Module I/O Ethernet là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Module Ethernet I/O

Remote I/O Module là giải pháp mở rộng tín hiệu từ xa chuyên dụng trong công nghiệp, dành cho các ứng dụng cần thu thập và điều khiển nhiều cảm biến/thiết bị tại hiện trường cách xa bộ điều khiển trung tâm. Sản phẩm hỗ trợ đa dạng tín hiệu (tín hiệu số, analog, nhiệt độ, RTD, strain-gauge…) và nhiều giao thức truyền thông công nghiệp như: Modbus, EtherNet/IP, Profibus, EtherCAT, BACnet, CANopen,... Trong bài viết này, MC&TT sẽ chia sẻ chi tiết về Module I/O Ethernet Modbus TCP là gì? Phân loại, cách lựa chọn Module Ethernet I/O trong công nghiệp.

Module I/O Ethernet là gì?

Module I/O Ethernet là một thiết bị thu thập và điều khiển thông qua mạng Ethernet, cho phép thu thập dữ liệu (Input) và gửi lệnh điều khiển (Output). Nó là một thành phần quan trọng trong tự động hóa công nghiệp, cho phép kết nối và điều khiển hệ thống, quy trình từ xa thông qua giao thức tiêu chuẩn như Modbus TCP.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Module I/O Ethernet đóng vai trò là cầu nối giữa các thiết bị tại hiện trường (cảm biến, máy móc) và hệ thống điều khiển trung tâm (PLC, SCADA).

Đầu vào: Nhận tín hiệu từ các cảm biến công nghiệp và thiết bị ngoại vi khác.
Đầu ra: Gửi tín hiệu điều khiển tới các thiết bị như rơle, đèn báo, động cơ.
Bộ xử lý trung tâm: Xử lý dữ liệu I/O và chuyển đổi thành giao thức mạng Ethernet.

Cổng Ethernet: Cổng kết nối RJ-45 để truyền dữ liệu qua mạng. Module này thường hỗ trợ các giao thức mở như Modbus TCP, EtherNet/IP, hoặc PROFINET

Chức năng chính

Thu thập dữ liệu:

Module nhận tín hiệu từ các cảm biến, thiết bị trường như cảm biến nhiệt độ, áp suất, hoặc công tắc.

Điều khiển thiết bị:

Module gửi tín hiệu điều khiển đến các bộ truyền động, rơ le, hoặc các thiết bị khác trong hệ thống.

Kết nối qua mạng Ethernet:

Giúp hệ thống I/O có thể đặt cách xa bộ điều khiển trung tâm (PLC), nhưng vẫn giao tiếp được thông qua mạng Ethernet, cho phép thu thập dữ liệu và điều khiển linh hoạt hơn.

Hỗ trợ giao thức tiêu chuẩn:

Thường hỗ trợ các giao thức công nghiệp như Modbus TCP, giúp tích hợp dễ dàng vào các hệ thống tự động hóa lớn như SCADA hoặc máy chủ OPC.

Chuyển đổi tín hiệu:

Module chuyển đổi tín hiệu từ thiết bị ngoại vi (ví dụ: tín hiệu analog 4-20mA, 0-10V sang tín hiệu số mà PLC có thể hiểu được và ngược lại.

Ưu điểm

Tốc độ cao và ổn định: Truyền dữ liệu nhanh chóng và đáng tin cậy qua cáp Ethernet.
Đơn giản hóa hệ thống dây: Giảm bớt đáng kể lượng cáp so với các hệ thống I/O tập trung.
Linh hoạt và khả năng mở rộng: Dễ dàng thêm hoặc bớt các module I/O khi mở rộng hệ thống.
Hỗ trợ PoE (Power over Ethernet): Một số module có thể cấp cả nguồn và dữ liệu qua một cáp Ethernet duy nhất, tiết kiệm chi phí lắp đặt.
Phù hợp với môi trường công nghiệp: Thiết kế chắc chắn, chống nhiễu và hoạt động tốt trong các môi trường khắc nghiệt.

Ứng dụng Module I/O Ethernet

Tự động hóa nhà máy: Giám sát dây chuyền sản xuất, điều khiển robot và máy móc.
Giám sát môi trường: Thu thập dữ liệu từ các cảm biến môi trường như nhiệt độ, độ ẩm.
Quản lý năng lượng: Theo dõi và kiểm soát mức tiêu thụ điện năng của các thiết bị.
Hệ thống tòa nhà thông minh: Giám sát và điều khiển hệ thống chiếu sáng, điều hòa.
Kiểm soát ra vào: Tích hợp vào các hệ thống an ninh.

Module I/O Ethernet hãng ICP DAS

ICP DAS cung cấp các dòng sản phẩm Module I/O Ethernet hỗ trợ giao thức Modbus TCP/IP gồm PET-7H16M/PET-7H24M; ET-7000; ET-7200; ETA-7000; ET-2200; MQ-7200M (Module I/O MQTT); tET/tPET Series; Ethernet IO Expansion Unit; OPC UA I/O Module; iDCS Redundancy I/O; Accelerometer Data Logger; ETS-7200; RIO-98x0 (Redundancy I/O); ETS-8000; ETS4 giúp khách hàng dễ dàng triển khai, mở rộng hệ thống với giao thức Modbus TCP/IP, nó có thể dễ dàng giao tiếp với hầu hết các phần mềm SCADA/ HMI và PLC phổ biến.