Tổng Quan Những Kiến Thức Về Giao Thức Truyền Thông Công Nghiệp EtherCAT

EtherCAT là gì? Giao thức truyền thông công nghiệp EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) hoạt động như thế nào? Mời bạn cùng atscada.com giải đáp chi tiết trong nội dung bài viết hôm nay nhé!

Giới thiệu EtherCAT là gì? 

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) là 1 mạng mở Ethernet Master/Slave thời gian thực. Giao thức truyền thông công nghiệp EtherCAT cho phép thiết lập giới hạn hiệu suất realtime (thời gian thực) với khả năng xử lý 1000/IO phân tán trong 30µs hoặc 100 trục trong 100µs khi sử dụng cáp xoắn hoặc cáp sợi quang. 

EtherCAT sử dụng giao thức Ethernet để truyền dữ liệu & đồng bộ hóa giữa các thiết bị có trong hệ thống. Đặc điểm nổi bật của Ethernet là khả năng truyền dữ liệu qua nhiều thiết bị trong 1 chuỗi liên kết duy nhất, giúp giảm chi phí cáp & thời gian cài đặt.

Ngày nay, EtherCAT được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng liên quan đến điều khiển động cơ, điều khiển máy móc & nhiều ứng dụng khác.

Tìm hiểu lịch sử phát triển của EtherCAT

EtherCAT ban đầu được phát triển bởi Beckhoff Automation – thương hiệu chuyên sản xuất các dòng PLC (Bộ điều khiển logic khả trình – Programmable Logic Controller) cho các hệ thống điều khiển thời gian thực & tự động hóa công nghiệp. 

Beckhoff Automation đã giới thiệu EtherCAT với thế giới vào năm 2003. Sau đó, năm 2004, họ đã trao quyền cho ETG – Tổ chức chịu trách nhiệm quảng bá tiêu chuẩn này. Hiện nay, EtherCAT được tiêu chuẩn hóa theo IEC 61158.

Nguyên tắc hoạt động của giao thức truyền thông công nghiệp EtherCAT 

Nguyên tắc hoạt động chung của EtherCAT là đọc truyền qua, các thông điệp được dành cho nhiều nút chứ không dành cho 1 nút duy nhất được sử dụng. Các thông điệp được truyền lần lượt tới nút trong 1 chuỗi khi dữ liệu chưa được xử lý. Ở dữ liệu đầu vào (input) sẽ cho 1 nút đọc được các thông báo xử lý & ở dữ liệu đầu ra (output) sẽ chèn vào thông báo cho nút tiếp theo. 

Chỉ 1 thông báo dữ liệu được phát hành duy nhất bởi giao thức truyền thông công nghiệp EtherCAT Master cho tất cả các nút. Thông điệp này sẽ được truyền xung quanh & trở lại Master, khi đó mọi nút trong mạng đã nhận được dữ liệu đầu vào (input) mới từ Master & trả lại dữ liệu đầu ra mới (output) cho Master.

Trong trường hợp nếu không có các tải nhỏ, thông báo sẽ được nhắm đến mục tiêu các nút cụ thể, mạng EtherCAT có thể đạt được tối đa mức sử dụng băng thông. 

Ưu điểm của giao thức EtherCAT 

• EtherCAT có hiệu suất cao, cấu trúc liên kết Ethernet công nghiệp với tốc độ 200Mb/giây (trong đó: song công = 100Mb/giây x 2)
• Chính xác, hoạt động theo thời gian thực với đồng bộ hóa ~ 1 ns
• Cấu trúc liên kết linh hoạt, có thể sắp xếp theo vòng, theo sao, theo cây không giới hạn
• Không có trung tâm hoặc switch, khả năng mở rộng mạng gần như vô hạn
• Thao tác dễ dàng, master tự động gán địa chỉ nút & gửi thông báo đồng bộ đồng hồ 
• Cấu hình đơn giản, không có địa chỉ IP/địa chỉ MAC để duy trì

>>> Xem thêm: Trạm BTS Là Gì? Tất Tần Tật Thông Tin Về Trạm BTS Bạn Cần Biết

Sự khác biệt cơ bản giữa Ethernet & EtherCAT 

Các ứng dụng nổi bật của giao thức truyền thông công nghiệp EtherCAT

Hiện nay, EtherCAT đã & đang được sử dụng, triển khai tại nhiều hệ thống, ứng dụng khác nhau. Cụ thể bao gồm:

• Hệ thống tự động hóa công nghiệp
• Giao thức mạng PLC (Programmable Logic Controller)
• Hệ thống thu thập dữ liệu
• Hệ thống sản xuất tự động 
• Hệ thống máy in
• Dây chuyền sản xuất nông nghiệp
• Nhà máy sản xuất bột giấy, luyện kim 
• …

Trên đây là những thông tin cơ bản về giao thức truyền thông công nghiệp EtherCAT mà atscada.com đã tổng hợp được & muốn chia sẻ đến quý bạn đọc. Hiện đây là giao thức đang được triển khai trong nhiều hệ thống & ứng dụng công nghiệp. Nếu có bất kỳ thắc mắc hay câu hỏi liên quan, đừng ngại hãy gọi ngay đến số hotline phòng kinh doanh để được hỗ trợ giải đáp chi tiết. Xin cảm ơn!

ATSCADA - Providing ATSCADA software - The monitoring and data acquisition control system is the appropriate choice for integrated system projects, IoT, smart city projects, agriculture 4.0... Is trusted by many customers.