Nếu Modbus được xem là tổ tiên của các giao thức thì Profibus là một nhánh nhỏ trong đó. Vậy Profibus là gì? Nó hoạt động thế nào và có ứng dụng nào trong thực tế. Cùng tìm hiểu ngay sau đây. Nội dung bài viết:
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/bộ điều khiển.
Profibus được ra đời vào khoảng cuối những năm 1980 tại Đức dưới sự phối hợp của chính phủ, các doanh nghiệp và một số nhà lãnh đạo công nghiệp.
Thành phần
– Mạng Profibus là một phương thức truyền thông nối tiếp phổ biến dựa trên RS-485. Trong mạng Profibus, sẽ có master – slave [thiết bị chủ – tớ].
- Thiết bị chủ [Master] như: PLC, PAC hoặc DCS có khả năng kiểm soát truyền thông trên Bus, một trạm chủ có thể gửi thông tin khi nắm giữ quyền truy nhập Bus. Trạm chủ còn được gọi là trạm chủ động.
- Thiết bị tớ [Slave] là các thiết bị trường vào ra phân tán, cảm biến và cơ cấu chấp hành. Có thể là: thiết bị: truyền động, động cơ, IO, cảm biến, thiết bị hiện trường, rô bốt, thiết bị truyền động,… Chúng không được quyền truy nhập Bus mà chỉ được phép xác nhận hoặc trả lời thông tin nhận được từ trạm chủ khi có yêu cầu. Trạm tớ còn được gọi là trạm thụ động. Chúng thường xử lý các giao thức đơn giản hơn so với trạm chủ.
Các loại mạng Profibus
Có thể bạn sẽ quan tâm: Giao thức modbus
Profibus FMS
Phiên bản đầu tiên của Profibus là Profibus FMS [Fieldbus Message Specification]. Giao thức này được dùng chủ yếu cho việc kết nối mạng các máy tính điều khiển và giám sát. Lượng thông tin trung bình được trao đổi giữa các thiết bị cùng cấp với nhau trong mạng. Ngày nay, chức năng của Profibus FMS đang dần được thay thế bằng ứng dụng trong Ethernet khiến số lượng người dùng ngày càng giảm.
Profibus DP
Profibus DP [Distributed Peripheral] là giải pháp tốc độ cao cho Profibus. Profibus DP phục vụ cho việc trao đổi thông tin nhỏ nhưng tốc độ truyền rất nhanh, đơn giản hơn rất nhiều.
Giao thức này được phát triển để giao tiếp giữa các hệ thống tự động hóa và các thiết bị ngoại vi phi tập trung. Profibus DP sử dụng phương tiện truyền thông là sợi quang hoặc RS-485. Hiện nay, phần lớn ứng dụng liên quan đến Profibus đều sử dụng Profibus DP.
Profibus DP có ba phiên bản riêng biệt từ DP-V0 đến DP-V1 cho tới DP-V2 tương ứng với nhiều tính năng mới và phức tạp hơn.
Profibus PA
Profibus PA là một giao thức được thiết kế để tự động hóa quy trình, hoạt động trên phương tiện truyền thông xoắn đôi RS-485. Trên thực tế, Profibus PA tương tự như Profibus DP nhưng điểm khác biệt là lớp vật lý: Manchester Bus Powered [MBP]. Nhờ đó, giao thức này thường được sử dụng trong các khu vực nguy hiểm, dễ cháy nổ.
Ứng dụng của mạng Profibus
Profibus là một trường mở, tiêu chuẩn mạng độc lập với nhà cung cấp, có sẵn giao diện cho các ứng dụng nên hiện nay được áp dụng trên nhiều hệ thống điều khiển tự động trong công nghiệp như: xi măng, điện, hóa chất, chế biến,… tại Việt Nam cũng như toàn thế giới.
Nhà máy nước đóng chai Coca-Cola [Đức]
Nhà máy sản xuất Coca-Cola tại Đức cần một dây chuyền sản xuất mang lại năng suất cao với độ hoạt động ổn định nhưng phải đảm bảo hiệu quả kinh tế. Chính vì thế, họ đã quyết định lựa chọn sử dụng PROFIBUS-DP cho việc truyền tải dữ liệu nhanh chóng và PROFIBUS-FMS cho việc lưu thông lượng dữ liệu lớn, không đồng bộ.
Nhà máy sản xuất kem Tai Chang Wall [Trung Quốc]
Profibus được áp dụng vào dây chuyền sản xuất để kết nối các thiết bị tại hiện trường với hệ thống trung tâm. Nhờ đó, toàn bộ dây chuyền sản xuất chỉ hao tốn 2 nhân sự ngồi giám sát tại phòng điều khiển giám sát và vận hành.
PLC thực hiện chức năng trạm chủ của PROFIBUS-DP, thực thi các nhiệm vụ như: cấu hình, giám sát và điều khiển. PFOFIBUS truyền tải toàn bộ thông tin từ thiết bị hiện trường đặt phân tán tại nhiều điểm trong nhà máy tới bộ điều khiển trung tâm. Các loại van công nghiệp và thiết bị khác được điều khiển qua module hỗ trợ giao thức PROFIBUS-DP và được nối với các bus ở những trạm
Trên đây là một số kiến thức về Profibus được Eco-Smart tổng hợp và biên soạn. Hy vọng những thông tin trong bài sẽ giúp ích cho bạn trong việc tìm hiểu về Profibus cũng như biết thêm nhiều ứng dụng của nó.
Nếu có thắc mắc cần giải đáp, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ tốt nhất.
Eco-Smart – Nhà cung cấp giải pháp chuyển đổi số CN4.0 hàng đầu tại Việt Nam.
Có thể bạn sẽ quan tâm: Các Giải Pháp IoT trong công nghiệp