Trong thời đại sản xuất hoàn toàn tự động và nhà máy thông minh, truyền thông công nghiệp dựa vào các tiêu chuẩn giao thức mạnh mẽ để đảm bảo kết nối mạng trôi chảy, hiệu quả và an toàn giữa các máy móc, cảm biến và hệ thống điều khiển. LAPP cung cấp một dải sản phẩm toàn diện cho các tiêu chuẩn giao thức phổ biến, bao gồm PROFINET, EtherCAT, PROFIBUS, CAN bus, EtherNet/IP và hơn thế nữa. Chỉ với hệ thống cáp phù hợp, các công ty mới có thể đạt được khả năng tương tác cao, duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu và tối ưu hóa hoạt động của các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau.
Hãy khám phá cách các giải pháp kết nối từ LAPP có thể cải thiện truyền thông công nghiệp của bạn và tạo ra các mạng đáng tin cậy, bền vững trong tương lai, giúp tăng năng suất và hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang Công nghiệp 4.0.
Hãy tin tưởng LAPP là đối tác đáng tin cậy của bạn trong lĩnh vực truyền thông công nghiệp và khám phá danh mục sản phẩm của chúng tôi!
Mọi thứ đều được kết nối mạng
Truyền thông công nghiệp bao gồm việc kết nối mạng máy móc với máy tính và là cơ sở cho sản xuất thông minh, có kết nối mạng. Các hệ thống công nghiệp có kết nối mạng như vậy còn được gọi là nhà máy thông minh.
Điều này liên quan đến việc thiết lập truyền thông chung từ cảm biến, bộ truyền động và các yếu tố điều khiển cho đến hệ thống quản lý hàng tồn kho, có thể đơn giản hóa, minh họa và cải thiện các quy trình. Tương tự như mô hình tham chiếu OSI, loại truyền thông này không chỉ diễn ra trong một cấp độ mạng mà còn diễn ra trên nhiều cấp độ.
Việc truyền thông giữa các thành phần mạng khác nhau của một hoặc nhiều cấp độ mạng phải được tiêu chuẩn hóa để các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau cũng có thể "hiểu" nhau. Do đó, cần có một ngôn ngữ tiêu chuẩn hóa, không rào cản – giải pháp là: các chuẩn giao thức. Một số lượng lớn các giao thức mạng khác nhau được sử dụng trong các lớp riêng lẻ của mô hình tham chiếu OSI, mà chúng tôi sẽ không trình bày chi tiết ở đây.
Các giao thức có lẽ nổi tiếng nhất (cũng là cơ sở cho việc trao đổi dữ liệu qua Internet) bao gồm:
- TCP: Giao thức để trao đổi dữ liệu giữa các thành phần mạng
- FTP: Giao thức để trao đổi tệp qua Internet
- HTTPS: Giao thức để truyền mã hóa qua Internet
- IP, IPv4 và IPv6: Các giao thức để xác minh địa chỉ trên Internet
- SMTP: Giao thức để gửi email
Mọi thứ đều an toàn
Việc truyền thông giữa các thiết bị khác nhau trong hệ thống mạng diễn ra qua Internet hoặc các mạng LAN nội bộ khác (Mạng cục bộ). Các loại mạng này mang lại cả cơ hội và thách thức. Các chuẩn giao thức tính đến các giá trị sau:
- 1. Tính toàn vẹn (dữ liệu không bị giả mạo trong quá trình truyền)
- 2. Tính bảo mật (dữ liệu được xử lý bảo mật trong quá trình truyền)
- 3. Tính xác minh (có thể xác minh danh tính của người gửi và người nhận)
- 4. Xử lý không bị gián đoạn phương tiện (chỉ một phương tiện được sử dụng để truyền dữ liệu)
Mọi thứ đều được tiêu chuẩn hóa
IEC, Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế, đã mô tả, định nghĩa và tiêu chuẩn hóa một chuẩn truyền thông cho tự động hóa công nghiệp trong một tiêu chuẩn: IEC 60870 hoặc đối với Đức: DIN EN 60870.
