Profibus là gì? Ứng dụng và phân loại Profibus (2022)

0
60

Với những anh em nào đang làm việc trong lĩnh vực tự động hóa thì khái niệm Profibus chắc hẳn sẽ không còn xa lạ, tuy nhiên với một số anh em khác thì còn khá xa lạ. Đừng bỏ qua bài chia sẻ bên dưới của Mecsu để biết được Profibus là gì, có bao nhiêu loại và ứng dụng như thế nào nhé:

Profibus là gì?

Profibus còn được gọi với tên đầy đủ Process Field Bus, là một chuẩn truyền thông fieldbus, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực kỹ thuật tự động hóa.

khai niem profibus

Đối với ứng dụng tự động hóa tòa nhà và tự động hóa công nghiệp, các mạng trường nối tiếp có thể hoạt động như hệ thống truyền thông, thực hiện trao đổi thông tin giữa các thiết bị hiện trường phân tán và hệ thống tự động hóa.

→ Profibus có đặc điểm gì?

Profibus được thiết kế với mục đích dùng giao tiếp giữa máy tính và PLC thông qua nguyên tắc token bus không đồng bộ ở chế độ thời gian thực. Chính Profibus sẽ xác định mối quan hệ truyền thông giữa nhiều master và giữa master-slave.

dac diem profibus

Profibus sở hữu khả năng truy cập theo chu kỳ và không theo chu kỳ với tốc độ truyền tối đa đạt đến 500 kbit/s (trong một số ứng dụng có thể lên tới 1,5Mbp hay 12Mbp).

Profibus sử dụng RS485 chuẩn công nghiệp hoặc IEC 1158-2 và phương tiện truyền tin xoắn đôi trong điều khiển truyền tin.

→ Ứng dụng Profibus trong cuộc sống

Nhà máy đóng chai Coca-Cola tại HM Interdrink (Đức)

HM Interdrink yêu cầu phải có một dây chuyền sản xuất có năng suất cao, hoạt động chính xác và đem lại hiệu quả cho kinh tế.

ung dung profibus trong nha may coca cola

Chính vì thế mà sử dụng Profibus-Dp trong việc lưu thông dữ liệu trong chu kỳ nhanh và Profibus-Fms cho việc lưu thông dữ liệu không đồng bộ với dữ liệu lớn. Trong dây chuyền sẽ có cách sử dụng 2 giao thức này phù hợp.

Nhà máy pha chế dầu khí của Shell (Đức)

Nhà máy này đã áp dụng một giải pháp tự động hóa tiên tiến dựa trên công nghệ giao tiếp phân tán hiện đại, tại phòng điều khiển trung tâm sử dụng hệ thống thị giác Honeywell SCAN 3000 và phần mềm Total Plant Batch.

ung dung profibus dau khi cua shell

Chính những thiết bị trên sẽ nối với Simantic S5 PLC sử dụng Ethernet công nghiệp, công cụ Commuwin 2 của Endres and Hauser nối trực tiếp với Profibus để cấu hình các bộ truyền tín hiệu E&H.

Nhà máy đóng chai rượu Jonny Walker (Scotland)

Dựa trên nền tảng Profibus nhà máy đóng chai rượu Jonny Walker đã nâng cấp thiết bị để điều khiển nhà máy một cách hiệu quả hơn. Ở nhà máy này, I/O truyền thống gồm 18 cảm biến nhiệt độ, 18 van điều khiển nhiệt độ, 6 bộ chuyển mạch áp suất, 7 lưu lượng kế, 7 van điều khiển lưu lượng và 1 bộ đếm xung.

ung dung profibus nha may dong chai ruou johny walker

Về phần mạng Profibus nối được 62 bể chứa, trong đó gồm 292 van điều khiển, 19 thước đo mức, 102 bộ chuyển mạch mức, 4 bộ chuyển mạch áp suất, 6 SIL, 15 MCC I/F, 22 nút và 44 đèn.

Nhà máy sản xuất kem Tai Chang Wall (Trung Quốc)

Nhà máy sản xuất kem Tai Chang Wall luôn tìm kiếm các giải pháp để tiết kiệm công sức lắp đặt và thời gian hoạt động, sự lựa chọn chính là đưa Profibus để nối thông các thiết bị hiện trường với hệ điều khiển trung tâm, vì vậy nên chỉ cần 2 nhân viên phòng điều khiển trung tâm để giám sát và vận hành.

ung dung profibus nha may san xuat kem tai chang wall

Chính Profibus sẽ truyền tải thông tin từ thiết bị hiện trường đặt phân tán tại nhiều điềm trong nhà máy tới bộ điều khiển trung tâm. Những môđum sử dụng trong nhà máy đều được hỗ trợ giao thức Profibus-Dp và được nối với các bus Profibus-Dp.

Có bao nhiêu loại Profibus?

