Sự khác biệt giữa giao thức PROFIBUS và PROFINET

Được phát hành vào năm 1993, Profibus, hoặc “Process-FIeld-Bus”, là một giao thức truyền thông công nghiệp đã được thử nghiệm. Với hơn 50 triệu thiết bị được cài đặt vào cuối năm 2017, đây là một công nghệ đã được thiết lập tốt được sử dụng trong nhiều ứng dụng điều khiển khác nhau.

Cùng với sự phát triển không ngừng nghỉ của ngành công nghiệp tự động hóa là sự áp dụng rộng rãi các giao thức truyền thông như: CAN, Modbus RTU, Modbus TCP, Profibus DP, Profibus PA, Hart,… Vậy làm thế nào để chúng ta có thể hiểu chính xác những giao thức ấy là gì cũng như giải pháp hoạt động ra sao?

PROFIBUS là gì?

PROFIBUS là một mạng kỹ thuật số chịu trách nhiệm cung cấp thông tin liên lạc giữa các cảm biến trường và hệ thống điều khiển hoặc bộ điều khiển. Ý tưởng đầu tiên trong quá trình phát triển của nó là có các giải pháp PROFIBUS được thực hiện trong các ngành công nghiệp tự động hóa nhà máy, sau đó là các ngành công nghiệp chế biến, sản xuất, v.v.

Ngay từ đầu, nhóm lợi ích đã phát triển PROFIBUS FMS (Đặc tả thông điệp Fieldbus). Đó là một giao thức phức tạp không còn được sử dụng ngày nay. Sau đó, họ làm việc để tạo ra giao thức PROFIBUS DP (Thiết bị ngoại vi phi tập trung) và vào năm 1998 PROFIBUS PA (Tự động hóa quy trình) đã được đưa ra. Ngày nay, khi chúng ta nói về PROFIBUS, chúng ta có PROFIBUS DP và PROFIBUS PA. Ngoài ra còn có PROFINET, dựa trên giao tiếp Ethernet, đã được phát triển và nó đã được triển khai trong nhiều lĩnh vực và ứng dụng khác nhau.

PROFIBUS sử dụng phương tiện truyền tin xoắn đôi và RS485 chuẩn công nghiệp trong các ứng dụng sản xuất hoặc IEC 1158-2 trong điều khiển quá trình. PROFIBUS cũng có thể sử dụng Ethernet/TCP-IP.

Hầu hết cáp Profibus trông giống như những gì bạn thấy trong hình ảnh bên dưới.

Một số đầu nối Profibus có cổng chuyển tiếp ở mặt sau của đầu nối để bạn có thể kết nối một thiết bị khác với bus.

Lưu ý rằng cả hai loại đầu nối đều có công tắc màu đỏ ở mặt sau. Công tắc này điều khiển Điện trở đầu cuối (Terminating Resistor). Điện trở đầu cuối cho biết kết thúc của mạng Profibus.

Công tắc này phải được đặt ở vị trí “bật” trên thiết bị cuối cùng và “tắt” cho mọi thiết bị khác. Nếu các công tắc này được đặt không chính xác, lỗi bus sẽ xảy ra.

Mỗi thiết bị trên mạng Profibus phải có một địa chỉ duy nhất, nằm trong khoảng từ 1 đến 127. Điều này có nghĩa là tối đa 127 thiết bị có thể nằm trên một mạng Profibus.

Mạng Profibus hoạt động ở tốc độ 9600 bit / giây đến 12 megabit / giây. Mặc dù cáp Profibus có thể dài đến 1000 mét, nhưng độ dài cáp ngắn hơn được khuyến khích để có tốc độ dữ liệu cao hơn.

PROFINET là gì?

Profinet là một giao thức truyền thông công nghiệp dựa trên Ethernet mới hơn. Giao diện vật lý được sử dụng cho Profinet là giắc cắm Ethernet RJ-45 tiêu chuẩn. PROFINET có thể được áp dụng từ điều khiển đến truyền thông tại hiện trường, mang lại một mạng lưới thống nhất và theo chiều dọc cũng như tất cả các lợi thế của CNTT trong các lĩnh vực sản xuất của công ty.

Bạn đã có thể tìm thấy nhiều nhà sản xuất với các thiết bị hiện trường sử dụng giao thức dựa trên Ethernet gốc. Một ưu điểm khác liên quan đến việc triển khai nó, là loại giao thức này rất dễ thực hiện vì nó sử dụng một mô hình nổi tiếng với chi phí cơ sở hạ tầng thấp.

