Mạng công nghiệp - quá nhiều lựa chọn !

by jap_td03 Fri Dec 12, 2008 4:52 pm

Mạng công nghiệp – Quá nhiều sự lựa chọn (P I)
(08-12-2008 09:37:47)

Hiện nay, các công ty có rất nhiều lựa chọn cho lắp đặt và sử dụng mạng công nghiệp. Họ không chỉ phải lựa chọn những gì hiện có mà còn tìm đến những tiêu chuẩn mới. Điều này rất quan trọng cho chiến lược phát triển lâu dài.

Mạng đang nhanh chóng tăng trưởng về số lượng, không chỉ ở các văn phòng và môi trường thương mại mà còn ở nhà máy và các quá trình sản xuất và trên toàn bộ doanh nghiệp. Việc có quá nhiều sự lựa chọn khiến cho việc ra quyết định rất khó khăn. Một số người sử dụng cuối chỉ đơn giản đi theo những tham khảo từ nhà cung cấp chính. Nhưng điều đó thường bó hẹp họ vào một cách tiếp cận, dẫn đến hạn chế công suất tương lai và độ tương thích giữa các sản phẩm trong các bộ phận khác nhau của doanh nghiệp.

Cuộc chiến Fieldbus

Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, những cuộc chiến Fieldbus trước đây là do chứng nhận về các tiêu chuẩn khác nhau đối với một số cấp độ thứ bậc dựa trên khoảng cách vật lí, tốc độ hoạt động, tính năng thời gian thực và những đòi hỏi cụ thể cho ứng dụng khác.

Mạng công nghiệp tiêu chuẩn IEC chính hiện nay là Profibus/Profinet, Foundation Fieldbus, ControlNet, MODbus, HART và một số mạng khác, tổng số có 15, nhiều mạng chỉ chấp nhận tại châu Âu.

Trong công tác tìm kiếm ứng dụng và sự tương thích rộng rãi hơn với các sản phẩm từ nhiều nhà cung cấp, hầu hết các mạng độc quyền đã trở thành những tiêu chuẩn mở. Do các tiêu chuẩn xuất hiện trong các môi trường công nghiệp khác nhau, các công ty tự động hóa lớn chuyên hỗ trợ tất cả các tiêu chuẩn cơ bản nhằm cung cấp khả năng tương thích sản phẩm mà khách hàng, người sử dụng mong muốn. Những cuộc cạnh tranh trên thị trường vẫn tiếp tục xẩy ra giữa các nhà cung cấp bất chấp những giải pháp đối với các thiết bị hiện trường là độc lập giữa các nhà sản xuất. Đương nhiên, mỗi nhà cung cấp bảo vệ các sản phẩm độc quyền của mình.

Có hai cách tiếp cận đối với việc tích hợp thiết bị hiện trường: Ngôn ngữ mô tả thiết bị điện tử - Electronic Device Description Language (EDDL), và công nghệ quản lí loại thiết bị hiện trường (FDT/DTM). Hỗ trợ cho FDT/DTM không nhằm mục đích loại bỏ EDDL, do các file EDDL và DTMs làm việc với nhau cung cấp các đặc điểm hệ thống cần thiết. Tuy nhiên bàn cãi về những ưu thế kỹ thuật và marketing vẫn tiếp tục diễn ra.

Theo tôi, sự khác nhau giữa EDDL và FDT/DTM không chỉ về mặt kỹ thuật, mà chủ yếu là các công ty lớn muốn duy trì vị thế hàng đầu của mình hơn là mở rộng nó bằng cách cho phép những nhân tố khác tham gia thông qua một “cửa sau” kỹ thuật. Những tranh cãi tiếp tục diễn ra liên quan đến miêu tả đơn giản về hai tiêu chuẩn không xung đột mang đến những tiến bộ không thể giải thích được trừ trường hợp ngược lại là “làm rối rắm”. Và do đó sự mở rộng những cuộc chiến Fieldbus tiếp tục xẩy ra.

