Thực hiện Công nghiệp 4.0 Vận chuyển Vật liệu Tự động đáng Tin cậy

Ứng dụng: Hệ thống Vận chuyển Vật liệu Tự động

Ngành: Sản xuất

Khu vực: Mỹ

Giới thiệu

Công nghiệp 4.0 đại diện cho chiến lược chung nhằm tăng hiệu quả sản xuất và giảm thời gian ngừng hoạt động của hệ thống. Xây dựng cơ sở hạ tầng đáng tin cậy và tự động là điều kiện tiên quyết quan trọng nhất để đạt được các mục tiêu này. Ví dụ, việc triển khai các hệ thống xe tự hành (AGV) để vận chuyển vật liệu cho phép chủ sở hữu nhà máy nâng cao hiệu quả hoạt động và tăng năng suất. Tuy nhiên, tính ổn định của hệ thống có thể là một mối quan ngại chính. Vì AGV trong kho luôn di chuyển liên tục, nên các thiết bị khách không dây được lắp trên các AGV di chuyển không chỉ cần có thể chuyển vùng liền mạch giữa các AP không dây mà còn phải chịu được rung động do chuyển động của AGV. Hơn nữa, để đảm bảo liên lạc thông suốt toàn nhà máy, cần có các switch Ethernet công nghiệp hỗ trợ các giao thức công nghiệp và có thể chịu được môi trường tại hiện trường.

Một trong những khách hàng của chúng tôi, một nhà cung cấp hàng đầu về hệ thống vận chuyển vật liệu trọn gói tại Hoa Kỳ, cung cấp băng tải tự động và xe tự hành (AGV) cho các nhà máy lớn sản xuất giấy carton gấp, lon và chai. Yêu cầu chính của họ là xây dựng một hệ thống có độ tin cậy cao để đảm bảo hoạt động nhà máy không ngừng nghỉ.

Triển khai Giải pháp

Trong dự án này, bộ điều khiển logic lập trình (PLC) Allen-Bradley EtherNet/IP hàng đầu của ngành được sử dụng cho các hệ thống điều khiển, nhưng họ cũng chọn các switch Ethernet công nghiệp của Moxa để xây dựng hai mạng công nghiệp đáng tin cậy để triển khai các hệ thống vận chuyển vật liệu tự động của họ. Mạng đầu tiên là mạng điều khiển EtherNet/IP dành cho kết nối PLC, I/O và SCADA với các switch Ethernet EDS-516A hỗ trợ giao thức EtherNet/IP. Mạng thứ hai là mạng xương sống xử lý liên lạc toàn nhà máy. Họ cũng triển khai dòng AWK-3131A không dây của Moxa để thiết lập liên lạc không dây công nghiệp mạnh mẽ cho điều khiển AGV.

Yêu cầu hệ thống

• Khả năng tương tác với PLC Allen-Bradley EtherNet/IP và hỗ trợ EtherNet/IP để giám sát SCADA.
• Các switch Ethernet công nghiệp, mật độ cổng cao, mạnh mẽ để đảm bảo độ tin cậy của mạng điều khiển và truyền thông.
• Liên lạc không dây công nghiệp luôn có sẵn để điều khiển AGV.
• Sao lưu và khôi phục dễ dàng các tệp cấu hình để giảm thời gian ngừng hoạt động.

Giải pháp Moxa

Các switch Ethernet được quản lý 16 cổng công nghiệp EDS-516A của Moxa kết nối mạng điều khiển và mạng truyền thông toàn nhà máy. Các switch của Moxa hỗ trợ EtherNet/IP để tích hợp các PLC Allen-Bradley với hệ thống SCADA. Thiết bị sao lưu cấu hình ABC-01 cho phép cấu hình các switch thay thế trong thời gian bằng 0. Moxa cung cấp các điểm truy cập không dây công nghiệp mạnh mẽ dòng AWK-A để điều khiển AGV đáng tin cậy.

Một số giải đáp thắc mắc của Moxa

Switch Ethernet là gì ?

Switch Ethernet là thiết bị mạng được sử dụng để kết nối các thiết bị khác nhau trong mạng LAN (mạng cục bộ) với nhau bằng cáp Ethernet.

