14:13 EST Thứ sáu, 16/11/2018

Trang nhất » Tài liệu & Video » Truyền thông công nghiệp

Giao thức truyền thông HART - Giải pháp cho công nghệ mới

Thứ hai - 18/04/2016 03:39
Giao thức truyền thông HART - Giải pháp cho công nghệ mới

Giao thức truyền thông HART - Giải pháp cho công nghệ mới

Giao thức truyền thông HART là gì ? HART là giao thức truyền thông tín hiệu Digital trên cùng đường truyền tín hiệu Analog 4-20mA truyền thống. Phần lớn các thiết bị “trường” thông minh hiện nay đều hỗ trợ giao thức HART. Nhưng một số mới trong lĩnh vực tự động hóa có thể cần biết về các công nghệ mạnh mẽ này.

PROFIBUS VÀ FOUNDATION FIELDBUS

Giao thức truyền thông HART - Giải pháp cho công nghệ mới

Giao thức truyền thông HART đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như là giao thức truyền thông chuẩn cho các thiết bị số sử dụng tín hiệu tương tự dạng dòng 4-20mA. Trên thị trường hiện nay xuất hiện ngày càng nhiều các thiết bị chuyển đổi đo lường sử dụng giao thức này. Mà nguyên nhân chính là tính năng cho phép giao thiếp truyền thông hai chiều giữa người sử dụng và các thiết bị cảm biến sẽ góp phẩn cải thiện đáng kể hệ thống quản lý thông tin về quá trình công nghệ trong nhà máy. Đồng thời giảm chi phí lắp đặt, chạy thử, vận hành và bảo dưỡng thiết bị, qua đó tăng tính cạnh tranh cho các nhà sản xuất sử dụng các thiết bị này. 
Giới thiệu chung về HART Protocol 
Trong rất nhiều năm trước đây, tín hiệu chuẩn dùng cho các thiết bị đo lường trong các nhà máy tự động hóa là tín hiệu tương tự dạng dòng điện 4-20mA. Trong đó 4mA tương ứng với giới hạn đo dưới của thiết bị, và 20mA tương ứng với giới hạn đo trên của thiết bị. Giả sử đối với một thiết bị cảm biến đo áp suất có giải đo từ 0-100 Psi, khi tín hiệu ra là 4mA sẽ có nghĩa là áp suất đặt vào thiết bị là bằng 0, còn khi tín hiệu dòng ra là 20mA thì có nghĩa là áp suất đạt vào bộ phận cảm biến của thiết bị chuyển đổi đo lường là bằng 100 psi, và tương tự, một dòng điện 12mA ở đầu ra thiết bị là tương ứng với áp suất 50Psi ở đầu vào. Do có tính chống nhiễu cao và không bị biến đổi khi truyền trên một khoảng cách dài so với tín hiệu đo lường dạng áp: 0-5VDC, 0-10 VDC, nên tín hiệu dòng 4-20mA đã được chấp nhận và sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. 
Giao thức HART được xây dựng dựa trên nguyên tắc phất huy tính ưu việt của tín hiệu dòng 4-20mA cho các cảm biến chuyển đổi đo lường thông minh. Nó được đặc biệt áp dụng cho các thiết bị sử dụng tín hiệu ra dạng dòng 4-20mA truyền thống. Giao thức HART cho phép giữa lại tính ưu việt của tín hiệu dòng 4-20mA, đồng thời cho phép khả năng giao tiếp tín hiệu số hai chiều mà không làm ảnh hưởng đến các tính năng đo lường của tín hiệu 4-20mA. Khác với các công nghệ truyền tín hiệu số khác, thiết bị sử dụng giao thức HART vẫn có thể được sử dụng tương thích với các hệ thống sử dụng tín hiệu 4-20mA truyền thống, và do đó cung cấp cho người sử dụng một giải pháp duy nhất để giải quyết vấn đề tương thích giữa hệ thống cũ và công nghệ mới. Vì những lý do đó, HART đang được biết đến như và sự nâng cấp số hóa việc truyền thông sử dụng tín hiệu 4-20mA truyền thống. 

