Giải pháp chuyển đổi giao thức PROFIBUS – Modbus giữa PLC và thiết bị cấp trường

(Nguồn: Moxa'website)

Trong tháng 11/2014, bài viết của MOXA với chủ đề “Làm thế nào tiết kiệm năng lượng tối ưu cho HVAC” đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý điện năng tiêu thụ trong hệ thống HVAC (Sưởi, thông gió, điều hòa không khí) của các thiết bị, và hướng dẫn người dùng một giải pháp chuyển đổi giao thức có thể ứng dụng kết nối các PLC và VFD (Variable Frequency Drivers; hay Variable Speed Drives) nhằm tiết kiệm điện năng bằng cách tự động điều khiển tốc độ động cơ. Trong bài viết này, chúng tôi giới thiệu một ví dụ thực tế về cách mà một nhà máy sợi hóa học tại Trung Quốc đã sử dụng phương thức này nhằm tiết kiệm điện năng trong dây chuyền sản xuất của họ.

Đặt vấn đề: Nhu cầu của khách hàng

VFD đã được ứng dụng rộng rãi cách đây nhiều năm trong công nghiệp sợi hóa học của Trung Quốc nhằm giảm thiểu điện năng tiêu thụ. Tuy nhiên, trong quá khứ, VFD được điều khiển thủ công. Nghĩa là, kỹ sư cần tinh chỉnh tốc độ của VFD bằng tay nhằm đảm bảo quá trình sản xuất một cách tốt nhất, và họ cần kiểm tra kết quả và tiến hành điều chỉnh VFD bằng tay nhiều lần. Phương thức vận hành thủ công này không chỉ tốn thời gian mà còn chưa tối ưu, người kỹ sư không thể hiệu chỉnh và bảo trì chính xác cho từng VFD.

Vì thế, các kỹ sư của công ty sợi quang hóa học tại Dairen quyết định thực hiện điều khiển tự động các VFD bằng cách sử dụng PLC. Tuy nhiên, các VFD sử dụng giao thức Mobus RTU, trong khi đó PLC sử dụng giao thức PROFIBUS, chúng ta chỉ có thể thực hiện giải pháp điều khiển từ PLC đến VFD nếu có thể tìm được thiết bị chuyển đổi giao thức phù hợp với các yêu cầu sau:

1. Là một giải pháp hiệu quả về mặt chí phí, có thể truyền một lượng lớn dữ liệu từ các VFD phân tán quanh nhà máy, đồng thời chuyển đổi giữa Modbus RTU củaVFD và PROFIBUS của PLC.

2. Thích ứng được trong môi trường công nghiệp có nhiễu điện từ cao

3. Dễ dàng cấu hình và triển khai

Giải pháp Ethernet Gateway công nghiệp

Một lựa chọn khả dụng đó là lắp đặt cho mỗi VFD một module truyền thông hỗ trợ giao thức PROFIBUS, nhưng chi phí để mua và cài đặt những module này là rất cao. Thiết bị Mgate 4101-MB-PBS của MOXA với chức năng chuyển đổi từ Modbus RTU sang PROFIBUS, cung cấp một giải pháp tốt hơn bằng cách cho phép kỹ sư kết nối thiết bị Modbus RTU trực tiếp tới mạng PROFIBUS.

Khi Mgate có thể truy nhập và lưu trữ dữ liệu từ tất cả các thiết bị Modbus RTU, Mgate có thể được sử dụng như một thiết bị PROFIBUS slave để trao đổi và xử lý dữ liệu với PLC. Ngoài ta, Mgate 4101-MB-PBS được thiết kế với một số đặc điểm công nghiệp quan trọng, như dải nhiệt độ hoạt động rộng từ -40 đến 75^oC, và đáp ứng các tiêu chuẩn IEC 61000-4 ESD/Surge/EFT Level 3 về điện từ trường cao.

Thiết kế chịu nhiễu điện từ ESM cao là một đặc tính quan trọng cho các truyền thông VFD, bởi các VFD thường xuyên phát ra các nhiễu điện đủ để làm suy giảm các tín hiệu trên giao diện (cổng truyền thông) serial của gateway. Ngoài ra, khi MGate có thể kết nối tới 31 thiết bị Mobus RTU RS485 tới PROFIBUS PLC, có thể dễ dàng hiểu được tại sao MGate có thể tiết kiệm tới 50% chi phí khi sử dụng các module truyền thông VFD PROFIBUS, đặc biệt với việc sử dụng MGate, chi phí rải cáp và nhân công giảm thiểu đáng kể. Sơ đồ phía dưới biểu diễn giải pháp VFD kèm MGate giúp nhà máy giảm thiểu tiêu thụ điện năng tới 25%

MGate cũng hỗ trợ QuickLink, một công nghệ tiên tiến của MOXA nhằm đơn giản hóa việc cấu hình các gateway để thiết lập các kết nối khép kín giữa giao thức Mobus và PROFIBUS. QuickLink hỗ trợ công nghệ AutoLearning và AutoMaping, và thay thế các phương pháp truyền thống trong cấu hình gateway nhằm giảm thiểu thời gian. QuickLink là một tiêu chuẩn đặc trưng của tiện ích MGate Manager, và cho phép các nhà tích hợp hệ thống kết thúc việc cấu hình gateway trong vài phút, và quan trọng nhất là đảm bảo rằng việc cấu hình được thực hiện chính xác ngay trong lần đầu tiên, loại bỏ hầu hết các sai lỗi có thể xảy ra do con người.

Xem video demo về QuickLink hoặc tải tải liệu tại đây. Để tìm hiểu thêm các ví dụ thực tế về cách để gia tăng khả năng tiết kiệm điện bằng cách sử dụng một hệ thống thu thập dữ liệu hiệu quả hơn, tải tài liệu tại đây.

Thông tin và hỗ trợ, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi:
Công ty Cổ phần Dịch vụ và Tự động hóa năng lượng (SAFEnergy) Email: kinhdoanh@safenergy.com.vn

ỨNG DỤNG LIÊN QUAN