Xin đừng nghĩ rằng PROFINET là một Ethernet PROFIBUS! PROFINET là một tiêu chuẩn mở dựa trên Ethernet và là sự phát triển của giao thức PROFIBUS.

Một lợi thế đáng kể của PROFINET là sự tồn tại tiềm ẩn của nó với TCP / IP, điều này bổ sung thêm những lợi ích đáng kể. Tất cả các thiết bị được kết nối với một mạng duy nhất, nơi kiểm soát, chẩn đoán, v.v. được thực hiện. Cổng thông thường không bắt buộc.

Cáp Profinet có thể dễ dàng nhận biết bởi màu xanh của chúng. Mặc dù trong một số trường hợp, cáp Ethernet tiêu chuẩn có thể được sử dụng để kết nối hai thiết bị Profinet, nhưng cáp Profinet chính thức nên được sử dụng vì chúng có lớp bảo vệ chắc chắn và được thiết kế để hoạt động tốt trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

Tiêu chuẩn cho phép mạng được xây dựng theo nhiều cách khác nhau, ví dụ cấu trúc liên kết vòng, đường, cây hoặc hình sao, v.v. PROFINET hoạt động với tốc độ lên đến 1000 megabit / giây và dây cáp có thể dài tới 100 mét. Do hoạt động ở tốc độ cao và thời gian phản hồi dưới 1 phần nghìn giây, Profinet lý tưởng cho các ứng dụng tốc độ cao.

Vì Profinet sử dụng các tiêu chuẩn kết nối vật lý giống như Ethernet, nên các bộ chuyển mạch Ethernet tiêu chuẩn có thể được sử dụng để mở rộng mạng của bạn.

Thiết bị Profinet có ba loại địa chỉ khác nhau:

  1. Địa chỉ IP
  2. Địa chỉ MAC
  3. Tên thiết bị

Tất cả các thiết bị Ethernet đều sử dụng địa chỉ IP và địa chỉ MAC, nhưng tên thiết bị là duy nhất cho các thiết bị Profinet.

Là một kỹ sư tự động hóa, bạn sẽ quan tâm chủ yếu đến Tên thiết bị và địa chỉ IP khi định cấu hình mạng Profinet của mình.

Do tốc độ cao hơn và tính linh hoạt cao hơn, Profinet đang trở thành giao thức truyền thông ưa thích cho các ứng dụng công nghiệp.

Cả hai giao thức đều được sử dụng rộng rãi ngày nay và việc làm quen với cả hai giao thức này sẽ rất cần thiết cho công việc của bạn với tư cách là một kỹ sư điều khiển.

Sự khác biệt giữa PROFIBUS và PROFINET là gì?

Khi chúng ta nói về PROFIBUS, chúng ta đang nói về một giao thức truyền thông kỹ thuật số truyền thống và nổi tiếng đã được triển khai trong các ngành và ứng dụng khác nhau. Giao thức này dựa trên giao tiếp nối tiếp và đã mang lại rất nhiều lợi ích cho ngành.

PROFINET là một giao thức dựa trên Ethernet công nghiệp. Có, PROFINET hỗ trợ giao tiếp nhanh hơn và bạn cũng có nhiều băng thông hơn. Điều này có nghĩa là một tin nhắn được trao đổi trên mạng PROFINET có thể chứa nhiều thông tin hơn một tin nhắn trên PROFIBUS.

Dưới đây, bạn có một bảng từ PROFIBUS International để so sánh giữa cả hai tùy chọn:

Sự khác biệt giữa PROFIBUS và PROFINET

Tuy nhiên, điều cần thiết là phải xem các yêu cầu của ứng dụng của bạn là gì để triển khai giao thức truyền thông tốt nhất tại nhà máy của bạn.

PROFIBUS gateway là 1 thiết bị giúp bạn dễ dàng kết nối hai mạng, cho phép luồng thông tin nhất quán xuyên suốt toàn bộ nhà máy. Khả năng truyền dữ liệu I / O theo chu kỳ nhanh chóng được kích hoạt giữa hai mạng, giúp PLC không làm việc với các tính toán phức tạp bổ sung.

Do tốc độ cao hơn và tính linh hoạt cao hơn, Profinet đang trở thành giao thức truyền thông ưa thích cho các ứng dụng công nghiệp.

Cả hai giao thức đều được sử dụng rộng rãi ngày nay và việc làm quen với cả hai giao thức này sẽ rất cần thiết cho công việc của bạn với tư cách là một kỹ sư điều khiển.

Đăng nhận xét