Chức năng chính của switch Ethernet:

• Kết nối các thiết bị: Switch cho phép các thiết bị như máy tính, máy in, máy chủ, camera IP, v.v. giao tiếp với nhau.
• Chuyển mạch dữ liệu: Khi một thiết bị gửi dữ liệu đến một thiết bị khác, switch sẽ nhận dữ liệu và chuyển đến đúng cổng kết nối với thiết bị đích.
• Phân chia mạng: Switch có thể chia mạng LAN thành các phân đoạn nhỏ hơn để tăng hiệu quả và bảo mật.
• Cải thiện hiệu suất mạng: Switch giúp giảm thiểu lưu lượng truy cập mạng bằng cách chỉ chuyển dữ liệu đến các thiết bị đích.

Có hai loại switch Ethernet chính:

• Switch unmanaged: Loại switch này không có chức năng quản lý và cấu hình. Switch unmanaged thường được sử dụng trong các mạng gia đình và văn phòng nhỏ.
• Switch managed: Loại switch này có thể được cấu hình và quản lý thông qua giao diện web hoặc CLI (Command Line Interface). Switch managed thường được sử dụng trong các mạng lớn và phức tạp.

Lợi ích của việc sử dụng switch Ethernet:

• Cải thiện hiệu suất mạng: Switch giúp giảm thiểu lưu lượng truy cập mạng và tăng tốc độ truyền dữ liệu.
• Tăng cường bảo mật: Switch có thể được cấu hình để phân chia mạng và giới hạn quyền truy cập vào các thiết bị nhất định.
• Mở rộng mạng: Switch có thể được sử dụng để mở rộng mạng LAN bằng cách thêm các thiết bị mới.
• Dễ sử dụng: Switch dễ dàng cài đặt và sử dụng.

Ứng dụng:

Switch Ethernet được sử dụng trong nhiều loại mạng khác nhau, bao gồm:

• Mạng gia đình: Switch được sử dụng để kết nối các máy tính, máy in, máy chơi game, v.v. trong mạng gia đình.
• Mạng văn phòng: Switch được sử dụng để kết nối các máy tính, máy in, máy chủ, v.v. trong mạng văn phòng.
• Mạng trung tâm dữ liệu: Switch được sử dụng để kết nối các máy chủ và các thiết bị mạng khác trong trung tâm dữ liệu.

Wireless là gì ?

Wireless là một thuật ngữ tiếng Anh có nghĩa là không dây. Nó được sử dụng để mô tả các thiết bị hoặc công nghệ truyền thông không cần sử dụng dây cáp để kết nối.

Có hai loại wireless chính:

• Wireless LAN (WLAN): mạng không dây cục bộ, thường được sử dụng trong nhà, văn phòng, quán cà phê, v.v. để kết nối các thiết bị như máy tính xách tay, điện thoại thông minh, máy tính bảng, v.v.
• Wireless WAN (WWAN): mạng không dây diện rộng, thường được sử dụng bởi các nhà mạng di động để cung cấp dịch vụ internet cho điện thoại thông minh, máy tính bảng, v.v.

Có nhiều công nghệ wireless khác nhau, bao gồm:

• Wi-Fi: công nghệ phổ biến nhất để kết nối các thiết bị với mạng WLAN.
• Bluetooth: công nghệ được sử dụng để kết nối các thiết bị với nhau trong phạm vi ngắn, ví dụ như tai nghe Bluetooth, loa Bluetooth, v.v.
• Zigbee: công nghệ được sử dụng cho các thiết bị tiêu thụ ít năng lượng, ví dụ như đèn thông minh, ổ cắm thông minh, v.v.
• Cellular: công nghệ được sử dụng bởi các nhà mạng di động để cung cấp dịch vụ internet cho điện thoại thông minh, máy tính bảng, v.v.

Lợi ích của việc sử dụng wireless:

• Tiện lợi: Wireless giúp bạn kết nối các thiết bị mà không cần sử dụng dây cáp, giúp việc di chuyển và sử dụng thiết bị trở nên dễ dàng hơn.
• Linh hoạt: Wireless cho phép bạn kết nối các thiết bị ở những nơi không có sẵn kết nối dây cáp.
• Khả năng mở rộng: Wireless cho phép bạn dễ dàng thêm các thiết bị mới vào mạng.
• Tiết kiệm chi phí: Wireless có thể giúp bạn tiết kiệm chi phí so với việc sử dụng dây cáp.