#1 Profibus Dp

Là bus cấp thiết bị hỗ trợ tín hiệu phân tán và tín hiệu tương tự, hiện nay được sử dụng rộng rãi cho các đối tượng như điều khiển động cơ, biến tần và hệ thống I/O. Profibus Decentralized Periphery (Profibus Dp) đã nhắc đến các kết nối I/O, dùng giao tiếp nối tiếp tốc độ cao hoàn toàn phi tập trung để có thể kết nối với bộ điều khiển trung tâm.

profibus dp la gi

Profibus Dp truyền thông với tốc độ từ 9,6 Kbp -12 Mbp (trong phạm vi từ 100-1200m), hoạt động trên giao diện RS485 chuẩn và đã được bổ sung một số đặc điểm để phù hợp với các ứng dụng quá trình như truyền trạng thái thiết bị, cấp nguồn trên bus, đọc/ghi dữ liệu quá trình không theo chu kỳ.

Đặc biệt, Profibus Dp được thiết kế để truyền dữ liệu tốc độ cao tại cấp thiết bị. Ở trường hợp này, các bộ điều khiển trung tâm như PLC, PC sẽ giao tiếp với các thiết bị hiện trường phân tán của chúng qua liên kết nối tiếp tốc độ cao. Hầu hết quá trình truyền dữ liệu này được thực hiện theo chu kỳ.

#2 Profibus Fms

Chính Profibus Fms sẽ cung cấp cho người dùng được nhiều sử dụng lựa chọn chức năng khi có thể so sánh với các biến thể khác. Là giải pháp trong tiêu chuẩn truyền thông chung dùng để giải quyết các nhiệm vụ truyền thông phức tạp giữa DCS và PLC.

profibus fms la gi

Biến thể này sẽ hỗ trợ giao tiếp giữa các hệ thống tự động hóa bên cạnh việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị thông minh. Đặc biệt chính chức năng chính của Profibus Fms là giao tiếp ngang hàng nên có thể thay thế bằng ứng dụng trong Ethernet.

#3 Profibus Pa

Profibus Pa sở hữu chức năng toàn diện nên được chọn sử dụng cho thiết bị cấp quá trình, có cấu trúc mạng vật lý tuân theo IEC-61158-2 và truyền thông với tốc độ 31,25 Kbp với phạm vi tối đa 1.900m/phân đoạn. Chuẩn này được thiết kế cho những ứng dụng Intrinsically Safe.

profibus pa la gi

Các thiết bị của Profibus Pa không được kết nối trực tiếp đến bộ điều khiển mà được thực hiện trên mạng Profibus dp nhanh hơn và tiếp cận thông qua bộ ghép nối hoặc liên kết. Bộ ghép nối hoặc liên kết hoạt động như một giao diện mạng và cung cấp năng lượng cho bus.

Chúng ta cũng có thể thiết kế kết nối an toàn với PA, đồng nghĩa với việc các thiết bị kết nối với chúng có thể hoạt động tốt trong các khu vực nguy hiểm.

Thông thường trên một bus an toàn của mạng PA có ít thiết bị hơn so với các mạng khác, vì điều này cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như chiều dài bus, loại cáp,…

Profibus có tốt không?

profibus co tot khong

→ Ưu điểm của Profibus

  • Có tính hoạt động ổn định, đơn giản, ngày nay rất được ưa chuộng sử dụng vì đáng tin cậy.
  • Có chức năng hỗ trợ mạng tối đa tại các cấp độ thiết bị, điều khiển quá trình.
  • Áp dụng giao diện cho các trung tâm điều khiển động cơ và ứng dụng variable speed drive.
  • Profibus được sử dụng trong môi trường an toàn – (Profibus PA).
  • Tích hợp giữa 2 cổng giao tiếp là Profibus DP và Profibus PA.
  • Cung cấp giao diện sẵn cho hầu hết DCS, PLC, các hệ thống máy tính.
  • Thông qua thiết bị gateway hỗ trợ trực tiếp các mạng bus sensor.

→ Nhược điểm của Profibus

  • Profibus không hỗ trợ ứng dụng Intrinsically Safe cho Profibus DP.
  • Cần phải tính toán kỹ lưỡng trong cả quá trình thiết kế và lắp đặt.

Profibus và Profinet khác biệt như thế nào?

Nhiều anh em đang dễ bị nhầm lẫn giữa Profibus và Profinet, Mecsu sẽ giúp anh em phân biệt thông qua những thông tin dưới  đây:

profibus va profinet

  • Profibus là một giao thức truyền thông kỹ thuật số truyền thống, được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành và ứng dụng khác nhau. Chúng hoạt động giữa trên giao thức giao tiếp nối tiếp.
  • Profinet chính là một giao thức dựa trên Ethernet công nghiệp. Profinet được đánh giá giao tiếp và có nhiều băng thông hơn. Đồng nghĩa với việc một thông điệp được trao đổi trên mạng này có thể chứa nhiều thông tin hơn Profibus.

⏭️ Mời anh em đọc thêm:

Mong rằng qua những thông tin mà mình đã chia sẻ ở trên có thể giúp anh em nắm được Profibus là gì và được ứng dụng trong thực tiễn như thế nào? Nếu anh em có thắc mắc gì hãy bình luận để cùng trao đổi nhé. Cám ơn anh em đã theo dõi!

Mecsu Learn

Đam mê cơ khí trong máu rồi, biết gì chia sẻ đó, anh em cùng nhau chia sẻ nhé
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments