HD67E23-A1: Bộ chuyển đổi EtherCAT Slave / PROFINET Slave – Giải pháp kết nối linh hoạt trong tự động hóa công nghiệp

1. Giới thiệu về giao thức EtherCAT Slave và PROFINET Slave

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) là một giao thức Ethernet công nghiệp được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng điều khiển thời gian thực. EtherCAT nổi bật với khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao (chu kỳ có thể xuống đến micro giây), đồng bộ hóa chính xác và khả năng mở rộng dễ dàng.

Trong một mạng EtherCAT, EtherCAT Master chịu trách nhiệm điều phối quá trình trao đổi dữ liệu, trong khi EtherCAT Slave là các thiết bị đầu cuối (như I/O module, biến tần, cảm biến…) nhận và gửi dữ liệu theo yêu cầu của Master. Mỗi Slave chỉ xử lý phần dữ liệu của mình mà không cần chờ gói tin hoàn tất – cơ chế này giúp tăng tốc độ đáng kể.

PROFINET là giao thức truyền thông công nghiệp do Siemens phát triển, cũng dựa trên Ethernet công nghiệp. PROFINET hỗ trợ cả truyền thông real-time (RT) và isochronous real-time (IRT), thích hợp cho các ứng dụng điều khiển tự động hóa phức tạp như robot, servo drive, hệ thống SCADA, v.v.

Tương tự, trong hệ thống PROFINET, PROFINET Master (Controller) quản lý các PROFINET Slave (Device) thông qua việc trao đổi dữ liệu chu kỳ. Các Slave này có thể là cảm biến, cơ cấu chấp hành, mô-đun I/O hoặc robot công nghiệp.

2. Tại sao cần chuyển đổi giữa EtherCAT Slave và PROFINET Slave?

Trong nhà máy thông minh hiện nay, nhiều dây chuyền sản xuất sử dụng đồng thời nhiều giao thức khác nhau. Ví dụ, dây chuyền cũ có thể dùng EtherCAT cho hệ thống điều khiển tốc độ cao, trong khi dây chuyền mới lại dùng PROFINET do sự phổ biến của PLC Siemens.

Vấn đề nảy sinh khi hai hệ thống cần chia sẻ dữ liệu hoặc hoạt động đồng bộ – EtherCAT và PROFINET không thể giao tiếp trực tiếp do khác biệt trong cấu trúc khung dữ liệu, cơ chế truyền và thời gian thực.

Chính vì vậy, cần một thiết bị trung gian có khả năng “dịch” dữ liệu giữa hai mạng – vừa hoạt động như một EtherCAT Slave trong mạng EtherCAT, vừa đồng thời là một PROFINET Slave trong mạng PROFINET. Thiết bị đó chính là HD67E23-A1.

3. Giới thiệu về sản phẩm HD67E23-A1: EtherCAT Slave / PROFINET Slave – Converter

HD67E23-A1 là bộ chuyển đổi giao thức công nghiệp do hãng ADFweb (Ý) sản xuất, hiện đang được BKAII phân phối rộng rãi tại thị trường Việt Nam. Bộ chuyển đổi giao thưc HD67E23 chuyên dùng để kết nối các thiết bị EtherCAT và PROFINET trong cùng một hệ thống điều khiển.

Chức năng chính:

Đóng vai trò là EtherCAT Slave trong mạng EtherCAT.
Đồng thời là PROFINET Slave trong mạng PROFINET.
Truyền và đồng bộ dữ liệu giữa hai mạng mà không cần can thiệp vào cấu trúc điều khiển hiện có.

Tính năng nổi bật:

Hỗ trợ cấu hình linh hoạt qua phần mềm SW67500 của ADFweb.
Độ trễ thấp, đảm bảo thời gian phản hồi nhanh trong các ứng dụng thời gian thực.
Hỗ trợ mapping dữ liệu tùy biến (I/O data mapping) giữa hai giao thức.
Cổng Ethernet độc lập cho mỗi mạng giúp tăng tính an toàn và tránh xung đột IP.
Vỏ công nghiệp, hỗ trợ nguồn 8..24V AC, 12..35V DC, gắn DIN-rail dễ dàng trong tủ điện.