Việc ra đời và ứng dụng giao thức HART là công nghệ rất quan trọng cho cả các nhà sản xuất và người sử dụng, và là bước tiến dài trong cuộc cách mạng trong đổi mới công nghệ điều khiển quá trình, thông qua việc nâng cao khả năng của các thiết bị đo lường và điều khiển. Nó giúp cho các thiết bị trở nên “thông minh” hơn. Đồng thời mang lại cho tín hiệu 4-20mA truyền thống một vai trò mới. Ngoài việc tiếp tục cho phép thiết bị thực hiện chức năng đo lường với tín hiệu dòng 4-20mA, HART cho phép thiết bị có khả năng giao tiếp và xử lý các thông tin liên quan tới biến đo lường, thông số thiết bị, cấu hình thiết bị, căn chỉnh và tự động dò tìm và báo lỗi. Từ đó cung cấp cho hệ thống điều khiển trung tâm them các thông tin và công cụ để quản lý hệ thống. 
Hiện nay đã có một số lượng lớn các thiết bị của các nhà sản xuất thiết bị danh tiếng sử dụng công nghệ này và chắc chắn con số đó sẽ ngày một nhiều hơn. Vì ngoài các tính năng ưu việt của công nghệ mới, HART cho phép người ta giữ lại và tiếp tục giao tiếp được với các thiết bị hiện hữu trong hệ thống. Ngoài ra, các thiết bị sử dụng HART cũng đã chứng minh được tính ưu việt trong thực tế qua sự tiện lợi, đơn giản trong lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng, góp phần cải thiện đáng kề hiệu quả của hệ thống và tạo điều kiện tuân thủ theo các tiêu chuẩn quốc tế như: ISO 9000, OSHA, EPA, DOT... Đồng thời góp phần vào giảm chi phí giá thành và nâng cao năng suất lao động. Hiện nay có khoảng 4 triệu thiết bị đã và đang được lắp đặt trên thê giới. 


Thế nào là giao thức HART? 

HART – Highway Addressable Remote Transducer – Tạm dịch là thiết bị chuyển đổi từ xa tốc độ cao theo địa chỉ. Giao thức HART sử dụng tiêu chuẩn Bell 202 Frequency Shift Keying (FSK) để thực hiện việc số hóa tín hiệu dựa trên nền tín hiệu 4-20mA như trong hình 1 và 2. Điều này cho phép khả năng giao tiếp hai chiều để truyền tải/tiếp nhận thêm được các thông tin đến/từ thiết bị cảm biến thông minh. Giao tiếp HART sử dụng tốc độ truyền thông 1200bps nên không làm ảnh hưởng đến tín hiệu 4-20mA được truyền trên cùng một đường dây và cho phép hai hay nhiều hơn các dự liệu số được trao đỏi giữa hẹ thống điều khiển/hiển thị trung tâm với thiết bị cảm biến. Vì tín hiệu số FSK là lien tục về pha và không gây nhiễu cho tín hiệu 4-20mA. 
HART là giao thức truyền thống dạng chủ/tớ (Master/Slaver), có nghĩa là thiết bị tại hiện trường (slaver) chỉ có thể giao tiếp với Master. HART có thể được sử dụng trong các chế độ truyền thông khác nhau để truyền tải thông tin từ/tới các cảm biến thông minh và hệ thống điều khiển/giám sát trung tâm. HART cung cấp tới hai Master (sơ cấp và thứ cấp) như trong hình 3. Điều đó cho phép Master thứ cấp như thiết bị giao tiếp căn chỉnh bên ngoài có thể được sử dụng để giám sát/cấu hình lại Slaver-thiết bị cảm biến mà không làm ảnh hưởng tới Master sơ cấp - Hệ thống điều khiển/giám sát trung tâm. Ứng dụng thường gặp nhất của HART là chế độ giao tiếp Master/slaver đồng thời với vieecj truyền tải tín hiệu 4-20 mA như trong hình 4. Giao thức HART cho phép tất cả những giao tiếp tín hiệu số với thiết bị hiện trường như điểm-tới-điểm hoặc mắc nối tiếp – multidrop. Hình 5 là một ví dụ về sự giao tiếp của HART. Dù cũng có thể nâng cấp lên một tốc độ truyền thông cao hơn, nhưng thông thường thì chế độ truyền thông điểm-tới-điểm được áp dụng rộng rãi hơn. 

