Saturday, November 30, 2019

Cảm biến là gì ? phân loại và ứng dụng trong công nghiệp



Cảm biến là gì ?

Cảm biến (Sensor ) là thiết bị điện đo đạc các tín hiệu như nhiệt độ, áp suất, ánh sáng, tốc độ, những hiện tượng thay đổi bên ngoài chuyển thành tín hiệu điện tiêu chuẩn để cung cấp cho các bộ điều khiển phân tích

Cấu tạo cảm biến

Hiện nay trên thị trường có hàng trăm ngàn cảm biến phục vụ các mục đích khác nhau, nhưng nó có mẫu số chung là được làm từ các sensor phần tử điện thay đổi tính chất theo sự biến đổi của môi trường gọi là đầu dò.

Cấu tạo gồm các phần tử mạch điện tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh, được đóng gói nhỏ gọn trong một vỏ hộp. Các tín hiệu phát ra được quy chuẩn theo các mức điện áp, và dòng điện thông dụng nhất phù hợp với các bộ điều khiển.


Các loại cảm biến thông dụng

Mặc dù có hàng ngàn loại cảm biến khác nhau, nhưng thực tế khi chúng ta đi làm, thiết kế các máy móc, đặc biệt là ngành điện tự động hóa, chỉ có vài chục cảm biến công nghiệp thông dụng mà chúng ta dùng nhiều, thường thấy như cảm biến nhiệt độ, cảm biến quang, cảm biến áp suất, cảm biến tiện cận, cảm biến siêu âm, cảm biến độ ẩm vv. Đó là những sensor mà chúng ta thường thấy trên thị trường.
Cảm biến nhiệt độ

Nó được dùng để đo đạc nhiệt độ môi trường, nước,vv .Dưới đây là một hình ví dụ về cảm biến nhiệt độ công nghiệp.



Nó được bao bọc cẩn thận bằng lớp vỏ kim loại bên ngoài, rất công nghiệp, mục đích để đo sự thay đổi tín hiệu nhiệt độ từ môi trường sau đó cung cấp cho bộ điều khiển bằng tín hiệu điện


Cấu tạo

Gồm hai đây kim loại khác nhau được hàn lại xong bọc trong vỏ bảo vệ được gọi là đầu nóng, chính là nơi tiếp xúc với môi trường cần đo nhiệt độ. Còn một đầu được đấu dây ra phía ngoài cho bộ điều khiển được gọi là đầu lạnh.

Nguyên lý hoạt động của can nhiệt này là khi có sự thay đổi nhiệt độ môi trường cần đo dẫn đến thay đổi nhiệt độ của đầu nóng và đầu lạnh, sẽ xuất hiện hiệu điện thế ở đầu lạnh. Vậy tín hiệu thay đổi này sẽ cung cấp cho bộ điều khiển phân tích như plc.

Sự ổn định và dải sức điện động đo đạc phụ thuộc vào chất liệu đầu do nóng, do vậy nên mới có nhiều loại can nhiệt với tên gọi khác nhau như E, J, K, R vv. Tương ứng xuất ra các sức điện động khác nhau. Mục đích này để đa dạng hóa lựa chọn cảm biến nhiệt tương thích với bộ điều khiển khác nhau.

Thường thì cảm biến nhiệt độ được cấu tạo từ Platium có giá trị nhiệt độ là 100 ôm khi nhiệt độ là 0 độ C. Và khi nhiệt độ biến đổi thì điện trở cũng tỷ lệ biến đổi theo.

Mộ lưu ý để sử dụng can nhiệt là phải cung cấp một nguồn điện đúng như thông số và ổn định liên tục. Đầu cảm biến này được bọc trong vỏ bằng kim loại đồng, sứ dẫn nhiệt hay thủy tinh để bảo vệ đầu dò.



Thực tế cảm biến này còn có một bộ chuyển đổi tín hiệu và bù nhiễu đằng sau đó để bù sai số và tạo ra tín hiệu đo chuẩn và không giao động, hiệu suất làm việc cao và dễ lắp đặt. Và để hợp thành bộ hoàn chỉnh phải kết hợp với đồng hồ đo nhiệt độ để lưu lại các thông số và hiển thị cho người sử dụng.
Cảm biến độ ẩm 

Cảm biến độ ẩm (humidity sensor) cảm nhận, đo lường và báo cáo độ ẩm tương đối trong không khí. Do đó nó đo cả nhiệt độ ẩm và không khí. Độ ẩm tương đối là tỷ lệ của độ ẩm thực tế trong không khí đến mức độ ẩm cao nhất có thể giữ được ở nhiệt độ không khí đó. Nhiệt độ không khí càng ấm thì độ ẩm càng cao. Bộ cảm biến độ ẩm/sương sử dụng phép đo điện dung, dựa vào điện dung. Điện năng là khả năng của hai dây dẫn điện gần đó để tạo ra một điện trường giữa chúng. Bộ cảm biến bao gồm hai tấm kim loại và chứa một màng polyme không dẫn điện giữa chúng. Bộ phim này thu thập độ ẩm từ không khí, làm cho điện áp giữa hai tấm thay đổi. Những thay đổi điện áp này được chuyển đổi thành các số liệu kỹ thuật số hiển thị mức độ ẩm trong không khí.

Ứng dụng của cảm biến độ ẩm

Bộ cảm biến độ ẩm có thể được sử dụng như một biện pháp giám sát và phòng ngừa trong nhà cho những người bị bệnh mà bị ảnh hưởng bởi độ ẩm. Chúng cũng được tìm thấy trong hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí tại gia (hệ thống HVAC). Chúng cũng có thể được tìm thấy trong các văn phòng, ô tô, máy giữ ẩm, bảo tàng, không gian công nghiệp và nhà kính và có thể được sử dụng trong các trạm khí tượng để báo cáo và dự báo thời tiết. Cảm biến sương được sử dụng trong ngành công nghiệp sơn vì việc sơn phủ có thể rất nhạy với điểm sương. Cảm biến quang



Cảm biến quang ( Photoelectric Sensor ) là được cấu tạo bởi linh kiện bán dẫn quang điện, khi có anh sáng chiếu vào bề mặt bán dẫn sẽ thay đổi tính chất của light sensor . Tín hiệu quang này được chuyển đổi sang tín hiệu điện quy chuẩn thông qua một bảng mạch điện tử, nhờ hiện tượng phát xạ điện tử ở cực catot.

Thưởng thì cảm biến quang có một đầu thu và phát tín hiệu quang, và được chia làm nhiều loại theo nguyên lý làm việc.
Loại cảm biến quang thu phát gồm một bộ phát ánh sáng như hồng ngoại, laze vv. Và bộ thu là sensor quang rất nhạy, để chuyển đổi tính hiệu quang sang tín hiệu điện
Cảm biến quang phản xạ gương tức là nó thu phát và nhận tín hiệu qua chiếc gương được đặt đối diện, nguyên lý là nếu không có vật chạy qua thì tín hiệu từ đầu phát sẽ phản xạ lại vào đầu thu. Tín hiệu thường xuất ra NPN or PNP



Ưu điểm của loại cảm biến quang phản xạ gương này là phát hiện vật rất xa cho với cảm biến quang thu phát thông thường, hay cảm biến quang độc lập . Tiết kiện chi phí lắp đặt, kinh phí đầu tư vv




Trên hình là sơ đồ kết nối Optical sensor reflects the mirror gồm 3 đầu ra, dây xanh kết nối nguồn âm, dây nâu kết nối nguồn dương, dây đen là ngõ ra output dạng tín hiệu.
Cảm biến quang dạng khuếch tán.

Về thiết bị cảm biến quang điện này có nhiều nhà cung cấp tên tuổi, điển hình là cảm biến quang omron .

Các sản phẩm tiêu biểu như cảm biến sợi quang omron, cảm biến quang thu phát chung omron, hay mã hàng cảm biến quang omron e3z, chúng ta có thể tham khảo bảng giá cảm biến quang omron trên trang web : http://www.omron.com.vn/.của họ

Hay của hãng autonics, eyence, panasonic

Thường được dùng cho các máy dây chuyển đếm sản phẩm, đếm hàng hóa chạy trên các băng tải, vvv. rất phổ biến trong môi trường công nghiệp.



Cảm biến áp suất



Cảm biến áp suất dùng để đo áp suất trong các bình hơi, thiết bị khí nén trong công nghiệp, chuyển áp lực hơi thành tín hiệu điện, dòng điện với các định mức quy chuẩn công nghiệp 4-20mA và 0-20mA theo dòng điện hoặc 0-10V hay 0.5-4.5V 1-5V theo mức điện áp.


Thường gặp nhiều trong các máy sử dụng cơ cấu khí nén, ngoài ra nó còn được đo áp suất nước , cảm biến áp suất không khí, đo áp suất hơi , cảm biến áp suất khí nạp, cảm biến áp suất lốp xe hơi rất thông dụng

Như chúng ta đã biết áp suất định nghĩa là áp lực của chất lỏng hoặc khí lên một đơn vị diện tích. P=F/A, trong đó F là lực tác động với đơn vi là Newton (N), A là diện tích m2. Vây P sẽ có đơn vị là N/m2 hay Pascal.




Trên thị trường hiện nay cảm biến áp suất được chia làm ba loại.
Cảm biến áp suất dạng cầu ( Strain gage based )
Cảm biến áp suất biến dung (Variable capacitance)
Áp cảm biến suất ( Piezoelectric)

Trong tất cả, dạng cầu là phổ biến nhất, nguyên lý là khi có áp lực tác động lên làm thay đổi điện trở dẫn đến điện áp thay đổi (mV) và có thể chuyển đổi sang mA qua bộ khuếch đại thích hợp. Ưu điểm của Wheatstone sensor có độ chính xác, tuổi thọ cao và giá thành sản xuất thấp.

Cảm biến tiệm cận


Cảm biến tiệm cận ( Proximity Sensors ) được sử dụng rất nhiều trong máy móc công nghiệp, đặc biệt trong các dây chuyền sản xuất đếm và phân loại sản phẩm. Với chức năng phát hiện vật di chuyển qua đầu cảm biến chuyển đổi thành tín hiệu điện cho bộ điều khiển.



Hình trên là một ví dụ cảm biến tiện cận mà chúng ta thường thấy. Nó được chia làm hai loại chính.
Cảm biến phát tra trường điện từ dùng để phát hiện ra vật bằng kim loại, nó gồm cuộn copper coil ở đầu cảm ứng. Một mạch điện điều khiển phát ra sóng cao tần móc vòng với cuộn dây tạo ra trường điện từ dao động quanh nó. Khi vật bằng kim loại lướt qua, làm dao động dòng điện trong cuộn dây giảm đi, tín hiệu đầu ra sẽ thay đổi trang thái. Cảm biến này có ưu điểm hơn nhiều so với cảm biến quang bởi đặc tính chống chịu dầu mỡ, hoạt động trong môi trường bụi bẩn.


Vậy các bạn thắc những cảm biến không phải bằng kim loại thì dùng loại nào. Thực tế nhà sản xuất cũng cho ra đời loại tưởng tự vậy nó dựa trên nguyên lý phát trường điện dung ở đầu dò, giá trị phụ thuộc vào chất liệu vật và khoảng cách, hiểu nôm na đầu cảm biến và vật là hai bản cực của chiếc tụ. Khi có sự thay đổi thì tín hiệu điện được xuất ra đầu dây thông qua bộ chuyển đổi.
Lưu ý khi chọn các loại cảm biến

Đầu tiên phải xác định đặc tính của máy, ứng dụng trong sản xuất mặt hàng gì, môi trường làm việc và yêu cầu độ tin cậy làm việc để lựa chọn cho phù hợp.

Trên đây là các loại cảm biến thông dụng được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp, các bạn tham khảo

CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS-485 LÀ GÌ?

CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS-485 LÀ GÌ?

