IP Converter – Giải pháp kết nối hai chuẩn truyền thông công nghiệp

1. Giới thiệu về giao thức EtherNet/IP và PROFINET

EtherNet/IP (Ethernet Industrial Protocol) là giao thức truyền thông công nghiệp dựa trên nền tảng TCP/IP và Ethernet tiêu chuẩn, do tổ chức ODVA phát triển. EtherNet/IP sử dụng mô hình CIP (Common Industrial Protocol) để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị điều khiển, PLC, cảm biến, HMI và robot trong nhà máy. Nhờ khả năng hoạt động trên mạng Ethernet phổ biến, EtherNet/IP hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao, dễ dàng tích hợp vào hạ tầng IT hiện có.

PROFINET là giao thức truyền thông công nghiệp do Siemens phát triển, thuộc chuẩn mở IEC 61158. PROFINET sử dụng Ethernet công nghiệp để truyền dữ liệu thời gian thực giữa PLC, I/O, biến tần và thiết bị trường. Với khả năng đáp ứng thời gian thực (RT và IRT), PROFINET được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền tự động hóa, đặc biệt trong môi trường sản xuất đòi hỏi độ chính xác cao như robot, đóng gói, xử lý vật liệu.

Ứng dụng chung: Cả EtherNet/IP và PROFINET đều là hai giao thức phổ biến nhất trong công nghiệp hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tự động hóa, nhà máy thông minh (Smart Factory) và IIoT (Industrial Internet of Things).

2. Tại sao cần chuyển đổi giữa PROFINET và EtherNet/IP?

Trong nhiều hệ thống công nghiệp, các dây chuyền hoặc thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau thường sử dụng chuẩn truyền thông không tương thích. Ví dụ, robot công nghiệp sử dụng PROFINET trong khi PLC điều khiển trung tâm lại hoạt động theo chuẩn EtherNet/IP. Điều này gây ra khó khăn trong việc trao đổi dữ liệu và đồng bộ hóa tín hiệu.

Do đó, cần có một thiết bị chuyển đổi giao thức (protocol converter) để làm cầu nối giữa hai hệ thống, giúp chúng “hiểu” được ngôn ngữ của nhau. Bộ chuyển đổi này đóng vai trò trung gian, đảm bảo dữ liệu quá trình (process data) được truyền đi chính xác và đồng bộ giữa hai mạng khác nhau.

Giải pháp tiêu biểu trong trường hợp này chính là HD67660-A1 – PROFINET / Ethernet/IP Converter.

3. Giới thiệu sản phẩm HD67660-A1: PROFINET / Ethernet/IP Converter

HD67660-A1 là thiết bị chuyển đổi giao thức do hãng ADFweb (Italy) sản xuất, hiện đang được BKAII phân phối rộng rãi tại thị trường Việt Nam. Bộ chuyển đổi HD67660-A1 cho phép kết nối trực tiếp giữa hai mạng công nghiệp: EtherNet/IP và PROFINET. Thiết bị được thiết kế nhỏ gọn, dễ cấu hình, tương thích với hầu hết PLC của các hãng lớn như Rockwell Automation, Siemens, ABB, Omron, Mitsubishi...

Chức năng chính:

Chuyển đổi song song dữ liệu giữa mạng EtherNet/IP và PROFINET.
Hoạt động như PROFINET IO Device và EtherNet/IP Adapter.
Đảm bảo truyền dữ liệu thời gian thực với độ trễ cực thấp.
Hỗ trợ cấu hình qua phần mềm SW67660 đơn giản và trực quan.

Tính năng nổi bật:

Giao diện Ethernet 10/100 Mbps auto-sensing.
Tích hợp Switch Ethernet giúp tiết kiệm cổng mạng.
Hỗ trợ lên đến 512 byte dữ liệu I/O cho mỗi hướng.
Cấu hình dễ dàng qua USB hoặc mạng Ethernet.
Chứng nhận CE và cULus, phù hợp tiêu chuẩn công nghiệp.

