Chuyển đổi sang tín hiệu số với giao thức CANopen

Trong công nghiệp hiện đại, tín hiệu số ngày càng phổ biến nhờ độ chính xác cao và khả năng tích hợp linh hoạt. CANopen là một giao thức nổi bật, hỗ trợ truyền dữ liệu ổn định trong hệ thống điều khiển. Bài viết này trình bày lợi ích khi chuyển từ tín hiệu tương tự sang phương pháp truyền thông số.

CANopen dùng để làm gì?

Tín hiệu CANopen cung cấp nhiều đối tượng truyền thông, giúp thiết bị truyền dữ liệu, báo lỗi hoặc điều khiển hành vi mạng. Cảm biến không chỉ đo lường mà còn tương tác với hệ thống. Kiểu truyền dữ liệu này giúp xử lý nhanh, hạn chế sai lệch.

Từ vai trò đó, ta cùng đi sâu vào lý do tại sao nên thay thế tín hiệu tương tự bằng tín hiệu số.

Vì sao nên thay thế tín hiệu tương tự?

Có 5 lý do khiến giao thức số vượt trội hơn: độ chính xác, độ tin cậy, khả năng chẩn đoán, tính mở rộng và khả năng bảo trì. Doanh nghiệp nên cân nhắc nâng cấp hệ thống để tăng hiệu suất và tính kiểm soát.

Độ dễ bị lỗi

Theo WIKA (2015), tín hiệu tương tự dễ sai lệch do truyền qua dây nối và nhiều lần chuyển đổi. Trong khi đó, giao tiếp số giúp dữ liệu toàn vẹn hơn nhờ cơ chế kiểm soát. Trong môi trường nhiễu điện từ, so sánh tín hiệu số và tương tự càng cho thấy ưu điểm của giải pháp mới.

Tiếp theo, hãy xem xét độ tin cậy của tín hiệu số khi vận hành lâu dài.

Độ tin cậy của tín hiệu

Phương pháp truyền số hóa giúp kiểm tra độ chính xác bằng cách đối chiếu trường dữ liệu cố định. Hệ thống sẽ phát hiện lỗi khi thiếu bit hoặc sai cấu trúc. Ngay cả khi điện áp thay đổi nhẹ, tín hiệu vẫn được nhận đúng.

Sau khi đánh giá độ tin cậy, ta cùng tìm hiểu khả năng chẩn đoán hệ thống của tín hiệu số.

Khả năng chẩn đoán trong hệ thống

Tín hiệu CANopen cho phép xác định vị trí thiết bị, báo lỗi qua heartbeat và timeout. Điều này không thể thực hiện với cảm biến tương tự. Ngoài ra, một cảm biến có thể truyền nhiều biến đo cùng lúc, giúp tối ưu hệ thống.

Tiếp nối khả năng chẩn đoán, một yếu tố không kém phần quan trọng chính là khả năng mở rộng hệ thống.

Khả năng mở rộng linh hoạt

Phương thức truyền thông số cho phép hợp nhất tới 127 kênh. Khi cần bổ sung thiết bị, không cần thay đổi phần mềm. Hệ thống dây dẫn đơn giản hơn, tiết kiệm chi phí đầu tư.

Hình 1. CANopen có khả năng hợp nhất nhiều kênh mà không cần thay đổi phần mềm

Không chỉ dễ mở rộng, tín hiệu số còn mang lại sự tiện lợi rõ rệt trong bảo trì và thay thế.

Tái sử dụng và bảo trì thuận tiện

CANopen hỗ trợ hiệu chuẩn sẵn từ nhà máy. Việc thay cảm biến không cần cấu hình lại bộ điều khiển. Ví dụ, đổi cảm biến 150 bar sang 250 bar không làm ảnh hưởng hệ thống. Đây là lợi thế lớn khi so sánh tín hiệu số và tương tự trong công nghiệp.

Sau khi phân tích từng lợi thế riêng lẻ, hãy cùng kết luận tổng thể về tiềm năng của tín hiệu số.

Kết luận

Giao tiếp số mang lại bước tiến lớn cho tự động hóa với độ chính xác cao và khả năng chẩn đoán tốt. Các doanh nghiệp đang dùng tín hiệu tương tự nên cân nhắc chuyển đổi sang giải pháp hiện đại này. Việc áp dụng tín hiệu số sẽ giúp tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả điều khiển lâu dài.

Nguồn: Theo Blog Wika