Chuẩn truyền thông RS-485 là gì? Tìm hiểu về chuẩn truyền thông RS-485? Nguyên lý hoạt động chuẩn RS-485? Năm 1983, Hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA) đã phê duyệt một tiêu chuẩn truyền cân bằng mới gọi là RS-485. Đã được chấp nhận rộng rãi và sử dụng trong công nghiệp, y tế, và dân dụng. Có thể coi chuẩn RS485 là một phát triển của RS232 trong việc truyền dữ liệu nối tiếp. Những bộ chuyển đổi RS232/RS485 cho phép người dùng giao tiếp với bất kỳ thiết bị mà sử dụng liên kết nối tiếp RS232 thông qua RS485. Liên kết RS485 được hình thành cho việc thu nhận dữ liệu ở khoảng cách xa và điều khiển cho những ứng dụng. Những đặc điểm nổi trội của RS485 là nó có thể hỗ trợ một mạng lên tới 32 trạm thu phát trên cùng một đường truyền, tốc độ baud có thể lên tới 115.200 cho một khoảng cách là 4000feet (1200m).



Với kiểu truyền cân bằng và các dây được xoắn lại với nhau nên khi nhiễu xảy ra ở dây này thì cũng xảy ra ở dây kia, tức là hai dây cùng nhiễu giống nhau. Điều này làm cho điện áp sai biệt giữa hai dây thay đổi không đáng kể nên tại nơi thu vẫn nhận được tín hiệu đúng nhờ tính năng đặc biệt của bộ thu đã loại bỏ nhiễu. Liên kết RS485 được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nơi mà môi trường nhiễu khá cao và sự tin tưởng vào tính ổn định của hệ thống là điều quan trọng. Bên cạnh đó khả năng truyền thông qua khoảng cách xa ở tốc độ cao cũng rất được quan tâm, đặc biệt là tại những nơi mà có nhiều trạm giao tiếp được trải ra trên diện rộng.

Thông số
Điều kiện
Min
Max
Đơn vị
Áp ngõ ra điều khiển 
khi hở mạch

 1.5
-1.5
 6
-6
 V
V
Áp ngõ ra điều khiển 
khi có tải
 RL=100Ω
 1.5
-1.5
 5
-5
 V
V
Dòng ngắn mạch ngõ ra 
điều khiển
 1 ngõ ra nối với điểm chung

±250
mA
Thời gian cạnh lên ngõ 
ra điều khiển
RL=54Ω
CL=50pF

 30
 % Độ rộng bit
Áp kiểu chung điều 
khiển
R= 54Ω

 ±3
 ±V
Ngưỡng nhạy thu và
-7V ≤ VCM ≤ 12V

 ±200
 mV
Phạm vi áp kiểu chung 
thu vào

-7
12
V
Tổng trở  ngõ vào phía 
thu

12

 Bảng 1:  Bảng tóm tắt thông số của RS485
1. Một số vấn đề liên quan đến chuẩn RS485.

1.1 Truyền dẫn cân bằng.

Hệ thống truyền dẫn cân bằng gồm có hai dây tín hiệu A,B nhưng không có dây mass. Sở dĩ được gọi là cân bằng là do tín hiệu trên dây này ngược với tín hiệu trên dây kia. Nghĩa là dây này đang phát mức cao thì dây kia phải đang phát mức thấp và ngược lại.

1.2 Mức tín hiệu.


Với hai dây A, B truyền dẫn cân bằng, tín hiệu mức cao TTL được quy định khi áp của dây A lớn hơn dây B tối thi ểu là 200mV, tín hiệu mức thấp TTL được quy định khi áp của dây A nhỏ hơn dây B tối thiểu cũng là 200mV. Nếu điện áp VAB mà nằm trong khoảng -200mV < VAB< 200mV thì tín hiệu lúc này được xem như là rơi vào vùng bất định. Điện thế của mỗi dây tín hiệu so với mass bên phía thu phải nằm trong khoảng –7V đến +12V.

1.3 Cặp dây xoắn.

Như chính tên gọi của nó, cặp dây xoắn (Twisted-pair wire) đơn giản chỉ là cặp dây có chiều dài bằng nhau và được xoắn lại với nhau. Sử dụng cặp dây xoắn sẽ giảm thiểu được nhiễu, nhất là khi truyền ở khoảng cách xa và với tốc độ cao.

1.4 Trở kháng đặc tính cặp dây xoắn.

Phụ thuộc vào hình dáng và chất liệu cách điện của dây mà nó sẽ có một trở kháng đặc tính (Characteristic impedence -Zo), điều này thường được chỉ rõ bởi nhà sản xuất. Theo như khuyến cáo thì trở kháng đặc tính của đường dây vào khoảng từ 100 - 120Ω nhưng không phải lúc nào cũng đúng như vậy.

1.5 Điện áp kiểu chung.

Tín hiệu truyền dẫn gồm hai dây không có dây mass nên chúng c ần được tham chiếu đến một điểm chung, điểm chung lúc này có thể là mass hay bất kì một mức điện áp cho phép nào đó. Điện áp kiểu chung (Common-mode voltage -VCM) về mặt toán học được phát biểu như là giá trị trung bình của hai điện áp tín hiệu được tham chiếu với mass hay một điểm chung.

1.6 Vấn đề nối đất.
Tín hiệu trên hai dây khi được tham chiếu đến điểm chung là đất (Ground) thì khi đó nó cần được xem xét kỹ lưỡng. Lúc này bộ nhận sẽ xác định tín hiệu bằng cách tham chiếu tín hiệu đó với đất của nơi nhận, nếu đất giữa nơi nhận và nơi phát có một sự chênh lệch điện thế vượt qua ngưỡng cho phép thì tín hiệu thu được sẽ bị sai hoặc phá hỏng thiết bị. Điều này cho thấy mạng RS485 gồm hai dây nhưng có tới ba mức điện áp được xem xét. Do đất là một vật dẫn điện không hoàn hảo nên nó có một điện trở xác định, gây ra chênh lệch điện thế từ điểm này tới điểm kia, đặc biệt là tại các vùng có nhiều sấm sét, máy móc tiêu thụ dòng lớn, những bộ chuyển đổi được lắp đặt và có nối đất.

Chuẩn RS485 cho phép chênh lệch điện thế đất lên tới 7V, lớn hơn 7V là không được. Như vậy đất là điểm tham chiếu không đáng tin tưởng và một cách tốt hơn cho việc truyền tín hiệu lúc này là ta đi thêm một dây thứ ba, nó sẽ được nối mass tại nguồn cung cấp để dùng làm điện áp tham chiếu.

1.7 Điện trở đầu cuối.

Điện trở đầu cuối (Terminating Resistor) đơn giản là điện trở được đặt tại hai điểm tận cùng kết thúc của đường truyền. Giá trị của điện trở đầu cuối lí tưởng là bằng giá trị trở kháng đặc tính của đường dây xoắn, thường thì vào khoảng 100 - 120Ω.

Nếu điện trở đầu cuối không phù hợp với giá trị trở kháng đặc tính của đường dây thì nhiễu có thể xảy ra do có sự phản xạ xuất hiện trên đường truyền, nhiễu ở mức độ nhỏ thì không sao nhưng nếu ở mức độ lớn thì có thể làm tín hiệu bị sai lệch. Sau đây là hình minh họa dạng tín hiệu thu được khi dùng hai điện trở đầu cuối khác nhau.

1.8 Phân cực đường truyền.

Khi mạng RS485 ở trạng thái rảnh thì tất cả các khối thu đều ở trạng thái lắng nghe đường truyền và tất cả khối phát đều ở trạng thái tổng trở cao cách li với đường truyền. Lúc này trạng thái của đường truyền được xem là bất định.

Nếu -200mV ≤ VAB ≤ 200mV thì trạng thái logic tại ngõ ra khối thu sẽ mang giá trị của bit cuối cùng nhận được. Điều này không đảm bảo vì đường truyền rảnh trong truyền dữ liệu nối tiếp đòi hỏi phải ở mức cao để khối thu không hiểu nhầm là có dữ liệu xuất hiện trên đường truyền.

Để duy trì trạng thái mức cao khi đường truyền rảnh thì việc phân cực đường truyền (Biasing) phải được thực hiện. Một điện trở R kéo lên nguồn ở đường A và một điện trở R kéo xuống mass ở đường B sao cho VAB ≥ 200mV sẽ ép đường truyền lên mức cao.

Nguyên nhân mà RS485 có thể tăng tốc độ và khoảng cách truyền thông là do RS485 sử dụng phương pháp truyền 2 dây vi sai (vì 2 dây có đặc tính giống nhau, tín hiệu truyền đi là hiệu số điện áp giữa 2 dây do đó loại trừ được nhiễu chung). Mặt khác do chuẩn truyền thông RS232 không cho phép có hơn 2 thiết bị truyền nhận tin trên đường dây trong khi đó với chuẩn RS485 ta có thể nồi 32 thiết bị thu phát trên 2 dây cho phép tạo thành 1 mạng cục bộ. Cáp tín hiệu truyền thông công nghiệp RS485 bao gồm các chuẩn 22AWG và 24AWG.

Tuesday, November 26, 2019

Nguồn xung là gì? những điều cần biết về nguồn xung

Nguồn xung là gì? những điều cần biết về nguồn xung




Nguồn xung ngày càng được sử dụng phổ biến trong các bo mạch điện tử, các thiết bị công nghiệp đến vật dụng gia đình. Dễ thấy có thể kể đến như: bếp từ, lò vi sóng, nồi cơm điện …Nguồn xung được sử dụng ngày càng rộng rãi do có ưu điểm hiệu suất cao, ít tỏa nhiệt và kích thước nhỏ hơn nhiều so với nguồn tuyến tính có cùng công suất. Để tìm hiểu về nguồn xung, các ưu điểm của nó và các ứng dụng trong thực tế sẽ được chia sẻ bằng bài viết dưới đây.

Nguồn xung là gì ?

Nguồn xung là bộ nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện một chiều bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung. Chúng ta biết rằng nguồn tuyến tính cổ điển sử dụng biến áp sắt từ để làm nhiệm vụ hạ áp rồi sau đó dùng chỉnh lưu kết hợp với ic nguồn tuyến tính tạo ra các cấp điện áp một chiều mong muốn như 3.3V, 5V, 6V, 9V, !2V, 18V, 24V.... Những bộ nguồn như trên thường rất cồng kềnh và tốn vật liệu nên không còn được sử dụng nhiều.

Cấu tạo

Nguồn xung thường được tạo nên bởi một số linh kiện cơ bản có thể kể đến như sau:

Biến áp xung: Được làm từ các cuộn dây quấn trên một lõi từ giống với biến áp thường. Biến áp xung sử dụng lõi ferit và có công suất khá lớn, hoạt động tốt ngay cả ở dải tần cao, những điều mà biến áp thường khó có thể đáp ứng.

Cầu chì: bảo vệ mạch nguồn bị ngắn mạch

Cuộn chống nhiễu: có thể coi đây là một công tắc chuyển mạch, có thể là transistor, mosfet, IC,….

Tụ lọc nguồn thứ cấp: dùng để tích trữ năng lượng điện từ cuộn thứ cấp của biến áp xung để cấp cho tải tiêu thụ

IC quang và IC TL431: Có nhiệm vụ tạo ra một điện áp cố định để khống chế điện áp ra bên thứ cấp ổn định theo mong muốn. Chúng sẽ làm nhiệm vụ khống chế dao dộng đóng cắt điện vào cuộn sơ cấp của biến áp xung sao cho điện áp ra bên thứ cấp đạt yêu cầu.