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

4.1. Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ cho thấy một hệ thống trong đó PLC của Rockwell (EtherNet/IP) cần giao tiếp với robot và PLC Siemens (PROFINET). Giữa hai mạng này, bộ HD67660-A1 đóng vai trò trung gian chuyển đổi giao thức.

4.2. Vai trò của các thiết bị trong mô hình

PLC Rockwell (EtherNet/IP): Thiết bị điều khiển trung tâm, gửi và nhận dữ liệu quá trình trên mạng EtherNet/IP.
HMI: Giao diện người – máy dùng để giám sát, điều khiển và hiển thị trạng thái hệ thống thông qua mạng EtherNet/IP.
Laptop: Dùng để cấu hình và giám sát thiết bị trong giai đoạn thiết lập hệ thống.
HD67660-A1 Converter: Là cầu nối giữa hai hệ thống – nó nhận dữ liệu từ PLC Rockwell (EtherNet/IP), sau đó chuyển đổi và gửi đến PLC Siemens hoặc robot thông qua mạng PROFINET.
PLC Siemens và robot: Hoạt động trong mạng PROFINET, nhận dữ liệu điều khiển và phản hồi về trạng thái quá trình.

4.3. Luồng chảy dữ liệu

Luồng dữ liệu trong hệ thống có thể mô tả như sau:

Dữ liệu điều khiển và phản hồi được truyền giữa PLC Rockwell và HD67660-A1 thông qua mạng EtherNet/IP.
HD67660-A1 phân tích gói tin CIP từ EtherNet/IP, ánh xạ sang cấu trúc dữ liệu PROFINET tương ứng.
Sau khi chuyển đổi, dữ liệu được gửi đến PLC Siemens và robot qua mạng PROFINET, dưới dạng dữ liệu IO Device tiêu chuẩn.
Quá trình này diễn ra liên tục theo chu kỳ truyền thông (communication cycle time), đảm bảo tính thời gian thực và độ tin cậy cao.

Nhờ cơ chế chuyển đổi hai chiều, dữ liệu từ PLC Siemens hoặc robot cũng có thể phản hồi ngược lại cho PLC Rockwell qua HD67660-A1, đảm bảo toàn bộ hệ thống hoạt động như một khối thống nhất.

5. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

❓ HD67660-A1 có cần lập trình không?
Không. Thiết bị không cần lập trình. Người dùng chỉ cần cấu hình các thông số mạng và ánh xạ I/O bằng phần mềm SW67660.

❓ Thiết bị có hỗ trợ kết nối trực tiếp với PLC Siemens S7-1200/1500 không?
Có. HD67660-A1 hoạt động như một PROFINET IO Device nên có thể kết nối trực tiếp với các PLC Siemens dòng S7-1200, S7-1500 mà không cần thiết bị trung gian.

❓ Độ trễ truyền dữ liệu giữa hai mạng là bao nhiêu?
Độ trễ thường nhỏ hơn 10 ms, đủ đáp ứng hầu hết các ứng dụng điều khiển thời gian thực trong công nghiệp.

Kết luận

Bộ HD67660-A1 – PROFINET / EtherNet/IP Converter là giải pháp hiệu quả giúp kết nối các thiết bị thuộc hai chuẩn truyền thông phổ biến nhất trong công nghiệp. Thiết bị không chỉ đảm bảo tính tương thích mà còn giúp giảm chi phí đầu tư, tận dụng hệ thống sẵn có và mở rộng linh hoạt trong tương lai – hướng đến mô hình nhà máy thông minh (Smart Factory). Nếu cần thêm thông tin chi tiết về sản phẩm và giải pháp, xin vui lòng liên hệ BKAII để được hỗ trợ và tư vấn miễn phí!

Xem thêm

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

Main Menu

Bộ chuyển đổi HD67660-A1: PROFINET / Ethernet/IP Converter – Giải pháp kết nối hai chuẩn truyền thông công nghiệp