Chuyển DeviceNet sang EtherNet/IP trên hệ Allen-Bradley: ba cách làm, chương trình, mạng, nguồn và checklist

Chuyển một hệ Allen-Bradley từ DeviceNet sang EtherNet/IP có ba cách: giữ trục DeviceNet phía sau một bộ chuyển đổi EtherNet/IP sang DeviceNet (linking device), thay từng thiết bị bằng bản EtherNet/IP của nó, hoặc thay toàn bộ mạng trong một lần dừng máy. Cách nào thì chương trình trong bộ điều khiển cũng phải sửa: nếu dùng bộ chuyển đổi, mảng dữ liệu của scanner chuyển sang tag của bộ chuyển đổi; thiết bị nào lên EtherNet/IP thì có kết nối riêng và bộ tag riêng. Mạng, bảng địa chỉ IP và nguồn 24 V trong tủ cũng đổi theo.

Vì sao nhà máy rời DeviceNet

DeviceNet là CIP chạy trên CAN chuẩn. Tài liệu tổng quan của ODVA ghi: tối đa 64 nút (node), ba tốc độ 125, 250 và 500 kbps, cấu trúc trục chính (trunk line) với các nhánh rẽ (drop line), trong đó tín hiệu và nguồn 24 V DC đi chung một sợi cáp. Chiều dài trục phụ thuộc tốc độ và loại cáp: với cáp tròn loại dày (thick), 500 m ở 125 kbps và 100 m ở 500 kbps; mỗi nhánh rẽ dài tối đa 6 m. EtherNet/IP dùng cùng giao thức CIP trên Ethernet chuẩn, không sửa đổi, với TCP/IP và UDP, theo cấu trúc hình sao, nối tiếp hoặc vòng Device Level Ring (DLR). Module 1756-EN2TR chạy ở 10/100 Mbps.

Lý do thứ hai để lên kế hoạch chuyển là vòng đời của các thiết bị đang lắp. Trang sản phẩm của Rockwell, đọc ngày 02/11/2026, cho thấy tình hình không đồng đều:

Scanner của ControlLogix vẫn đang bán, nên nhà máy dùng ControlLogix không bị scanner ép phải rời DeviceNet. Sức ép đến từ thiết bị hiện trường và các scanner nhỏ: adapter POINT I/O, FLEX I/O, ArmorPOINT, ArmorBlock lấy nguồn từ mạng, và E3 Plus. 1734-ADN đang End of Life với ngày ngừng bán 31/12/2026, còn 1794-ADN đã chuyển sang Discontinued từ 22/10/2026. Hãy tra từng mã trên trang Rockwell, hoặc trong công cụ tra mã hết vòng đời của TDL, trước khi đặt hàng.

Ba cách chuyển

Giữ DeviceNet phía sau bộ chuyển đổi

1788-EN2DNR nối một mạng DeviceNet tối đa 63 nút vào EtherNet/IP. Thiết bị có hai cổng Ethernet RJ45, hỗ trợ DLR, và có bản IP67 là 1788-EN2DNROM với cổng M12 mã D. Phía DeviceNet chạy ở 125, 250 hoặc 500 kbps. Bảng I/O chứa tối đa 496 byte vào và 492 byte ra. Scanlist vẫn được lập và nạp bằng RSNetWorx for DeviceNet; trong Studio 5000, thiết bị được thêm vào qua Add-on Profile và chương trình thấy dữ liệu của nó dưới dạng mảng vào, mảng ra (ví dụ trong manual là EN2DNR:I.Data[0]). Trang của 1769-SDN ghi 1788-EN2DNR là mã thay thế.

Cách này hợp với nhà máy phải thay bộ điều khiển ngay, chẳng hạn một SLC 500 hay một CompactLogix đời cũ, và muốn để dành thiết bị hiện trường cho lần dừng máy sau. Message tường minh (explicit message) vẫn tới được thiết bị DeviceNet: theo ODVA, một message CIP đi qua lại giữa DeviceNet và EtherNet/IP không phải đổi gì ở lớp ứng dụng, người dùng chỉ cần khai đường đi (path). Điều nó không giải quyết được là vòng đời của các thiết bị còn trên trục, nên chỉ nên coi đây là một giai đoạn.

Thay từng thiết bị

Mỗi họ thiết bị có đường riêng:

• PowerFlex 525 có sẵn cổng EtherNet/IP; adapter 25-COMM-E2P bổ sung hai cổng EtherNet/IP. Biến tần đang truyền thông qua 25-COMM-D có thể chuyển sang dùng cổng có sẵn này. Chi tiết và chỗ khác nhau của command word có trong bài PowerFlex 4/40 lên PowerFlex 525.
• PowerFlex 755 có adapter EtherNet/IP tích hợp; module tùy chọn 20-750-ENETR thêm hai cổng để đi dây nối tiếp hoặc vòng DLR. Bảng đổi card tùy chọn khi lên 755TS có trong bài PowerFlex 755 lên 755TS. Với biến tần PowerFlex Architecture Class đang dùng 20-COMM-D, bản EtherNet/IP tương ứng là 20-COMM-E cũng ở trạng thái Active Mature.
• Rơ-le quá tải E3 và E3 Plus đã ngừng bán từ tháng 10/2019; tài liệu chuyển đổi của Rockwell hướng sang E300 hoặc E200. E300 lắp module truyền thông EtherNet/IP 193-ECM-ETR (Active) hoặc module DeviceNet 193-ECM-DNT. Tài liệu này mô tả chế độ giả lập E3 Plus (emulation mode) cho E300 trên DeviceNet, cần control module Series B, nên nó giúp cho giai đoạn còn ở DeviceNet chứ không giúp bước sang EtherNet/IP.
• POINT I/O. Adapter EtherNet/IP 1734-AENT và 1734-AENTR cùng họ với 1734-ADN; 1734-AENTR đang Active. Trước khi thay adapter trên một thanh I/O có sẵn, kiểm tra dòng backplane và chassis size như trong bài Remote I/O trên EtherNet/IP.
• FLEX I/O. Rockwell ghi 5094-AENTR là mã thay cho 1794-ADN, nghĩa là cả rack phải chuyển sang module FLEX 5000; xem bài chuyển FLEX I/O 1794 sang FLEX 5000.
• I/O lắp trên máy (on-machine). Cả hai adapter ArmorPOINT, bản DeviceNet 1738-ADN12 và bản EtherNet/IP 1738-AENTR, đều đã ngừng bán và không có mã thay thế dự kiến. ArmorBlock EtherNet/IP cũng không phải lời giải lâu dài: 1732E-IB16M12DR đang End of Life với ngày ngừng bán 30/09/2028, và Rockwell ghi khối ArmorBlock 5000 mã 5032-CFGB16M12DR (Active) là mã thay thế. Kiểm tra đầu nối và nguồn của từng khối.

Thay từng thiết bị hợp với nhà máy không dừng được dây chuyền lâu. Thiết bị DeviceNet và EtherNet/IP khi đó chạy song song một thời gian: các nút còn lại vẫn nằm trên scanner DeviceNet hoặc sau bộ chuyển đổi, còn thiết bị đã chuyển nối vào cổng hoặc module EtherNet/IP của bộ điều khiển.

Thay toàn bộ mạng trong một lần dừng máy

Một lần dừng máy thay luôn scanner, trục cáp và mọi thiết bị. Khối lượng việc I/O và biến tần lớn hơn, đổi lại không có giai đoạn chạy lẫn hai mạng và không để lại bộ chuyển đổi nào. Dự án máy body maker ở Crown Đà Nẵng của TDL đi theo cách này: I/O và biến tần DeviceNet chuyển sang EtherNet/IP với adapter POINT I/O, switch Stratix, biến tần PowerFlex 755 và 525; chương trình được thử trước khi dừng máy, rồi lắp đặt và chạy thử trong đợt dừng line 1. Ở nhà máy P&G Việt Nam Đồng An, các máy đóng gói được nâng cấp lần lượt từng máy, máy nào xong thì chạy thử máy đó, trong đó có việc chuyển thiết bị từ DeviceNet sang EtherNet/IP.