Một số kiểu nguồn xung cơ bản

Nguồn xung kiểu Buck: Đây là kiểu biến đổi nguồn cho điện áp đầu ra nhỏ hơn so với điện áp đầu vào tức là Vinout

Nguồn xung kiểu Boot: Kiểu dạng nguồn xung này cho điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào Vin < Vout

Nguồn xung kiểu Flyback: Đây là kiểu nguồn xung truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp. Cho điện áp đầu ra lớn hơn hay nhỏ hơn điện áp đầu vào. Từ một đầu vào có thể cho nhiều điện áp đầu ra

Nguồn xung kiểu Push-Pull: Đây là dạng kiểu nguồn xung được truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp, cho điện áp đầu ra nhỏ hơn hay lớn hơn so với điện áp đầu vào. từ một điện áp đầu vào cũng có thể cho nhiều điện áp đầu ra. Nó được gọi là nguồn đẩy kéo
Nguyên lí hoạt động



Đầu tiên điện áp đầu vào từ 80V đến 220V xoay chiều qua các cuộn lọc nhiễu rồi vào đi ốt chỉnh lưu thành điện một chiều khoảng gần 130 -300V(tùy từng điện áp AC đầu vào) trên tụ lọc nguồn sơ cấp. Tụ lọc nguồn sơ cấp có nhiệm vụ tích năng lượng điện một chiều cho cuộn dây sơ cấp biến áp xung hoạt động. Các tụ lọc sơ cấp thường thấy như 4,7uF - 400V, 10uF-400V, 220uF-400V, 10uF-200V

Cuộn dây sơ cấp của biến áp xung được cấp điện theo xung cao tần thông qua khối chuyển mạch bán dẫn là các linh kiện như transistor, mosfet hay IGBT. Các xung điện này được tạo ra nhờ bộ tạo xung hoặc các mạch dao động điện tử. Các mạch dao động tạo xung thường gặp như Viper22, Viper12, hx202, Tl494, Sg3525

Ở bên cuộn thứ cấp của biến áp xung sẽ có những mạch chỉnh lưu cho ra điện một chiều cấp điện cho tải tiêu thụ. Điện áp thứ cấp này sẽ được duy trì ở một điện áp nhất định như 3.3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24 V nhờ mạch ổn áp. Đồng thời mạch hồi tiếp sẽ lấy tín hiệu điện áp ra để đưa vào bộ tạo xung dao động nhằm khống chế sao cho tần số dao động ổn định với điện áp ra mong muốn. Các IC ổn áp thường dùng là 7805, 7809, 7812, 7818. IC ghim áp đưa vào mạch hồi tiếp là IC431, còn IC hồi tiếp là opto couple PC817.

Các loại nguồn xung thông dụng.

Có 4 loại nguồn switching thông dụng nhất là:
+ Buck: biến đổi điện áp DC đầu vào thành đầu ra DC có điện áp nhỏ hơn
+ Boost: ngược lại so với Buck, điện áp đầu ra lớn hơn đầu vào
+ Buck-Boost (invert): Tạo điện áp âm có trị tuyệt đối lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp vào (điều chỉnh được)
+ Flyback: tạo điện áp dương có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp vào (điều chỉnh được)
Nhưng trước hết, ta sẽ điểm qua các thành phần chính của nguồn switching: Cuộn cảm, biến áp và PWM

1: Các thành phần chính của nguồn switching
a: Cuộn dây. - Điện áp trên cuộn dây và dòng điện đi qua nó liên hệ theo phương trình sau: V= L(di/dt)
- Từ phương trình trên ta rút ra được 2 đặc tính quan trọng của cuộn dây:
+ Chỉ có điện áp rơi trên 2 đầu cuộn dây khi dòng điện đi qua nó biến thiên.
+ Dòng đi qua cuộn dây không thể thay đổi đột ngột, bởi vì để làm được điều đó ta cần mức điện thế vô cùng lớn. Dòng qua cuộn dây thay đổi càng mạnh thì điện áp rơi trên nó càng lớn.

b: Biến áp - Biến áp cấu tạo bởi 2 hoặc nhiều cuộn dây có quan hệ từ tính với nhau. Hoạt động của biến áp là biến điện áp xoay chiều đầu vào sơ cấp thành điện áp thứ cấp có giá trị to hơn hoặc nhỏ hơn tùy theo số vòng dây quấn. Biến áp không tạo thêm năng lượng, cho nên năng lượng ở 2 đầu sơ cấp, thứ cấp phải bằng nhau (=const). Đó là lí do tại sao cuộn dây nhiều vòng quấn hơn có điện áp cao hơn nhưng dòng nhỏ hơn, trong khi cuộn dây ít vòng dây quấn hơn có điện áp nhỏ hơn nhưng dòng điện lớn hơn.


- Dấu chấm ký hiệu ở một trong hai đầu cuộn dây gọi là cực tính, thể hiện sự liên hệ về dấu của điện áp và chiều dòng điện của 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp. Các bạn xem hình vẽ trên để biết thêm chi tiết.
- Một ứng dụng đơn giản của máy biến áp được sử dụng rất nhiều trong hệ thống đánh lửa của oto, xe máy...

Sơ đồ nguyên lý như trên. Cuộn dây N2 có số vòng lớn hơn rất nhiều so với N1. Khi công tắc (points closed - chính là nút bấm khởi động) đóng, điện áp qua N1 là 12V, dòng qua N1 là dòng một chiều (giá trị bằng dòng qua trở hạn dòng) nên không có hiện tượng cảm ứng từ.
Khi công tắc mở ra (ấn công tắc khởi động) dòng qua cuộn N1 giảm xuống rất nhanh, điện áp rơi trên nó cũng vọt lên rất lớn. Hiện tượng cảm ứng từ xảy ra khiến điện áp ở cuộn N2 tăng lên đến cỡ 30kV-40kV theo (công thức ở trên) gây phóng điện ở tiếp điểm spark gap, đốt cháy nhiên liệu và xe bắt đầu hoạt động!
c: PWM - Tất cả các loại nguồn switching đều có dạng điện áp đầu ra kiểu xung vuông với tần số xác định nào đó, gọi là Pulse Width Modulation (PWM), dân ta hay gọi là băm xung :D. Xét một ví dụ cơ bản sau:

- Điện áp ở dạng xung vuông với chu kỳ Tp, độ rộng Ton chính là thời gian xung ở điện áp đỉnh Vpk (Ton<=Tp). Xung vuông này sau khi cho qua mạch lọc LC sẽ bị san phẳng thành điện áp một chiều có giá trị Vout như hình vẽ. Ta có thể điều chỉnh điện áp Vout theo ý mình bằng cách điều chỉnh độ rộng xung Ton, Ton càng lớn thì Vout càng lớn và ngược lại. Đây chính là nguyên lý hoạt động chung của các loại nguồn xung.

2: Các loại nguồn switching
a. Buck converter - Đây là loại thông dụng nhất trong các loại nguồn switching. Người ta sử dụng nó trong các mạch với đầu vào DC lớn (24-48V) với các mức đầu ra 15V, 12V, 9V, 5V... với hao phí điện năng rất thấp. Buck converter sử dụng một transistor để đóng cắt liên tục theo chu kỳ điện áp đầu vào qua một cuộn dây. Sơ đồ nguyên lý cơ bản như sau:

- Hai hình bên dưới mô tả hoạt động của mạch ở 2 trạng thái nạp và xả của cuộn dây. Ta sẽ tính dòng qua điện trở LOAD (tải) ở hai trạng thái.
+ Trạng thái nạp: Do chênh lệch điện thế giữa 2 điểm SW và V0, dòng qua cuộn dây tăng dần lên, tụ C0 đồng thời được nạp. Dòng điện qua LOAD tính theo công thức I(LOAD)=I(L)-I(C0).
+ Trạng thái xả: Nguồn Vin bị ngắt ra, lúc này dòng cấp cho tải LOAD sẽ là dòng xả của cuộn dây và của tụ C0. I(LOAD)=I(L)-I(C0) (dấu - vì chiều quy ước của I(C0) chảy về C0).
Với cuộn dây có điện cảm đủ lớn và tụ có điện dung đủ lớn, ta sẽ có điện áp ra tải V0 gần như phẳng (gợn sóng chỉ cỡ mV) V0=I(LOAD)*R(LOAD)

b. Boost converter - Mạch boost converter cho điện áp DC đầu ra cao hơn đầu vào (cùng dấu). Sơ đồ nguyên lý mạch boost converter như sau:

- Hoạt động cơ bản như sau: Khi công tác đóng, dòng qua cuộn dây tăng dần lên. Khi công tắc mở ra, dòng qua cuộn dây giảm (do có thêm tải) khiến điện áp cuộn dây tăng lên. Điện áp này đặt vào tụ khiến cho tụ được nạp với điện áp lớn hơn điện áp Vin.
- Lưu ý rằng năng lượng đầu ra chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng năng lượng đầu vào, do đó ở mạch boost converter dòng đầu ra phải nhỏ hơn dòng đầu vào (do áp đầu ra lớn hơn áp đầu vào).

c. Mạch Buck-Boost (inverting)
- Mạch tạo điện áp trái dấu, với đầu vào DC (âm hoặc dương) điện áp đầu ra trái dấu với điện áp đầu vào và có trị tuyệt đối có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu vào. Sơ đồ nguyên lý cơ bản như sau:


- Khi công tắc đóng, điện áp vào Vin khiến dòng đi qua cuộn dây tăng lên. Lúc này dòng cấp cho tải chỉ là dòng do tụ phóng ra.
- Khi công tắc mở, điện áp vào Vin bị ngắt ra. Dòng đi qua cuộn dây giảm dần khiến điện áp trên nó tăng lên. Điện áp này nạp vào tụ đồng thời mở thông diode D dẫn dòng phóng ra từ cuộn dây cấp nguồn cho tải.
d. Nguồn flyback - Đây là loại nguồn linh hoạt nhất trong các loại nguồn switching, nó cho phép ta thiết kế một hoặc nhiều đầu ra ở các mức điện áp khác nhau kể cả đầu ra điện áp âm. Mạch flyback được sử dụng nhiều trong hệ thống cung cấp năng lượng (mặt trời, gió...) khi từ một đầu vào yêu cầu cho nhiều mức điện áp đầu ra theo yêu cầu hệ thống (thường là +5V, +12V, -12V...) với hiệu suất cao. Sơ đồ nguyên lý cơ bản của mạch nguồn flyback như sau:


- Đặc tính quan trọng nhất của mạch nguồn flyback là cực tính 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp. Nếu ta muốn tạo điện áp dương thì cực tính 2 cuộn dây phải ngược nhau như trên hình, ngược lại nếu muốn tạo điện áp âm thì cực tính 2 cuộn dây phải cùng chiều. Ta sẽ bàn về vấn đề này sau. Nguyên tắc hoạt động như sau:
+ Khi công tắc đóng, dòng qua cuộn sơ cấp tăng lên. Xét cuộn sơ cấp lúc này, điện thế ở đầu có dấu chấm nhỏ hơn so với đầu còn lại dẫn đến ở cuộn thứ cấp cũng có điều tương tự. Điện thế ở đầu có dấu chấm của cuộn thứ cấp nhỏ hơn đầu kia của nó dẫn đến điện áp âm đặt lên diode theo chiều thuận, diode bị khóa. Nguồn cấp cho tải lúc này chỉ là do tụ phóng ra.
+ Khi công tắc mở, dòng qua cuộn sơ cấp giảm. Cuộn sơ cấp lúc này có điện thế ở đầu có dấu chấm lớn hơn so với đầu còn lại, dẫn đến cuộn thứ cấp cũng có điều tương tự. Điện áp dương đặt lên diode theo chiều thuận. Diode mở ra dẫn dòng từ cuộn thứ cấp nạp cho tụ đồng thời cấp cho tải.
Đây là nguyên tắc hoạt động cơ bản của nguồn flyback.
- Vậy vì sao lại nói đây là loại nguồn linh hoạt nhất? Ta xét sơ đồ sau:

- Đây là sơ đồ của một mạch flyback với 3 mức điện áp đầu ra, có cả điện áp âm. Muốn tạo điện áp âm rất đơn giản ta chỉ cần đảo chiều cực tính của cuộn dây, đảo chiều tụ đầu ra như hình trên.
- Một số đặc điểm của mạch flyback nhiều đầu ra như sau:
+ Phản hồi dòng điện để điều khiển PWM lấy từ đầu ra có dòng lớn nhất, như trên là ở đầu ra 5V.
+ Các IC nguồn LDO được sử dụng để đảm bảo các đầu ra ít nhiễu. Như với trường hợp trên, với đầu ra 12V thì cuộn thứ cấp sẽ được điều chỉnh cho điện áp khoảng 13V, chênh lệch điện áp nhỏ này đảm bảo tránh các vấn đề về quá nhiệt. Tương tự với đầu ra -12V sẽ là -13V ở cuộn thứ cấp.
+ Do bảo toàn năng lượng nên các bạn cần chú ý các đầu ra điện áp càng lớn thì dòng điện càng nhỏ và tổng năng lượng đầu ra nhỏ hơn hoặc bằng đầu vào. + Các đầu ra không có phản hồi dòng (như đầu ra +12V và -12V ở trên) có sụt áp khi phải kéo tải lớn cỡ 5%-10%. Nhưng điều này là quá đủ với đa phần ứng dụng.
Ngoài ra còn các loại nguồn switching khác như PUSH-PULL converter, HAFT-BRIDGE converter, FULL-BRIDGE converter.
Các bạn tham khảo thêm ở: http://www.ti.com/lit/an/snva559/snva559.pdf

Thiết bị đóng cắt là gì ? Tính toán lực và chọn thiết bị

Thiết bị đóng cắt là gì ? Tính toán lực và chọn thiết bị
Hiện nay các thiết bị đóng cắt hiện rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng. Vậy thiết bị đóng cắt là gì? vai trò, công dụng của chúng trong hệ thống điện là như nào cũng như tính toán, lựa chọn thiết bị như nào sẽ được chia sẻ trong bài viết này.

