Mạng truyền thông trong công nghiệp

Vai trò của mạng truyền thông trong công nghiệp

• Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp

• Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp đặt hệ thống

• Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thông tin

• Nâng cao độ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống

• Đơn giản hóa/tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn đoán, định vị lỗi, sự cố của các thiết bị

• Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống

Mạng truyền thông trong công nghiệp phổ biến

Hiện nay, có nhiều loại mạng truyền thông công nghiệp được sử dụng, tùy thuộc vào các yêu cầu và ứng dụng cụ thể. Dưới đây là một số loại phổ biến:

1. Ethernet: là một giao thức mạng phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông công nghiệp và kết nối máy tính. Ethernet có thể được triển khai trên cáp đồng trục, cáp quang hoặc cáp đồng trục xoắn.

2. Profinet: là một giao thức mạng truyền thông công nghiệp phổ biến. Profinet hỗ trợ cả mô hình client-server và peer-to-peer, với khả năng truyền dữ liệu nhanh và đáng tin cậy.

3. Modbus: là một giao thức truyền thông công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển quy trình và tự động hóa. Modbus có thể được triển khai trên các kết nối RS-485 hoặc Ethernet.

4. ControlNet: là một mạng truyền thông công nghiệp được sử dụng để kết nối các thiết bị điều khiển quy trình trong một hệ thống tự động hóa. ControlNet có thể truyền dữ liệu với tốc độ cao và đáng tin cậy, với khả năng chịu được nhiều tác động bên ngoài.

5. Profibus: là một giao thức mạng truyền thông công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển quy trình và tự động hóa. Profibus có thể được triển khai trên các kết nối RS-485 hoặc Ethernet, với khả năng truyền dữ liệu nhanh và đáng tin cậy.

6. DeviceNet: là một mạng truyền thông công nghiệp được sử dụng để kết nối các thiết bị điều khiển và cảm biến trong các hệ thống tự động hóa. DeviceNet có khả năng truyền dữ liệu nhanh và đáng tin cậy, với khả năng chịu được nhiều tác động bên ngoài.

7. HART: là một giao thức truyền thông công nghiệp được sử dụng trong các hệ thống điều khiển quy trình và tự động hóa. HART có thể truyền dữ liệu trên một kết nối tín hiệu 4-20mA, cung cấp thông tin cả về tín hiệu tín hiệu analog và kỹ thuật số

Hệ thống tự động hóa công nghiệp

Mạng truyền thông công nghiệp Ethernet

Ethernet
 

Là một lớp giao thức data-link trong tầng TCP/IP, Ethernet cho thấy các thiết bị mạng có thể định dạng và truyền các gói dữ liệu như thế nào, sao cho các thiết bị khác trên cùng phân khúc mạng cục bộ có thể phát hiện, nhận và xử lý các gói dữ liệu đó. Cáp Ethernet là một hệ thống dây vật lý để truyền dữ liệu qua.

Đối tượng của ethernet rất đa dạng, từ doanh nghiệp, game thủ, cho đến các tập người dùng cuối khác nhau phụ thuộc vào lợi ích mà Ethernet mang lại, trong đó có độ tin cậy và tính bảo mật cao.

Tính năng của Ethernet:

• Thông qua mạng Ethernet, dữ liệu có thể được gửi và nhận với tốc độ rất cao.

• Mạng Ethernet ít tốn kém hơn, truyền dữ liệu nhanh chóng.

• Với sự trợ giúp của mạng Ethernet, dữ liệu của bạn được bảo mật vì nó đã bảo vệ dữ liệu của bạn. Người ngoài sẽ gặp khó khăn khi truy cập dữ liệu mạng hay khi cố gắng điều hướng băng thông cho các thiết bị không được cung cấp.

• Cho dù là do nhiễu sóng vô tuyến, trở ngại vật lý hay băng thông. Ethernet cũng cung cấp mức độ bảo mật và kiểm soát mạng tốt hơn so với công nghệ không dây (các thiết bị phải được kết nối bằng cáp vật lý).

Profinet

Profinet (như một từ viết tắt của Process Field Net) là một tiêu chuẩn kỹ thuật công nghiệp để truyền dữ liệu qua Ethernet công nghiệp, được thiết kế để thu thập dữ liệu và điều khiển thiết bị trong các hệ thống công nghiệp, với sức mạnh đặc biệt trong việc cung cấp dữ liệu theo hạn chế thời gian chặt chẽ (theo thứ tự 1ms trở xuống). Tiêu chuẩn này được PROFIBUS & PROFINET International (PI), một tổ chức có trụ sở tại Karlsruhe, Đức duy trì và hỗ trợ.

Tính năng của profinet:

• Thiết bị có thể thay thế mà không cần dùng đến công cụ ES.

• Các thông số của từng thiết bị đều được bảo vệ và tách biệt không chịu ảnh hưởng bởi thiết bị khác.

• Quản lý thiết bị.

• Truyền tải dữ liệu chính xác theo thời gian.

• Cung cấp hệ thống dự phòng.

Modbus

Modbus là một giao thức sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Trường hợp sử dụng phổ biến nhất là giao tiếp giữa giao diện người-máy (HMI) hoặc hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) và cảm biến, bộ điều khiển lập trình (PLC) hoặc bộ điều khiển tự động hóa lập trình (PAC). 

Các chuẩn truyền thông Modbus phổ biến như: Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP/IP.