Mạng không dây
Mạng công nghiệp - quá nhiều lựa chọn ! 12

Mạng công nghiệp - quá nhiều lựa chọn ! 12

Mạng không dây công nghiệp đã trở thành những chủ đề tranh cãi về tiêu chuẩn chủ đạo trong nhiều năm qua bởi vì ngành tự động hoá công nghiệp dự tính sẽ tạo ra tăng trưởng trong cuộc chiến này. Các mạng công nghiệp trong nhà máy và nhà máy quá trình đang ngày càng trở nên quan trọng như internet đã phát triển trong môi trường kinh doanh. Chỉ như mạng Internet cho phép truy cập thông tin số mọi nơi, các mạng cảm biến và trợ động sẽ cung cấp hệ thống đo lường thời gian thực, từ xa, điều khiển và tương tác với thế giới vật chất.

Mạng công nghiệp sẽ nhanh chóng được tích hợp với mạng WIFI, WiMax và mạng thông tin băng thông rộng nhà máy và văn phòng tiêu chuẩn. Cisco, công nghệ bảo vệ kết nối mạng chủ đạo, là sự kế thừa sự phát triển hội tụ của thế giới IT và tự động hoá và xâm nhập vào lĩnh vực tự động hoá công nghiệp, hi vọng mở rộng sự tiếp cận của nó từ cấp độ liên hiệp với nhà máy.

Nên nhớ rằng khi các công ty lớn về tự động hoá quá trình chủ yếu tập trung vào những ưu thế của các phiên bản thiết bị trường không dây, các ứng dụng của công nghệ không dây trong các ứng dụng tự động hoá công nghiệp là rộng và sâu hơn đáng kể. Có rất nhiều ứngh dụng đo lường và điều khiển có thể sử dụng tính linh hoạt của không dây, và điều này sẽ góp phần vào sự phát triển thị trường quan trọng.

Mạng công nghiệp – Quá nhiều sự lựa chọn (P II): Cuộc chiến không dây
(11-12-2008 08:28:32)

Hiện nay, các công ty có rất nhiều lựa chọn cho lắp đặt và sử dụng mạng công nghiệp. Họ không chỉ phải lựa chọn những gì hiện có mà còn tìm đến những tiêu chuẩn mới. Điều này rất quan trọng cho chiến lược phát triển lâu dài.

P I: Cuộc chiến fieldbus và mạng không dây

Cuộc chiến không dây

Những tranh cãi và trở ngại không những diễn ra về các tiêu chuẩn không dây thực sự là những thủ thuật marketing để giành được thị phần qua sự phân biệt hỗ trợ các chiến lược thị trường của các công ty tự động hoá hàng đầu.

Emerson và các thì chủ yếu tập trung vào các tiêu chuẩn không dây cho các thiết bị trường. Ngược lại, Honeywell và những hãng khác lại mong muốn các tiêu chuẩn cho các dòng sản phẩm đo lường và điều khiển rộng hơn, được đặt trên toàn bộ nhà máy quá trình và đòi hỏi truyền thông không dây phải có nhiều thiết bị và hệ thống.

Năm 2007, WirelessHart được cho là tiêu chuẩn truyền thông không dây mở đầu tiên được thiết kế đặc biệt cho các thiết bị trường đo lường và điều khiển quá trình. Thông số kỹ thuật này được phát triển thông qua những nỗ lực hợp của nhiều thông công ty lớn trong ngành tự động hoá.

Khái niệm mạng mắt lưới tự phục hồi, dựa trên Dust Networks’ WSN (mạng cảm biến không dây) và TSMP (giao thức mắt lưới đồng hóa thời gian) là nền tảng của tiêu chuẩn WirelessHART. Các nhà cung cấp các thiết bị trường HART-based có thể phát triển các phiên bản tương thích nhanh chóng với các bộ trang thiết bị không dây cho các thiết bị HART nối dây đã được triển khai. Đó là một thị trường đáng quan tâm.

Tuy nhiên, Honeywell và các hãng khác đã phản đối rằng ngành này sẽ phải chờ đợi tiêu chuẩn ISA-100 chưa sẵn sàng đang được phát triển để hỗ trợ cho nhiều giao thức như Hart, Profibus, CIP và Foundation Fieldbus, thay vì chỉ có hỗ trợ cho WirelessHart.

