Bộ chuyển đổi Profibus sang Profinet

Bộ chuyển đổi Profibus sang Profinet là một thiết bị giúp kết nối và chuyển đổi dữ liệu giữa hai giao thức truyền thông công nghiệp phổ biến, Profibus và Profinet. Hệ thống tiêu chuẩn trong bộ lập trình PLC Siemens sử dụng Profibus để kết nối với các thiết bị ngoại vi.

Tuy nhiên, từ năm 2000 thì Profinet trở thành tiêu chuẩn mới trên các dòng PLC S7-1200. S7-1400, S7-1500 của Siemens. Việc thay PLC đời mới gây khó khăn trong việc truyền thông giữa chuẩn cũ Profibus sang chuẩn mới Profinet.

Tại sao cần bộ chuyển đổi Profibus sang Profinet

Bộ chuyển đổi Profibus sang Profinet giải quyết vấn đề truyền thông giữa chuẩn Profibus và Profinet. Đa số các thiết bị đều có kết nối Modbus RTU RS 485 hoặc Modbus TCP-IP. Để giao tiếp với PLC Siemens đời mới chúng ta phải có một bộ chuyển đổi giao thức Profibus sang Profinet.

Dưới đây là một số chức năng chính của bộ chuyển đổi này:

• Chuyển Đổi Giao Thức: Chức năng chính của bộ chuyển đổi là chuyển đổi dữ liệu từ giao thức Profibus sang Profinet và ngược lại. Điều này giúp hai hệ thống sử dụng các giao thức khác nhau có thể tương tác và truyền thông với nhau.
• Hỗ Trợ PROFINET IO Device: Bộ chuyển đổi thường hỗ trợ PROFINET IO device, cho phép các thiết bị Profibus kết nối và hoạt động như các thiết bị PROFINET trong mạng.
• Hỗ Trợ PROFIBUS DP V1 Master: Hỗ trợ chế độ Master của giao thức PROFIBUS DP V1, cho phép quản lý và điều khiển các thiết bị Profibus khác.
• Tự Động Quét Thiết Bị: Chức năng quét tự động của bộ chuyển đổi giúp nhận diện và kết nối với các thiết bị có sẵn trong mạng, làm giảm độ phức tạp của quá trình cài đặt.
• Báo Trạng Thái qua Đèn LED: Các đèn LED báo trạng thái PROFIBUS và Ethernet giúp người vận hành dễ dàng theo dõi tình trạng hoạt động và bảo trì.
• Thích Hợp Cho Ứng Dụng Công Nghiệp: Bộ chuyển đổi thường được thiết kế chắc chắn và phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp như dầu khí, năng lượng, và các môi trường khó khăn.

Có một số lý do khiến bạn cần sử dụng bộ chuyển đổi PROFIBUS sang PROFINET:

1. Khả năng tương thích:

• PROFINET là một công nghệ mạng mới hơn và tiên tiến hơn PROFIBUS.
• Nhiều thiết bị mới chỉ hỗ trợ PROFINET, không hỗ trợ PROFIBUS.
• Sử dụng bộ chuyển đổi cho phép bạn kết nối các thiết bị PROFIBUS cũ với mạng PROFINET mới.

2. Hiệu suất:

• PROFINET có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn PROFIBUS.
• Sử dụng bộ chuyển đổi có thể giúp cải thiện hiệu suất của hệ thống mạng của bạn.

3. Tính năng:

• PROFINET cung cấp nhiều tính năng hơn PROFIBUS, chẳng hạn như chẩn đoán nâng cao và bảo mật.
• Sử dụng bộ chuyển đổi cho phép bạn tận dụng các tính năng này.

4. Khả năng mở rộng:

• PROFINET có khả năng mở rộng cao hơn PROFIBUS.
• Sử dụng bộ chuyển đổi cho phép bạn dễ dàng mở rộng mạng của mình trong tương lai.

5. Chi phí:

• Chi phí của bộ chuyển đổi PROFIBUS sang PROFINET tương đối thấp.
• Sử dụng bộ chuyển đổi có thể giúp bạn tiết kiệm chi phí so với việc thay thế tất cả các thiết bị PROFIBUS cũ.