Ưu điểm Modbus:

• Dễ dàng cài đặt và truy cập dữ liệu.

• Tích hợp với Modbus TCP thông qua bộ chuyển đổi và bộ điều hợp cho phép tích hợp với mạng LAN, hệ thống điều khiển từ xa, nền tảng web và đám mây.

• Dễ dàng di chuyển các bits và words mà không đặt nhiều yêu cầu với nhà cung cấp.

ControlNet

Đây là mạng điều khiển mở, sử dụng giao thức truyền thông công nghiệp chung (CIP) để kết hợp chức năng của mạng peer-to-peer và mạng I/O bằng cách cung cấp hiệu suất tốc độ cao. Mạng này là sự kết hợp của (DH+) và I/O từ xa. Nó được sử dụng để truyền dữ liệu theo thời gian thực giữa I/O hoặc bộ xử lý trên cùng một mạng.

Mạng có thể giao tiếp tối đa 99 điểm với tốc độ truyền dữ liệu 5.000.000bit/s, được thiết kế để được sử dụng trên cả cấp độ thiết bị chấp hành và điều khiển của hệ thống tự động hóa công nghiệp.

Profibus

Đây là một trong những mạng truyền thông mở, cho phép kết nối nhiều thiết bị khác nhau, từ các thiết bị trường cho tới vào/ra phân tán, các thiết bị điều khiển và giám sát.

Các mạng này đa phần được sử dụng trong những nghành nghề dịch vụ tự động hóa quy trình và tự động hóa nhà máy sản xuất.

Có ba phiên bản khác nhau của Profibus là :

• Profibus-DP (Thiết bị ngoại vi phân tán)

• Profibus-PA (Tự động hóa quy trình)

• Profibus-FMS (Đặc tả thông điệp Fieldbus)

DeviceNet

Đây là một mạng bus hệ thống mở được phát triển dựa trên công nghệ CAN. Nó được thiết kế để kết nối các thiết bị cấp chấp hành (như cảm biến, công tắc nguồn, đầu đọc mã vạch, màn hình hiển thị, bảng điều khiển,…) với bộ điều khiển cấp cao hơn (như PLC) qua nền tảng giao thức CAN.

Nó có thể giao tiếp lên đến tối đa 99 điểm với tốc độ truyền dữ liệu là năm triệu bit mỗi giây.

HART

Giao thức HART (Highway Addressable Remote Transducer) là tiêu chuẩn quốc tế về việc gửi và nhận thông tin kỹ thuật số trên cùng đường truyền với tín hiệu Analog giữa các thiết bị thông minh và hệ thống điều khiển hoặc hệ thống giám sát.

Cụ thể hơn, HART là một giao thức truyền thông hai chiều cung cấp truy cập dữ liệu giữa các thiết bị hiện trường thông minh và hệ thống máy chủ. Một máy chủ có thể là một thiết bị cầm tay hay một Laptop được cài phần mềm ứng dụng để kiểm soát một nhà máy xử lý, quản lý thiết bị, an toàn hoặc hệ thống khác.

HART được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Mạng truyền thông công nghiệp HART chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng SCADA.

Sản phẩm truyền thông trong công nghiệp của ADVANTECH

Advantech cung cấp sản phẩm về giao tiếp công nghiệp, các thiết bị chuyển mạch Ethernet quản lý/không quản lý, thu thập dữ liệu (data acquisition - DAQ), máy tính công nghiệp và các sản phẩm điều khiển được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng trong phòng thí nghiệm và tự động hóa công nghiệp như: giám sát, điều khiển chuyển động, thu thập dữ liệu (DAQ) và kiểm tra tự động. Có năm loại chính trong giao tiếp công nghiệp - PC/104, PCI-bus, ISA-bus, USB-based và các mô-đun PCI Compact ba.



Sản phẩm đề xuất:
 

EKI-2728	ADAM-6060	WISE-4060
EKI-2728 chuyên dụng môi trường ngoài trời nhiệt độ cao, rung, sốc, bụi, bẩn như trạm thu phí tự động (kết nối 24/7 cho hệ thống thu phí điện tử), SCADA,... EKI-2728 cung cấp một loạt các chẩn đoán, kiểm soát, dự phòng và các chức năng quản lý thông minh khác để tăng cường sự ổn định của truyền thông và cải thiện hiệu quả quản lý mạng.	ADAM-6060 được trao quyền ngang hàng Peer-to-Peer (P2P) và điều kiện đồ họa logic (Graphic Condition Logic) và có thể hoạt động như các sản phẩm độc lập để đo lường, kiểm soát và tự động hóa thay vì có thêm bộ điều khiển hoặc lập trình. Việc cấu hình hệ thống có thể hoàn thành trong một thời gian cực kỳ ngắn với tiện ích đồ họa dễ sử dụng và trực quan.	WISE-4060 hỗ trợ Wi-Fi tích hợp với chế độ AP và cấu hình web có thể được truy cập trực tiếp bằng thiết bị di động. Dữ liệu có thể được ghi vào mô-đun I/O và sau đó tự động được đẩy lên đám mây dựa trên tệp. WISE-4060 ứng dụng trong hệ thống quản lý các nhà máy chế biến, giúp các nhà sản xuất điều khiển nhanh chóng thiết lập hệ thống giám sát, giúp xây dựng hệ thống kết nối mạng và trực quan hóa sản xuất,...