Sau một tranh cãi đầu tiên, tổ chức ISA và HART đã thiết lập một uỷ ban kỹ thuật chung để đánh giá cập độ công nghệ WirelessHART đáp ứng các mục tiêu của ISA và xem liệu nó có thể được kết hợp vào cái giờ đây được gọi là "họ các tiêu chuẩn ISA-100". Giữa năm 2008, hơn nửa năm sau khi sự kết hơn ISA/HART được hình thành, 51 thành viên của các uỷ ban và các tiểu ban vẫn chưa đạt được thoả thuận nào. Do đó, “cuộc chiến không dây” vẫn tiếp tục diễn ra.

Điều này có vẻ giống với những gì đã diễn ra khi nhiều giao thức không tương thích được thống nhất vào tiêu chuẩn IEC để giải quyết “cuộc chiến Fieldbus” được khởi xướng xác đây gần 2 thập kỷ. 15 giao thức mạng công nghiệp khác nhau đã được chấp nhận là những tiêu chuẩn. “Cuộc chiến không dây” cũng sẽ được giải quyết theo cách thức tương tự là điều không phải bàn cãi.

Ethernet công nghiệp

Ethernet có mặt mọi nơi. Nó là mạng toàn cầu trong môi trường kinh doanh và mở rộng ra môi trường nhà máy và tự động hoá quá trình thập chí là cả cấp thiết bị. Đối với việc kết nối mạng công nghiệp, ưu điểm lớn là khả năng kết nối mọi thứ – từ sàn nhà máy đến phòng họp của ban giám đốc liên hiệp công ty trên một mạng, cung cấp khả năng truy cập dữ liệu trên toàn doanh nghiệp từ bất cứ đâu trên thế giới.

Một số phiên bản Ethernet công nghiệp. Thuật ngữ này đơn giản mở rộng kết nối phần cứng bền vững hơn cho việc sử dụng các giao thức công nghiệp và mở rộng thời gian thực của TCP/IP. Thời gian đáp ứng của thiết bị không thể được bảo đảm vì sự xung đột và cản trở dữ liệu trong quá trình truyền lại dữ liệu.

Thắc mắc liệu Ethernet sẽ thập nhập thẳng vào cấp hiện trường đã gắn chặt với vấn đề thời gian thực. Ưu thế rõ ràng đã mang lại những tiến độ cho thể giới tự động hoá đến các tiêu chuẩn Ethernet, đặc biệt trong các khía cạnh hạn định, tốc độ và giành quyền ưu tiên. Đối với hầu hết các ứng dụng tự động hóa nhà máy, 100 Mbps Ethernet là đủ mức hạn định. Không có bất cứ lí do nào giải thích tại sao Ethernet không thể được sử dụng để xây dựng các giải pháp mạng tự động hoá theo mức hạn đinh, mở và không đắt.

Các hãng tự động hoá công nghiệp truyền thống rõ ràng chiếm lĩnh thị trường Ethernet. Thí dụ, Rockwell Automation, Siemens và một số hãng khác sở hữu tới 70-80 % các sản phẩm tự động hóa của mình là có thể kết nối Ethernet.

Rõ ràng, các sản phẩm tự động hoá và điều khiển phải có khả năng kết nối Ethernet. Thắc mắc thực sự đặt ra ở đây là liệu kết nối trực tiếp trên Ethernet hay kết nối trực tiếp thông qua một trong những mạng công nghiệp có liên quan.

Phải thừa nhận rằng một mình Ethernet không thể đảm bảo rằng hai thiết bị thể giao tiếp với nhau. Phải có sự tương thích ở các tầng ứng dụng. Để làm được điều này, cần một model dữ liệu thông dụng, điều đó cho phép di chuyển phần mềm tầng ứng dụng từ nền tảng này đến nền tảng khác.

Do các mạng công nghiệp chính ngày càng có quan hệ chặt chẽ hơn, dường như có thể nhận biết xu hướng của các hệ thống hỗn hợp. Theo tôi, ngày càng có nhiều người sử dụng tiếp cận với giải pháp Ethernet công nghiệp với sự phân cách giữa các hệ thống nhỏ và kết nối trực tiếp với tầng I/O.
HIENDAIHOA.COM By Jim Pinto (Source: www.controleng.com - (ThanhTu dich)