Do khả năng ứng dụng cấu hình nối tiếp multidrop, việc lắp đặt cho các thiết bị có HART sẽ giảm được đáng kế về mặt chi phí do nhiều thiết bị có thể được đấu vào trên cùng một cặp dây. Tuy nhiên cấu hình này chỉ giới hạn trong việc truyền thông số vì tín hiệu tương tự 4-20mA là cố định. Do đó thông thường chỉ sử dụng cấu hình nối tiếp trong trường hợp có yêu cầu tiết kiệm dây tại khoảng cách dài, khi đó ta có thể sử dụng một cặp dây cho tất cả các tín hiệu thay vì rất nhiều cặp dây chạy song song như trong hình 6. 


HART Command Set được tổ chức thành 3 nhóm và cung cấp khả năng truy cập đọc/viết các thông tin từ/vào các thiết bị cảm biến: 
Universal Command phải được thực hiện bởi các thiết bị dùng HART và cung cấp khả năng giao tiếp lẫn giữa cá thiết bị của các hang khác nhau sử dụng công nghệ này. Universal Command cung cấp khả năng truy cập các thông tin chung hữu dụng cho vận hành thiết bị như: tên nhà sản xuất, tên thiết bị, số hiệu, mô tả, dải đo, biến đo. 
Commond Practice Command cung cấp các chức năng có thể thực hiện bởi một số thiết bị nhưng không phải là tất cả. 
Device Specific Command cung cấp các lệnh đặc biệt cho mỗi thiết bị cụ thể. 
Hình 7 liệt kê các thông tin có thể có được từ các thiết bị trên. Sự tích hợp của HART là rất chặt chẽ vì trạng thái thông tin được gộp trong mỗi bản tin và việc kiểm tra lõi truyền thông được thực hiện tại mỗi gaio tiếp. Mỗi bản tin có thể truyền tải được thông tin liên quan tới 4 biến quá trình và mỡi thiết bị có thể xử lý được 256 biến quá trình. 