Ngoài ra, sử dụng bộ chuyển đổi PROFIBUS sang PROFINET có thể mang lại một số lợi ích khác, bao gồm:

• Giảm thời gian cài đặt và cấu hình
• Cải thiện khả năng bảo trì
• Tăng độ tin cậy của hệ thống

Tuy nhiên, cũng có một số nhược điểm khi sử dụng bộ chuyển đổi PROFIBUS sang PROFINET, bao gồm:

• Tăng chi phí cho hệ thống
• Có thể gây ra sự cố tương thích
• Giảm hiệu suất

Do đó, bạn cần cân nhắc kỹ lưỡng trước khi quyết định sử dụng bộ chuyển đổi PROFIBUS sang PROFINET.

Dưới đây là một số trường hợp bạn nên sử dụng bộ chuyển đổi PROFIBUS sang PROFINET:

• Bạn muốn kết nối các thiết bị PROFIBUS cũ với mạng PROFINET mới.
• Bạn muốn cải thiện hiệu suất của hệ thống mạng của bạn.
• Bạn muốn tận dụng các tính năng nâng cao của PROFINET.
• Bạn muốn mở rộng mạng của mình trong tương lai.

Dưới đây là một số trường hợp bạn không nên sử dụng bộ chuyển đổi PROFIBUS sang PROFINET:

• Bạn chỉ có một vài thiết bị PROFIBUS.
• Bạn không cần sử dụng các tính năng nâng cao của PROFINET.
• Bạn không có ngân sách cho bộ chuyển đổi.

Bộ chuyển đổi Profibus sang Profinet

Bộ chuyển đổi profibus sang profinet là cho phép kết nối các thiết bị sử dụng giao thức profibus với các thiết bị sử dụng giao thức profinet trên cùng một mạng. Bộ chuyển đổi sẽ thực hiện việc chuyển đổi dữ liệu giữa hai giao thức khác nhau một cách nhanh chóng và ổn định.

Profibus và profinet là hai giao thức truyền thông phổ biến nhất hiện nay, được Siemens phát triển và sử dụng trong nhiều lĩnh vực và ứng dụng khác nhau. Profibus ra đời trước và sử dụng cáp xoắn đôi và giao diện RS485, có tốc độ truyền tối đa là 12 Mbps và số thiết bị kết nối tối đa là 127.

Phiên bản cải tiến của Modbus RTU chính là Modbus TCP-IP giúp tăng khả năng kết nối của các thiết bị Modbus RTU RS485 nhưng vẫn gặp khó khăn trong vấn đề tốc độ truyền.

Profinet ra đời sau sử dụng cáp mạng và giao thức TCP/IP, có tốc độ truyền tối đa là 100 Mbps và số thiết bị kết nối không giới hạn. Profinet thừa hưởng tất cả các chức năng và đặc điểm của profibus và có thể kết nối với nhiều giao thức khác như Modbus, CAN, BACnet, v.v.

Bộ chuyển đổi R-key-Lt-P

• Nguồn cấp: 10-40VDC
• Công suất lớn nhất: 1W
• Nhiệt độ hoạt đông: -20-70°C
• Kích thước: 32x110x52mm
• Cổng Ethernet: 1 x RJ45 kết nối song song 8 TCP/IP Client, và 10 TCP/IP Sever.
• Cổng Serial: 1 x RS232/RS485 với Baud rate 115kbps
• Lắp đặt trên DIN Rail
• Chức năng: chuyển đổi từ ModBus RS485, Modbus TCP/IP sang Profinet và ngược lại
• CPU: ARM 32bit
• Wed sever: có Wed Server HTPP với PHP. Bảo mật account password
• Phần mềm cài đặt IP: SENECA Discovery Device
• Cài đặt TAG trên Web server
• Khối lượng: 80g

Ứng dụng bộ chuyển đổi Digital sang Profinet

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của bộ chuyển đổi profibus sang profinet đó chính là làm một trạm trung chuyển giữa các Digital input và Output.

Tôi lấy ví dụ rằng có 200 tín hiệu Digital Input và 100 tín hiệu Digital Output cần truyền về PLC thông qua Ethernet kết nối với PLC S7-1200. Các thiết bị chúng ta cần có :

• Z-10-D-IN : 10 kênh Digital Input, truyền thông Modbus RTU RS 485. Số lượng : 20 bộ
• Z-10-D-OUT: 10 kênh ngõ ra Digital Output truyền thông Modbus RTU RS 485. Số lượng 10 bộ
• Gateway Profinet R-key-Lt-P. Số lượng 02 bộ.
• Switch mạng: 01 bộ

Mỗi một bộ Z-10-D-IN có 10 kênh Digital Input và ngõ ra modbus RTU. Tất cả Z-10-D-IN kết nối với nhau song song truyền về R-key-LT-P thông qua RS485. R-key-LT-P kết nối vào Switch mạng thông qua cổng RJ45.

