HD67777-A1 – Bộ chuyển đổi IEC 61850 Client sang PROFIBUS Slave

1. Giới thiệu về giao thức IEC 61850 Client và PROFIBUS Slave

IEC 61850 là chuẩn truyền thông được thiết kế dành riêng cho ngành điện, đặc biệt trong các trạm biến áp tự động (Substation Automation System). Giao thức này hỗ trợ trao đổi dữ liệu theo mô hình hướng đối tượng, giúp các thiết bị như IED (Intelligent Electronic Device), relay bảo vệ, RTU hay SCADA có thể giao tiếp với nhau một cách chuẩn hóa và an toàn.

Trong kiến trúc IEC 61850, các thiết bị có thể hoạt động ở hai vai trò: Server và Client. Client là bên thu thập, giám sát và điều khiển dữ liệu từ các thiết bị Server trong mạng. Ví dụ: Hệ thống SCADA hoặc gateway trung tâm có thể đóng vai trò Client, đọc dữ liệu từ nhiều IED (Server) trong trạm điện.

PROFIBUS (Process Field Bus) là một trong những giao thức công nghiệp phổ biến nhất hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển quá trình và tự động hóa nhà máy. PROFIBUS có hai chế độ chính: PROFIBUS DP (Decentralized Peripherals) và PROFIBUS PA (Process Automation). Trong đó, PROFIBUS Slave là thiết bị đầu cuối (như module I/O, cảm biến, hoặc converter) thực hiện nhiệm vụ phản hồi dữ liệu theo yêu cầu của PROFIBUS Master (thường là PLC hoặc DCS).

Như vậy, IEC 61850 Client là đại diện cho hệ thống giám sát trạm điện, trong khi PROFIBUS Slave là thiết bị ngoại vi trong dây chuyền tự động hóa công nghiệp. Hai giao thức này phục vụ cho hai lĩnh vực khác nhau – năng lượng và sản xuất – nên không thể giao tiếp trực tiếp với nhau nếu không có bộ chuyển đổi trung gian.

2. Tại sao cần chuyển đổi giữa IEC 61850 Client và PROFIBUS Slave?

Trong nhiều hệ thống công nghiệp hiện nay, các nhà máy hoặc trạm điện cần tích hợp nhiều thiết bị từ các nền tảng khác nhau. Các relay bảo vệ, IED hoặc RTU trong trạm điện giao tiếp bằng chuẩn IEC 61850, trong khi PLC hoặc hệ thống điều khiển trung tâm trong dây chuyền sản xuất lại sử dụng PROFIBUS.

Vấn đề đặt ra là: Làm sao để PLC có thể đọc dữ liệu từ các thiết bị IEC 61850 hoặc điều khiển chúng gián tiếp? Nếu không có bộ chuyển đổi, dữ liệu giữa hai hệ thống sẽ bị “ngắt mạch”, gây khó khăn trong giám sát và điều khiển tập trung.

Do đó, việc sử dụng bộ HD67777-A1 là giải pháp lý tưởng giúp kết nối liền mạch giữa mạng IEC 61850 (thường ở các trạm điện) và mạng PROFIBUS (ở cấp điều khiển công nghiệp). Bộ chuyển đổi này giúp đồng bộ dữ liệu giám sát, cảnh báo và điều khiển trong toàn bộ hệ thống mà không cần thay đổi thiết bị hiện có.

3. Giới thiệu sơ bộ về sản phẩm HD67777-A1

HD67777-A1 là bộ chuyển đổi giao thức (protocol converter) được sản xuất bởi hãng ADFweb (Italy) hiện đang được BKAII phân phối rộng rãi tại thị trường Việt Nam. Thiết bị này cho phép truyền dữ liệu song phương giữa IEC 61850 Client và PROFIBUS Slave, giúp tích hợp các thiết bị năng lượng thông minh vào hệ thống điều khiển công nghiệp truyền thống.

Chức năng chính

Đóng vai trò IEC 61850 Client: đọc dữ liệu từ các IED/relay trong mạng IEC 61850.
Đóng vai trò PROFIBUS Slave: truyền dữ liệu này đến PLC hoặc DCS qua mạng PROFIBUS DP.
Cho phép ánh xạ linh hoạt giữa các data object trong IEC 61850 và các process variable trong PROFIBUS.
Hỗ trợ cấu hình dễ dàng qua phần mềm SW67577 của ADFweb.

