Học liệu

Profibus PA

  • 26/02/2019
  • Học liệu

PROFIBUS-PA là một phần của giao thức PROFIBUS và nó đặc biệt đáp ứng nhu cầu của tự động hóa quá trình (Process Automation). Nó cho phép các thiết bị hiện trường có thể được giám sát và cài đặt cấu hình trên cùng một đường bus. Các thiết bị đều được cấp nguồn thông qua đường bus này và đảm bảo an toàn (Intrinsically Safe). PROFIBUS-PA có thể được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng, và đặc biệt  rất phù hợp với các ứng dụng trong môi trường cháy nổ của các nhà máy hóa chất và hóa dầu vì nó đảm bảo được an toàn.

Trong nhà máy xử lý - chế biến, người dùng cần mạng thiết bị hiện trường cho các bộ chuyển đổi áp suất, thiết bị đo mức và đo dòng. Ngoài ra các tín hiệu đo số, điều khiển chuyển động như động cơ, các bộ phân tích hay các thiết bị điện trong tủ điều khiển động cơ (MCC) cũng được sử dụng rất nhiều. PROFIBUS-PA chỉ là một chương của cả cuốn sách PROFIBUS. Trong giao thức PROFIBUS còn bao gồm PROFIBUS-DP, PROFIDrive và PROFISafe. Những “chương” bổ sung này của PROFIBUS cho phép kết nối những loại thiết bị khác nhau trong những ứng dụng khác nhau để tạo ra một giải pháp tích hợp toàn diện. Không một chuẩn mạng trường nào có thể đưa ra một giải pháp toàn diện như vậy. Điều này đã được tổ chức tư vấn ARC đánh giá trong báo cáo “Giá trị của PROFIBUS trong ngành công nghiệp xử lý chế biến”.

Một nhà máy ngừng hoạt động do sự cố của cảm biến thì nó sẽ không tạo ra được lợi nhuận. PROFIBUS giúp cho việc ngăn chặn sự cố ngừng máy nhờ khả năng chuẩn đoán và thiết lập các thông tin phục vụ công tác bảo trì thiết bị ngay trong đặc tính kỹ thuật của giao thức. Thiết bị trên mạng PROFIBUS sẽ cho bạn biết giá trị đo có hợp lệ hay không, chỉ ra cho cán bộ bảo trì thiết bị biết thời điểm cần tiến hành kiểm tra thiết bị nhằm tránh những sự cố đáng tiếc. Điều này thực sự sẽ làm giảm chi phí vận hành bằng việc ngăn chặn sự cố xảy ra. Đồng thời nó cũng giúp bạn tối ưu hóa được lịch bảo trì thiết bị với phương pháp dự đoán, điều này sẽ giúp mọi việc vận hành suôn sẻ mà lại giảm được chi ví vận hành.

PROFIBUS có hàng loại các đặc tính khác cho phép cắt giảm chi phí vận hành trong suốt vòng đời của nhà máy. PROFIBUS-PA là mạng trường cho phép cấp nguồn trên bus, do đó nó cho phép giảm chi phí mua cáp, chi phí lắp đặt và bảo trì. Bản thân PROFIBUS-PA đã đảm bảo an toàn (Intrinsically Safe) nên sẽ giảm chi phí cho cáp đặc biệt hoặc tủ thiết bị. Hơn nữa hai lợi điểm chính là khả năng hoán đổi lẫn nhau và khả năng điều khiển lẫn nhau.

* Khả năng điều khiển lẫn nhau là khả năng cho phép thiết bị từ nhiều nhà cung cấp hoạt động suôn sẻ trên mạng. Đây chính là điểm mạnh chính của PROFIBUS. Bạn không cần phải lo lắng khi bạn muốn một thiết bị PROFIBUS của nhà cung cấp mà bạn ưa thích sẽ cùng hoạt động trên hệ DCS của bạn. Nếu thiết bị này đã được PROFIBUS International kiểm tra tương thích thì bạn có thể tự tin sử dụng nó trong hệ thống của mình. Bạn cũng không cần phải lo lắng về các phiên bản của PROFIBUS vì bản thân PROFIBUS có tính kế thừa. Những phiên bản V0 vẫn hoàn toàn làm việc trên V3. Chuẩn mạng trường này luôn mang tính kế thừa và phát triển các đặc tính và chức năng ưu việt hơn. Khả năng điều khiển lẫn nhau sẽ tiết kiệm chi phí và giảm các vấn đề xảy ra trong quá trình chạy thử (Commissioning).

* Khả năng hoán đổi lẫn nhau là khả năng cho phép hoán đổi những thiết bị có chức năng tương tự lẫn nhau của những nhà cung cấp khác nhau. PROFIBUS-PA đã thiết lập chuẩn chung được gọi là “profile”. Các profile này chuẩn hóa các thiết bị dựa trên quan điểm mạng, mang tới khả năng hoán đổi thiết bị mà chưa có chuẩn mạng trường nào thực hiện được. Việc chuyển từ thiết bị của nhà cung cấp này sang một thiết bị của nhà cung cấp khác được thực hiện một cách dễ dàng hơn bất cứ một mạng trường nào hiện có trên thị trường, nó hạn chế được sự phụ thuộc vào một nhà cung cấp duy nhất. Và không một mạng trường nào thiết kế cho tự động hóa quá trình có khả năng này. Điều này trở nên vô cùng quan trọng khi nhà máy phải ngừng hoạt động do một thiết bị đo bị hỏng, và việc duy nhất bạn cần làm là thay thế nó mà thôi. 

Chuẩn Profile cũng đem lại cho tất cả các thiết bị PROFIBUS-PA những đặc điểm giống nhau nên chúng ta có thể dễ dàng làm việc với  các thiết bị này. Hai thiết bị PROFIBUS-PA của hai nhà cung cấp khác nhau sẽ có những đặc điểm chung nhờ chuẩn Profile này. Và điều này sẽ tiết kiệm chi phí và thời gian trong việc đào tạo, lập trình, cài đặt thiết bị và lắp đặt thiết bị. Tất cả các tổ chức về mạng trường – HART, PROFIBUS và Fieldbus Foundation, đều có các nhóm thiết lập Profile nhưng duy nhất chỉ có PROFIBUS đã đưa ra chuẩn Profiles phiên bản 3 cho thiết bị từ năm 1999

KẾT LUẬN

Trên quan điểm giao thức truyền thống và kết nối mạng, sự quan tâm của thị trường với PROFIBUS như là một mạng trường giao thức mở và PROFIBUS hiện nay là một giải pháp hàng đầu cho tự động hóa toàn nhà máy. So với các mạng trường khác thì PROFIBUS đã phát triển nhanh chóng hơn với chuẩn Profile và các tính năng ưu việt khác, và đem lại nhiều lợi ích cho vận hành nhà máy:

  • Một giải pháp mạng trường duy nhất cho phép liên kết toàn bộ các lớp vận hành nhà máy nhằm mục tích tự động hóa toàn nhà máy
  • Tiết kiệm chi phí lắp đặt nhờ tính năng an toàn và cấp nguồn trên bus
  • Chức năng chuẩn đoán tiên tiến và tốc độ cao nhằm giảm thời gian dừng nhà máy do lỗi
  • Khả năng chuyển đổi lẫn nhau của các thiết bị dựa trên chuẩn Profile
  • Dễ dàng kết nối với thiết bị HART
  • Thiết lập cấu hình và xử lý lỗi nhanh
  • Số lượng thiết bị hỗ trợ chuẩn PROFIBUS ngày càng gia tăng
  • Chi phí cáp tín hiệu thấp

Các tin khác