Tiêu chuẩn bao gồm một loạt các thông số kỹ thuật, đã được sắp xếp thành một loạt các tiêu chuẩn. Loạt tiêu chuẩn này bao gồm các chủ đề sau:
- Kỹ thuật đóng cắt
- Công nghệ điều khiển từ xa
- Công nghệ điều khiển mạng
Các chuẩn giao thức là một phần của lĩnh vực công nghệ điều khiển từ xa. Do đó, loạt tiêu chuẩn IEC 60870–5 có hiệu lực. Các phần của tiêu chuẩn xem xét các khía cạnh bộ phận khác nhau:
- IEC 60870-5-1: Định dạng khung truyền
- IEC 60870-5-2: Thủ tục truyền
- IEC 60870-5-3: Cấu trúc dữ liệu ứng dụng
- IEC 60870-5-4: Định nghĩa và mã hóa các phần tử thông tin
- IEC 60870-5-5: Các chức năng ứng dụng cơ bản
Các điều sau đây cũng liên quan đến việc định nghĩa các chuẩn giao thức:
- IEC 60870-5-101: Tiêu chuẩn liên quan đến ứng dụng cho các tác vụ điều khiển từ xa (truyền thông nối tiếp)
- IEC 60870-5-102: Các chức năng cơ bản để truyền tổng số
- IEC 60870–5–103: Tiêu chuẩn để truyền tín hiệu bảo vệ và loại bỏ nhiễu (trong một tủ điều khiển)
- IEC 60870-5-104: Tiêu chuẩn liên quan đến ứng dụng cho các tác vụ điều khiển từ xa trong mạng IP
Các thông số kỹ thuật của tiêu chuẩn đặt ra một tiêu chuẩn chung, nhưng vẫn cho phép linh hoạt cho các ứng dụng cụ thể.
Mọi thứ đều được tổ chức – cấu trúc liên kết
Do đó, các bộ phát và bộ thu khác nhau trong hệ thống truyền thông hoạt động theo các quy tắc được xác định chính xác để cho phép trao đổi dữ liệu. Để kết nối các thiết bị khác nhau với nhau, cần có các bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến thực hiện chức năng phân phối trong mạng. Chúng đảm bảo rằng tất cả các thành phần mạng tạo ra các kết nối hợp lý.
Các kết nối hợp lý được định nghĩa trong các cấu trúc liên kết mạng. Chúng cho thấy cách các thiết bị được sắp xếp và kết nối trong một mạng.
Với cấu trúc liên kết điểm-điểm, chỉ có một kết nối trực tiếp đơn giản giữa hai thiết bị. Cả hai thiết bị có thể sử dụng các kết nối này để giao tiếp với nhau.
Với cấu trúc liên kết điểm-đa điểm, một số thiết bị được cấp nguồn thông qua một hệ thống trung tâm. Mỗi thiết bị trong hệ thống có một điểm nhánh chung trong giao tiếp.
Với cấu trúc liên kết đường thẳng, một số thiết bị được kết nối với nhau. Một sợi cáp được đặt từ thiết bị này sang thiết bị khác. Mỗi đầu của đường thẳng được kết thúc bằng một thiết bị.
Với cấu trúc liên kết bus, tất cả các thiết bị được kết nối qua một cáp chung. Mọi thiết bị đều có quyền truy cập vào các tín hiệu được truyền qua cáp.
Để ngăn nhiễu trên cáp, các đầu cáp được lắp một điện trở đầu cuối.
Cấu trúc liên kết hình vòng là một tuyến cáp khép kín. Tất cả các thiết bị được kết nối với nhau bằng một vòng cáp. Điều này có nghĩa là mỗi thiết bị nhận và xuất một cáp.
Mô hình mạng hình sao có một thành phần mạng trung tâm. Đây thường là một bộ chia tín hiệu (hub) hoặc bộ chuyển mạch (switch) đảm nhiệm chức năng phân phối. Mỗi thiết bị được kết nối với nó thông qua một cáp.
Cấu trúc liên kết hình cây là cấu trúc liên kết hình sao mở rộng. Nó cho phép triển khai trong các mạng lớn hơn.
Cấu trúc liên kết mạng lưới là một mạng phi tập trung. Không có cấu trúc ràng buộc và tất cả các nút mạng, tức là tất cả các thiết bị, đều được kết nối với nhau.
Cấu trúc bện là một sự phát triển tiến bộ của cấu trúc hình sao. Không có nút trung tâm; thay vào đó, các thiết bị được kết nối dự phòng với một cấu trúc mạng lưới.