Tính năng nổi bật

Giao diện Ethernet 10/100Base-T cho IEC 61850.
Cổng PROFIBUS DB9 tiêu chuẩn, tốc độ lên tới 12 Mbps.
Hỗ trợ tới 100 tag dữ liệu và nhiều loại dịch vụ IEC 61850 (MMS, Report Control Block,...).
Cấu hình, giám sát và cập nhật firmware qua USB hoặc Ethernet.
Vỏ nhôm công nghiệp, hỗ trợ gắn DIN-Rail, hoạt động bền bỉ trong môi trường khắc nghiệt (-40°C đến +85°C).

4. Phân tích nguyên lý hoạt động theo sơ đồ

Hình dưới đây minh họa sơ đồ nguyên lý kết nối của HD67777-A1

a. Sơ đồ nguyên lý và vai trò của các thiết bị

IEC 61850 Server: Là các thiết bị trong trạm điện như relay bảo vệ, IED, RTU... cung cấp dữ liệu trạng thái, dòng điện, điện áp, sự kiện,...
HD67777-A1: Đóng vai trò trung gian, thực hiện chức năng Client trong mạng IEC 61850 để thu thập dữ liệu từ các Server, sau đó chuyển đổi và xuất ra dạng Slave trên mạng PROFIBUS.
PROFIBUS Master: Thường là PLC Siemens hoặc DCS, thực hiện việc đọc/ghi dữ liệu từ các Slave trong mạng PROFIBUS.

b. Luồng chảy dữ liệu

Dữ liệu trong hệ thống này di chuyển theo các bước sau:

Các thiết bị IEC 61850 Server (relay, IED, RTU) gửi dữ liệu trạng thái, cảnh báo, đo lường lên mạng IEC 61850.
Bộ HD67777-A1 hoạt động như một IEC 61850 Client, truy cập và thu thập dữ liệu từ các Server này thông qua dịch vụ MMS.
Sau khi nhận dữ liệu, bộ chuyển đổi sẽ ánh xạ chúng thành các biến quá trình tương ứng trong mạng PROFIBUS.
PLC hoặc DCS (PROFIBUS Master) đọc các giá trị này từ Slave, sau đó sử dụng để hiển thị, điều khiển hoặc lưu trữ dữ liệu trong hệ thống SCADA.

Như vậy, HD67777-A1 chính là cầu nối dữ liệu “hai chiều” giữa thế giới năng lượng (IEC 61850) và thế giới tự động hóa công nghiệp (PROFIBUS).

5. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Q1: HD67777-A1 có thể hoạt động ngược lại – từ PROFIBUS Master sang IEC 61850 Server không?

A1: Không. Phiên bản HD67777-A1 chỉ hỗ trợ chiều truyền từ IEC 61850 Server → PROFIBUS Master. Nếu cần chiều ngược lại, cần sử dụng model khác được thiết kế riêng.

Q2: Có thể cấu hình bao nhiêu thiết bị IEC 61850 Server trên cùng một converter?

A2: Thiết bị hỗ trợ nhiều server đồng thời (tối đa 5 IED tùy dung lượng dữ liệu), có thể mở rộng qua phần mềm cấu hình.

Q3: Bộ này có tương thích với PLC Siemens S7-300/400/1500 không?

A3: Có. HD67777-A1 tương thích hoàn toàn với PLC Siemens sử dụng giao thức PROFIBUS DP chuẩn công nghiệp.

Q4: Cấu hình có cần lập trình không?

A4: Không. Việc cấu hình được thực hiện qua phần mềm SW67577 bằng giao diện đồ họa, chỉ cần ánh xạ tag giữa hai giao thức mà không cần viết code.

Kết luận: Bộ chuyển đổi HD67777-A1 là giải pháp lý tưởng giúp tích hợp các thiết bị điện theo chuẩn IEC 61850 vào hệ thống tự động hóa công nghiệp sử dụng PROFIBUS. Với thiết kế chắc chắn, cấu hình linh hoạt và khả năng tương thích cao, thiết bị này giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí đầu tư, đồng thời nâng cao tính kết nối và tự động hóa trong nhà máy. Nếu cần thêm thông tin chi tiết về sản phẩm và giải pháp, xin vui lòng liên hệ BKAII để được hỗ trợ và giải đáp miễn phí nhé!

Xem thêm

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"

Main Menu

Bộ chuyển đổi HD67777-A1 – IEC 61850 Client sang PROFIBUS Slave