Sử dụng Ethernet cho máy
móc và robot
Các nhà sản xuất hàng loạt (OEM) ngày càng sử dụng mạng
công nghiệp để kết nối HMI, bộ điều khiển, I/O phân tán,
dụng cụ đo và cảm biến với nhau trong máy hoặc robot để
kết nối hệ thống điều khiển, liên lạc của khách hàng, và để
kết nối trở lại với văn phòng của họ từ địa điểm sản xuất của
khách hàng.
Sự hiện diện khắp nơi của Ethernet, lợi thế về giá/công năng
làm cho nó trở thành một giải pháp có tính cạnh tranh rất cao.
Do đó, Ethernet đang nhanh chóng trở thành mạng lựa chọn
cho các nhà sản xuất robot và máy móc cũng như cho khách
hàng của họ. Bên cạnh đó, các nhà cung cấp linh kiện tự
động hóa đang sử dụng kết nối Ethernet và IP cho ngày càng
nhiều thiết bị của mình, tạo ra một vòng xoắn tiến và mở
rộng sử dụng Ethernet.
Tại sao nên sử
dụng Ethernet?
Ethernet hiện
đang được sử
dụng trong
nhiều ứng dụng
đến nỗi người ta
có thể nói nó đã
đạt đến điểm mà
người ta chỉ giải thích đơn giản bởi vì tất cả mọi người đang
sử dụng nó. Đương nhiên, nếu không có lợi khi sử dụng
Ethernet khi so với một trong những lựa chọn hiện nay như
truyền thông serial based, xu hướng này sẽ không mạnh được
như vậy.
Trên thực tế, hầu hết máy móc và robot đều có nhiều thành
phần tự động hóa như HMI, bộ điều khiển, động cơ điện,
thiết bị đo và cảm biến.
Tất cả các thành phần này cần giao tiếp không chỉ với nhau
Hình 1: Thí dụ minh họa mô tả một
nhà máy sản xuất thân và lắp ráp ô tô
với các ứng dụng băng tải và robot
tích hợp.
trong một máy hoặc robot mà thường giao tiếp với các máy
và robot khác để phối hợp chặt chẽ và tối ưu hóa sản xuất.
Giao tiếp hai chiều cũng được đòi hỏi giữa các máy móc,
robot, các hệ thống điều khiển và liên lạc của khách hàng.
Điều may mắn là, rất nhiều tiêu chuẩn và giao thức thân thiện
với Ethernet tồn tại nhằm đơn giản hóa các giao tiếp này,
trong đó có ISA-88/PackML (mẻ và điều khiển), ISA-95
(tích hợp dữ liệu), và ISA-99 (an ninh).
Triển khai các tiêu chuẩn công nghiệp và các giao thức để
tích hợp mạng điều khiển thời gian thực với các mạng kinh
doanh được thực hiện dễ dàng hơn khi cơ sở hạ tầng nền tảng
cho cả hai hệ thống là như nhau. Điều này giúp thúc đẩy việc
sử dụng Ethernet trên sàn nhà máy như mạng ngự trị tối cao
trong thế giới văn phòng và thương mại.
Nếu không được thiết kế và quản lý phù hợp, tích hợp nhiều
mạng điều khiển thời gian thực và mạng kinh doanh có thể
làm tăng rủi ro và nguy cơ bị virus tấn công. Tuy nhiên rủi ro
này có thể được kiểm soát khi sử dụng các biện pháp, thủ tục
và thiết kế mạng phù hợp do đó hệ thống không chỉ cung cấp
mạng truyền dẫn tin cậy tốc độ cao mà còn đáp ứng các yêu
cầu về an ninh và đảm bảo tính đồng nhất của hệ thống luôn
được duy trì ở mọi thời điểm.
Với Ethernet tiêu chuẩn, hỗ trợ kỹ thuật không dựa vào một
hay hai chuyên gia được trang bị những công cụ đặc biệt.
Thay vào đó, Ethernet tiêu chuẩn cho phép sử dụng các công
cụ chuẩn đoán tiêu chuẩn và nhiều chuyên gia để giải quyết
vấn đề một cách nhanh chóng, do đó duy trì được thời gian
hoạt động của hệ thống.