CIP Safety và giải đáp những câu hỏi phổ biến

CIP Safety là gì?

Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, CIP Safety là một tính năng bổ sung cho Giao thức Công nghiệp Chung (CIP) được sử dụng để liên lạc giữa các thiết bị. Nó cho phép trao đổi dữ liệu an toàn và đáng tin cậy giữa các thiết bị quan trọng về an toàn như:

• Bộ điều khiển GuardLogix của Allen-Bradley: Đây là các bộ điều khiển lập trình được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng an toàn.
• Mô-đun I/O an toàn: Các mô-đun này xử lý các tín hiệu liên quan đến an toàn từ các thiết bị như nút dừng khẩn cấp, rào chắn ánh sáng an toàn và thảm an toàn.
• Bộ mã hóa an toàn: Các bộ mã hóa này cung cấp dữ liệu vị trí, tốc độ và hướng an toàn cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác.

Các đặc điểm chính của CIP Safety với các sản phẩm của Allen-Bradley:

• Liên lạc đáng tin cậy: CIP Safety đảm bảo dữ liệu an toàn quan trọng được truyền tải chính xác và nhanh chóng ngay cả trên các mạng lưới có khả năng không đáng tin cậy. Điều này rất quan trọng cho các chức năng như dừng khẩn cấp và bảo vệ nhân viên.
• Sử dụng mạng lưới hiện có: Không giống như các hệ thống an toàn dây dẫn truyền thống, CIP Safety sử dụng mạng Ethernet hiện có được sử dụng cho liên lạc điều khiển tiêu chuẩn. Điều này giúp đơn giản hóa việc thiết lập và giảm chi phí.
• Chứng nhận an toàn: CIP Safety tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn chức năng như IEC 61508, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn của ngành về hoạt động an toàn.
• Khả năng tương thích với Allen-Bradley: CIP Safety tích hợp liền mạch với các bộ điều khiển GuardLogix và mô-đun I/O an toàn của Allen-Bradley, cung cấp giải pháp an toàn hoàn chỉnh từ một nhà cung cấp duy nhất.

Lợi ích của việc sử dụng CIP Safety với Allen-Bradley:

• Giảm chi phí: Loại bỏ nhu cầu về các mạng an toàn chuyên dụng, do đó giảm chi phí lắp đặt và bảo trì.
• Tăng tính linh hoạt: Cho phép triển khai các thiết bị an toàn ở các vị trí khác nhau mà không cần đi dây phức tạp.
• Tích hợp đơn giản hóa: Sử dụng cơ sở hạ tầng mạng lưới hiện có cho cả chức năng tiêu chuẩn và chức năng an toàn.
• Cải thiện khả năng bảo trì: Khắc phục sự cố dễ dàng hơn so với các hệ thống an toàn dây dẫn phức tạp.

Ví dụ: Dừng khẩn cấp với CIP Safety

Hãy tưởng tượng một nút dừng khẩn cấp trên dây chuyền sản xuất được kết nối với mô-đun I/O an toàn của Allen-Bradley. Khi nút được nhấn:

• Mô-đun I/O an toàn gửi tin nhắn an toàn qua CIP Safety đến bộ điều khiển GuardLogix.
• Các giao thức CIP Safety đảm bảo tin nhắn đến kịp thời và chính xác, với các tính năng như dấu thời gian và phát hiện lỗi.
• Bộ điều khiển GuardLogix nhận được tin nhắn và bắt đầu tắt máy an toàn dây chuyền sản xuất.

Toàn bộ quá trình này tận dụng CIP Safety để liên lạc an toàn và đáng tin cậy, đảm bảo phản hồi an toàn cho việc dừng khẩn cấp.

Có cần phần cứng đặc biệt để sử dụng CIP Safety không?

Không, không cần phần cứng đặc biệt nào để sử dụng CIP Safety với các sản phẩm của Allen-Bradley, hoặc bất kỳ triển khai CIP Safety nào khác. Đây là một lợi thế lớn của hệ thống.

Lý do tại sao bạn không cần phần cứng đặc biệt:

• Nguyên tắc Kênh đen: CIP Safety hoạt động theo nguyên tắc “kênh đen”. Điều này có nghĩa là nó coi mạng lưới underlying (Ethernet, Wi-Fi, v.v.) là một “hộp đen” và tập trung vào việc đảm bảo liên lạc an toàn bất kể các vấn đề tiềm ẩn về mạng.
• An toàn trong Phần mềm và Thiết bị: Các tính năng an toàn nằm trong chính các giao thức CIP Safety và các thiết bị được xếp hạng an toàn mà bạn sử dụng. Bộ điều khiển GuardLogix và mô-đun I/O an toàn của Allen-Bradley có các chức năng tích hợp sẵn để xử lý dữ liệu an toàn một cách an toàn.

• Giao thức CIP Safety: Các giao thức này đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và phân phối kịp thời thông qua các tính năng như:

  • Dấu thời gian: Xác minh tin nhắn đến đúng thứ tự và không bị chậm trễ.
  • Nhận dạng duy nhất: Mỗi thiết bị có một ID duy nhất, cho phép hệ thống xác nhận nguồn và tính hợp lệ của tin nhắn.
  • Cơ chế phát hiện lỗi: Phát hiện bất kỳ dữ liệu bị hỏng hoặc thiếu sót nào trong quá trình truyền tải.

Những gì bạn cần:

• Cơ sở hạ tầng mạng tiêu chuẩn: Bạn sẽ cần một mạng Ethernet hiện có để CIP Safety giao tiếp qua.
• Thiết bị được xếp hạng an toàn: Bạn sẽ cần các bộ điều khiển GuardLogix của Allen-Bradley và mô-đun I/O an toàn được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng an toàn và tương thích với CIP Safety.

Tóm tắt:

CIP Safety tận dụng sức mạnh của cơ sở hạ tầng mạng hiện có của bạn đồng thời thêm một lớp giao thức an toàn mạnh mẽ và thiết bị được xếp hạng an toàn để đảm bảo liên lạc an toàn và đáng tin cậy cho các chức năng an toàn quan trọng.

CIP Safety được sử dụng như thế nào trong tự động hóa công nghiệp?

CIP Safety đóng vai trò quan trọng trong tự động hóa công nghiệp bằng cách cho phép liên lạc an toàn và đáng tin cậy giữa các thiết bị quan trọng về an toàn. Dưới đây là cách nó được sử dụng:

• Hệ thống dừng khẩn cấp: CIP Safety cho phép truyền tải tức thì và an toàn các tín hiệu dừng khẩn cấp từ nút, rèm chắn ánh sáng hoặc thảm an toàn đến bộ điều khiển an toàn. Điều này đảm bảo tắt thiết bị nhanh chóng và phối hợp khi cần thiết, bảo vệ nhân viên và ngăn ngừa tai nạn.
• Bảo vệ nhân viên và thiết bị: Bằng cách tạo điều kiện giao tiếp giữa các thiết bị an toàn như khóa an toàn và rơ le an toàn, CIP Safety giúp ngăn chặn hoạt động thiết bị khi không đáp ứng các điều kiện an toàn. Điều này bảo vệ người lao động khỏi mối nguy hiểm và giảm thiểu thiệt hại cho thiết bị.
• Triển khai các chức năng an toàn: CIP Safety cho phép triển khai các chức năng an toàn phức tạp yêu cầu các hành động phối hợp từ nhiều thiết bị. Ví dụ bao gồm điều khiển hai tay cho máy móc yêu cầu kích hoạt đồng thời các điều khiển hoặc giám sát tốc độ an toàn cho robot hoặc băng chuyền.
• Giám sát và chẩn đoán thiết bị an toàn: CIP Safety cho phép giám sát liên tục các thiết bị an toàn và trạng thái sức khỏe của chúng. Bộ điều khiển an toàn có thể nhận thông tin chẩn đoán, cho phép bảo trì chủ động và đảm bảo chức năng liên tục của hệ thống an toàn.