Device Description Language (DDL) – ngôn ngữ mô tả thiết bị, một cải tiến của công nghệ HART trong thời gian gần đây đã làm tăng them tính linh hoạt trong ứng dụng của thiết bị, thể hiện ở hình 8. DDL cung cấp cho thiết bị (slaver) khả năng cho phép cập nhật mô tả thiết bị đó với tất cả các thông tin đặc tính liên quan và do đó có thể giao tiếp với bất kỳ Master nào có sử dụng cùng ngôn ngữ. Điều này giúp cho các thiết bị căn chỉnh cầm tay (hand-held) có thể giao tiếp với rất nhiều các thiết bị của các hãng khác nhau, cứ miễn là có sử dụng cùng ngôn ngữ DDL. 
Các lợi ích HART mang lại? 
Sự đơn giản của giao thức HART đã tạo điều kiện thuận lợi cho cả nhà sản xuất và người sử dụng trong việc có được các kinh nghiệm và lợi ích của khả năng giao tiếp hai chiều của các thiết bị cảm biến thông minh sử dụng công nghệ này. Khả năng xử lý nhanh và nhiều dữ liệu, hiệu quả với khả năng truyền xa, tự dò tìm và báo lỗi thiết bị, giảm chi phi giá thành, khả năng lắp mạng nối tiếp, linh hoạt trong việc thay đổi cấu hình và thông số cài đặt, xử lý tín hiệu số chính xác là nyh]ngx ưu việt có được ở các thiết bị sử dụng công nghệ HART. Ngoài ra sự tương thích với tín hiệu 4-20 mA truyền thống sẽ khiến cho các nhà đầu tư dễ dàng hơn trong việc nâng cấp hệ thống mà vẫn bảo vệ được các khoản đầu tư trước đó vào hệ thống hiện hữu và vẫn có được sự ưu việt của công nghệ truyền thông số. 
Ưu điểm của giao tiếp sử dụng công nghệ HART đã được chứng minh qua thực tế sử dụng ở chi phí cho việc lắp đặt, chạy thử, vận hành và bảo dưỡng. Các thiết bị sử dụng công nghệ HART hiện đang được sử dụng rỗng rãi ở trong các ứng dụng khác nhau. Từ xử lý hóa chất/dầu khí, hệ thống phân phối khí, dầu và các trạm điều khiển giám sát từ xa. Tính ưu việt đã thể hiển ở việc thu thập dữ liệu, điều khiển giám sát và bảo dưỡng. Hiện đã có khoảng 1,4 triệu công trình sử dung các thiết bị loại này. Dưới đây là sự tóm lược các nguyên nhân giải thích sự thành công trên: 
- Với một số lượng lớn đang tăng lên không ngừng các thiết bị sử dung HART trên thê giới, HART là chuẩn truyền thông “mở” và đang được chuẩn hóa cho công nghiệp. Người sử dụng có thể tự do lựa chọn đúng sản phẩm cho ứng dụng của mình và việc tương thích sẽ luôn được đảm bảo. 
- Tương đối dễ hiểu và sử dụng, HART cho phép truy cập một số lượng lớn thông tin có trong thiết bị cảm biến thông minh, HART cho phép thiết bị có thể được trang bị thêm các công cụ mạnh hơn như: thuật toán điều khiển PID, tự dò lỗi, và tính năng đo lường mới. Và việc giao tiếp giữa thiết bị avf con ngườu cũng rất dễ dàng thông qua các thiết bị căn chỉnh cầm tay mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị. 
- HART là giải pháp công nghệ không có rủi ro, đối với việc vận hành và bảo dưỡng là rất dễ dàng, mọi sự lo lắng về việc đảm bảo giữ cho hệ thống hoạt động bình thường trong khoảng thời gian bảo dưỡng là không cần thiết vì trong suốt quá trình đó tín hiệu 4-20 mA vẫn được duy trì liên tục, không có việc tháo/lắp lại thiết bị. Ngoài ra khả năng giao tiếp hai chiều đã đóng góp lớn vào việc cải thiện hiệu quả hoạt động của nhà máy. 
- Cuối cùng, trong trường hợp cần thiết và phù hợp, thiết bị dùng HART có thể được đấu nối theo cấu hình nối tiếp (Multidrop) để giảm chi phí cho việc lắp đặt. 
Ở Việt Nam, các thiết bị dùng công nghệ HART đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, đặc biệt là trong lĩnh vực dầu khí, các thiết bị thường gặp là các Pressure Transmitter, Level Transmitter, Temperature Transmitter, Density Transmitter, Flow Transmitter...của Yokogawa (Japan), Emerson Process Managerment (American), các Flame/Gas/Smoke Detector của Detronics (American). 


Mạng công nghiệp - Ethernet, Fieldbus hay PCI

Nói tới điều khiển chuyển động trong công nghiệp thì các công nghệ như Ethernet, Fieldbus hay PCI đều đáp ứng được những yêu cầu trao đổi thông tin giữa điều khiển máy mức cao và điều khiển chuyển động. Trong đó Ethernet là một giao thức mạng, PCI là một kiến trúc bus PC còn Fieldbus là một mạng số có topo bus. Ba công nghệ này đang cạnh tranh để chiếm lĩnh các mạng công nghiệp, mỗi loại có những điểm mạnh, điểm yếu riêng. 
Cả thế giới dùng Ethernet 
Hơn 20 năm trước, Ethernet ra đời mang lại một mạng truyền dữ liệu nối tiếp tốc độ cao; tới nay, nó đã trở thành một chuẩn được chấp nhận khắp thế giới, và là giao thức thống trị các mạng LAN. Hơn 85% kết nối mạng được cài đặt trên thế giới là Ethernet. Tốc độ truyền dữ liệu phổ biến nhất của Ethernet là 10 triệu bit/s (10 Mbps), mặc dù vậy, hầu hết các mạng hiện nay đang được nhanh chóng nâng cấp lên Fast Ethernet với tốc độ 100 Mbps. Ethernet thường gắn với hệ điều khiển công nghiệp qua một điều khiển độc lập kết nối với PC hay mạng bằng cáp Ethernet. 

