HD67601-485-A1: Bộ chuyển đổi PROFINET sang Serial – Giải pháp kết nối linh hoạt giữa PLC và thiết bị trường

1. Giới thiệu về giao thức PROFINET và Serial trong công nghiệp

PROFINET (Process Field Net) là giao thức truyền thông công nghiệp tiêu chuẩn do Siemens phát triển, hoạt động trên nền Ethernet công nghiệp. PROFINET cho phép trao đổi dữ liệu theo thời gian thực giữa các thiết bị tự động hóa như PLC, HMI, biến tần và cảm biến thông minh. Ưu điểm của PROFINET là tốc độ cao, khả năng tích hợp vào mạng IT, dễ mở rộng và hỗ trợ cấu trúc mạng linh hoạt (star, line, ring).

Trong khi đó, Serial Communication – bao gồm các chuẩn phổ biến như RS-232, RS-485 – vẫn được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để kết nối các thiết bị truyền thống như đồng hồ đo, cảm biến, bộ điều khiển hoặc thiết bị đo lường. Giao tiếp Serial có ưu điểm là ổn định, đơn giản, chi phí thấp và phù hợp với môi trường công nghiệp có nhiễu điện từ cao.

Tuy nhiên, trong thời đại công nghiệp 4.0, việc kết nối giữa các thiết bị cũ (dùng Serial) với hệ thống điều khiển mới (dùng PROFINET) trở nên cấp thiết nhằm đảm bảo khả năng giám sát, thu thập dữ liệu và quản lý tập trung.

2. Tại sao cần chuyển đổi giữa PROFINET và Serial?

Thực tế tại các nhà máy hiện nay, nhiều thiết bị đo lường hoặc thiết bị ngoại vi (như đồng hồ năng lượng, cảm biến nhiệt độ, bộ điều khiển PID) chỉ hỗ trợ giao tiếp Serial (RS-485/RS-232) theo các giao thức như Modbus RTU. Trong khi đó, hệ thống điều khiển trung tâm – đặc biệt là PLC hoặc HMI của Siemens, Allen-Bradley, Beckhoff – lại sử dụng PROFINET.

Vấn đề đặt ra là hai hệ thống này không thể giao tiếp trực tiếp với nhau. Do đó, một bộ chuyển đổi giao thức (Protocol Converter) như HD67601-485-A1 là giải pháp lý tưởng. Thiết bị này giúp “dịch” ngôn ngữ giữa hai chuẩn truyền thông, đảm bảo các thiết bị cũ vẫn có thể hoạt động trong hệ thống tự động hóa hiện đại mà không cần thay thế phần cứng.

3. Giới thiệu sơ bộ về sản phẩm HD67601-485-A1: PROFINET / Serial Converter

HD67601-485-A1 là thiết bị chuyển đổi giao thức giữa mạng PROFINET và Serial (RS-485/RS-232) do ADFweb (Ý) sản xuất, hiện đang được BKAII phân phối rộng rãi tại thị trường Việt Nam. Sản phẩm cho phép PLC hoặc HMI giao tiếp trực tiếp với các thiết bị sử dụng giao thức Serial, thường là Modbus RTU.

Chức năng chính:

  • Chuyển đổi dữ liệu hai chiều giữa PROFINET IO và RS-485.
  • Hỗ trợ vai trò PROFINET Device trong mạng PROFINET.
  • Giao tiếp với tối đa 128 thiết bị Serial (tuỳ cấu hình).
  • Hỗ trợ cấu hình qua phần mềm SW67601 của ADFweb.

Tính năng nổi bật:

  • Hỗ trợ PROFINET RT (Real-Time) với thời gian đáp ứng thấp.
  • Cổng Serial hỗ trợ RS-485 Half-Duplex.
  • Đèn LED trạng thái hiển thị tình trạng nguồn, kết nối mạng và truyền thông.
  • Vỏ kim loại công nghiệp, hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt (-40 ÷ 85°C).
  • Cấu hình đơn giản, dễ tích hợp vào TIA Portal.

