Phoenix Contact ra mắt cổng Ethernet để điều khiển rơ-le phân tán

Phoenix Contact giải quyết sự phức tạp của hệ thống dây trong tủ điện bằng Gateway Ethernet mới

Khi các tủ điều khiển công nghiệp ngày càng trở nên dày đặc với các mô-đun I/O, rơ-le và phần cứng truyền thông, các nhà chế tạo máy chịu áp lực ngày càng lớn trong việc giảm độ phức tạp của hệ thống dây mà không làm mất đi tính linh hoạt. PLC-Interface Ethernet Gateway mới nhất của Phoenix Contact giải quyết trực tiếp thách thức này bằng cách chuyển đổi hệ thống dây rơ-le truyền thống sang kiến trúc dựa trên Ethernet tinh gọn hơn.

Gateway mới ra mắt cho phép PLC giao tiếp với các cụm rơ-le thông qua một cáp Ethernet duy nhất thay vì hàng chục dây tín hiệu riêng lẻ. Cách tiếp cận này giảm công sức lắp đặt, đơn giản hóa việc chẩn đoán và hỗ trợ các chiến lược điều khiển phân tán có khả năng mở rộng tốt hơn.

Gateway Ethernet hỗ trợ truyền thông EtherNet/IP, PROFINET Class C và Modbus/TCP cho các môi trường PLC hiện đại.

Thay thế hệ thống dây rơ-le truyền thống bằng điều khiển dựa trên Ethernet

Trong các tủ điều khiển thông thường, mỗi rơ-le thường cần một hệ thống dây riêng kết nối trở lại tủ PLC. Khi hệ thống mở rộng, kết quả là các bó cáp lớn, khó khắc phục sự cố và thời gian lắp đặt tăng lên. Gateway của Phoenix Contact thay đổi mô hình này bằng cách xử lý các nhóm rơ-le như những nút I/O Ethernet được quản lý từ xa.

Gateway đảm nhiệm việc quản lý truyền thông, chuyển đổi tín hiệu và phối hợp rơ-le ngay bên trong thiết bị. Thay vì định tuyến từng tín hiệu riêng lẻ, các kỹ sư tự động hóa có thể bố trí các cụm rơ-le gần thiết bị hiện trường hơn, đồng thời vẫn duy trì khả năng giám sát tập trung từ PLC.

Hỗ trợ giao thức công nghiệp cho các môi trường tự động hóa hỗn hợp

PLC-Interface Ethernet Gateway hỗ trợ một số giao thức Ethernet công nghiệp được sử dụng rộng rãi, bao gồm EtherNet/IP, PROFINET Class C và Modbus/TCP. Khả năng tương thích này cho phép tích hợp với các hệ sinh thái PLC lớn được sử dụng trong sản xuất, tự động hóa quy trình và vận chuyển vật liệu.

Nền tảng này cũng hỗ trợ dự phòng S2, một tính năng quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy truyền thông cao hơn và giảm nguy cơ thời gian ngừng hoạt động.

Đối với các cơ sở đang hiện đại hóa hệ thống cũ hoặc mở rộng kiến trúc phân tán, gateway này dễ dàng kết hợp với các bộ điều khiển phân tán và nền tảng I/O từ xa như các hệ thống Allen-Bradley ControlLogix và các nền tảng Siemens SIMATIC S7.

PLC-V8R/ETH-MP/BM đóng vai trò là lõi truyền thông cho việc mở rộng rơ-le và I/O phân tán.

I/O từ xa có khả năng mở rộng cho thiết kế máy hiện đại

Phoenix Contact thiết kế hệ thống này với khả năng mở rộng làm trọng tâm. Gateway hỗ trợ mở rộng tối đa 56 kênh I/O số hoặc tương tự thông qua các mô-đun mở rộng bổ sung. Cấu trúc mô-đun này mang lại sự linh hoạt cho các nhà chế tạo máy mà không cần thêm PLC thứ hai hoặc thay mới hoàn toàn tủ điều khiển.

Khoảng cách truyền thông Ethernet lên đến 100 mét cũng cho phép di chuyển các trạm rơ-le đến gần động cơ, cơ cấu chấp hành, băng tải hoặc cụm thiết bị quy trình hơn. Thiết kế này giúp giảm chi phí đi dây và cải thiện việc sắp xếp trong tủ.

Tủ điện gọn gàng hơn và khắc phục sự cố nhanh hơn

Một trong những lợi ích thiết thực nhất liên quan đến hiệu quả bảo trì. Các tủ rơ-le truyền thống thường khó khắc phục sự cố vì hàng trăm dây dẫn chiếm không gian hạn chế trong tủ. Việc giảm các kết nối này xuống còn hệ thống truyền thông Ethernet giúp cải thiện đáng kể khả năng quan sát trong quá trình chạy thử và bảo dưỡng.

Ít điểm đấu nối hơn cũng làm giảm nguy cơ dây bị lỏng, lỗi lắp đặt và hỏng hóc do rung động. Trong các ngành mà chi phí thời gian ngừng hoạt động vẫn cực kỳ cao, khả năng chẩn đoán đơn giản hơn có thể tác động trực tiếp đến mức độ sẵn sàng vận hành.

Kiến trúc này cũng phù hợp với các xu hướng tự động hóa phân tán trong các hệ thống truyền thông và kết nối mạng công nghiệp hiện đại, nơi các thiết bị điều khiển ở cấp biên ngày càng đảm nhiệm việc ra quyết định và xử lý tín hiệu cục bộ.

Mô-đun mở rộng 16 kênh tăng công suất rơ-le cho các ứng dụng điều khiển máy phân tán.

Vì sao các hệ thống rơ-le phân tán tiếp tục phát triển mạnh

Trong các lĩnh vực sản xuất, các kỹ sư tiếp tục chuyển từ các tủ điều khiển tập trung đi dây cứng sang điều khiển phân tán theo mô-đun. Các hệ thống rơ-le dựa trên Ethernet hỗ trợ quá trình chuyển đổi này bằng cách giảm lượng đồng sử dụng, đơn giản hóa việc mở rộng máy và rút ngắn chu kỳ triển khai.

Đồng thời, sự hội tụ giao thức giữa EtherNet/IP, PROFINET và Modbus/TCP giúp các sản phẩm như vậy dễ được tiêu chuẩn hóa trên toàn cầu hơn. Các nhà chế tạo máy không còn muốn sử dụng những kiến trúc rơ-le riêng biệt cho từng khu vực hoặc khách hàng.

Phoenix Contact dường như hiểu rõ sự thay đổi này. Thay vì định vị rơ-le như những linh kiện phần cứng độc lập, công ty đang xem chúng là các tài sản thông minh, sẵn sàng kết nối mạng trong một hệ sinh thái truyền thông công nghiệp rộng lớn hơn.

Góc nhìn kỹ thuật

Từ góc độ kỹ thuật, ưu điểm lớn nhất của PLC-Interface Ethernet Gateway không chỉ nằm ở việc giảm số lượng dây. Giá trị thực sự đến từ sự linh hoạt trong bố trí máy và khả năng mở rộng trong tương lai.

Các hệ thống rơ-le phân tán rút ngắn thời gian chạy thử và cải thiện khả năng bảo trì, đặc biệt trong các dây chuyền đóng gói, trạm robot, hệ thống băng tải và cụm thiết bị quy trình dạng mô-đun. Khi không gian trong tủ ngày càng trở nên quý giá, các giải pháp kết hợp truyền thông và quản lý rơ-le trong những kiến trúc nhỏ gọn có khả năng sẽ được áp dụng rộng rãi hơn trong suốt năm 2026 và những năm tiếp theo.

Tác giả: Daniel Mercer | Phóng viên cấp cao về hệ thống tự động hóa

Daniel Mercer có 14 năm kinh nghiệm đưa tin về mạng công nghiệp, kiến trúc PLC và các hệ thống điều khiển phân tán. Nền tảng chuyên môn của ông bao gồm các dự án tích hợp tự động hóa sử dụng nền tảng Siemens, Emerson, Beckhoff Automation và Rockwell trong các lĩnh vực sản xuất và năng lượng.