Fieldbus - một giao thức phổ biến 
Thuật ngữ “Fieldbus” bao hàm nhiều giao thức mạng công nghiệp khác nhau. Hai giao thức phổ biến nhất là DeviceNet và Profibus. Các giao thức Fieldbus chính được phát triển bởi các nhà sản xuất PLC như Siemens, Allen-Bradley...; tuy vậy, không có chuẩn Fieldbus nào thực sự thống trị. Các mạng Fieldbus có hiệu năng khác nhau, tốc độ dữ liệu nói chung từ 500 Kbps tới 12 Mbps. Một PLC thường đóng vai trò thiết bị chủ (master) của Fieldbus, giao tiếp với các thiết bị tớ (follower) phân tán như các vào/ra hay hệ điều khiển chuyển động công nghiệp. Một điều khiển chuyển động điển hình giữ vai trò một thiết bị tớ độc lập hoặc nối bus trong mạng Fieldbus. 
PCI - nhà vô địch về tốc độ truyền dữ liệu 
Kiến trúc PCI (Peripheral Component Interconnect - Kết nối các thành phần ngoại vi) hiện tại là chuẩn công nghiệp cho các máy tính PC. Đây là công nghệ mới nhất trong một loạt các kiến trúc bus cho tốc độ cao và thông lượng lớn. PCI được thiết kế để cho phép tải nổi các khối dữ liệu lớn của các ứng dụng đòi hỏi băng thông cao hiện nay như các thiết bị video và âm thanh. PCI vượt hơn hẳn các kiến trúc bus như ISA, EISA, VESA do nó làm các thiết bị ngoại vi gần với CPU hơn, loại bỏ thời gian trễ xử lý. PCI là một giao diện song song, phiên bản phổ biến nhất ngày nay có 32 đường dữ liệu có khả năng đạt tốc độ 133 triệu byte/s (13 MBps). Hầu hết các chipset PCI mới nhất có tới 64 đường dữ liệu và cho tốc độ 266 MBps. PCI-X, thế hệ mới của PCI, còn có tốc độ lên tới 1 GBps. Giải pháp điều khiển PCI đưa ra dưới dạng một card bus cắm vào khe mở rộng của PC. 

