Bài giảng Điều khiển lập trình PLC: Chương 5 - Mạng truyền thông công nghiệp

Trong bối cảnh tự động hóa công nghiệp hiện đại, nhu cầu về các mạng truyền thông mạnh mẽ và hiệu quả ngày càng trở nên cấp thiết. Sự hội tụ của Ethernet và các công nghệ thông tin tiên tiến đã thay đổi sâu sắc các giao thức nền tảng, dẫn đến các hệ thống tích hợp và tinh vi hơn. Tài liệu này tập trung vào PROFINET, một chuẩn Industrial Ethernet mở, đóng vai trò then chốt trong việc cho phép trao đổi dữ liệu liền mạch, nâng cao khả năng cấu hình và chức năng chẩn đoán toàn diện trong môi trường tự động hóa. Việc phát triển PROFINET đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới việc hợp nhất các thành phần và dịch vụ công nghiệp đa dạng, đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy tối ưu trên các nhà máy sản xuất.

Kỹ sư, kỹ thuật viên và sinh viên chuyên ngành tự động hóa công nghiệp, hệ thống điều khiển và công nghệ mạng công nghiệp.

PROFINET là một giao thức cốt lõi trong truyền thông công nghiệp hiện đại, hoạt động như một chuẩn mở cho các ứng dụng Industrial Ethernet (IE). Được phát triển bởi tổ chức PROFIBUS & PROFINET International, chuẩn này kế thừa các đặc tính mạnh mẽ từ cả PROFIBUS và Ethernet truyền thống, mang lại khả năng giao tiếp I/O tốc độ cao, an toàn dữ liệu vượt trội và chẩn đoán lỗi tiên tiến. Các đặc điểm nổi bật của PROFINET bao gồm khả năng truyền thông thời gian thực, tích hợp liền mạch các thiết bị trường từ nhiều nhà sản xuất khác nhau và hỗ trợ điều khiển truyền động đồng bộ. Đồng thời, nó đảm bảo quản trị mạng đơn giản và an ninh mạng mạnh mẽ thông qua chức năng PROFIsafe. Tài liệu đi sâu vào hai định dạng truyền thông chính của PROFINET: Profinet IO và Profinet CBA. Profinet IO cho phép tích hợp trực tiếp các module I/O phân tán với các bộ điều khiển như PLC, PC và SCADA, hợp nhất luồng thông tin và dữ liệu trong toàn bộ cơ sở sản xuất. Hệ thống này hoạt động dựa trên mô hình provider-consumer tốc độ cao, định nghĩa các vai trò quan trọng như IO controller, IO device và IO supervisor để quản lý và chẩn đoán hệ thống hiệu quả. Hơn nữa, PROFINET cung cấp khả năng linh hoạt để tích hợp các thiết bị PROFIBUS cũ thông qua Proxy PN/PB, thiết lập một cơ sở hạ tầng mạng thống nhất và mạch lạc, thiết yếu cho các hệ thống tự động hóa công nghiệp tiên tiến. Cách tiếp cận toàn diện này giúp tăng cường đáng kể hiệu quả vận hành, độ chính xác chẩn đoán và khả năng mở rộng hệ thống tổng thể trong môi trường công nghiệp.