Omron TCP/RTU Kommunikation

In dieser Dokumentation erläutere ich, wie Sie Omron FINS Host Link für die Kommunikation zwischen SPSen, HMIs und SCADA-Systemen verwenden. Omron FINS Host Link beschreibt sowohl das ASCII-basierte serielle Host Link-Protokoll als auch das binäre FINS-Protokoll über TCP/IP. Hier finden Sie die wichtigsten Unterschiede, das Omron Speichermodell und praktische Einstellungspunkte für beide Protokolle.

Wichtige Protokolle

1. Host Link – serielle Kommunikation (vergleichbar mit Modbus RTU)
2. FINS – Netzwerkkommunikation über Ethernet/TCP/IP (vergleichbar mit Modbus TCP in der Rolle)

Was ist Host Link (RTU)

Host Link ist ein ASCII-basiertes serielles Protokoll, mit dem ein Host (PC, HMI oder SCADA) Befehle in ASCII-Frames an eine Omron SPS sendet. Es ist ein Master/Slave-Modell: Der Host fragt an, die SPS antwortet. Host Link läuft meist über RS-232 oder RS-422/485 und unterstützt sowohl Punkt-zu-Punkt- als auch Multidrop-Verbindungen. Die Telegramme sind menschenlesbar (Hexwerte in ASCII), was das Debugging und manuelle Testen erleichtert.

Technische Merkmale von Host Link

Wichtige Punkte, die bei Host Link zu beachten sind:

1. Transport: Seriell über RS-232 oder RS-422/485.
2. Frameformat: ASCII-Frames mit fester Struktur, z.B. @<node><command>…*<FCS><CR>. Die FCS (Frame Check Sequence) sorgt für Fehlererkennung.
3. Kommunikationsparameter: Baudrate, Datenbits, Parität und Stoppbits müssen übereinstimmen (oft 7E2 oder 8N1).
4. Polling: Der Host sendet Befehle; die SPS antwortet innerhalb eines festen Zeitfensters.
5. Typische Funktionen: Lesen/Schreiben von DM- oder CIO-Bereichen und PLC-Status auslesen.

Was ist FINS (TCP)

FINS (Factory Interface Network Service) ist Omrons binäres Netzwerkprotokoll für die Kommunikation über Ethernet oder serielle Netzwerke. Bei FINS über TCP/IP tauschen ein FINS Client (z.B. SCADA oder PC-Anwendung) und ein FINS Server (SPS) Daten über TCP-Ports aus (Standard ist Port 9600). FINS unterstützt mehr Funktionen als Host Link, wie Speicher lesen/schreiben, Starten/Stoppen von SPSen und Programm-Up/Download.

Netzwerkkonfiguration und Adressierung

Bei FINS müssen Sie Folgendes beachten:

1. IP-Subnetz: SPS und Client müssen oft im selben IP-Subnetz sein.
2. Port: Standard-TCP-Port 9600 für FINS.
3. Node/Netzwerk/Unit-Adressen: Jedes Gerät hat eine Netzwerk-, Node- und Unit-Adresse, die sowohl in der SPS als auch im Client korrekt konfiguriert sein müssen.
4. Routing: Die FINS Routing Table ermöglicht Routing zwischen mehreren Netzwerken.

Wichtigste Merkmale im Vergleich

Unterstützte Geräte und Anwendungen

Omron Speichermodell

Omron verwendet feste Speicherbereiche mit spezifischen Funktionen, vergleichbar mit Modbus-Registertypen. Häufig verwendete Bereiche sind CIO, W (Work), H (Holding), DM, T/C (Timer/Counter) und A (Auxiliary). Nachfolgend eine kurze Übersicht.

Praktische Beispiele und Adressierung

Beispiele für häufig vorkommende Adressen:

1. CIO 0.00 → physikalisches Eingangsbit 0
2. CIO 100.00 → physikalisches Ausgangsbit 100
3. DM0000 → erstes 16-Bit-Speicherwort für Benutzerdaten
4. DM0100–DM0199 → oft verwendet für analoge Werte oder SCADA-Kommunikation

Wie bei Modbus konsultieren Sie immer die Dokumentation oder das SPS-Programm, um zu erfahren, welche Adressen welche Funktionen haben.

Einrichten einer Host Link (RTU) Verbindung

Schritte zur Konfiguration von Host Link:

1. Physische Verbindung: RS-232 oder RS-485 Verkabelung mit korrekter Pinbelegung; abhängig vom SPS-Typ direkte Verbindung oder über eine Kommunikationseinheit.
2. Kommunikationsparameter: Stellen Sie Baudrate, Datenbits, Parität und Stoppbits korrekt ein und sorgen Sie für eine eindeutige Node-Adresse bei Multidrop-Verbindungen.
3. Frame-Einstellungen: Verwenden Sie die richtige ASCII-Frame-Struktur und FCS zur Fehlererkennung.
4. Polling und Timing: Stellen Sie sicher, dass der Host innerhalb des erwarteten Zeitfensters pollt und verarbeitet.

Einrichten einer FINS (TCP) Verbindung

Schritte zur Konfiguration von FINS über TCP:

1. Netzwerkkonfiguration: Platzieren Sie SPS und SCADA/PC im selben IP-Subnetz oder konfigurieren Sie das Routing korrekt.
2. Port: Überprüfen Sie, ob Port 9600 (TCP) verfügbar ist und nicht blockiert wird.
3. Node- und Netzwerkadressen: Konfigurieren Sie Netzwerk-, Node- und Unit-Adressen in SPS und Client.
4. Client-Server: Der Client stellt eine TCP-Verbindung her und sendet FINS-Befehle (z.B. Memory Read); die SPS antwortet mit Daten.

Sicherheit und Best Practices

Beachten Sie die Netzwerk- und Gerätesicherheit: Segmentieren Sie Ihr Netzwerk, verwenden Sie sichere Verwaltungsstationen und halten Sie die Firmware aktuell. Wenn Sie externen Zugriff für Wartung oder Überwachung benötigen, ziehen Sie eine kontrollierte Remote-Access-Lösung in Betracht und sorgen Sie für die Protokollierung von Sitzungen und Änderungen.

Wann wählen Sie Host Link oder FINS?

Wählen Sie Host Link, wenn Sie es mit älteren SPSen oder einfachen seriellen Kopplungen zu tun haben. Verwenden Sie FINS bei modernen Installationen mit mehreren Teilnehmern, SCADA-Integration und wenn Sie mehr Funktionen und den vollen Adressbereich benötigen.

Zusammenfassung

Host Link ist einfach, ASCII-basiert und für serielle Kopplungen geeignet. FINS ist leistungsfähiger und für TCP/IP-Netzwerke mit erweiterten Funktionen konzipiert. Das Omron Speichermodell (CIO, W, H, DM, T/C, A) bildet die Grundlage für Adressierung und Kommunikation. Mit den richtigen Parametern und der korrekten Adressierung können Sie SPSen, SCADA und HMIs effizient Daten sowohl über serielle Leitungen als auch über Ethernet austauschen lassen.