Do tốc độ truyền dữ liệu của PCI cao gấp 20 lần so với Ethernet và Fieldbus, nên có cảm tưởng như PCI hiển nhiên là lựa chọn tốt nhất cho hệ điều khiển. Thực sự có cần phải nhanh đến thế? Tại sao? Tốc độ, dù rất quan trọng, nhưng chỉ là một trong nhiều tiêu chí phải cân nhắc khi quyết định cấu trúc điều khiển cho hợp lý. Các khía cạnh quan trọng khác là tính mềm dẻo, không gian chiếm chỗ, tính tương thích với PLC, các vấn đề về lắp đặt, bảo trì và tuổi thọ. Sau đây, chúng ta cùng so sánh Ethernet, Fieldbus và PCI dưới những góc độ này. 
Tốc độ 
PCI chắc chắn giành thắng lợi về mặt tốc độ truyền dữ liệu, nhưng điều quan trọng lại là phát huy tốc độ đó như thế nào. Hầu như một ứng dụng điều khiển chuyển động không thể dùng hết băng thông của bus PCI. Thường thì máy tính dùng bus PCI chung cho nhiều thiết bị khác như card Ethernet, card âm thanh, hoặc video. Thực tế, một trong những lý do chính dẫn tới vệc nâng cấp PC từ 32 bit lên 64 bit là để làm việc được với Fast Ethernet. Thậm chí nếu chiếm được toàn bộ băng thông PCI thì các bộ điều khiển chuyển động dựa trên PC cũng không đủ nhanh để gửi và nhận các khối dữ liệu lớn với tốc độ PCI cho phép. Nói cách khác, chỗ khó ở đây không phải là ở giao thức truyền dữ liệu mà chính là ở thiết bị gửi và nhận dữ liệu. 
Một vấn đề khác liên quan tới tốc độ là liệu các ứng dụng điều khiển chuyển động có cần băng thông bus PCI ? Nếu nhìn vào loại thông tin một điều khiển chuyển động gửi và nhận (thí dụ vị trí, vận tốc, gia tốc hay thông báo lỗi) thì khối lượng dữ liệu thực sự truyền đi ở mỗi chu kỳ khá nhỏ, chỉ cỡ 512 byte. Với một điều khiển chuyển động Ethernet, số 512 byte này chỉ chiếm 4% toàn bộ băng thông 10 Mbps. 

Tính linh hoạt 
Các ứng dụng điều khiển chuyển động ngày nay được thực hiện bằng nhiều loại điều khiển: độc lập, nối bus, hoặc nối mạng, tùy loại ứng dụng. 
Nhưng có điều không may là giải pháp PCI chỉ hỗ trợ một loại, đó là: nối bus. Trong các ứng dụng mà điều khiển chuyển động phải thực hiện các chức năng độc lập của một PC hay trong các tình huống mà không có điều khiển PC trên máy, thì giải pháp dựa trên PC là bất khả thi. Trong khi đó, các điều khiển Ethernet và Fieldbus lại có thể hoạt động độc lập. 
Khi nối mạng, giải pháp PCI không thể cho phép truy cập từ xa. Việc triển khai một lệnh chuyển động trên mạng nhà máy đòi hỏi phải có một điều khiển và một card mạng, do hầu hết mạng nhà máy đều là Ethernet. 

Kích thước hộp chứa 
Khi quyết định lựa chọn giữa điều khiển độc lập hay nối mạng hay dựa trên PC, các kỹ sư thường mắc lỗi khi giả thiết rằng một điều khiển dựa trên PC thì tiết kiệm không gian do đặt trong PC. Tuy nhiên còn có hộp bên ngoài để nối với séc-vô mô-tơ, mạch giải mã và cổng vào/ra. Trong nhiều trường hợp, hộp này còn to hơn nhiều so với điều khiển độc lập. 
Khả năng tương thích PLC 
Trong nhiều ứng dụng ngày nay PLC được dùng làm điều khiển chủ và nó “bảo” điều khiển chuyển động biết khi nào thì chuyển động, bao xa và tốc độ là bao nhiêu. Việc trao đổi thông tin giữa hai thiết bị này có thể thực hiện qua một vào/ra rời rạc hoặc một kết nối mạng. Vào/ra rời rạc không phải là một giải pháp được ưa chuộng do mất nhiều thời gian và công sức nối dây, lắp đặt hệ thống. Một mạng Ethernet hoặc Fieldbus được lựa chọn nhiều hơn. Hầu hết các PLC trên thị trường ngày nay đều mặc định hỗ trợ kết nối Ethernet, bên cạnh Fieldbus. 

Lắp đặt và bảo trì 
Hầu hết các công ty đều không đủ khả năng để đào tạo hoặc thuê một chuyên gia về Profibus hay DeviceNet. Tuy nhiên, hầu hết các công ty lại có một người quản trị mạng có hiểu biết về Ethernet, do vậy Ethernet là một lựa chọn hấp dẫn cho điều khiển công nghiệp. 