4. Phân tích nguyên lý hoạt động của mô hình

Sơ đồ nguyên lý (tham chiếu hình trên) mô tả mối liên kết giữa các thiết bị trong mạng:

  • PLC Siemens (bên trái): hoạt động như PROFINET Controller, điều khiển toàn bộ hệ thống và gửi/nhận dữ liệu tới các thiết bị con.
  • HMI: thiết bị giao diện người dùng, hiển thị trạng thái, cảnh báo và cho phép thao tác cài đặt.
  • HD67601-485-A1: nằm ở trung tâm sơ đồ, có hai vai trò – thiết bị con (Device) trong mạng PROFINET và master trong mạng Serial RS-485.
  • Thiết bị đo Schneider (bên phải): thiết bị trường sử dụng giao tiếp RS-485 (thường là Modbus RTU) để truyền dữ liệu như điện áp, dòng điện, công suất…
  • Máy tính giám sát: dùng để cấu hình thiết bị hoặc ghi nhận dữ liệu thông qua cổng Serial.

Nguyên lý hoạt động và luồng dữ liệu:

Trong mô hình, PLC Siemens gửi các yêu cầu đọc/ghi dữ liệu qua mạng PROFINET. Bộ HD67601-485-A1 nhận dữ liệu này dưới dạng PROFINET IO frame, sau đó chuyển đổi sang khung truyền Serial (Modbus RTU) tương ứng để giao tiếp với thiết bị Schneider qua RS-485.

Dữ liệu phản hồi từ thiết bị Schneider được HD67601-485-A1 nhận lại, chuyển đổi ngược sang định dạng PROFINET và gửi trả về PLC. Nhờ đó, PLC có thể đọc các giá trị đo (Voltage, Current, Power) như thể thiết bị đang nằm trong cùng mạng PROFINET.

Luồng dữ liệu tóm tắt:

PLC (PROFINET Controller)
   ↓
HD67601-485-A1 (Converter)
   ↓
Thiết bị RS-485 (Modbus RTU)

Toàn bộ quá trình trao đổi diễn ra liên tục, đảm bảo dữ liệu đo lường, giám sát được cập nhật theo thời gian thực mà không cần lập trình phức tạp.

5. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

FAQ hiển thị cho người đọc:

Q1: HD67601-485-A1 có thể giao tiếp với những PLC nào?
A1: Thiết bị tương thích với tất cả PLC hỗ trợ giao thức PROFINET như Siemens S7-1200, S7-1500, Beckhoff, Omron NX, Allen-Bradley (có module PROFINET).

Q2: Thiết bị có hỗ trợ Modbus RTU không?
A2: Có. HD67601-485-A1 hỗ trợ giao thức Modbus RTU qua cổng RS-485.

Q3: Làm sao cấu hình thiết bị?
A3: Dùng phần mềm SW67601 của ADFweb để cấu hình các thông số giao tiếp và ánh xạ dữ liệu.

Q4: Thiết bị có thể dùng trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt không?
A4: Có. HD67601-485-A1 hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ -40 ÷ 85°C, có vỏ kim loại chống nhiễu công nghiệp.

Kết luận

HD67601-485-A1 là giải pháp lý tưởng cho các nhà máy đang trong giai đoạn chuyển đổi từ các thiết bị trường hỗ trợ RS485 sang PROFINET. Nhờ khả năng tích hợp mượt mà, thiết bị giúp bảo tồn đầu tư cũ, giảm chi phí nâng cấp và tăng hiệu quả kết nối trong hệ thống điều khiển công nghiệp hiện đại. Nếu cần thêm thông tin chi tiết về sản phẩm và giải pháp liên quan, xin vui lòng liên hệ BKAII để được tư vấn và hỗ trợ miễn phí!

Xem thêm

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

Bài viết mới cập nhật...

 
 

Số lượng người đang truy cập...

Không thể hiển thị dữ liệu người dùng trực tuyến vào lúc này.