Ứng Dụng Hệ Truyền Dữ Liệu Can Và Canopen Trong Ngành Thang Máy

Ngày nay, càng nhiều hệ thống thang máy hiện đại sử dụng các công nghệ truyền dữ liệu để đạt được hiệu suất và an toàn tốt nhất. Trong số các phương tiện này, Hệ Truyền dữ liệu CAN (Controller Area Network) và giao thức CANopen đã chứng tỏ được sự linh hoạt và hiệu quả của chúng trong việc tối ưu hóa quá trình vận hành và bảo dưỡng thang máy.

Gần đây nhất, trong Hội thảo "Xu hướng phát triển bền vững ngành thang máy tương lai" được tổ chức trong khuôn khổ Triển lãm Quốc tế Thang máy Vietnam Elevator Expo 2023, diễn ra vào ngày 7/12/2023 tại TP. Hồ Chí Minh, đã thu hút sự quan tâm của nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước. Tham luận "Từ phương thức truyền dữ liệu đến giải pháp phát triển ngành thang máy" của TS Nguyễn Đức Hạnh đã đặt ra một vấn đề không chỉ giới hạn trong khía cạnh kỹ thuật đang được áp dụng hiệu quả trong sản xuất thang máy, mà còn tổng quan về xu hướng phát triển không thể tránh khỏi của ngành thang máy và ngành công nghiệp toàn cầu.

Nội dung của tham luận không chỉ là việc tiếp cận một vấn đề kỹ thuật cụ thể mà còn đề cập đến xu hướng "mở" với đại chúng và "đóng" với ngách cụ thể. Điều này thể hiện sự đổi mới và linh hoạt của ngành thang máy, tập trung vào việc tạo ra các giải pháp mở cửa cho sự tương tác với công chúng một cách rộng rãi, đồng thời cũng duy trì sự chuyên sâu và đặc thù khi đối mặt với các yêu cầu ngành công nghiệp cụ thể.

TÌM HIỂU VỀ HỆ TRUYỀN DỮ LIỆU CAN VÀ CANOPEN TRONG NGÀNH THANG MÁY

Hệ truyền dữ liệu CAN trong thang máy

Hệ truyền dữ liệu CAN (Controller Area Network) là một giao thức truyền thông nối tiếp được thiết kế để hỗ trợ các hệ thống điều khiển thời gian thực. Nó hoạt động như một đường bus truyền tải số (broadcast digital bus) có thể có nhiều Master. Mạng CAN có khả năng liên kết đến 2032 thiết bị trên một mạng duy nhất với tốc độ truyền thông cao lên đến 1 Mbits/giây.

Vào giữa thập kỷ 80, cụm điều khiển điện tử (ECU) trong ngành công nghiệp ô tô đã được liên kết tín hiệu thông qua các đường dây riêng lẻ. Việc liên kết trở nên phức tạp và chi phí lớn khi số lượng cảm biến và ECU ngày càng tăng. Để giải quyết vấn đề này, Công ty Robert Bosch GmbH của Đức đã bắt đầu phát triển giao thức CAN vào năm 1983 và áp dụng lần đầu tiên vào xe BMW 850 vào năm 1986.

CAN không chỉ mang lại chi phí tiết kiệm và hiệu quả hơn so với cách liên kết truyền thông trước đó, mà còn trở thành một bước tiến lớn trong ngành công nghiệp ô tô. Sự độc đáo của CAN so với các giao thức trước đó là khả năng cho phép các thiết bị ECU giao tiếp nối tiếp với nhau chỉ thông qua 2 dây nối. Điều này đã mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi của CAN, không chỉ trong ngành công nghiệp ô tô mà còn trong các lĩnh vực khác, bao gồm cả thang máy (thang nâng và thang trượt).

Theo ông Nguyễn Đức Hạnh, phương thức truyền dữ liệu CAN, ban đầu được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp ô tô, đã nhanh chóng mở rộng ứng dụng của mình vào nhiều ngành công nghiệp khác, trong đó có cả lĩnh vực thang máy. Dựa trên phương thức truyền dữ liệu CAN, đã xuất hiện nhiều xu hướng phát triển giao thức truyền thông khác nhau và trong số đó, CANopen là một giao thức truyền thông mở nổi bật.

Hệ truyền dữ liệu CANopen trong thang máy

Hiệp hội CANopen, thành lập vào năm 1994 tại Đức, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và tập hợp các doanh nghiệp sử dụng phương thức truyền thông CAN theo tiêu chuẩn của CANopen.

CANopen là một giao thức truyền thông và mô tả hồ sơ thiết bị được áp dụng cho các hệ thống nhúng được tích hợp trong lĩnh vực tự động hóa. Trong kiến trúc OSI, CANopen thực hiện các lớp trên cùng và bao gồm cả lớp mạng. Tiêu chuẩn CANopen bao gồm sơ đồ địa chỉ, một loạt các giao thức truyền thông nhỏ và lớp ứng dụng được định nghĩa bởi cấu hình thiết bị. Các giao thức truyền thông hỗ trợ quản lý mạng, theo dõi thiết bị và truyền thông giữa các nút, bao gồm cả một lớp vận chuyển đơn giản để phân đoạn/giải phân đoạn tin nhắn. Giao thức cấp thấp thường triển khai liên kết dữ liệu và các lớp vật lý, thường sử dụng Controller Area Network (CAN), tuy nhiên, các thiết bị có thể triển khai cấu hình CANopen với nhiều phương tiện liên lạc khác nhau như Ethernet Powerlink, EtherCAT.