Thiết bị đóng cắt là gì?

Thiết bị đóng cắt là các khí cụ điện có chức năng đóng ngắt dòng điện khi xảy ra các sự cố ngắn mạch, quá tải nhằm bảo vệ động cơ của các thiết bị điện được an toàn trước các sự cố. Quan trọng hơn cả là thiết bị đóng cắt sẽ bảo vệ con người tránh được những nguy cơ xảy ra chập cháy điện nguy hiểm đến tính mạng.
Phân loại 1 số thiết bị đóng cắt:
Những thiết bị đóng cắt chủ yếu hiện nay là công tắc ổ cắm LS, biến tần LS, contactor LS, relay nhiệt LS và còn có rất nhiều thiết bị đóng cắt khác như VCB, ACB, MCCB, MCB, ELCB, RCCB, RCBO,… Vậy các kí hiệu thiết bị đóng cắt đó nghĩa là gì?

  • MCCB LS là cầu dao tự động dạng khối MCCB, thường có dòng cắt ngắn mạch lớn lên đến 80kA và dòng cắt định mức 2400A
  • MCB là aptomat dạng tép, có dòng cắt cố định và dòng cắt quá tải thấp (100A/10kA)
  • ELCB là thiết bị chống dòng rò, nhưng thực chất chính là MCCB hay MCB có thêm bộ cảm biến dòng rò. ELCB vừa có chức năng bảo vệ ngắn mạch, vừa bảo vệ quá tải và vừa bảo vệ dòng rò.
  • RCCB là thiết bị chống dòng rò loại 2 tép và 4 tép.
  • RCBO là thiết bị chống dòng rò có kích thước như MCB 1P + N nhưng có thêm bộ bảo vệ quá dòng.
  • VCB là máy cắt chân không và thường được ứng dụng lắp đặt trong mạng điện áp trung thế từ 6,6 kV trở lên
  • ACB là máy cắt không khí có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch, thường có dòng tải từ 400A trở lên ta có thể sử dụng ACB.Việc tính toán và lực chọn thiết bị sẽ được mô tả kỹ hơn ở phần dưới đây

I. Thuyết minh Thiết bị đóng cắt Tính toán và lựa chọn

Đáp ứng những đòi hòi về an toàn ngày càng cao của con người, các nhà sản xuất thiết bị điện đã cho ra đời rất nhiều thiết bị bảo vệ mạng điện dân dụng nhằm đảm bảo sự an toàn tối đa cho người sử dụng, tiêu biểu và thông dụng nhất là MCB (Miniature Circuit Breaker) và MCCB (Molded Case Circuit Breaker), RCD (residual current device), cầu chì…

Để lựa chọn và sử dụng các thiết bị trên, chúng ta nên tham khảo thông tin của từng loại sản phẩm:

1. Phân biệt MCB và MCCB:

Có nhiều nguyên cứu về việc phân biệt giữa MCB và MCCB. Tuy nhiên về khía cạnh dân dụng, kinh tế người ta phân biệt hai loại này dựa vào các yếu tố sau:

– MCB: dòng điện không vượt quá 100A, điện áp dưới 1.000V;

– MCCB: dòng điện có thể lên tới 1.000A, điện áp dưới 1.000V.

+ Công dụng: Dùng để đóng ngắt mạch điện khi có sự cố quá tải, ngắn mạch, bảo vệ an toàn cho con người và cho thiết bị sử dụng điện.

+ Cách lựa chọn: Có nhiều cách lựa chọn MCB, MCCB. Tuy nhiên, dù cách nào thì chúng cũng phải thỏa mãn điều kiện sau:

IB < In < IZ

ISCB > ISC

Trong đó:
IB là dòng điện tải lớn nhất;
In là dòng điện định mức của MCB, MCCB;
Iz là dòng điện cho phép lớn nhất của dây dẫn điện (được cho bởi nhà sản xuất);
ISCB là dòng điện lớn nhất mà MCB, MCCB có thể cắt;
ISC là dòng điện ngắn mạch).

Ví dụ: 1 tải một pha sử dụng nguồn điện 220V có dòng điện lớn nhất là 13A và dòng điện ngắn mạch tính toán được là 5KA.

Thì ta chọn MCB và dây dẫn như sau: MCB Comet CM216A có dòng định mức là 16A, cường độ cắt lớn nhất là 6KA và dây dẫn Cadivi 2 x 2,5mm2 có dòng cho phép lớn nhất là 18A.

Chúng ta nên chọn MCB, MCCB của các nhà sản xuất có uy tín trên thị trường hiện nay như Eaton (Mỹ), Schneider (Pháp), Clipsal, Hager, Siemens, LS… vì những sản phẩm này được sản xuất và kiểm tra dưới những điều kiện, tiêu chuẩn khắt khe theo tiêu chuẩn quốc tế. Đối với trường hợp kém chất lượng thì nên thay cái mới, không nên sửa chữa.

2. RCD (residual current device) hoặc ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) hoặc RCCB (residual current circuit breaker)

+ Công dụng: Dùng để ngắt mạch điện một cách tự động khi có hiện tượng dòng rò xảy ra giữa dây qua và dây trung tính hoặc dây nối đất;

+ Một số lưu ý khi kiểm tra và sử dụng RCD:

* RCD không bảo vệ quá tải, không bảo vệ khi có sự số ngắn mạch. RCD là thiết bị bảo vệ, bản thân nó không phải là một thiết bị đóng cắt. Vì vậy, RCD phải dùng kết hợp với thiết bị đóng cắt hạ áp khác. Nhưng có trường hợp các thiết bị đóng cắt hạ áp này bao gồm cả một bộ RCD ngay trong cấu tạo của nó và được gọi chung là RCD hoặc RCCB (residual current circuit breaker).

* Nên kiểm tra RCD hàng tháng, cách để kiểm tra RCD là nhấn vào nút “Test” hoặc là “T” trên thân RCD, động tác này là việc mô phỏng có xuất hiện dòng điện rò. Nếu RCD tác động tốt, thì mạch điện đã bị ngắt. Nếu ngược lại RCD không tác động thì chúng ta nên thay cái mới. Việc kiểm tra phải được lặp đi lặp lại nhiều lần để đảm bảo RCD hoạt động một cách tốt nhất.

Chúng ta nên chọn RCD, RCCB, ELCB của các nhà sản xuất có uy tín trên thị trường hiện nay như Eaton (Mỹ), Bender (Đức), Schneider (Pháp), Clipsal, Hager, Siemens,…vì những sản phẩm này được sản xuất và kiểm tra dưới những điều kiện, tiêu chuẩn khắt khe theo tiêu chuẩn quốc tế. Đối với trường hợp kém chất lượng thì nên thay cái mới, không nên sửa chữa.

3.Khi nào thì dùng VCB, khi nào dùng ACB, MCCB, MCB

– VCB_Vaccum Circuit Breaker Máy cắt chân không;

– ACB_Air Circuit Breaker Máy cắt không khí;

– MCCB_moulded-case circuit-breakers Áp tô mát kiểu khối;

– MCB Minature Circuit Breaker Áp tô mát loại nhỏ.

Các thông số kỹ thuật chính

– Tần số;

– Rated service voltage Ue Điện áp làm việc định mức;

– Rated impulse withstand voltage Uimp Điện áp chịu xung định mức;

– Rated insulation voltage Ui Điện áp cách điện định mức;

– Rated uninterrupted current Iu Dòng cắt đm;

– Rated ultimate short-circuit breaking capacity Icu, khả năng cắt được dòng ngắn mạch Icu;

– Rated service short-circuit breaking capacity Ics=%Icu, (khoảng từ 75% đến 100%Icu), cắt được dòng ngắn mạch đm;

– Rated short-time withstand current Icw: khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch của tiếp điểm trong thời gian 1s hoặc 3s tùy vào nhà sx.

Vị trí

– VCB thường dùng với điện áp trung áp trở lên khoảng từ 6.6kV;

– ACB thường dùng với điện áp hạ áp, dùng cho các feeder cấp nguồn hoặc các tải có dòng lớn, thường thì lớn hơn 400A có thể chọn ACB, còn nhỏ hơn thì chọn MCCB, ACB có thể cắt được đến dòng 6300A;

– MCCB dùng với mạng hạ áp, hiện nay MCCB đạt đến dòng cắt đm 2400A;

– MCB loại này dùng cho phụ tải nhỏ, có thể cắt đến dòng 100A.

* Bổ sung về MCCB: MCCB có hai loại fix type và var type, với mỗi loại này cũng có hai loại là: TM (thermal & magnetic contact) và MO (magnetic contact only). Loại TM dùng cho tải non_motor load, và loại MO dùng cho tải motor load.

* Một CB bất kỳ (MCB, MCCB, ACB,…) thì có các thông số cơ bản sau đây:

– Dòng định mức In: 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, … Với các dòng định mức lớn của các CB lớn như MCCB hay ACB, dòng này sẽ đi kèm với các máy biến áp điện lực có công suất tương ứng.

Ví dụ: trạm 200kVA – 315A, trạm 250kVA – 400A, trạm 315kVA – 500A, …

– Thông số sơ bản thứ hai là characteristic cuver hay còn gọi là đường cong chọn lọc của CB. Đây chính là thông số quan trong nhất cho việc chọn CB nằm ở vị trí nào cho hệ thống điện. Bạn nên xem kỹ lại các tài liệu nói về đường cong chọn lọc này.

– Thông số thứ ba là Icu hay còn gọi là ultimated current là khả năng chịu đựng dòng điện lớn nhất của tiếp điểm CB trong thời gian 1 giây.

Ví dụ Icu = 10kA thì tiếp điểm CB sẽ chịu đựng được dòng điện 10kA trong thời gian 1 giây/ Thông số này cho biết độ bền tiếp điểm của CB. Ngoài thông số này thông số Ics cũng có tính chất tương tự.

– Thông số thứ tư là thông số lần đóng ngắt. CB thông thường cũng quy định số lần này. Các MCB có quy định là từ 7500 đến 10000 lần, MCCB thì hơn 10000 lần. ACB thì khoảng 8000 lần tùy theo hãng.

Ví dụ bạn ngắt CB rồi bật CB lên lại thì gọi là 1 lần đóng ngắt.

Ngoài ra còn rất nhiều thông số khác nữa áp dụng cho CB. Tuy nhiên trong các thiết kế người ta thường dùng thông số In và Icu. Theo tôi hai thông số này không đủ quy định về chủng loại CB. Thông số thứ hai chính là thông số quan trong nhất của CB. Đây chính là chỉ số ID chính thức của các CB.

AT: ampe trip, AF: ampe frame MCCB (Molded Case Circuit Breakers).
II.Lựa chọn đơn giản CB

– U đmCB > U đmLĐ (luôn được sản xuất với điện áp lớn hơn điện áp nhà máy);

– I đmCB >= I tính toán (lựa chọn giống như tính kích thước dây điện, tức chọn I đmCB >= 1,4 I tt);

– I cđmCB >= I ngắn mạch (Tính từ điểm ngắn mạch trở về nguồn).

Công thức như: I ngắn mạch = Utb/v3xZn. Dòng ngắn mạch đi từ điểm ngắn mạch đến nguồn điện.

Bạn muốn tính ngắn mạch thì bạn phải có thông số:

Ngắn mạch đường dây: Loại dây, kích cỡ dây, chiều dài để tra ra thông số dây Z = r + jx. Và chỉ rõ ngắn mạch từ điểm nào trên đường dây.

Nếu ngắn mạch trong Động cơ thì phải có tổng trở động cơ Zđộng cơ = r + jx.

Hãy like hoặc chia sẻ nếu thấy hữu ích bạn nhé !

Monday, November 25, 2019

RS485 là gì ? PLC điều khiển biến tần như thế nào với chuẩn giao tiếp RS485

RS485 là gì ? PLC điều khiển biến tần như thế nào với chuẩn giao tiếp RS485
PLC điều khiển biến tần như thế nào? Cách kết nối và cài đặt điều khiển biến tần với PLC thường được dùng hiện nay với cổng giao tiếp RS485 được giới thiệu trong bài viết này. trước tiên ta cần tìm hiểu xem RS485 là gì ?

RS485 là gì?

Khi một mạng cần phải chuyển các khối nhỏ thông tin trên một khoảng cách dài, RS-485 thường là chuẩn giao tiếp được lựa chọn. Các nút mạng có thể là máy tính cá nhân, vi điều khiển, hoặc bất kỳ thiết bị có khả năng truyền thông nối tiếp không đồng bộ. So với Ethernet và giao diện mạng khác, phần cứng vàgiao thức yêu cầu của RS-485 đơn giản hơn và rẻ hơn.


  Năm 1983, Hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA) đã phê duyệt một tiêu chuẩn truyền cân bằng mới gọi là RS-485. Đã được chấp nhận rộng rãi và sử dụng trong công nghiệp, y tế, và dân dụng. Có thể coi chuẩn RS485 là một phát triển của RS232 trong việc truyền dữ liệu nối tiếp. Những bộ chuyển đổi RS232/RS485 cho phép người dùng giao tiếp với bất kỳ thiết bị mà sử dụng liên kết nối tiếp RS232 thông qua RS485. Liên kết RS485 được hình thành cho việc thu nhận dữ liệu ở khoảng cách xa và điều khiển cho những ứng dụng. Những đặc điểm nổi trội của RS485 là nó có thể hỗ trợ một mạng lên tới 32 trạm thu phát trên cùng một đường truyền, tốc độ baud có thể lên tới 115.200 cho một khoảng cách là 4000feet (1200m).
Với kiểu truyền cân bằng và các dây được xoắn lại với nhau nên khi nhiễu xảy ra ở dây này thì cũng xảy ra ở dây kia, tức là hai dây cùng nhiễu giống nhau. Điều này làm cho điện áp sai biệt giữa hai dây thay đổi không đáng kể nên tại nơi thu vẫn nhận được tín hiệu đúng nhờ tính năng đặc biệt của bộ thu đã loại bỏ nhiễu. Liên kết RS485 được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nơi mà môi trường nhiễu khá cao và sự tin tưởng vào tính ổn định của hệ thống là điều quan trọng. Bên cạnh đó khả năng truyền thông qua khoảng cách xa ở tốc độ cao cũng rất được quan tâm, đặc biệt là tại những nơi mà có nhiều trạm giao tiếp được trải ra trên diện rộng.
Bảng so sánh thông số kỹ thuật giữa chuẩn RS232, RS422, RS485:
RS-232 có định nghĩa chuẩn giao diện cơ học (giắc cắm), ở các máy tính PC đều có cổng truyền thông theo chuẩn RS-232 mà ta hay gọi là cổng COM.

Khác nhau chính giữa RS-232 và RS-485 là ở phương thức truyền dẫn tín hiệu

RS-232 trong cấu hình đấu ghép tối thiểu sử dụng 3 dây : TX(truyền), RX(nhận) và GND (đất) , trong đó trạng thái logic của tín hiệu sử dụng mức chênh áp giữa TX hoặc RX so với dây đất GND.

RS-485 sử dụng chênh lệch điện áp giữa 2 dây A và B để phân biệt logic 0 và 1, chứ không so với đất. Khi truyền tín hiệu xa, nếu có sụt áp thì đồng thời sụt trên cả 2 dây nên tín hiệu vẫn đảm bảo.

Do vậy RS-485 cho phép truyền tín hiệu xa hơn và tốc độ truyền cho phép cũng cao hơn RS-232.

Thêm nữa RS-485 cho phép liên kết đa điểm, gồm nhiều đối tác truyền thông trong 1 mạng, RS-232 chỉ đấu ghép điểm- điểm, trực tiếp giữa 2 đối tác truyền thông.

PLC điều khiển biến tần như thế nào với chuẩn giao tiếp RS485

PLC và biến tần là 2 thiết bị luôn được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp, sự kết hợp đồng bộ và hoàn hảo của 2 thiết bị luôn mang lại những lợi ích cực kỳ hiệu quả cho hoạt động sản xuất.
Giới thiệu các cách kết nối điều khiển giữa plc và biến tần

Thông thường,PLC điều khiển biến tần thì có khoảng 5 cách ( hoặc hơn ) , đó là :

+Điều khiển theo digital – theo cách điều khiển này thì trên mỗi PLC dùng 4 output điều khiển cho cả 16 cấp tốc độ (cấp tốc độ được cài trước trên từng loại biến tần) , đấu 4 dây digital output này vào 4 DI trên biến tần .

+Điều khiển theo analog – với cách này nếu muốn biến tần chạy tốc độ nào thì chúng ta tiến hành nhập tốc độ ấy trực tiếp trên PLC ( thông qua HMI ),cái này yêu cầu người lập trình phải biết sử dụng analog.Nên trang bị thêm 1 module analog output,vào đấu 2 dây từ PLC vào chân AI trên biến tần.

+Điều khiển theo motori pot : nghĩa là chúng ta dùng 2 nút tăng tốc và giảm tốc,bấm vào thì biến tần sẽ tăng hoặc giảm,nhả ra thì dừng lại-Và cách này chúng ta cũng chỉ cấu hình trên biến tần và 2 digital output.

+Điều khiển theo Profibus :

+Điều khiển theo chuẩn giao tiếp RS485

Với những phương pháp kết nối trên thì hiện nay thường sử dụng kết nối và điều khiển biến tần bằng chuẩn giao tiếp RS485.

Với mỗi loại biến tần và mỗi loại plc thì sẽ có những phương thức kết nối và điều khiển không giống nhau, dưới đây với hạn chế trong bài viết, chúng tôi xin giới thiệu 1 trường hợp về PLC Delta và Biến tần Delta.

>>>Click để tham khảo bảng cập nhật 2018 giá biến tần mitsubishi cạnh tranh trên thị trường chúng tôi cung cấp tại đây<<<

Bài viết này chúng tôi xin trình bày phương pháp kết nối PLC Delta và Biến tần Delta qua cổng RS485, chúng ta sẽ tuần tự thực hiện theo các bước dưới đây:

1. Cấu hình phần cứng

Hai chân giữa của chân RJ45 ( Rj11: là jack điện thoại bàn ) sẽ là chân cộng và chân trừ.


2. Giao thức truyền thông

Hãy lưu ý các giao thức này để tránh nhầm lẫn trong những trường hợp sau này.

Trong VD này, tôi sử dụng giao thức: 7, N, 2, 38400, ASCII

3. Cấu hình lại Biến tần.

Một thông tin rất quan trọng: Để biến tần nhận được tín hiệu điều khiển từ PLC thì cần phải khai báo thông số truyền thông PLC và Biến tần sao cho khớp. Mỗi biến tần có một cách khai báo và nằm trong các thông số khác nhau.

Ở đây,chúng tôi sử dụng biến tần VFD-E của Delta cho bài hướng dẫn. Nếu dùng loại Biến tần khác, vui lòng kiểm tra lại các thông số cài đặt.

Bạn cần phải cài các thông số sau:

02.00 = 3: Source of First Master Frequency Command

3: RS-485 (RJ-45) communication

02.01 = 3 : Source of First Operation Command

3: RS-485 (RJ-45) communication. Keypad STOP/RESET enabled.

09.00 = 2: Communication Address

Chúng ta lấy giá trị là 2

09.01 = 3: Transmission Speed

3: Baud rate 38400bps (max speed for some inverters)

9.04 = 0 : Communication Protocol

0: 7,N,2 (Modbus, ASCII)

4. PLC Software ( Send).

Để truyền dữ liệu bằng cổng RS485 của PLC, ở đây chúng ta sẽ dùng lệnh MODWR (API 101) và cờ M1122 để kích hoạt lệnh truyền thông.

Giải thích câu lệnh:

MODWR S1 S2 N

S1 = Device Address of the slave (= 2 như ta đã làm ở bước 3, 4 và 5)

S2 = Data Address of the slave (H2001 dùng để thay đổi tần số)

N = Data to be written (just 1 word)

5. PLC Software ( Read).

Giống bước 4.

Nhưng lần này chúng ta sẽ sử dụng hai thanh ghi dữ liệu D1050 to D1055, nơi lưu dũ liệu nhận được.

Ý nghĩa lệnh MODRD:

MODWR S1 S2 N

S1 = Device Address of the slave (= 2 như ta đã làm ở bước 3, 4 và 5)

S2 = Data Address of the slave (H2001 dùng để thay đổi tần số)

N = Data to be read (3 words)

Trên đây là hướng dẫn phương thức kết nối và điều khiển của biến tần và PLC hãng Delta, mong rằng với chút kiến thức sẽ giúp đỡ bạn đọc ít nhiều. Hãy like hoặc chia sẻ bài viết nếu thấy hữu ích bạn nhé !

Sunday, November 24, 2019

Giáo trình [PDF] Robot Công Ngiệp Tiếng Việt rất hay

Hình ảnh minh họa
Thuật ngữ robot xuất hiện lần đầu tiên năm 1921 để chỉ một "nhân vật viễn tưởng" có khả năng làm việc mềm dẻo nhưng khỏe gấp nhiều lần con người. "Nhân vật đó" đó đã là hiện thực năm 1960 và năm 1961. Robot công nghiệp đã được ứng dụng trong công nghiệp. Trong dây chuyền sản xuất với mức độ tự động hóa cao, robot công nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong việc giảm cường độ lao động cho người lao động, tăng năng suất và độ chính xác gia công, góp phần tăng chất lượng và số lượng và giảm giá thành sản phẩm.

Hiện nay, ở rất nhiều nước robot phát triển không chỉ theo hướng phục vụ sản xuất công nghiệp mà còn theo hướng phục vụ sinh hoạt và giải trí trong gia đình. Robot gia đình hay robot cá nhân được phát triển nhằm thay thế giúp việc nhà. Ngày nay, khi thiết kế các loại robot này, các nhà thiết kế đã thêm vào các cảm biến nhận, các giải thuật điều khiển thích nghi và fuzzy logic với mục đích để robot thực hiện được nhiều nhiệm vụ đa dạng và khác nhau trong gia đình như là giặt quần áo, chùi rửa phòng tắm, đổ rác, cắt cỏ. Đặc biệt là chúng di chuyển rất linh hoạt để phục vụ trong lĩnh vực giải trí.

Kỹ thuật robot là một khoa học liên quan đến nhiều phạm trù kiến thức của nhiều ngành khoa học khác nhau, trong số đó dễ nhận thấy nhất là các ngành cơ học, cơ khí chế tạo chính xác, kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin và điều khiển học. Chính vì vậy mà khó có một tài liệu nào bao gồm đầy đủ và hoàn chỉnh về tất cả những vấn đề mà có liên quan đến robot.