Chương trình thay đổi những gì

Scanlist được thay bằng cây I/O. Trên DeviceNet, RSNetWorx for DeviceNet giữ scanlist và xếp từng nút vào vùng nhớ vào/ra của scanner, tổ chức theo DINT. Khi bật Automap on Add, mỗi nút được xếp vào các DINT kế tiếp theo thứ tự; còn với AutoScan, vị trí (offset) được tính từ địa chỉ nút và kích thước cấp phát. Logic ladder đọc bit và word ở các vị trí cố định trong mảng đó. Trên EtherNet/IP, mỗi thiết bị được thêm vào I/O configuration trong Studio 5000 và có kết nối riêng. Add-on Profile của biến tần tạo tag có tên cho logic command và status, reference và feedback, và đặt tên mỗi datalink theo tham số biến tần gán cho nó. Vì vậy mọi chỗ tham chiếu tới mảng cũ đều phải ánh xạ sang tag mới. Hãy lập bảng ánh xạ này trước khi sửa logic, mỗi word hoặc bit đang dùng là một dòng.

Logic điều khiển scanner bỏ đi. Scanner DeviceNet phải ở trạng thái nghỉ (idle) khi nạp scanlist, bằng cách đưa bộ điều khiển về Program hoặc xóa bit CommandRegister.Run của scanner. Logic bật bit này hay đọc trạng thái scanner không còn ý nghĩa trên EtherNet/IP. Tình trạng thiết bị giờ lấy từ trạng thái kết nối của từng module; các mã như 16#0204 được giải thích trong bài lỗi module I/O ControlLogix 16#0204, 16#0203.

Message tường minh đổi đường đi. Lệnh MSG đọc hoặc ghi tham số thiết bị qua scanner DeviceNet phải khai đường đi mới qua module EtherNet/IP. Trên EtherNet/IP, mỗi message chiếm một kết nối, bất kể đường đi qua bao nhiêu thiết bị, và Rockwell khuyên chừa 10% tốc độ gói (packet rate) của module cho message tường minh.

Cấu hình chuyển vào project. Manual của Rockwell cho biến tần PowerFlex 755T có sẵn EtherNet/IP ghi rằng các thông số đặt trong Add-on Profile được lưu trong project của bộ điều khiển, và tính năng Automatic Device Configuration (ADC) tự nạp lại khi biến tần hoặc module tùy chọn thay mới không còn khớp. Với PowerFlex 753/755 dùng 20-750-ENETR, manual của module ghi ADC có từ RSLogix 5000 phiên bản 20 và firmware biến tần 4.001.

Kết nối và RPI phải đếm. Mỗi kết nối EtherNet/IP có chu kỳ RPI (requested packet interval) riêng. Kết nối rack-optimized gom các module số vào một kết nối; module analog phải dùng kết nối trực tiếp (direct). Trang sản phẩm của Rockwell ghi 1756-EN2T và 1756-EN2TR mỗi module có 256 kết nối CIP và 128 kết nối TCP, nên cần đếm số thiết bị và số kết nối trên từng module. Nếu bộ điều khiển còn dùng 1756-ENBT, xem bài 1756-ENBT hết vòng đời.

Mạng thay đổi những gì

Trục DeviceNet cần một điện trở đầu cuối 121 Ω ở mỗi đầu, một bộ nguồn 24 V tính đủ cho các thiết bị, và chỉ một điểm nối đất duy nhất cho V-, vỏ chống nhiễu và dây drain. Hướng dẫn đi cáp của Rockwell có danh sách kiểm tra gồm điện trở đầu cuối, chiều dài trục và nhánh rẽ, sụt áp common-mode trên V- và giới hạn 64 nút; trước khi cấp nguồn, cắt điện rồi đo điện trở giữa CAN_H và CAN_L, giá trị đúng vào khoảng 50–60 Ω.