Điều này đã đưa ra mô hình ứng dụng hệ truyền dữ liệu CAN trong nhiều lĩnh vực đa dạng như y tế, điều khiển máy bay, tàu biển, đặc biệt là trong ngành thang máy,...

Đơn giản, khi phương thức truyền dữ liệu CAN tuân theo tiêu chuẩn của Hiệp hội CANopen, chúng ta gọi đó là CANopen.

Khi tích hợp CAN vào ứng dụng của mình, các doanh nghiệp trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất thường phải đối mặt với thách thức của việc phát triển hệ thống ngôn ngữ và quy tắc riêng, cũng như khả năng kiểm tra hạn chế do không có công cụ kiểm tra sẵn có và khả năng tương thích hạn chế với dữ liệu từ các nguồn bên ngoài, dẫn đến việc giảm khả năng thay thế thiết bị và linh kiện.

Trong khi đó, tuân theo tiêu chuẩn CANopen, các doanh nghiệp có thể tìm thấy một "tập hợp" các đối tác và nhà cung ứng, chung một "hệ ngôn ngữ" chung, giúp giảm bớt những khó khăn và tối ưu hóa quá trình tích hợp.

Giao thức truyền dữ liệu CANopen không chỉ là một tiêu chuẩn hóa mà mọi doanh nghiệp đều có thể sử dụng, mà còn là cơ hội để các công ty tự nghiên cứu và phát triển công nghệ ứng dụng của chính mình. Điều này mở ra tiềm năng cho sự phát triển, sáng tạo sản phẩm xuất sắc và tiên tiến thông qua đầu tư nghiên cứu, những khám phá mới và tiến bộ.” Đó là quan điểm được TS. Nguyễn Đức Hạnh chia sẻ tại Hội thảo.

ỨNG DỤNG HỆ TRUYỀN DỮ LIỆU CAN VÀ CANOPEN TRONG THANG MÁY - XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP THANG MÁY

• Hệ truyền dữ liệu CAN được ứng dụng phổ biến cho thang máy vì các ưu điểm: Dữ liệu của thang máy là tín hiệu đơn giản, ngắn (tiếp điểm, encoder, nhiệt độ....) nên thời gian chiếm dụng đường truyền nhanh

• Hệ truyền dữ liệu CANopen được ứng dụng vào ngành thang máy kế từ 2003, đến nay đã có nhiều doanh nghiệp ở các loại thiết bị khác nhau trở thành thành viên

Mở rộng đối thoại từ phương thức hệ truyền dữ liệu CAN và tiêu chuẩn CANopen, TS Nguyễn Đức Hạnh đã tổng quan về xu hướng phát triển không thể tránh khỏi trong ngành công nghiệp thang máy: sự phát triển đồng bộ của hai hướng và tính bền vững.

Xu hướng này được mô tả như việc "mở cửa" với đại chúng và "đóng cửa" với những ngách chuyên biệt. Theo TS Nguyễn Đức Hạnh, đối với thị trường thang máy lớn và tiềm năng toàn cầu hiện nay, việc áp dụng một tiêu chuẩn chung như CANopen mang lại nhiều lợi ích cho mọi đối tượng trong thị trường thang máy.

- Đối với xã hội: Giảm chi phí sản xuất, giảm tổng lãng phí xã hội.

- Đối với người tiêu dùng: Tiếp cận sản phẩm giá rẻ, mua sắm dễ dàng và thuận tiện.

- Đối với doanh nghiệp: Tạo ra mối liên kết chặt chẽ thành một hệ sinh thái bền vững.

Tuy nhiên, cùng với những cơ hội mà xu hướng mở này mang lại, TS Nguyễn Đức Hạnh cũng nhấn mạnh các thách thức khi tất cả các doanh nghiệp tuân theo một tiêu chuẩn chung mà không có đầu tư nghiên cứu và phát triển mới.

Dựa trên những phân tích sâu sắc này, TS Nguyễn Đức Hạnh đã tổng kết hai xu hướng phát triển đồng thời và bền vững của ngành thang máy cũng như ngành công nghiệp toàn cầu.

- Xu hướng “mở”: Các công nghệ và ứng dụng phổ biến sẽ di chuyển theo xu hướng tiêu chuẩn chung, nhằm đáp ứng nhu cầu thông thường của xã hội và mang lại lợi ích cho đa số. Đây là hướng đi phù hợp cho các doanh nghiệp tầm trung, quy mô nhỏ và vừa, hướng đến tập trung khách hàng đa dạng.

- Xu hướng “đóng”: Các công nghệ có yêu cầu cao, các ứng dụng siêu việt như thang máy cho những tòa nhà siêu cao tầng, thang máy siêu tốc, có thiết kế và công nghệ truyền động đặc biệt. Đây là hướng dẫn cho nhóm doanh nghiệp dẫn đầu, đóng vai trò tiên phong trong ngành thang máy, với hy vọng sẽ đưa ra những phát minh mới, thúc đẩy sự phát triển toàn diện của ngành công nghiệp.

“Hoàng Sa Việt Elevator - Luôn bên bạn trên mọi tầng cao!”

HOÀNG SA VIỆT ELEVATOR - CÔNG TY THANG MÁY UY TÍN HÀNG ĐẦU TẠI VIỆT NAM

Chuyên Viên Tư Vấn: 0942.222.075
Trụ Sở Văn Phòng: 184/20 Lê Đình Cẩn, P. Tân Tạo, TP. HCM
Trụ sở Hà Nội: Số 229, Đ. Vân Trì, Vân Nội, Đông Anh, Hà Nội
Website: thangmaysankyo.vn Email: hungpham@hoangsaviet.com