PROFINET là một chuẩn giao thức truyền thông trong công nghiệp. Hiện nay nó được dùng rất phổ biến trên các thiết bị công nghiệp; các chuẩn giao thức cũ với chức năng tương tự đang có xu hướng chuyển dịch và đồng bộ hóa sang chuẩn giao thức PROFINET. Vậy, chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết hơn nữa về giao thức PROFINET thông qua bài viết bên dưới nhé!
Xem nhanh...
PROFINET là gì?
PROFINET là từ viết tắt của Process Field Net, là một tiêu chuẩn kỹ thuật truyền thông công nghiệp để truyền dữ liệu qua Ethernet (giao thức truyền thông công nghiệp Profinet). Nó được thiết kế để thu thập dữ liệu và điều khiển những thiết bị trong các hệ thống công nghiệp, với khả năng truyền tải dữ liệu mạnh mẽ theo mức thời gian hạn chế (theo thứ tự 1ms trở xuống). Tiêu chuẩn này được PROFIBUS & PROFINET International (PI) – một tổ chức có trụ sở tại Karlsruhe của Đức duy trì và hỗ trợ.
Giao thức PROFINET theo tham chiếu mô hình OSI
| OSI Layer | Profinet | |||||
| 7a | Tầng ứng dụng (Application Layer) | Fieldbus Application Layer (FAL) Services and protocols |
OPC UA | |||
| 7b | RSI | empty | empty | RPC | — | |
| 6 | Tầng trình diễn (Presentation Layer) | — | ||||
| 5 | Tầng phiên (Session Layer) | |||||
| 4 | Tầng giao vận (Transport Layer) | UDP | TCP | |||
| 3 | Tầng mạng (Network Layer) | IP | ||||
| 2 | Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer) | TSN | CSMA/CD | |||
| 1 | Tầng vật lý (Physical Layer) | Ethernet | ||||
Sự khác biệt giữa PROFINET và PROFIBUS
PROFINET là giao thức truyền dữ liệu dựa trên nền Ethernet công nghiệp; nó hỗ trợ giao tiếp nhanh hơn và có băng thông lớn hơn. Tức là, với một thông điệp khi được truyền trên mạng PROFINET có thể chứa được lượng thông tin nhiều hơn một thông điệp truyền trên mạng PROFIBUS.
Mặt khác, khi nhắc đến PROFIBUS, chúng ta sẽ nói về một giao thức truyền thông kỹ thuật số truyền thống và đã từng rất phổ biến, nó đã từng được sử dụng trong hầu hết các ngành và ứng dụng khác nhau từ dân dụng cho đến công nghiệp. Giao thức này dựa trên phương thức giao tiếp nối tiếp và đã đạt được rất nhiều lợi ích cũng như tính thuận tiện khi sử dụng.
| So sánh | PROFINET | PROFIBUS |
| Tổ chức | PI | |
| Các lớp ứng dụng | Giống nhau | |
| Danh mục | Kỹ thuật, GSDs | |
| Lớp vật lý | Ethernet | RS-485 |
| Tốc độ | 1 Gbit/s hoặc 100 Mbit/s | 12 Mbit/s |
| Thông điệp | 1440 bytes (theo chu kỳ)^ | 244 bytes |
| Địa chỉ | Không giới hạn | 126 |
| Công nghệ | Provider/ consumer (Nhà cung cấp/ khách hàng) | Master/ slave (Chủ / tớ) |
| Kết nối | Nhiều bus | PA + khác* |
| Không dây | IEEE 802.11, 15.1 | Có thể* |
| Truyền động | >150 trục | 32 trục |
| Máy-máy | Có | Không |
| Tích hợp dọc | Có | Không |
| ^ với nhiều thông điệp: lên tới 2^32-65 (mạch vòng) | ||
| * không có thông số kỹ thuật, nhưng có sẵn các giải pháp | ||
Thời gian chu kỳ Bus của PROFIBUS và PROFINET:
Với những ưu điểm vượt trội của giao thức PROFINET so với giao thức PROFIBUS, theo xu hướng các thiết bị công nghiệp sẽ được thiết kế chuyển đổi dần sang giao thức PROFINET.
Ứng dụng PROFINET trong công nghiệp
Giao thức truyền thông PROFINET được sử dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp nói chung và ngành tự động hóa công nghiệp nói riêng. Rất nhiều thiết bị công nghiệp đang được chuẩn hóa với thiết kế hỗ trợ giao thức PROFINET nhằm đồng bộ hóa tiêu chuẩn truyền dữ liệu và đảm bảo tính nhất quán trong một hệ thống. Có thể kể đến một số thiết bị công nghiệp được thiết kế hỗ trợ giao thức này như:
- Bộ điều khiển có thể lập trình (PLC)
- Màn hình giám sát và vận hành tại chỗ (HMI)
- Máy tính công nghiệp (IPC)
- Bộ chuyển đổi nguồn công nghiệp (bộ nguồn công nghiệp)
- Thiết bị chuyển mạch công nghiệp (switch công nghiệp)
- Bộ chuyển đổi giao thức công nghiệp (gateway công nghiệp)
- Biến tần
- Khởi động mềm
- Động cơ
PROFINET được tích hợp sẵn trên máy tính công nghiệp:
PROFINET được tích hợp sẵn trên màn hình HMI:
PROFINET được tích hợp sẵn trên switch công nghiệp:
Trên đây, UNATRO đã chia sẻ cho các bạn về khái niệm cũng như những điều có thể bạn chưa biết về giao thức PROFINET (Process Field Net). Chúng tôi hy vọng thông qua bài chia sẻ này, bạn đã tìm được những thông tin hữu ích cho bản thân mình. Và đừng quên chia sẻ những kiến thức hữu ích này đến với mọi người nhé!
Có thể tham khảo thêm tại: profibus.com/technology/profinet