Remote IO Có Thật Sự Thay Đổi Nền Truyền Thông Công Nghiệp Hiện Tại?

Thời đại công nghệ Profinet lên ngôi khi mà Profinet có thể thay thế cả Profibus, Modbus RTU, Modbus TCP-IP truyền thống. Các tín hiệu Digital, Analog 4-20mA, 0-10V đã được tích hợp trở thành truyền thông Profinet truyền thẳng về PLC trực tiếp bằng cáp nối RJ45 hoặc truyền không dây qua các switch mạng.

Bạn có tin rằng I/O Profinet sẽ là tương lai cho tất cả ngành công nghiệp hay không? Tôi thì tin rằng điều đó sẽ xay ra nhưng cần thời gian để các nhà thiết kế tủ điều khiển biết tới, tìm hiểu, thực nghiệm và kiểm chứng kết quả trước khi sử dụng đại trà.

Bây giờ là thời đại của IO Remote Profinet ?

Có lẽ khá là sớm khi chúng ta có thể nói rằng Remote IO Profinet sẽ thay thế các phương thức giao tiếp truyền thống như analog 4-20mA, 0-10V và mới đây là modbus RTU. Thì ngay bây giờ tôi lại đề cập tới Remote IO Profinet.

Mỗi một giải pháp sẽ phù hợp với từng thời điểm, từng ngành nghề đặc thù. Remote IO profinet sẽ là một giải pháp tuyệt vời khi mà một nhà máy có nhiều xưởng sản xuất làm việc độc lập nhau, cách xa nhau nhưng tất cả lại truyền về một trung tâm điều khiển.

Khi đó Remote IO Profinet sẽ hoạt động theo từng cụm nhỏ tương ứng với một xưởng sản xuất với các PLC tại khu vực đó. Nhiều xưởng sẽ truyền về trung tâm điều khiển giám sát qua Scadar bằng Ethernet hay nói chính xác hơn là truyền thông Profinet.

Nghe có vẻ khó hiểu ? Chúng ta cứ xem một xưởng sản xuất là một trạm con, tất cả các trạm con đều truyền về chung một PLC mẹ. Hay nói cách khác Profinet cho chúng ta mở rộng nhiều thành phần con trên cùng một hệ sinh thái.

Remote IO Profinet R-16DI-8DO

Bí quyết làm tăng lợi nhuận chính là giảm chi phí thiết bị trong quá trình bóc tách khối lượng các modul DI – DO của hệ thống điều khiển. Trong một nhà máy có hàng trăm tín hiệu Digital Input khác nhau, để xử lý các tín hiệu Digital truyền về PLC phải có đủ lượng Modul DI tương ứng.

Chi phí cho các modul Digital của PLC không hề nhỏ & điều quan trọng là bạn phải kéo dây từ các tín hiệu về tủ điện chứa PLC. Bộ Seneca 16DI8DO cho chúng ta một sự lựa chọn khác đó chính là việc kết hợp nhiều Modul riêng lẻ nhau tại nhiều nơi khác nhau truyền về PLC thông qua cáp Ethernet.

Các modul này không cần thiết phải nằm trong tủ điện chứa PLC mà có thể nằm tại nhiều vị trí khác nhau trong nhà xưởng. Nói cách khác các thiết bị 16D-8DO sẽ kết nối với nhau qua dây tín hiệu Ethernet về PLC.

R-16DI-8DO có cần kết nối trực tiếp với PLC hay không ?

Câu trả lời chính xác là có và không !

Tại sao ư ?

Nếu PLC gần các R-16DI-DO bạn có thể kết nối trực tiếp với PLC để có được đường truyền trực tiếp và nhanh nhất. Nếu tủ điều khiển rất xa các cơ cấu chấp hành thì sao ? Kéo dây tín hiệu như truyền thống ?

Tất nhiên là không rồi.

R-16DI-8DO là một Remote IO cho phép chúng ta kết nối với Switch mạng tức là chúng ta có thể cấu hình mỗi một thiết bị thành một địa chỉ IP khác nhau. PLC ở trung tâm chỉ cần gọi đúng địa chỉ IP chúng ta đã cấu hình thì dễ dàng đọc và truyền tín hiệu giữa PLC và R-16DI-DO đang ở cách xa nhau.

R-16DI-8DO có gì bên trong ?

Đúng với tên gọi của nó R-16DI-8DO tượng trưng cho số lượng Input và Output ngay trên một thiết bị.