Với mong muốn có được một tài liệu tham khảo đề cập tới những vấn đề cốt lõi nhất về robot công nghiệp nhằm đáp ứng yêu cầu học tập và nghiên cứu của sinh viên các ngành cơ khí, tự động hóa và kỹ thuật điều khiển ở các trường đại học kỹ thuật. Hôm nay mình xin chia sẻ với các bạn Tài Liệu Tiếng Việt hướng dẫn về Robot công nghiệp cho người mới bắt đầu ! Đọc tài liệu này cảm nhận được kiến thức chuyên sâu mà tài liệu này.


Tác giảTS. Lê Hoài Quốc
KS. Chung Tấn Lâm
Số trang222
Tải vềDownload

Tập I - Nhập môn robot công nghiệp: Gồm ba chương đề cập những nội dung tổng quan về robot, cấu tạo chung của robot công nghiệp và những bài toán động học tay máy.

Tập II - Điều khiển robot công nghiệp: Gồm ba chương đề cập bài toán động lực học, những vấn đề robot lập trình được, cảm biến trang bị trên robot và mở đầu về ứng dụng trí tuệ nhân tạo trên robot.
Link download tài liệu ( Link google driver ) :

+ Download – Tải Tài Liệu Robot Công Nghiệp Phần 1

+ Download – Tải Tài Liệu Robot Công Nghiệp Phần 2

Hãy like hoặc chia sẻ bài viết nếu bạn thấy bài viết hữu ích bạn nhé !

Giới thiệu PLC S7-1200, Hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP




Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho S7-200. PLC S7-1200 có
những tính năng nổi trội hơn S7-200 và sau đây là một vài đặc điểm của dòng sản phẩm S7-1200:
S7-1200 là một dòng của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểm soát nhiều ứng dụng tự động hóa. Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp và một tập lệnh mạnh làm cho bạn có những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng của mình với S7-1200. S7-1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn, các đầu vào/ra (DI/DO).
Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trình điều khiển:
+Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cập vào PLC
+ Bạn cũng có thể dùng chức năng "know-how protection" để bảo vệ các block đặc biệt của mình.
S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP. Ngoài ra bạn có thể dùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485 hoặc RS232.
Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic. Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens.
Vậy để làm một dự án với S7-1200 chỉ cần cài TIA Portal, vì phần mềm này đã bao gồm cả môi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI.
- Vòng quét chương trình trong S7-1200 - Cấu hình S7-1200 rất dễ dàng trong project của bạn với phần mềm TIA Portal
- Truyền thông với Programming device, HMI device, và các thiết bị khác một cách dễ dàng qua mạng PROFINET. Qua các thông số kỹ thuật trên, việc sử dụng S7-1200 là xu thế tất yếu để thay thế dần dòng S7-200.
Có thể trong thời gian tới Siemens sẽ cho khai tử dòng S7-200 vì vậy trong các dự án mới chúng ta nên thiết kế hệ thống sử dụng dòng S7-1200 cho các dự án vừa và nhỏ.

Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic. Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens.



So sánh giữa PLC S7-1200 và S7-200 về các module mở rộng - S7-1200 ra đời năm 2009 dùng để thay thế dần cho S7-200. So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội hơn.

- S7-1200 được thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh giúp những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-1200 - S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP.

Các thành phần của PLC S7-1200 bao gồm:

- 3 bộ điều khiển nhỏ gọn với sự phân loại trong các phiên bản khác nhau giống như điều khiển AC hoặc DC phạm vi rộng

- 2 mạch tương tự và số mở rộng điều khiển mô-đun trực tiếp trên CPU làm giảm chi phí sản phẩm - 13 module tín hiệu số và tương tự khác nhau

- 2 module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thông qua kết nối PTP

- Bổ sung 4 cổng Ethernet

- Module nguồn PS 1207 ổn định, dòng điện áp 115/230 VAC và điện áp 24 VDC Ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng như:

- Hệ thống băng tải

- Điều khiển đèn chiếu sáng

- Điều khiển bơm cao áp - Máy đóng gói

- Máy in

- Máy dệt

- Máy trộn v.v…

Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, bộ nhớ chương trình khác nhau…. S7-1200 có 3 dòng là CPU 1211C, CPU 1212C và 1214C.



Các khối chức năng CPU S7-1200

S7-1200 được trang bị thêm tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trình điều khiển. Các đặc tính của CPU S7-1200 được thể hiện trong bảng sau:


Module mở rộng PLC S7-1200

PLC S7-1200 có thể mở rộng các module tín hiệu và các module gắn ngoài để mở rộng chức năng của CPU. Ngoài ra, có thể cài đặt thêm các module truyền thông để hỗ trợ giao thức truyền thông khác.

Khả năng mở rộng của từng loại CPU tùy thuộc vào các đặc tính, thông số và quy định của nhà sản xuất.

S7-1200 có các loại module mở rộng sau:

- Communication module (CP).

- Signal board (SB)

- Signal Module (SM)



Các đặc tính của module mở rộng như sau:

Giao tiếp

S7-1200 hỗ trợ kết nối Profibus và kết nối PTP (point to point).

Giao tiếp PROFINET với:

- Các thiết bị lập trình

- Thiết bị HMI

- Các bộ điều khiển SIMATIC khác Hỗ trợ các giao thức kết nối:

- TCP/IP - SIO-on-TCP

- Giao tiếp với S7 Các kết nối của PLC S7-1200

Lập trình




- Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic. Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens.

Download – Tải Tài Liệu PLC S7-1200


Download – Tải Tài Liệu S7-300


Download – Tải Tài Liệu PLC Ứng dụng trong Công Nghiệp


Download – PLC Cho Người Mới Bắt Đầu Phần – 1


Download – PLC Cho Người Mới Bắt Đầu Phần – 2


Xem trực tiếp Giáo trình tổng quan về PLC S7-1200


Hãy like hoặc chia sẻ bài viết thấy hữu ích bạn nhé @ !

Saturday, November 23, 2019

Giáo trình điều khiển robot công nghiệp - Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Robot công nghiệp đã được ứng dụng trong công nghiệp. Trong dây chuyền sản xuất với mức độ tự động hóa cao, robot công nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong việc giảm cường độ lao động cho người lao động, tăng năng suất và độ chính xác gia công, góp phần tăng chất lượng và số lượng và giảm giá thành sản phẩm.
Hôm nay mình xin chia sẻ đến mọi người một tài liệu khá hay với thực tế bây h đó là giáo trình điều khiển Robot công nghiệp của Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Cuốn sách "Điều Khiển Robot Công Nghiệp" có nội dung là phân tích, tính toán cơ cấu cơ khí robot, thiết lập mô hình toán học, phân tích các cấu trúc và phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển cho robot.
 Cuốn sách được biên soạn theo đề cương môn học robot Trường đại học Bách Khoa Hà Nội và các Trường Đại học, Cao đẳng khác.

Tác giảTS. Nguyễn Mạnh Tiến
Số trang270
Tải vềLink tải về










Sách gồm 9 chương được sắp xếp theo trình tự hợp lý, có nội dung cơ bản và chuyên sâu trong lĩnh vực kỹ thuật robot công nghiệp. Trong mỗi chương có các ví dụ minh họa và bài tập tự giải.

+ Chương 1 : Tổng quan về robot công nghiệp

Trình bày một cách tổng quan về lịch sử phát triển, các đặc tính robot công nghiệp và các khâu của một robot công nghiệp với mô tả chi tiết về cấu tạo cơ cấu chuyển động.

+ Chương 2 : Động học vị trí robot

Trình bày cơ sở quan trọng của động học vị trí là phép biến đổi, mối quan hệ vị trí giữa các bộ phận trong robot thể hiện bằng hai bài toán động học thuận và động học ngược.

+ Chương 3 : Động Học vị trí vi sai

Đề cập những vấn đề về chuyển động vi sai của robot, quan hệ dịch chuyển vi sai giữa các bộ phận robot và ma trận Jacobian trong robot.

+ Chương 4 : Động lực học robot

Phân tích và xây dựng phương trình động lực học của robot đơn giản và robot n thanh nối. Xây dựng các dạng mô hình toán học của hệ thống robot và quan hệ mômen và lực tĩnh trong robot.

+ Chương 5 : Thiết kế quỹ đạo chuyển động

Phân tích cơ sở và các phương pháp xây dựng quỹ đạo chuyển động robot ở không gian khớp và không gian tay với một số dạng quỹ đạo thông dụng.

+ Chương 6 : Điều khiển chuyển động robot

Phân tích cấu trúc và phương pháp tổng hợp các hệ thống điều khiển chuyển động trong không gian khớp: Hệ thống điều khiển độc lập, hệ thống điều khiển tập trung, hệ thống điều khiển thích nghi và hệ thống điều khiển không gian tay sử dụng ma trận Jacobian chuyển vị và nghịch đảo. Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển thông qua các kết quả mô phỏng

+ Chương 7 : Hệ thống điều khiển lực

Trình bày về các phương pháp điều khiển lực kinh điển: Điều khiển trở kháng và điều khiển hỗn hợp với một số kết quả mô phỏng.

+ Chương 8 : Cơ cấu chấp hành và cấu trúc hệ thống điều khiển

Phân tích các đặc điểm và cấu trúc của các hệ thống truyền động sử dụng robot công nghiệp: Hệ thống thủy lực, khí nén và hệ thống truyền động điện. Mô tả cấu trúc chung của hệ thống điều khiển robot.

+ Chương 9 : Cảm biến trong robot

Mô tả về cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tính và ứng dụng của các cảm biến sử dụng trong robot gồm các cảm biến bên trong và cảm biến bên ngoài.

Sách được dùng làm giáo trình chính cho chuyên ngành Tự động hóa, cũng có thể làm tài liệu học tập cho sinh viên một số ngành trong ngành Điện và một số ngành liên quan, làm tài liệu tham khảo cho học viên cao học, nghiên cứu sinh chuyên ngành Tự động hóa - Điều khiển tự động, cho các cán bộ kỹ thuật trong vận hành, thiết kế và bảo dưỡng các hệ thống điều khiển robot công nghiệp

Hy vọng quyển sách này sẽ giúp đỡ ít nhiều cho anh em kỹ thuật trong quá trình học tập và nghiên cứu. Nếu quý độc giả có điều kiện hãy mua sách giấy để ủng hộ tác giả.

Các bạn có thể download tài liệu 1 link duy nhất ở dưới này :

+ Download – Tải Tài Liệu Điều Khiển Robot Công Nghiệp

Hãy like, comment hoặc chia sẻ bài viết nếu bạn thấy bài viết hữu ích bạn nhé.

Friday, November 22, 2019

Cơ hội từ Cách mạng Công nghiệp 4.0 là vô tận

Cơ hội từ Cách mạng Công nghiệp 4.0 là vô tận
Điều khác biệt rõ thấy nhất giữa CMCN 4.0 với 3 cuộc cách mạng trước đó là CMCN 4.0 không gắn với sự ra đời của một công nghệ nào cụ thể, nó là kết quả hội tụ của nhiều công nghệ khác nhau, trong đó trọng tâm là công nghệ nano, công nghệ sinh học và công nghệ thông tin - truyền thông. Điều này hứa hẹn tạo nên sự chuyển biến lớn trong mọi ngành, mọi lĩnh vực, tạo bước tiến chưa từng có trong lịch sử.


Nhiều nguyên lý kinh doanh thay đổi

Đó là nhận định của ông Vũ Tú Thành, PGĐ khu vực Đông Nam Á Hội đồng kinh doanh Hoa Kỳ - ASEAN (tổ chức phi lợi nhuận đại diện cho hơn 150 tập đoàn kinh tế có ảnh hưởng nhất nước Mỹ hiện nay). Theo ông Thành: “Khó có thể phủ nhận, cách mạng này đang tác động mạnh mẽ tới mọi mặt của đời sống kinh tế, xã hội theo những cách chưa từng có trước đây”.

Ông phân tích, chỉ trong thời gian ngắn, hàng loạt tỉ phú và các tập đoàn công nghệ tỉ đô ra đời, điều mà các cuộc cách mạng công nghiệp trước đây phải mất hàng thập kỷ mới làm được. Khoa học, công nghệ đã khiến nhiều nguyên lý kinh doanh thay đổi. Xu hướng vạn vận kết nối phát triển mạnh mẽ tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ.

