acecook

Khám phá các giao thức truyền thông công nghiệp thời đại Công nghệ 4.0

Tự động hóa công nghiệp
20/05/2025 11:11
Tự động hóa công nghiệp đang trở thành trụ cột trong cuộc cách mạng Công nghiệp 4.0, nơi máy móc và quy trình được điều khiển bằng các hệ thống thông minh, robot và phần mềm chuyên dụng. Nền tảng cho sự tự động hóa này chính là hệ thống truyền thông tốc độ cao giữa các thiết bị và phần mềm. Để các thiết bị tự động hóa giao tiếp hiệu quả, việc sử dụng các giao thức truyền thông công nghiệp chuẩn hóa là điều bắt buộc.
aa
Doanh nghiệp và nhà khoa học cùng kết nối để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn Khai thác dữ liệu lớn trong các nhà máy sản xuất điện
Khám phá các giao thức truyền thông công nghiệp thời đại Công nghệ 4.0
Các giao thức truyền thông công nghiệp. Ảnh minh họa

Ethernet công nghiệp

Truyền thông công nghiệp ban đầu dựa trên các kết nối nối tiếp như RS-232 hay RS-485. Những giao thức như Modbus và PROFIBUS - đại diện điển hình cho mạng Fieldbus - vẫn được sử dụng trong nhiều hệ thống hiện nay. Tuy nhiên, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, truyền thông Ethernet đã dần chiếm ưu thế. Giao thức Ethernet công nghiệp như PROFINET, EtherNet/IP hay EtherCAT ngày càng được ưa chuộng nhờ tốc độ cao và khả năng mở rộng.

Theo báo cáo mới nhất của HMS Industrial Networks, Ethernet công nghiệp hiện chiếm tới 71% thị phần toàn cầu về các nút mạng mới được cài đặt trong lĩnh vực tự động hóa nhà máy - tăng 7% so với năm trước. Con số này thể hiện xu hướng chuyển dịch rõ rệt sang các giao thức mạng hiện đại, có khả năng kết nối và xử lý dữ liệu lớn theo thời gian thực.

Các giao thức Ethernet công nghiệp tiêu biểu

PROFINET phát triển bởi tổ chức PI (PROFIBUS & PROFINET International) là một trong hai giao thức dẫn đầu thị trường (18% thị phần). Đây là bản mở rộng của PROFIBUS, sử dụng hạ tầng Ethernet và cho phép tích hợp linh hoạt giữa thiết bị mới và hệ thống cũ. PROFINET hỗ trợ các tính năng như cảnh báo, chẩn đoán, thông tin bảo trì và an toàn chức năng, đồng thời tương thích với các giao thức khác như SNMP hay MQTT.

EtherNet/IP được phát triển bởi ODVA, sử dụng giao thức CIP (Common Industrial Protocol) trên nền tảng Ethernet tiêu chuẩn. Giao thức này nổi bật nhờ khả năng kết nối linh hoạt với thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, giảm phụ thuộc vào hệ sinh thái khép kín. EtherNet/IP chủ yếu được triển khai tại thị trường Bắc Mỹ.

EtherCAT, do Beckhoff phát triển, mang lại khả năng điều khiển thời gian thực với độ trễ cực thấp. Với kiến trúc master-slave độc đáo, mỗi thiết bị trên mạng có thể đọc và ghi dữ liệu khi gói tin đi qua, giúp tối ưu tốc độ xử lý mà không cần tuần hoàn dữ liệu nhiều lần.

Fieldbus vẫn còn chỗ đứng

Mặc dù thị phần Fieldbus chỉ còn 22% và tiếp tục giảm, nhưng các giao thức nối tiếp như ModbusPROFIBUS vẫn có chỗ đứng nhất định. Với chi phí thấp, dễ triển khai và hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt, Fieldbus phù hợp với các hệ thống kế thừa, yêu cầu băng thông thấp và tính xác định cao.

Modbus, ra đời từ năm 1979, là giao thức đơn giản và phổ biến nhất. Được thiết kế để hoạt động qua kết nối RS-232/RS-485, Modbus RTU nổi bật với khả năng triển khai nhanh chóng, chi phí thấp, tuy nhiên lại bị giới hạn về tốc độ và loại dữ liệu hỗ trợ.

PROFIBUS, cũng do PI phát triển, hỗ trợ tốc độ truyền cao hơn Modbus và được biết đến với độ tin cậy và khả năng chẩn đoán tốt. Dù vậy, việc triển khai PROFIBUS khá phức tạp và tốc độ truyền vẫn không thể so sánh với Ethernet.

Kết luận

Không có một giao thức truyền thông công nghiệp nào phù hợp cho mọi ứng dụng. Việc lựa chọn giao thức cần dựa trên nhiều yếu tố: Môi trường làm việc, yêu cầu về tốc độ truyền, độ tin cậy, khả năng mở rộng và chi phí triển khai. Trong khi các mạng Fieldbus vẫn hữu dụng trong các hệ thống kế thừa và ứng dụng đơn giản, thì Ethernet công nghiệp đang là lựa chọn tối ưu cho các nhà máy thông minh, nơi truyền dữ liệu nhanh, chính xác và mở rộng linh hoạt là điều kiện tiên quyết.

Theo automation.com

tudonghoangaynay.vn
chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
Thị trường chứng khoán 20/6: Cổ phiếu phòng thủ chịu áp lực, nhóm đầu cơ dẫn sóng phiên cuối tuần

Thị trường chứng khoán 20/6: Cổ phiếu phòng thủ chịu áp lực, nhóm đầu cơ dẫn sóng phiên cuối tuần

Phiên giao dịch cuối tuần ngày 20/6 khép lại với sắc đỏ nhẹ trên chỉ số VN Index nhưng lại mở ra nhiều tín hiệu tích cực ở chiều sâu thị trường. Dòng tiền không còn mặn mà với nhóm vốn hóa lớn, mà đang tìm cơ hội ở midcap và các nhóm ngành hưởng lợi từ đầu cơ và câu chuyện riêng. Mặc dù chỉ số giảm nhẹ, xu hướng tăng trung hạn vẫn chưa bị phá vỡ.
Chủ tịch nước Lương Cường gặp mặt, tuyên dương người làm báo tiêu biểu

Chủ tịch nước Lương Cường gặp mặt, tuyên dương người làm báo tiêu biểu

Sáng 20/6, tại Phủ Chủ tịch, Chủ tịch nước Lương Cường gặp mặt, tuyên dương người làm báo tiêu biểu toàn quốc, nhân kỷ niệm 100 năm Ngày Báo chí Cách mạng Việt Nam (21/6/1925-21/6/2025).
Câu chuyện thu phí từ độc giả vẫn là “giấc mơ xa” nhưng không thể không làm

Câu chuyện thu phí từ độc giả vẫn là “giấc mơ xa” nhưng không thể không làm

Đó là ý kiến của không ít nhà báo trong phiên thảo luận về nguồn thu báo chí, tại Diễn đàn báo chí toàn quốc lần thứ II, trong khuôn khổ Hội Báo toàn quốc 2025, sáng 20/5.
Toà soạn số: Hành trình chuyển mình của báo chí hiện đại

Toà soạn số: Hành trình chuyển mình của báo chí hiện đại

Chuyển đổi số trong báo chí đang đặt ra yêu cầu cấp thiết về xây dựng mô hình tòa soạn số hiện đại, linh hoạt và thích ứng với môi trường truyền thông số đa nền tảng.
Báo chí cách mạng Việt Nam: Ngọn cờ tư tưởng, động lực to lớn góp phần đưa đất nước vững bước vào kỷ nguyên mới

Báo chí cách mạng Việt Nam: Ngọn cờ tư tưởng, động lực to lớn góp phần đưa đất nước vững bước vào kỷ nguyên mới

Nhân dịp kỉ niệm 100 năm Báo chí cách mạng Việt Nam (21/6/1925 - 21/6/2025), Tạp chí Tự động hoá Ngày nay trân trọng giới thiệu bài viết của đồng chí Nguyễn Trọng Nghĩa, Uỷ viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Trưởng Ban Tuyên giáo và Dân vận Trung ương.
Ứng dụng AI giải quyết hiệu quả thủ tục hành chính khi triển khai sáp nhập

Ứng dụng AI giải quyết hiệu quả thủ tục hành chính khi triển khai sáp nhập

Trong quá trình sắp xếp, tinh gọn bộ máy, không thể tránh khỏi những phát sinh trong lĩnh vực giải quyết thủ tục hành chính. Để giải quyết hiệu quả các thách thức này, Tập đoàn VNPT đã đề xuất lãnh đạo các tỉnh, thành phố xem xét, ưu tiên triển khai mạnh mẽ các ứng dụng trí tuệ nhân tạo.
Chỉ có sự xác tín và sản phẩm báo chí chất lượng mới thắng được mạng xã hội và AI

Chỉ có sự xác tín và sản phẩm báo chí chất lượng mới thắng được mạng xã hội và AI

Báo chí thời kỷ nguyên số phải đối mặt với thông tin giả, độc giả trẻ rời bỏ, giảm nguồn thu, cùng với sự cạnh tranh khốc liệt từ mạng xã hội và công nghệ AI. Để giữ chân độc giả, không còn cách nào khác là phải quay lại vấn đề cốt lõi: làm báo chất lượng và xây dựng sự xác tín.
Tạp chí khoa học: Lực lượng quan trọng trong phát triển KH và CN

Tạp chí khoa học: Lực lượng quan trọng trong phát triển KH và CN

Trong chặng đường 100 năm báo chí cách mạng Việt Nam, khối tạp chí khoa học mặc dù ra đời muộn hơn nhưng đến nay chiếm số lượng khá lớn trong tổng số các đầu báo, tạp chí của nước ta, đồng thời đã có nhiều đóng góp lớn trong phát triển khoa học, công nghệ (KH, CN) của nước nhà.
Nhận định phiên giao dịch ngày 20/6: Thị trường chờ "cú hích" của phiên ETF

Nhận định phiên giao dịch ngày 20/6: Thị trường chờ "cú hích" của phiên ETF

Thị trường ngày 19/6 ghi nhận thêm một phiên giao dịch đi ngang với cây nến Doji xanh. Dù không có biến động lớn trong ngày đáo hạn phái sinh, thị trường tiếp tục tích lũy tại vùng đỉnh với thanh khoản sụt giảm và sự phân hóa rõ nét giữa các nhóm ngành. Dự báo phiên cuối tuần sẽ có nhiều biến động do hoạt động cơ cấu của các quỹ ETF.
BSR và mô hình tăng trưởng công nghiệp thế hệ mới

BSR và mô hình tăng trưởng công nghiệp thế hệ mới

Công ty Cổ phần Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) - đơn vị quản lý, vận hành Nhà máy Lọc dầu Dung Quất không chỉ tối ưu vận hành nhà máy lọc dầu, mà đang kiến tạo mô hình công nghiệp tích hợp, nơi công nghệ số và chiến lược kinh tế hội tụ vì sự phát triển bền vững.
siement
Quảng cáo
moxa