• R-16DI-DO : cho truyền thông Modbus RTU và Modbus TCP-IP
• R-16DI-8DO- P : cho truyền thông Profinet IO
• 16DI : 16 x Digital input, counter tần số max 5khz, 32 bit
• 8DO : 8 x Digital Output dạng SPDT max 1A 20Vdc-ac
• LED báo nguồn, input, output, ethernet, Tx/Tx cho truyền thông RS485
• RJ45 cho kết nối ethernet và profinet
• Thời gian đáp ứng 20ms
• Nguồn cấp : 10-40Vdc, 19-28Vac
• Lắp đặt trên DIN RAIL
• Cài đặt bằng phần mềm easy setup của hãng Seneca – miễn phí, Codesys, TIA Portal, web server

Một điểm đặc biệt mà R-16DI-DO có được chính là có thể kết hợp nhiều modul lại cùng với nhau tức là chúng ta có thể thoải mái mở rộng các modul R-16DI-8DO với một thiết bị làm IP chủ và các slave còn lại là IP con của IP chủ đó.

Khi đó chúng ta chỉ cài đặt 1 địa chỉ IP chủ, các slave còn lại có thể kết nối với nhau qua Modbus RTU. Điều này giúp chúng ta dễ dàng quản lý các lớp mạng khác nhau & tránh gây nhầm lẫn.

Hướng dẫn cách sử dụng R-16DI-8DO cơ bản

Trước khi sử dụng bộ Remote IO R16DI-8DO bạn cần phải xem tài liệu kỹ thuật, hướng dẫn kết nối và cách cài đặt để sử dụng nhanh chóng và hiệu quả. Các tài liệu này Seneca đều cho tải trực tiếp trên web của hãng hoặc bạn liên hệ với chúng tôi cho nhanh.

Cách kết nối Input – Output của remote IO R-16DI-8DO

Qua sơ đồ hướng dẫn cách lắp đặt kết nối phần cứng thì bộ 16DI-8DO sẽ có cách kết nối như sau :

• Nguồn cấp : 20-21
• Digital input : 48 ( I01) … 63 ( I16 ) nhận dạng PNP, NPN và relay nguồn riêng với max 28Vdc.
• Digital output : 10-11 ( DI 01 ) … 44-45 ( DI 08 )
• Modbus RTU : 23 B(-), 24 A(+), 25 GND

Điều này có nghĩa rằng Modul Remote IO R-16DI-8DO có thể nhận được 16 tín hiệu Digital Input dạng NPN, PNP và SPDT relay max 28Vdc. Còn tiếp điểm ngõ ra là relay 8 Digital Output SPDT với Max 1A.

Cách cài đặt – cấu hình remote IO Seneca R-16DI-8DO

Đối với mã hàng R-16DI-8DO sẽ có kết nối tiêu chuẩn là Modbus RTU và Modbus TCP-IP. Để cài đặt bạn cần kết nối với phần mềm Easy setup của hãng để cài đặt. Phần mềm này được tải miễn phí từ web của hãng.

Còn nếu bạn muốn dùng chuẩn Profinet thì phải chọn Modul R-16DI-8DO-P tức là version Profinet của Siemens. Khi đó bạn sẽ phải cài đặt trên TIA Portal của Siemens hoặc Codesys. Cách khai báo hoàn toàn giống với các modul của Siemens.

Có lẽ rằng tới đây bạn mới biết rằng Remote IO của Seneca có tới 2 version dù chung một chức năng và chỉ khác nhau chữ cái cuối cùng. Đối với các bạn dùng quen Profinet của Siemens thì việc kết nối hết sức dễ dàng. Đối với các bạn chưa dùng lần nào hoặc dùng PLC của hãng khác thì có thể sử dụng modbus RTU hoặc Modbus TCP-IP để kết nối với IO Remote.

Nói chung cả hai cách đều khá dễ dàng & cũng không quá phức tạp vì cấu hình các bộ remote IO này khá là đơn giản. Tất nhiên nếu bạn không biết cách sử dụng có thể liên hệ với mình để được hổ trợ.

Theo nhận định của mình thì Remote IO sẽ là xu hướng của tương lai vì có thể dùng nhiều modul khác nhau. Remote IO R-16DI-8DO là một

 trong những thiết bị nằm trong nhóm remote IO của PLC mà bạn nên biết. Bên cạnh đó chúng ta có các lựa chọn khác như R-32DIDO với khả năng tùy chọn Digital input hoặc Digital Output ngay trên một cổng tín hiệu.

Chúc các bạn thành công !

Kỹ Sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 093727.5566

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn