Cáp PROFIBUS DP: chọn 150 Ω, fixed hay flexible cho PLC/Automation?

Cáp PROFIBUS DP không nên được chọn chỉ bằng tiêu chí “2 lõi có shield”. Với mạng PLC và tự động hóa sử dụng PROFIBUS DP, cần kiểm tra đúng loại cáp dành cho giao thức, trở kháng đường truyền, tốc độ mạng, chiều dài segment và đặc biệt là cách tuyến cáp được lắp đặt.

Một tuyến nằm cố định trên máng cáp sẽ có yêu cầu cơ khí khác với đoạn cáp đi tới bộ phận máy thường xuyên chuyển động. Vì vậy câu hỏi thực tế không chỉ là “cáp có phải 150 Ω hay không?”, mà còn là fixed, flexible hay loại dành cho chuyển động liên tục.

Cáp PROFIBUS DP là gì?

PROFIBUS DP là một hệ thống truyền thông công nghiệp được sử dụng phổ biến trong các hệ PLC, remote I/O, drive và thiết bị tự động hóa. Với lớp vật lý RS-485, mạng sử dụng cáp bus có đặc tính truyền dẫn được kiểm soát để tín hiệu có thể hoạt động ổn định ở tốc độ và chiều dài thiết kế.

Vì vậy một cáp tín hiệu thông thường, dù có hai lõi xoắn và lớp chống nhiễu, không tự động trở thành cáp PROFIBUS DP. Cần kiểm tra datasheet xem nhà sản xuất có công bố cáp cho PROFIBUS DP và các đặc tính điện có phù hợp hay không.

Vì sao cáp PROFIBUS DP thường nhắc tới 150 Ω?

Với cáp PROFIBUS DP Type A, 150 Ω là giá trị trở kháng đặc trưng danh định của cáp. Nhiều dòng cáp PROFIBUS công nghiệp được công bố với trở kháng danh định 150 Ω; một số datasheet thể hiện dải 150 ± 15 Ω tùy dòng sản phẩm.

Đây là thông số của đường truyền dữ liệu, không nên hiểu thành “chỉ cần mắc một điện trở 150 Ω ở cuối tuyến là được”. Phần termination của mạng phải được thực hiện theo kiến trúc PROFIBUS, đầu nối và hướng dẫn của thiết bị sử dụng.

Fixed, flexible và highly flexible khác nhau ở đâu?

Đây là bước quan trọng nhất khi chọn mã thực tế. Hai cáp đều có thể dùng cho PROFIBUS DP và cùng có trở kháng danh định 150 Ω, nhưng kết cấu dây dẫn, vật liệu và khả năng chịu chuyển động có thể hoàn toàn khác nhau.

Khi chọn cáp PROFIBUS, cần phân biệt rõ ứng dụng lắp cố định, flexible hoặc highly flexible. Các phiên bản dành cho torsion, xích cáp hoặc hệ chuyển động đặc biệt không nên được hoán đổi tùy ý.

Không nên chọn “flexible” chỉ vì muốn cáp dễ thi công

Trong thực tế, từ “cáp mềm” rất dễ gây nhầm. Một cáp sử dụng dây dẫn dạng nhiều sợi có thể dễ uốn hơn khi thi công, nhưng điều đó chưa đủ để kết luận rằng cáp phù hợp cho chuyển động liên tục.

Nếu tuyến chỉ được kéo vào máng rồi cố định trong suốt vòng đời máy, phiên bản fixed thường là hướng cần xem trước. Nếu cáp di chuyển theo cửa máy hoặc cơ cấu chỉ thỉnh thoảng hoạt động, cần xem phiên bản flexible phù hợp. Nếu cáp chạy lặp lại liên tục trong xích dẫn cáp, phải chọn đúng dòng được nhà sản xuất công bố cho ứng dụng highly flexible hoặc cable chain.

Ví dụ cách phân biệt trên các dòng LAPP

Bảng trên dùng để minh họa cách đọc series. Khi chốt mã cần kiểm tra đúng article number, vật liệu vỏ, chứng nhận, cấu trúc và phạm vi chuyển động trong datasheet.

Tốc độ mạng ảnh hưởng đến chiều dài segment như thế nào?

Với PROFIBUS DP Type A, tốc độ truyền càng cao thì chiều dài tối đa của một segment càng giảm. Vì vậy khi chọn cáp hoặc kiểm tra một tuyến hiện hữu, cần biết cả tốc độ truyền và tổng chiều dài của segment.

Các giá trị trên là giới hạn segment điển hình đối với cáp PROFIBUS Type A. Khi tuyến vượt giới hạn cần kiểm tra lại kiến trúc mạng, repeater và yêu cầu của các thiết bị đang sử dụng.

Shield có quan trọng không?

PROFIBUS thường hoạt động trong môi trường có PLC, biến tần, contactor, motor và cáp động lực nên khả năng kiểm soát nhiễu của tuyến dữ liệu rất quan trọng.

Các dòng PROFIBUS công nghiệp thường sử dụng cấu trúc shield phù hợp với ứng dụng. Tuy nhiên hiệu quả EMC còn phụ thuộc cách nối shield, connector, bonding, bố trí tuyến và khoảng cách với cáp công suất. Vì vậy không nên đánh giá một tuyến chỉ bằng việc “cáp có lưới đồng”.

Ngoài fixed và flexible còn phải kiểm tra những gì?

Tham khảo cáp PROFIBUS trên Hào Phú

Nếu đang ở bước đối chiếu dòng cáp, có thể tham khảo nhóm cáp tín hiệu hệ Bus để xem các phiên bản PROFIBUS theo điều kiện ứng dụng.

Với tuyến PROFIBUS lắp cố định, có thể xem UNITRONIC BUS PB 1x2x0.64 và đối chiếu đúng article number theo vật liệu vỏ, Fast Connect và chứng nhận cần dùng.

Nếu môi trường có nước, hóa chất hoặc điều kiện công nghiệp khắc nghiệt, có thể tham khảo thêm UNITRONIC BUS PB ROBUST .

Cần gửi gì để chọn đúng cáp PROFIBUS DP?

Nếu chưa biết mã cụ thể, không cần chọn đại một series. Chỉ cần cung cấp đủ dữ liệu của mạng và cách lắp đặt để đối chiếu.