Industriella protokoll – PROFINET, EtherNet/IP, Modbus
PLC:n talar PROFINET, energimätaren Modbus och servodrivningen EtherCAT. Här reder vi ut vad som skiljer de vanligaste industriella protokollen åt, var de används och när du behöver en gateway för att få dem att prata med varandra.
- PROFINET – Siemens-världens protokoll och vanligast i Europa. Ethernet med realtid för I/O och drivsystem.
- EtherNet/IP – Rockwell (Allen-Bradley) och Omron. Dominerar i Nordamerika.
- Modbus TCP/RTU – enkelt och öppet. Finns i nästan allt från elmätare till frekvensomriktare.
- EtherCAT och CAN – EtherCAT för snabb rörelsestyrning, CANopen och J1939 i maskiner och fordon.
- OPC UA – för data uppåt till SCADA, MES och moln, inte för snabb I/O.
- Talar två enheter olika protokoll behövs en gateway. Samma kabel räcker inte.
Varför finns det så många protokoll?
Från 1980-talet ersatte fältbussarna de tjocka kabelknippena mellan PLC och givare. Varje stor tillverkare drev sin egen standard: Siemens stod bakom PROFIBUS, Allen-Bradley bakom DeviceNet och Bosch utvecklade CAN för bilar. När Ethernet tog över behölls tankesättet. PROFINET är i praktiken efterföljaren till PROFIBUS, och EtherNet/IP bygger på samma applikationslager (CIP) som DeviceNet.
Kabeln och kontakten kan alltså se likadana ut, men enheterna talar olika språk. Oftast är det PLC:n som avgör: väljer kunden Siemens blir det PROFINET, väljer kunden Rockwell blir det EtherNet/IP. Allt som inte talar samma språk behöver en översättare.

De vanligaste protokollen i korthet
| Protokoll | Medium | Typisk användning | Vanligt hos |
|---|---|---|---|
| PROFINET | Ethernet | I/O, drivsystem och robotceller. Varianten IRT klarar synkron rörelsestyrning. | Siemens och många andra. Störst i Europa. |
| EtherNet/IP | Ethernet | I/O och drivsystem. Bygger på CIP. | Rockwell (Allen-Bradley) och Omron. Störst i Nordamerika. |
| Modbus TCP | Ethernet | Enkel avläsning och styrning: mätare, omriktare, HMI och SCADA. | Nästan alla tillverkare. Öppet sedan 1979. |
| Modbus RTU | RS-485 | Som Modbus TCP men seriellt, upp till 247 slavar på en buss. | Äldre och enklare utrustning, energimätning. |
| EtherCAT | Ethernet | Snabb rörelsestyrning med korta cykeltider. | Beckhoff och många servo- och I/O-tillverkare. |
| CANopen, J1939 | CAN | Inbyggda system, mobila maskiner och fordon. | CANopen i maskiner, J1939 i lastbilar och arbetsmaskiner. |
| PROFIBUS | RS-485, MBP | Befintliga anläggningar (DP) och processindustri (PA). | Siemens. Ersätts gradvis av PROFINET. |
| OPC UA | Ethernet | Data till SCADA, MES och moln, med inbyggd säkerhet. | Leverantörsoberoende, IEC 62541. |
| IO-Link | Treledarkabel | Givare och ställdon med parametrering och diagnostik. | Alla stora givartillverkare, IEC 61131-9. |
Några detaljer är bra att känna till. PROFINET-enheter identifieras med ett enhetsnamn och beskrivs i en GSDML-fil, EtherNet/IP-enheter i en EDS-fil. Modbus har ingen sådan beskrivning, så du behöver tillverkarens registerlista. EtherCAT bearbetar ramarna medan de passerar varje slav och kräver därför särskild hårdvara i enheterna. IO-Link är inget nätverk utan en punkt-till-punkt-anslutning på högst 20 meter mellan givaren och en IO-Link-master, som i sin tur sitter på fältbussen.
Var används vilket protokoll?
Valet styrs av bransch, region och vilken utrustning som redan finns. Några typiska exempel:
- Fabrik och maskinbyggare – PROFINET eller EtherNet/IP beroende på kundens PLC. En maskin som säljs både i Europa och USA behöver ofta båda. IO-Link används allt mer för givarna närmast processen.
- Fordon och mobila maskiner – CAN dominerar. J1939 i lastbilar, traktorer och anläggningsmaskiner, CANopen i liftar, truckar och AGV:er.
- Energi och elnät – Modbus i elmätare, växelriktare och batterilager. I ställverk används IEC 61850 och IEC 60870-5-104, som ofta måste översättas till Modbus eller DNP3.
- Vatten, avlopp och fastigheter – Modbus RTU och TCP mot SCADA. OPC UA och MQTT när data ska vidare till överordnade system.
- Järnväg – egna tågprotokoll som MVB, WTB och TRDP enligt standardserien IEC 61375, med gateways mot Ethernet, seriellt och CAN.
- Medicinteknik och laboratorier – CANopen och seriella gränssnitt inne i instrument och apparater.
- Halvledare och elektronik – SECS/GEM mellan produktionsutrustningen och fabrikens överordnade system.
När behöver du en protokollgateway?
En gateway behövs när två enheter talar olika protokoll, till exempel när en Modbus-mätare ska läsas av en Siemens-PLC. Den är oftast master eller klient på ena sidan och slav eller enhet på den andra. Den hämtar data cykliskt och lägger dem i PLC:ns processbild, så att programmet ser värdena som vanliga in- och utgångar.

| Om du behöver … | … välj |
|---|---|
| Läsa Modbus-utrustning från en PROFINET-PLC | Gateway Modbus till PROFINET |
| Koppla en CANopen- eller J1939-maskin till en Rockwell-PLC | Gateway CAN till EtherNet/IP |
| Ansluta Modbus- eller Ethernet-enheter till en äldre PROFIBUS-PLC | Gateway med PROFIBUS-slav |
| Läsa Modbus RTU från SCADA över nätverket | Modbus-gateway RTU till TCP |
| Skicka maskindata till MES eller moln | IIoT-gateway med OPC UA eller MQTT |
| Ansluta en PC till CAN-bussen för test och service | CAN-gränssnitt för USB eller PCIe |
| Få RS-232- eller RS-485-enheter på Ethernet utan att byta protokoll | Seriell enhetsserver |
En gateway passar för I/O-data och mätvärden, men inte för synkroniserad rörelsestyrning. Där bör drivsystem och PLC tala samma protokoll.
Vanliga misstag
- Samma kontakt betyder inte samma protokoll. PROFINET- och EtherNet/IP-enheter kan dela kabel och switch, men de utbyter inga data med varandra.
- Registerlistan saknas. Modbus skickar bara 16-bitarsregister. Utan tillverkarens registerlista vet du inte vad som är temperatur och vad som är status, eller i vilken ordning orden i ett 32-bitarsvärde kommer.
- Multicast fyller nätet. EtherNet/IP skickar ofta I/O-data som multicast. Utan IGMP snooping i switcharna går trafiken ut på alla portar och kan överbelasta enkla enheter.
- För liten dataarea. Kontrollera hur många byte gatewayen klarar åt varje håll och hur snabbt den uppdaterar. Det sätter gränsen för hur många enheter du kan ansluta.
- Fel protokoll för uppgiften. OPC UA är utmärkt för att skicka data uppåt, men ersätter inte ett realtidsprotokoll mot I/O och drivsystem.
Gateways och gränssnitt hos SCN
Vi har protokollgateways från bland annat Moxa, HMS Networks (Ixxat), Weintek och Duagon. De täcker Modbus, PROFINET, EtherNet/IP, PROFIBUS, EtherCAT, CANopen, J1939 och OPC UA, och även tågprotokoll som TRDP och MVB. I sortimentet finns också CAN-gränssnitt för PC och seriella omvandlare.
Exempel ur vårt sortiment
MoxaMGate 5103 gateway Modbus till PROFINETAnsluter Modbus RTU/ASCII/TCP- och EtherNet/IP-enheter till PROFINET som IO-enhet, med upp till 512 byte in- och utdata.Se produkten →
HMS NetworksIxxat CAN@net NT 200Gateway och brygga mellan CAN och Ethernet med två CAN-kanaler och MQTT för molnanslutning.Se produkten →
WeintekcMT-G01X IIoT-gateway med OPC UA och MQTTIIoT-gateway med OPC UA-server och MQTT som kopplar PLC:er och maskiner till överordnade system.Se produkten →Vanliga frågor
Vad är skillnaden mellan PROFIBUS och PROFINET?
PROFIBUS är en seriell fältbuss över RS-485 med upp till 12 Mbit/s. PROFINET bygger på Ethernet, ger mer bandbredd och bättre diagnostik och är det som byggs nytt i dag. Båda förvaltas av samma branschorganisation, PI.
Är Modbus TCP och Modbus RTU samma sak?
De använder samma datamodell och funktionskoder men olika transport. RTU går seriellt över RS-485 eller RS-232, TCP över Ethernet. En enkel Modbus-gateway översätter mellan dem.
Kan PROFINET och EtherNet/IP finnas i samma nätverk?
Ja, de kan dela kablar och switchar. Men enheterna utbyter inga data direkt. Till det behövs en gateway eller en styrenhet som talar båda protokollen.
Vad skiljer EtherCAT från PROFINET?
EtherCAT läser och skriver data medan ramen passerar varje slav, vilket ger mycket korta cykeltider för rörelsestyrning. PROFINET används brett för I/O och drivsystem och har varianten IRT för krävande synkron rörelsestyrning.
Är OPC UA ett fältbussprotokoll?
Nej, OPC UA används främst för att utbyta data mellan maskiner och överordnade system som SCADA, MES och moln. Det har inbyggd säkerhet med certifikat och kryptering. Det finns en variant för fältnivån, OPC UA FX, men den är ännu inte lika spridd.
Behöver du få två system att prata med varandra? Beskriv utrustningen och protokollen för oss – du får svar inom 24 timmar.
Fråga oss