Không giống như việc kết nối card điều khiển bus vào máy tính, việc kết nối Ethernet vào PC đơn giản hơn. Kết nối duy nhất giữa PC và điều khiển chuyển động Ethernet bên ngoài là một cáp Ethernet loại 5 (xem Hình trên). Để thêm các trục điều khiển, chỉ cần dùng hub hoặc switch cho Ethernet. Việc thay thế một điều khiển đơn giản là thiết lập cấu hình một điều khiển mới bằng phần mềm và thêm kết nối Ethernet. Trong khi đó, việc lắp đặt card điều khiển bus yêu cầu phải tắt máy tính, sau đó tháo vỏ PC - một công đoạn không phải là dễ nếu PC được đặt bên trong một máy. Cuối cùng, các điều khiển chuyển động dựa trên bus lại yêu cầu từ hai khe cắm PCI trở nên. Việc thêm các trục điều khiển yêu cầu thêm khe cắm, trong khi các cáp bus khó uốn. Nếu vì lý do nào đó điều khiển không làm việc, thì toàn bộ quá trình phải lặp lại để thay thế điều khiển. 
Khả năng "Trụ hạng" 
Khi lựa chọn một kiến trúc điều khiển, một câu hỏi quan trọng phải đặt ra là “liệu kiến trúc này có thể sử dụng trong suốt vòng đời của máy?”. Mặc dù PCI sẽ tiếp tục được sử dụng trong nhiều năm nữa, nhưng liệu có giống như trường hợp của ISA - mà hiện giờ đã lỗi thời? Chừng bao lâu nữa thì sẽ ra đời một cấu trúc bus hiệu quả hơn, nhanh hơn cho PC? Thêm nữa, các công nghệ Fieldbus sẽ phát triển tới mức nào và ai sẽ thúc đẩy việc này? Một điểm thú vị cần xem xét là “Liệu những hãng Oracle, IBM hay Coca-Cola có quan tâm gì nếu một Fieldbus nào đó trở nên lỗi thời?”. Nhiều khả năng là không, nhưng bạn có thể đánh cược rằng họ chắc chắn quan tâm tới tương lai của Ethernet vì hạ tầng mạng của họ đều xây dựng trên nền công nghệ này. Ethernet đã chứng tỏ sức “trụ hạng” nổi bật. Với hơn 85% kết nối mạng trên thế giới, Ethernet được giới công nghiệp chấp nhận rộng rãi và ít có khả năng công nghệ này có thể biến mất trong tương lai gần. Kể từ những năm 1970, Ethernet đã chứng kiến nhiều kiến trúc bus PC đến rồi lại đi, và với mỗi loại bus mới có hàng tá công ty phát triển các thành phần Ethernet phục vụ loại bus đó. 
Ethernet Fieldbus PCI 
Tốc độ10 - 100 Mbps: đủ nhanh cho hầu hết các ứng dụng điều khiển chuyển động0.5 - 12 Mbps: đủ nhanh cho hầu hết các ứng dụng điều khiển chuyển động133 - 266 Mbps: cực nhanh, dành cho các ứng dụng băng thông rộng

THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN THAY THẾ HART 
Tính mềm dẻoNối được với PC, PLC và mạngNối được với PC, PLC và mạngChỉ nối với PC
Kích thước chiếm chỗNhỏ hơn trong các ứng dụng độc lập không cần PC so với khi dùng PCCó thể so với khi dùng với PC hoặc PLCCó thể so sánh với kết nối ngoài
Tính tương thích PLCTương thích với các module Ethernet PLC và vào/ra rời rạcTương thích với các module Fieldbus PLC và vào/ra rời rạcVào/ra rời rạc
Lắp đặt và bảo trìLắp đặt theo chuẩn, dễ bảo trì, tài liệu phong phúCần kiến thức chuyên biệt, thiếu tài liệuKhó lắp đặt cũng như tháo rời. Nối dây phức tạp, thiếu tài liệu
Khả năng trụ hạngCó hạ tầng phát triển rộng rãi, được nhiều ngành công nghiệp sử dụngChỉ cho điều khiển công nghiệpĐược nhiều ngành công nghiệp sử dụng, phụ thuộc vào công nghệ PC.
Bảng 2: Những lợi thế của Ethernet 
Ethernet đem lại lợi ích với kết nối từ xa. Thí dụ, công ty Texas Instruments ở Attleboro, Massachusetts, đang dùng bộ điều khiển 6K kết nối Ethernet để tìm lỗi từ xa cho một trong các máy của họ đặt tại Anh quốc, như vậy loại bỏ chi phí để gửi một nhân viên kỹ thuật sang tận châu Âu để sửa chữa. 
Dù cuối cùng Ethernet, Fieldbus hay PCI trở thành công nghệ thống trị thì cũng phải đảm bảo tính mềm dẻo, dễ bảo trì, mang tính công nghiệp và tồn tại lâu. Rõ ràng Ethernet dẫn đầu nhóm về những tiêu chí này, trong khi hai công nghệ PCI và Fieldbus chỉ cho giải pháp từng phần. Các điều khiển chuyển động dựa trên Ethernet đủ linh hoạt để có thể hoạt động trong các ứng dụng độc lập, cũng như các ứng dụng cần phối ghép với một PC hay PLC. Kết hợp điều này với các tính năng nối mạng địa phương hay từ xa, dễ dàng thấy rằng Ethernet cho phép các nhà sản xuất chuẩn hóa điều khiển chuyển động, không phụ thuộc vào loại ứng dụng cụ thể. Việc được chấp nhận rộng rãi trong công nghiệp sẽ đảm bảo rằng tốc độ và hiệu năng của Ethernet sẽ tiếp tục được cải tiến, bằng chứng là sự ra đời của mạng Ethernet Gigabit. 
Thời gian và thực tế sẽ trả lời xem công nghệ nào sẽ chiếm lĩnh công nghiệp tự động hóa nhà máy. Nhưng chìa khóa của tương lại là điều khiển chuyển động công nghiệp có khả năng nối mạng, truy cập được từ xa; và Ethernet rõ ràng là kiến trúc đáng để lựa chọn nhất.
THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN TÍCH HỢP HART COMMUNICATOR- MC6
Tổng số điểm của bài viết là: 10 trong 2 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

 
GIẢI PHÁP TOÀN DIỆN VÀ THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN CHO NHÀ MÁY, PHÒNG LAB
Hiệu chuẩn các transmitter HART, Fieldbus, Profibus PA
Mô phỏng tấc cả các tín hiệu nhiệt TC, RTD, dòng diện uA,mA, điện áp V, mV, Xung, Tần số...
Hiệu chuẩn với thao tác và hướng dẫn cụ thể trên máy.
Máy được thiết kế Công Thái Học, cùng màn hình cảm ứng lực lớn, dễ dàng cho việc theo tác ngoài công trường.
 Phần mềm quản lý hiệu chuẩn cho nhiều nhà máy cùng lúc, quản lý theo phân cấp và nhắc thiết bị cần hiệu chuẩn kế tiếp.

Giới thiệu

Giới thiệu hãng BEAMEX

WORLD-CLASS CALIBRATION SOLUTIONS™   Các giải pháp hiệu chuẩn tầm cỡ thế giới - Từ khi thành lập Beamex vào năm 1975, công ty đã tập trung mạnh mẽ và nhất quán trên mảng hiệu chuẩn. Beamex là một công nghệ và dịch vụ công ty phát triển, sản xuất và tiếp thị các thiết bị chất lượng cao hiệu...

Tư vấn online 24/24H

HCM- Mr Duy
0912321391-0904448763
Mr Xuân Phú
091.375.84.50

Đăng nhập thành viên

Thống kê truy cập

Đang truy cậpĐang truy cập : 23


Hôm nayHôm nay : 350

Tháng hiện tạiTháng hiện tại : 4353

Tổng lượt truy cậpTổng lượt truy cập : 328222

Hà Nội- Mr Hoan
0918981391