Dưới đây là sự cố về ứng dụng CIP Safety điển hình:

• Thiết bị an toàn: Nút dừng khẩn cấp, rèm chắn ánh sáng an toàn, khóa an toàn, v.v., được kết nối với mô-đun I/O an toàn.
• Mô-đun I/O an toàn: Các mô-đun này chuyển đổi tín hiệu an toàn vật lý (nhấn nút, ngắt rèm chắn ánh sáng) thành dữ liệu kỹ thuật số.
• Liên lạc CIP Safety: Mô-đun I/O an toàn truyền dữ liệu an toàn qua các giao thức CIP Safety qua mạng Ethernet hiện có.
• Bộ điều khiển an toàn: Bộ điều khiển GuardLogix của Allen-Bradley nhận dữ liệu an toàn và xử lý nó dựa trên logic an toàn được lập trình trước.
• Đầu ra an toàn: Tùy thuộc vào tình huống an toàn, bộ điều khiển sẽ gửi lệnh đến các bộ truyền động hoặc hệ thống điều khiển để khởi động các hành động an toàn như tắt thiết bị hoặc giảm tốc độ.

Lợi ích của việc sử dụng CIP Safety trong tự động hóa công nghiệp:

• Tăng độ an toàn: Liên lạc an toàn và đáng tin cậy giảm thiểu nguy cơ tai nạn và thương tích.
• Thời gian hoạt động của hệ thống được cải thiện: Giám sát thiết bị an toàn chủ động giúp ngăn ngừa thời gian chết không mong muốn do các vấn đề an toàn.
• Tăng tính linh hoạt: Cho phép triển khai các thiết bị an toàn ở các vị trí khác nhau mà không cần đi dây phức tạp.
• Giảm chi phí: Loại bỏ nhu cầu về mạng an toàn chuyên dụng, do đó giảm chi phí lắp đặt và bảo trì.
• Tích hợp đơn giản hóa: Sử dụng cơ sở hạ tầng mạng lưới hiện có cho cả chức năng tiêu chuẩn và chức năng an toàn.

Nhìn chung, CIP Safety cung cấp giải pháp mạnh mẽ và tiết kiệm chi phí để tích hợp các chức năng an toàn vào hệ thống tự động hóa công nghiệp, thúc đẩy môi trường làm việc an toàn và hiệu quả hơn.

CIP Safety giao tiếp khác với PLC như thế nào?

CIP Safety giao tiếp khác với PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) so với giao tiếp CIP tiêu chuẩn

Giao tiếp CIP tiêu chuẩn:

• Tập trung vào việc trao đổi dữ liệu cho mục đích điều khiển và giám sát (ví dụ: giá trị cảm biến, lệnh truyền động).
• Không ưu tiên việc phân phối thời gian thực hoặc phát hiện lỗi một cách nghiêm ngặt.
• Sử dụng cấu trúc tin nhắn cơ bản không có các tính năng như dấu thời gian hoặc định danh duy nhất.

Giao tiếp CIP Safety:

• Ưu tiên việc trao đổi dữ liệu an toàn và đáng tin cậy cho các chức năng an toàn quan trọng (ví dụ: tín hiệu dừng khẩn cấp).
• Đảm bảo phân phối thời gian thực và sử dụng các cơ chế phát hiện lỗi để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu.
• Sử dụng các cấu trúc tin nhắn cụ thể trong giao thức CIP bao gồm:
  • Dấu thời gian: Xác minh rằng các tin nhắn đến theo đúng thứ tự và không bị chậm trễ.
  • Định danh duy nhất: Mỗi thiết bị có một ID duy nhất, cho phép hệ thống xác nhận nguồn và tính hợp lệ của các tin nhắn.
  • Cơ chế phát hiện lỗi: Phát hiện bất kỳ dữ liệu bị hỏng hoặc thiếu sót nào trong quá trình truyền tải.

Hãy nghĩ về nó như sau:

• Giao tiếp CIP tiêu chuẩn giống như một cuộc trò chuyện bình thường – bạn truyền tải thông điệp, nhưng không có gì đảm bảo về việc phân phối ngay lập tức hoặc độ chính xác hoàn hảo.
• Giao tiếp CIP Safety giống như dịch vụ giao hàng được chứng nhận – nó đảm bảo rằng tin nhắn đến kịp thời, không có lỗi và từ nguồn được ủy quyền.

Tác động đến lập trình PLC:

• Mặc dù bạn vẫn sẽ sử dụng các ngôn ngữ lập trình PLC tiêu chuẩn cho logic điều khiển, nhưng các khối hoặc thư viện chức năng an toàn bổ sung có thể được yêu cầu khi làm việc với các thiết bị CIP Safety.
• Các thư viện này xử lý giao tiếp và logic đặc biệt về an toàn trong các giao thức CIP Safety. Chúng đảm bảo rằng PLC tương tác với các thiết bị an toàn một cách an toàn và giải thích chính xác dữ liệu an toàn được nhận.

Nhìn chung:

CIP Safety dựa trên các khả năng của giao tiếp CIP tiêu chuẩn nhưng thêm một lớp giao thức và tính năng mạnh mẽ được thiết kế đặc biệt cho việc trao đổi dữ liệu an toàn và đáng tin cậy trong các ứng dụng quan trọng về an toàn. Điều này đảm bảo rằng PLC nhận được thông tin an toàn cần thiết một cách chính xác và kịp thời để thực hiện hành động ngay lập tức.

Có sự khác biệt nào về lập trình khi sử dụng CIP Safety không?

Có một số khác biệt về lập trình cần xem xét khi sử dụng CIP Safety so với lập trình PLC tiêu chuẩn cho logic điều khiển. Dưới đây là sự cố:

Lập trình PLC tiêu chuẩn:

• Tập trung vào việc viết logic cho các chức năng điều khiển như giám sát giá trị cảm biến, kích hoạt đầu ra dựa trên điểm đặt và triển khai thuật toán điều khiển.
• Sử dụng các hướng dẫn PLC tiêu chuẩn như hẹn giờ, bộ đếm và các hàm toán học.

Lập trình với CIP Safety:

• Mặc dù các ngôn ngữ PLC tiêu chuẩn vẫn được sử dụng cho logic điều khiển chung, nhưng các yếu tố bổ sung sẽ phát huy tác dụng cho các chức năng an toàn:
  • Khối chức năng an toàn hoặc thư viện: Các khối hoặc thư viện được lập trình sẵn này xử lý giao tiếp và logic cụ thể cho CIP Safety. Chúng thường được cung cấp bởi nhà sản xuất thiết bị an toàn (ví dụ: Allen-Bradley) và được tích hợp vào môi trường lập trình PLC.
  • Logic an toàn: Bạn sẽ cần xác định logic an toàn trong các thư viện này. Điều này liên quan đến việc lập trình cách PLC giải thích dữ liệu an toàn nhận được từ các thiết bị CIP Safety (ví dụ: dừng khẩn cấp được kích hoạt) và khởi động các hành động an toàn thích hợp (ví dụ: tắt thiết bị).

Sự khác biệt chính:

• Tập trung: Lập trình PLC tiêu chuẩn tập trung vào chức năng điều khiển, trong khi lập trình CIP Safety thêm một lớp cho giao tiếp và logic an toàn.
• Hướng dẫn: Các hướng dẫn tiêu chuẩn được sử dụng cho logic điều khiển, trong khi các khối chức năng an toàn xử lý giao tiếp CIP Safety và logic cụ thể về an toàn.
• Tích hợp: Các khối chức năng an toàn được tích hợp vào môi trường lập trình PLC tiêu chuẩn để có một chương trình gắn kết.

Lợi ích của việc sử dụng các khối chức năng an toàn:

• Lập trình đơn giản hóa: Các khối được lập trình sẵn giúp giảm thời gian phát triển và nguy cơ lỗi so với việc viết logic an toàn từ đầu.
• Chuẩn hóa: Các khối chức năng an toàn đảm bảo sự nhất quán và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn.
• Chứng nhận: Một số khối chức năng an toàn có thể được chứng nhận trước cho các chức năng an toàn cụ thể, giúp đơn giản hóa quy trình chứng nhận hệ thống an toàn.

Tác động tổng thể:

Mặc dù các nguyên tắc cốt lõi của lập trình PLC vẫn giống nhau, việc kết hợp CIP Safety dẫn đến nhu cầu về các khối chức năng an toàn bổ sung và các cân nhắc về logic an toàn trong chương trình PLC. Điều này đảm bảo rằng PLC tương tác hiệu quả với các thiết bị an toàn và thực hiện các hành động thích hợp dựa trên dữ liệu an toàn được nhận.

Vậy lợi ích cho nhà tích hợp hoặc công ty là gì?

Đối với nhà tích hợp:

• Giảm độ phức tạp của dự án: CIP Safety loại bỏ nhu cầu về mạng an toàn chuyên dụng, giúp đơn giản hóa thiết kế và lắp đặt hệ thống. Điều này dẫn đến việc hoàn thành dự án nhanh hơn và có khả năng giảm chi phí.
• Chuyên môn về an toàn nâng cao: Bằng cách tích hợp các giải pháp CIP Safety, nhà tích hợp thể hiện chuyên môn về các ứng dụng quan trọng về an toàn, khiến họ trở nên cạnh tranh hơn trên thị trường.
• Bảo trì đơn giản hóa: Khắc phục sự cố dễ dàng hơn so với các hệ thống an toàn dây dẫn phức tạp giúp tiết kiệm thời gian và tài nguyên trong quá trình bảo trì.

Đối với công ty:

• Tăng độ an toàn: CIP Safety đảm bảo liên lạc đáng tin cậy cho các chức năng an toàn quan trọng, giảm thiểu nguy cơ tai nạn và thương tích, cải thiện độ an toàn tại nơi làm việc.
• Thời gian hoạt động của hệ thống được cải thiện: Giám sát thiết bị an toàn chủ động giúp ngăn ngừa thời gian chết không mong muốn do các vấn đề an toàn.
• Tăng tính linh hoạt: CIP Safety cho phép triển khai các thiết bị an toàn ở các vị trí khác nhau mà không cần đi dây phức tạp. Điều này cho phép thích ứng và tương lai cho các dây chuyền sản xuất.
• Giảm chi phí: Loại bỏ nhu cầu về mạng an toàn chuyên dụng, do đó giảm chi phí lắp đặt và bảo trì.
• Tích hợp đơn giản hóa: Sử dụng cơ sở hạ tầng mạng lưới hiện có cho cả chức năng tiêu chuẩn và chức năng an toàn.

Giá trị đề xuất tổng thể:

CIP Safety mang lại tình huống đôi bên cùng có lợi cho cả nhà tích hợp và công ty. Nhà tích hợp có thể thể hiện chuyên môn về an toàn của họ và cung cấp việc thực thi dự án hiệu quả. Các công ty hưởng lợi từ giải pháp tự động hóa an toàn, đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí hơn.

Lợi ích bổ sung:

• Tuân thủ quy định tốt hơn: CIP Safety giúp đáp ứng các quy định và tiêu chuẩn an toàn trong ngành tự động hóa công nghiệp.
• Yên tâm: Biết rằng hệ thống an toàn của bạn mạnh mẽ và đáng tin cậy mang lại sự an tâm cho cả nhà tích hợp và công ty.

Bằng cách tận dụng CIP Safety, nhà tích hợp và công ty có thể tạo ra các hệ thống tự động hóa công nghiệp an toàn, hiệu quả và thích ứng hơn, dẫn đến năng suất cao hơn và lợi thế cạnh tranh.

Liên hệ để được tư vấn và báo giá

[formidable id=”2″]

Thông tin liên hệ

Cảm ơn bạn đã quan tâm, để biết thêm thông tin bạn có thể liên hệ bằng các hình thức sau:

Sài Gòn	4/1B Lương Định Của, Phường An Khánh, TP. Thủ Đức, TP. HCM Tel: (84-28) 3740 2128 Fax: (84-28) 3740 2129
Đà Nẵng	120 Xô Viết Nghệ Tĩnh, Hòa Cường Nam, Hải Châu, Đà Nẵng Tel: (84-23) 6361 1128
Hà Nội	Số 05, Tầng 15, Tòa Nhà Hàn Việt, 203 Minh Khai, Hà Nội Tel: (84-24) 3632 1617 Fax: (84-24) 3632 1618

Công ty TNHH Kỹ Thuật Động Lực Servo

Tel: +84 28 3740 2128

Hotline: 0773663128
Email: sales@servodynamics.com.vn
Website: www.servodynamics.com.vn
Official Account Zalo: Servo Dynamics Engineering