Khả năng khai thác dữ liệu lớn từ khách hàng đã trở thành nguyên lý hoạt động của hàng loạt các đế chế kinh doanh mới như Google, Facebook, Amazon, Alibaba… Nguyên lý này cũng khiến các công ty công nghệ số có tuổi đời “già” hơn như IBM, Microsoft, Oracle, Intel, Qualcomm… hay các tập đoàn công nghiệp có truyền thống cả trăm năm như General Electric, Siemens chuyển hướng.


Bà Phạm Chi Lan

"Người trẻ, sinh viên... là những người có trọng trách và có khả năng tham gia vào sự phát triển của xã hội hiện nay... Khi xao nhãng việc học để tự nâng cấp mình lên, việc đóng góp sẽ không liên tục được”Bà Phạm Chi Lan

Không còn tư duy kiểu “mua đứt bán đoạn”, giờ đây Apple bán cho chúng ta các sản phẩm điện tử rồi mượn đấy là nền tảng để bán thêm các ứng dụng và nội dung số.

Ngay cả những chiếc ô tô hay thang máy hiện nay cũng trở thành nền tảng để qua đó sản phẩm và dịch vụ được phân phối nhờ khả năng kết nối internet của chúng.

Tại Việt Nam, CMCN 4.0 đã và đang có những tác động ngày càng rõ nét đối với kinh tế - xã hội của Việt Nam. CMCN 4.0 mở ra những cơ hội song cũng đặt ra những thách thức.

Trong đó, tự động hóa sâu rộng, thay đổi mô hình kinh doanh, gây xáo trộn, chuyển dịch, thay thế lao động quy mô lớn, đặt ra yêu cầu cấp bách đối với giáo dục, đào tạo nghề ở nhiều nước ASEAN. Tổ chức Lao động Quốc tế (ILO) ước tính, khoảng 56% lực lượng lao động 5 nước ASEAN, trong đó có Việt Nam (các nước còn lại là Malaysia, Indonesia, Philippines, Thái Lan) đứng trước nguy cơ bị thay thế bởi công nghệ mới trong 2 thập niên tới. Kinh doanh dựa trên công nghệ số như thương mại điện tử... đòi hỏi đổi mới tư duy, phương thức quản lý của chính phủ nhằm tạo môi trường thuận lợi cho cạnh tranh lành mạnh.

Để thích ứng, chính phủ các nước ASEAN đã phát huy tính tự cường, tìm hướng đi và giải pháp mới: Singapore đưa ra sáng kiến quốc gia thông minh, Indonesia có chính sách phát triển vườn ươm công nghệ, Thái Lan có tầm nhìn Thái Lan 4.0...

“Chúng ta cần những cách tiếp cận mang tính đột phá hơn nữa nếu muốn khai thác được tiềm năng của các mô hình kinh doanh sáng tạo và rộng hơn là CMCN 4.0” – ông Vũ Tú Thành nhấn mạnh.

Theo ông Thành, trong quá trình chuyển đổi mô hình kinh doanh, có một cách rất hay đã được một số tập đoàn lớn như Google, JP Morgan, General Electric… áp dụng.

Để đón đầu xu thế và giảm thiểu rủi ro, họ thành lập ra những đơn vị riêng tập trung nghiên cứu ứng dụng mô hình kinh doanh với những ý tưởng điên rồ, cách mạng nhất. Những đơn vị này có ngân sách và quá trình ra quyết định độc lập không chịu sự chi phối, điều hành của mảng kinh doanh hiện hữu nào. Trên phương diện quản lý nhà nước, Chính phủ có thể thành lập một cơ quan chuyên trách độc lập tập trung vào hình dung lại công tác quản lý nhà nước trong bối cảnh I4.0, thậm chí tiếp cận theo cách “xây dựng lại từ đầu”.

Ngoài ra, quy trình hoạch định chính sách cũng cần phải ứng dụng những công nghệ mới trong xử lý dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo, các mô hình kinh doanh mới nói trên và nhiều thành tựu khác. Có như thế thì quản lý nhà nước mới đóng vai trò thúc đẩy phát triển, chứ không phải là cản trở sự phát triển như đang xảy ra ở nhiều nước trong nhiều lĩnh vực.

“Phải luôn sẵn sàng cho những thay đổi”

Đó là quan điểm của chuyên gia kinh tế Phạm Chi Lan khi bàn về CMCN 4.0. Bà dẫn chứng, theo một nghiên cứu của Diễn đàn Kinh tế thế giới, trong 5 năm (2015 - 2020), 35% kỹ năng đang cần trong xã hội sẽ thay đổi. Ví dụ như xã hội trước đây đòi hỏi các yếu tố như “chủ động lắng nghe” thì hiện tại lại cần “trí tuệ cảm xúc”.


Ông Vũ Tú Thành, PGĐ khu vực Đông Nam Á Hội đồng kinh doanh Hoa Kỳ - ASEAN

"Chúng ta cần những cách tiếp cận mang tính đột phá hơn nữa nếu muốn khai thác được tiềm năng của các mô hình kinh doanh sáng tạo và rộng hơn là CMCN 4.0"Ông Vũ Tú Thành, PGĐ khu vực Đông Nam Á Hội đồng kinh doanh Hoa Kỳ - ASEAN

Có thể hiểu nôm na là cần “trí tuệ” nhưng không phải là những “trí tuệ” lạnh lùng, khô khan, chỉ biết đến công nghệ, chỉ biết đến tiền mà phải biết những công nghệ, đồng tiền đó mang lại giá trị gì cho bản thân, cho xã hội, cho cộng đồng.

Vì thế, theo bà Lan, trong thời đại công nghệ 4.0, những người trẻ - thế hệ làm chủ đất nước sau này cần phải “linh hoạt trên nền tảng hiểu biết”. Con người thời đại mới sẽ luôn bị đòi hỏi phải linh hoạt, phải luôn sẵn sàng cho những thay đổi. Nhưng linh hoạt dựa trên cơ sở của hiểu biết.

Trong bối cảnh Cách mạng Công nghiệp 4.0 (CMCN 4.0), lao động đông đảo giá rẻ và tài nguyên phong phú không quyết định sự giàu có của quốc gia. Thay vào đó, những người có trí tuệ mới là lực lượng chính yếu.

Có thể dễ dàng so sánh, trong quá khứ, khi nghề nghiệp chưa ảnh hưởng nhiều do công nghệ và tự động hóa, các cá nhân có trình độ tri thức kỹ năng còn có thể có việc, tuy nhiên trong thời đại mới, khi CMCN 4.0 đang “bùng nổ”, chỉ có những người giỏi mới có thể trụ lại được. Mỗi người trở thành một khách hàng hoặc một công dân biết sử dụng công nghệ 4.0.

Giới trẻ phải thay đổi tư duy và chấp nhận học suốt đời, mất việc này thì học việc mới, làm việc khác và chấp nhận thay đổi môi trường, địa điểm làm việc.

Nhiều chuyên gia kinh tế khác cũng đồng quan điểm với bà Lan, mấu chốt của CMCN 4.0 vẫn ở con người, trí tuệ, sự linh hoạt nắm bắt mọi cơ hội. Báo cáo về Triển vọng Phát triển Châu Á (ADO) 2018 mới đây của Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB) đã chỉ ra rằng, sự thiếu hụt kỹ năng lao động nổi lên như một rào cản đối với việc thu hút FDI và đối với hoạt động kinh doanh nói chung ở Việt Nam (khoảng 70 - 80% ứng viên cho các vị trí quản lý và kỹ thuật không đáp ứng yêu cầu).

Sự phát triển và ứng dụng nhanh chóng của các công nghệ hiện đại từ CMCN 4.0, với tâm điểm là việc hình thành các nhà máy thông minh, nhà máy số... đang là “luồng gió” buộc người trẻ - lực lượng lao động chính phải thay đổi theo thời cuộc, phải luôn sẵn sàng cho cái mới.
Nỗ lực làm việc theo lối truyền thống đã quan trọng, trụ vững và khẳng định mình trong thời CMCN 4.0 còn quan trọng gấp bội trong một nền kinh tế đầy biến động do công nghệ thay đổi nhanh, sâu sắc và rộng trong thời gian tới. Trong bối cảnh CMCN 4.0, lao động đông đảo giá rẻ và tài nguyên phong phú không quyết định sự giàu có của quốc gia. Thay vào đó, những người có trí tuệ mới là lực lượng chính yếu.
Theo ngaynay.vn

Hệ thống mạng truyền thông công nghiệp - Industrial communication networks


MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP LÀ GÌ?

Mạng truyền thông công nghiệp hay mạng công nghiệp (MCN) là một khái niệm chung chỉ các hệ thống mạng truyền thông số, truyền bit nối tiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thống truyền thông công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau, từ các cảm biến, cơ cấu chấp hành dưới cấp trường cho đến các máy tính điều khiển, thiết bị quan sát, máy tính điều khiển giám sát và các máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý công ty.

PHÂN BIỆT MẠNG VIỄN THÔNG VÀ MẠNG CÔNG NGHIỆP

Về cơ sở kỹ thuật, mạng công nghiệp và các hệ thống mạng viễn thông có rất nhiều điểm tương đồng, tuy nhiên cũng có những điểm khác biệt sau:
Mạng viễn thông có phạm vi địa lý và số lượng thành viên tham gia lớn hơn rất nhiều, nên các yêu cầu kỹ thuật (cấu trúc mạng, tốc độ truyền thông, tính năng thời gian thực,…) rất khác, cũng như các phương pháp truyền thông (truyền tải dải rộng/dải cơ sở, điều biến, dồn kênh, chuyển mạch,…) thường phức tạp hơn nhiều so với mạng công nghiệp.
Đối tượng của mạng viễn thông bao gồm cả con người và thiết bị kỹ thuật, trong đó con người đóng vai trò chủ yếu. Vì vậy các dạng thông tin cần trao đổi bao gồm cả tiếng nói, hình ảnh, văn bản và dữ liệu. Đối tượng của mạng công nghiệp thuần túy là các thiết bị công nghiệp, nên dạng thông tin được quan tâm duy nhất là dữ liệu.
Các kỹ thuật và công nghệ được dùng trong mạng viễn thông rất phong phú, trong khi kỹ thuật truyền dữ liệu theo chế độ bit nối tiếp là đặc trưng của mạng công nghiệp.

Mạng truyền thông công nghiệp thực chất là một dạng đặc biệt của mạng máy tính, có thể so sánh với mạng máy tính thông thường ở những điểm giống nhau và khác nhau như sau:
Kỹ thuật truyền thông số hay truyền dữ liệu là đặc trưng chung của cả hai lĩnh vực.
Trong nhiều trường hợp, mạng máy tính sử dụng trong công nghiệp được coi là một phần (ở các cấp điều khiển giám sát, điều hành sản xuất và quản lý công ty) trong mô hình phân cấp của mạng công nghiệp.
Yêu cầu về tính năng thời gian thực, độ tin cậy và khả năng tương thích trong môi trường công nghiệp của mạng truyền thông công nghiệp cao hơn so với mạng máy tính thông thường, trong khi đó mạng máy tính thường đòi hỏi cao hơn về độ bảo mật.
Mạng máy tính có phạm vi trải rộng rất khác nhau, ví dụ có thể nhỏ như mạng LAN cho một nhóm vài máy tính, hoặc rất lớn như mạng Internet. Trong nhiều trường hợp, mạng máy tính gián tiếp sử dụng dịch vụ truyền dữ liệu của mạng viễn thông. Trong khi đó, cho đến nay các hệ thống mạng công nghiệp thường có tính chất độc lập, phạm vi hoạt động tương đối hẹp.

Sự khác nhau trong phạm vi và mục đích sử dụng giữa các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp với các hệ thống mạng viễn thông và mạng máy tính dẫn đến sự khác nhau trong các yêu cầu về mặt kỹ thuật cũng như kinh tế.