PLC S7-1200 có một cổng RJ45 vừa truyền thông Modbus TCP-IP vừa truyền thông Profinet. S7-1200 kết nối vào mạng truyền thông Profinet vừa đọc ( READ ) từ R-key-lt-p có IP 192.168.1.2 vừa ghi ( WRITE ) tới R-key-LT-P có địa chỉ 192.168.1.3.

Mỗi một bộ Z-10-D-OUT có 10 kênh Digital Output và truyền thông Modbus RTU. Tất cả kết nối song song với nhau vào R-key-LT-P có IP 192.168.1.3. R-key-lt-p kết nối vào switch mạng thông qua cổng RJ45.

Như vậy, thông qua R-key-lt-p chúng ta có thể chuyển đổi hai chiều giữa Digital Input và Digital Output thông qua giao thức Modbus RTU và Profinet.

Ứng dụng chuyển đổi Analog sang Profinet

Nếu bạn đang tìm một giải pháp đọc các tín hiệu Analog 4-20mA, 0-10V về PLC Siemens với chi phí tiết kiệm so với Modul mở rộng của PLC Siemens. Giải pháp truyền thông Z-8AI kết hợp R-key-lt-p truyền về PLC S7-1200 với thời gian thực nhưng vẫn tiết kiệm chi phí.

• Mỗi một bộ Z-8AI có 8 kênh Analog input 4-20mA / 0-10V
• Mỗi bộ Z-3AO có 3 kênh Analog Output 4-20mA / 0-10V

Như vậy để truyền 40 tín hiệu Analog 4-20mA về PLC và xuất ra 15 tín hiệu Analog 4-20mA / 0-10V thì chúng ta cần: 5 bộ Z-8AI và 5 bộ Z-3AO.

Các thiết bị Z-8AI và Z-3AO truyền thông với R-key-lt-p thông qua RS 485 trong khi đó PLC S7-1200 và R-key-lt-p kết nối với nhau qua cổng Ethernet RJ45.

Một trong những ưu điểm lơn nhất của việc truyền thông Profinet thông qua gateway đó chính là PLC và gateway có thể ở cách xa nhau. Điều này giúp tiết kiệm môt lượng lớn dây dẫn so với phương thức truyền thông truyền thống point to point.

Chuyển đổi Profibus sang Profinet

Bạn đang muốn kết nối 2 PLC giữa hai đời khác nhau từ S7-200 với S7-1200 của Siemens nhưng lại gặp khó khăn trong vấn đề truyền thông giữa đời cũ chỉ có chuẩn Profibus. Trong khi S7-1200 đời mới hỗ trợ Profinet với tốc độ nhanh hơn rất nhiều.

Gateway chuyển đổi Profibus sang Profinet là một giải pháp tối ưu để thực hiện điều này. Gateway R-key-LT-P thực hiện việc chuyển đổi giao thức Profibus, Modbus RTU, Modbus TCP-IP sang Profinet một cách đơn giản mà không cần phải chuyển đôi địa chỉ thanh ghi hay ô nhớ …

Kết nối vật lý:

Với việc cài đặt thông qua web server của R-key-lt-P hoặc trên phần mềm của Seneca.

• Việc kết nối Profibus với R-key-Lt-P cần bằng dây vật lý thông qua RS485 trên 2 dây A-B.
• Trong khi đó, truyền thông giữa R-key-lt-p với Profinet là qua cổng RJ45 – Ethernet.

Khai báo trên R-key-LT-P:

• Profibus : địa chỉ ID, Tốc độ baud tương ứng với PLC S7-200.
• Profinet: cài file GSD của hãng Seneca tương thích với S7-1200.
• Các địa chỉ ô nhớ thanh ghi trên S7-200 phải được cài đặt trên web server của R-key-lt-p trước khi khai báo và lập trình trên S7-1200.

Việc truyền thông giữa PLC đời cũ và PLC đời mới trở nên đơn giản khi có sự xuất hiện của gateway Profinet R-key-lt-p. Với sự phát triển của công nghệ việc giao tiếp giữa các đời PLC khác nhau, các hãng PLC khác nhau dần trở nên đơn giản.

Chúc các bạn thành công !