4. Phân tích nguyên lý hoạt động của mô hình (hình minh họa)

4.1. Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ minh họa một mô hình tiêu biểu trong đó HD67E23-A1 hoạt động như cầu nối giữa hai mạng EtherCAT và PROFINET:

Phía trái: mạng EtherCAT gồm EtherCAT Master (ví dụ: Beckhoff PLC) và EtherCAT Slave (ví dụ: bộ điều khiển nhiệt, I/O).
Phía phải: mạng PROFINET gồm PROFINET Master (PLC Siemens) và PROFINET Slave (robot công nghiệp, cảm biến,...).
Ở giữa: HD67E23-A1 kết nối đồng thời cả hai mạng, trao đổi dữ liệu song song theo cấu hình định sẵn.

4.2. Vai trò của các thiết bị

EtherCAT Master: Gửi/nhận dữ liệu điều khiển đến các EtherCAT Slave, trong đó có HD67E23-A1.
EtherCAT Slave (thiết bị thực): Cảm biến, I/O, drive,… gửi dữ liệu quá trình về Master.
PROFINET Master: PLC chính điều khiển mạng PROFINET, có thể là CPU S7-1500 hoặc tương đương.
PROFINET Slave: Các thiết bị chấp hành như robot, actuator,… nhận lệnh điều khiển từ PLC.
HD67E23-A1: Là Slave trong cả hai mạng, đồng bộ dữ liệu I/O từ EtherCAT sang PROFINET và ngược lại.

4.3. Luồng chảy dữ liệu

Dữ liệu I/O được truyền từ EtherCAT Master → HD67E23-A1 (với vai trò EtherCAT Slave). Sau đó, thiết bị chuyển đổi dữ liệu sang vùng nhớ tương ứng và đẩy sang PROFINET Master (với vai trò PROFINET Slave).

Chiều ngược lại, lệnh điều khiển hoặc dữ liệu từ PLC PROFINET Master được HD67E23-A1 nhận, chuyển đổi và phản hồi lại cho EtherCAT Master. Quá trình này diễn ra liên tục, đảm bảo đồng bộ dữ liệu giữa hai mạng ở cấp độ chu kỳ mili-giây.

5. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Hỏi 1: Thiết bị HD67E23-A1 có thể dùng làm EtherCAT Master không?

Đáp: Không. Thiết bị chỉ hoạt động ở chế độ Slave trên cả hai giao thức EtherCAT và PROFINET.

Hỏi 2: Có cần cấu hình địa chỉ IP trùng cho hai mạng không?

Đáp: Không. Hai mạng EtherCAT và PROFINET sử dụng cổng vật lý độc lập và có dải địa chỉ IP riêng.

Hỏi 3: Có thể cấu hình mapping dữ liệu tùy ý không?

Đáp: Có. Người dùng có thể gán vùng dữ liệu đầu vào/đầu ra giữa hai mạng thông qua phần mềm SW67500.

Hỏi 4: Thiết bị có hỗ trợ chẩn đoán lỗi truyền thông không?

Đáp: Có. HD67E23-A1 hỗ trợ hiển thị trạng thái qua LED và có thể đọc dữ liệu chẩn đoán qua phần mềm cấu hình.

HD67E23-A1 là giải pháp cầu nối hiệu quả giúp doanh nghiệp đồng bộ dữ liệu giữa các mạng EtherCAT và PROFINET, tối ưu hóa khả năng tích hợp và giảm chi phí đầu tư lại hệ thống điều khiển. Nếu cần thêm thông tin chi tiết về sản phẩm và giải pháp, 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!"

Main Menu

HD67E23-A1 – Bộ chuyển đổi EtherCAT Slave / PROFINET Slave cho tự động hóa công nghiệp