Ví dụ: do yêu cầu kết nối nhiều nền máy tính khác nhau và cho nhiều phạm vi ứng dụng khác nhau, kiến trúc giao thức của các mạng máy tính phổ thông thường phức tạp hơn so với kiến trúc giao thức các mạng công nghiệp. Đối với các hệ thống truyền thông công nghiệp, đặc biệt là ở các cấp dưới thì các yêu cầu về tính năng thời gian thực, khả năng thực hiện đơn giản, giá thành hạ lại luôn được đặt ra hàng đầu.

VAI TRÒ CỦA MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP

Sử dụng mạng truyền thông công nghiệp, đặc biệt là bus trường để thay thế cách nối điểm-điểm cổ điển giữa các thiết bị công nghiệp mang lại hàng loạt những lợi ích như sau:
Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp: Một số lượng lớn các thiết bị thuộc các chủng loại khác nhau được ghép nối với nhau thông qua một đường truyền duy nhất.
Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp đặt hệ thống: Nhờ cấu trúc đơn giản, việc thiết kế hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhiều. Một số lượng lớn cáp truyền được thay thế bằng một đường duy nhất, giảm chi phí đáng kể cho nguyên vật liệu và công lắp đặt.
Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thông tin: Khi dùng phương pháp truyền tín hiệu tương tự cổ điển, tác động của nhiễu dễ làm thay đổi nội dung thông tin mà các thiết bị không có cách nào nhận biết.
Nhờ kỹ thuật truyền thông số, không những thông tin truyền đi khó bị sai lệch hơn, mà các thiết bị nối mạng còn có thêm khả năng tự phát hiện lỗi và chẩn đoán lỗi nếu có. Hơn thế nữa, việc bỏ qua nhiều lần chuyển đổi qua lại tương tự-số và số-tương tự nâng cao độ chính xác của thông tin.
Nâng cao độ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống: Một hệ thống mạng chuẩn hóa quốc tế tạo điều kiện cho việc sử dụng các thiết bị của nhiều hãng khác nhau. Việc thay thế thiết bị, nâng cấp và mở rộng phạm vi chức năng của hệ thống cũng dễ dàng hơn nhiều. Khả năng tương tác giữa các thành phần (phần cứng và phần mềm) được nâng cao nhờ các giao diện chuẩn.
Đơn giản hóa/tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn đoán, định vị lỗi, sự cố của các thiết bị : Với một đường truyền duy nhất, không những các thiết bị có thể trao đổi dữ liệu quá trình, mà còn có thể gửi cho nhau các dữ liệu tham số, dữ liệu trạng thái, dữ liệu cảnh báo và dữ liệu chẩn đoán. Các thiết bị có thể tích hợp khả năng tự chẩn đoán, các trạm trong mạng cũng có thể có khả năng cảnh giới lẫn nhau.

Việc cấu hình hệ thống, lập trình, tham số hóa, chỉnh định thiết bị và đưa vào vận hành có thể thực hiện từ xa qua một trạm kỹ thuật trung tâm.Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống.

Sử dụng mạng truyền thông công nghiệp cho phép áp dụng các kiến trúc điều khiển mới như điều khiển phân tán, điều khiển phân tán với các thiết bị trường, điều khiển giám sát hoặc chẩn đoán lỗi từ xa qua Internet, tích hợp thông tin của hệ thống điều khiển và giám sát với thông tin điều hành sản xuất và quản lý công ty.

PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC TRƯNG CÁC HỆ THỐNG MẠNG CÔNG NGHIỆP MCN

Để sắp xếp, phân loại và phân tích đặc trưng các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp, ta dựa vào mô hình phân cấp quen thuộc cho các công ty, xí nghiệp sản xuất, như được minh họa trên hình:
Mô hình phân cấp mạng truyền thông công nghiệp

Tương ứng với năm cấp chức năng là bốn cấp của hệ thống truyền thông. Từ cấp điều khiển giám sát trở xuống thuật ngữ “bus” thường được dùng thay cho “mạng”, với lý do phần lớn các hệ thống mạng phía dưới đều có cấu trúc vật lý hoặc logic kiểu bus.

BUS TRƯỜNG – BUS THIẾT BỊ

Bus trường (fieldbus) thực ra là một khái niệm chung được dùng trong các ngành công nghiệp chế biến để chỉ các hệ thống bus nối tiếp, sử dụng kỹ thuật truyền tin số để kết nối các thiết bị thuộc cấp điều khiển (PC, PLC) với nhau và với các thiết bị ở cấp chấp hành, hay các thiết bị trường.

Các chức năng chính của cấp chấp hành là đo lường, truyền động và chuyển đổi tín hiệu trong trường hợp cần thiết.

Các thiết bị có khả năng nối mạng là các vào/ra phân tán (distributed I/O), các thiết bị đo lường (sensor, transducer, transmitter) hoặc cơ cấu chấp hành (actuator, valve) có tích hợp khả năng xử lý truyền thông.

Một số kiểu bus trường chỉ thích hợp nối mạng các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành với các bộ điều khiển, cũng được gọi là bus chấp hành/cảm biến. Trong công nghiệp chế tạo (tự động hóa dây chuyền sản xuất, gia công, lắp ráp) hoặc ở một số lĩnh vực ứng dụng khác như tự động hóa tòa nhà, sản xuất xe hơi, khái niệm bus thiết bị lại được sử dụng phổ biến.

Có thể nói, bus thiết bị và bus trường có chức năng tương đương, nhưng do những đặc trưng riêng biệt của hai ngành công nghiệp, nên một số tính năng cũng khác nhau. Tuy nhiên, sự khác nhau này ngày càng trở nên không rõ rệt, khi mà phạm vi ứng dụng của cả hai loại đều được mở rộng và đan chéo sang nhau.

Trong thực tế, người ta cũng dùng chung một khái niệm là bus trường. Do nhiệm vụ của bus trường là chuyển dữ liệu quá trình lên cấp điều khiển để xử lý và chuyển quyết định điều khiển xuống các cơ cấu chấp hành, vì vậy yêu cầu về tính năng thời gian thực được đặt lên hàng đầu. Thời gian phản ứng tiêu biểu nằm trong phạm vi từ 0,1 tới vài miligiây.

Trong khi đó, yêu cầu về lượng thông tin trong một bức điện thường chỉ hạn chế trong khoảng một vài byte, vì vậy tốc độ truyền thông thường chỉ cần ở phạm vi Mbit/s hoặc thấp hơn. Việc trao đổi thông tin về các biến quá trình chủ yếu mang tính chất định kỳ, tuần hoàn, bên cạnh các thông tin tham số hóa hoặc cảnh báo có tính chất bất thường.

Các hệ thống bus trường được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là PROFIBUS, ControlNet, INTERBUS, CAN, WorldFIP, P-NET, Modbus và gần đây phải kể tới Foundation Fieldbus. DeviceNet, AS-i, EIB và Bitbus là một vài hệ thống bus cảm biến/chấp hành tiêu biểu có thể nêu ra ở đây.
BUS HỆ THỐNG – BUS ĐIỀU KHIỂN
Các hệ thống mạng công nghiệp được dùng để kết nối các máy tính điều khiển và các máy tính trên cấp điều khiển giám sát với nhau được gọi là bus hệ thống (system bus) hay bus quá trình (process bus). Khái niệm sau thường chỉ được dùng trong lĩnh vực điều khiển quá trình.

Qua bus hệ thống mà các máy tính điều khiển có thể phối hợp hoạt động, cung cấp dữ liệu quá trình cho các trạm kỹ thuật và trạm quan sát (có thể gián tiếp thông qua hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu trên các trạm chủ) cũng như nhận mệnh lệnh, tham số điều khiển từ các trạm phía trên. Thông tin không những được trao đổi theo chiều dọc, mà còn theo chiều ngang.

Các trạm kỹ thuật, trạm vận hành và các trạm chủ cũng trao đổi dữ liệu qua bus hệ thống. Ngoài ra các máy in báo cáo và lưu trữ dữ liệu cũng có thể được kết nối qua mạng này.

Đối với bus hệ thống, tùy theo lĩnh vực ứng dụng mà đòi hỏi về tính năng thời gian thực có được đặt ra một cách ngặt nghèo hay không. Thời gian phản ứng tiêu biểu nằm trong khoảng một vài trăm miligiây, trong khi lưu lượng thông tin cần trao đổi lớn hơn nhiều so với bus trường. Tốc độ truyền thông tiêu biểu của bus hệ thống nằm trong phạm vi từ vài trăm kbit/s đến vài Mbit/s.

Khi bus hệ thống được sử dụng chỉ để ghép nối theo chiều ngang giữa các máy tính điều khiển, người ta thường dùng khái niệm bus điều khiển. Vai trò của bus điều khiển là phục vụ trao đổi dữ liệu thời gian thực giữa các trạm điều khiển trong một hệ thống có cấu trúc phân tán. Bus điều khiển thông thường có tốc độ truyền không cao, nhưng yêu cầu về tính năng thời gian thực thường rất khắt khe.

Do các yêu cầu về tốc độ truyền thông và khả năng kết nối dễ dàng nhiều loại máy tính, hầu hết các kiểu bus hệ thống thông dụng đều dựa trên nền Ethernet, ví dụ Industrial Ethernet, Fieldbus Foundation’s High Speed Ethernet (HSE), Ethernet/IP.

MẠNG XÍ NGHIỆP

Mạng xí nghiệp thực ra là một mạng LAN bình thường, có chức năng kết nối các máy tính văn phòng thuộc cấp điều hành sản xuất với cấp điều khiển giám sát. Thông tin được đưa lên trên bao gồm trạng thái làm việc của các quá trình kỹ thuật, các giàn máy cũng như của hệ thống điều khiển tự động, các số liệu tính toán, thống kê về diễn biến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm thông số thiết kế, công thức điều khiển và mệnh lệnh điều hành.

Ngoài ra, thông tin cũng được trao đổi mạnh theo chiều ngang giữa các máy tính thuộc cấp điều hành sản xuất, ví dụ hỗ trợ kiểu làm việc theo nhóm, cộng tác trong dự án, sử dụng chung các tài nguyên nối mạng (máy in, máy chủ,…).

Khác với các hệ thống bus cấp dưới, mạng xí nghiệp không yêu cầu nghiêm ngặt về tính năng thời gian thực. Việc trao đổi dữ liệu thường diễn ra không định kỳ, nhưng có khi với số lượng lớn tới hàng Mbyte. Hai loại mạng được dùng phổ biến cho mục đích này là Ethernet và Token-Ring, trên cơ sở các giao thức chuẩn như TCP/IP và IPX/SPX.

MẠNG CÔNG TY

Mạng công ty nằm trên cùng trong mô hình phân cấp hệ thống truyền thông của một công ty sản xuất công nghiệp. Đặc trưng của mạng công ty gần với một mạng viễn thông hoặc một mạng máy tính diện rộng nhiều hơn trên các phương diện phạm vi và hình thức dịch vụ, phương pháp truyền thông và các yêu cầu về kỹ thuật.

Chức năng của mạng công ty là kết nối các máy tính văn phòng của các xí nghiệp, cung cấp các dịch vụ trao đổi thông tin nội bộ và với các khách hàng như thư viện điện tử, thư điện tử, hội thảo từ xa qua điện thoại, hình ảnh, cung cấp dịch vụ truy cập Internet và thương mại điện tử, v.v…

Hình thức tổ chức ghép nối mạng, cũng như các công nghệ được áp dụng rất đa dạng, tùy thuộc vào đầu tư của công ty. Trong nhiều trường hợp, mạng công ty và mạng xí nghiệp được thực hiện bằng một hệ thống mạng duy nhất về mặt vật lý, nhưng chia thành nhiều phạm vi và nhóm mạng làm việc riêng biệt.

Mạng công ty có vai trò như một đường cao tốc trong hệ thống hạ tầng cơ sở truyền thông của một công ty, vì vậy đòi hỏi về tốc độ truyền thông và độ an toàn, tin cậy đặc biệt cao. Fast Ethernet, FDDI, ATM là một vài ví dụ công nghệ tiên tiến được áp dụng ở đây trong hiện tại và tương lai.