Sang EtherNet/IP, các bước kiểm tra này nhường chỗ cho sơ đồ switch và bảng địa chỉ IP:

• Cấu trúc mạng. Hình sao qua switch có quản lý (managed switch), nối tiếp qua các thiết bị hai cổng, hoặc vòng DLR. Vòng DLR cần ít nhất một thiết bị cấu hình làm ring supervisor; chức năng này mặc định tắt. Chọn giữa DLR và PRP có trong bài DLR hay PRP.
• Địa chỉ IP. Trừ khi có DHCP server luôn cấp cùng một địa chỉ cho cùng một thiết bị, Rockwell khuyên đặt IP cố định và không cấp động. Với thiết bị có công tắc xoay, giá trị hợp lệ là 001–254, và khi đặt 002–254 thì gateway tự lấy 192.168.1.1, subnet mask 255.255.255.0; vì vậy cần quyết sớm mỗi máy có giữ dải mặc định này hay không.
• Multicast. Manual thiết bị mạng EtherNet/IP của Rockwell liệt kê IGMP snooping (mặc định bật) và querier (mặc định tắt) trong các tính năng của thiết bị mà manual đề cập; hãy kiểm tra thiết lập này trên switch thực tế.
• An ninh mạng. Mạng Ethernet nối tới mạng nhà máy cần chia vùng và luật firewall; xem bài bảo mật PLC Rockwell và các cổng trong bài firewall hệ FactoryTalk.

Tủ điện thay đổi những gì

Cáp DeviceNet mang nguồn 24 V DC đi cùng tín hiệu; ODVA ghi trục chịu tới 8 A tùy loại cáp, và hướng dẫn đi cáp của Rockwell giữ điện áp tại mỗi nút trong khoảng 11 đến 25 V. Một số thiết bị lấy nguồn từ chính sợi cáp đó: các khối ArmorBlock 1732D loại lấy nguồn từ mạng, như 1732D-IB161212D, và tài liệu chuyển đổi E3 của Rockwell ghi E3 Plus lấy 24 V DC từ trục DeviceNet, còn E300 cấp nguồn 24 V DC, 120 V AC hoặc 240 V AC.

EtherNet/IP không mang nguồn đó, nên thiết bị nào trước đây lấy nguồn từ trục thì nay cần nguồn riêng. Tính lại tải 24 V, thêm bộ nguồn và cầu chì khi cần, và chừa chỗ cho switch. Bản thân 1788-EN2DNR cũng cần 24 V DC: 150 mA cho module và 60 mA cho cổng DeviceNet. Nếu giữ lại một phần trục, bộ nguồn DeviceNet vẫn tính theo các thiết bị còn lại, cộng thêm khoảng 10% cho dòng khởi động như hướng dẫn đi cáp đề xuất.

Kế hoạch theo giai đoạn và danh sách kiểm tra

1. Kiểm kê. Online bằng RSNetWorx for DeviceNet, upload mạng và lưu báo cáo. Ghi từng nút: địa chỉ, mã hàng, series, firmware, kích thước I/O và vị trí trong bảng ánh xạ của scanner. Sao lưu chương trình bộ điều khiển và tham số biến tần.
2. Vòng đời. Tra từng mã hàng trên trang Rockwell, ghi tình trạng và mã thay thế được nêu.
3. Chọn cách cho từng khu vực. Với mỗi máy, chọn giữa bộ chuyển đổi, thay từng thiết bị hay thay toàn bộ, và ghi rõ mỗi giai đoạn cần đợt dừng máy nào.
4. Thiết kế. Vẽ kiến trúc EtherNet/IP, cấp địa chỉ IP cố định, chọn switch và ring supervisor, tính lại nguồn 24 V.
5. Chương trình. Lập bảng ánh xạ địa chỉ cũ sang tag mới, thêm Add-on Profile, bỏ logic điều khiển scanner, khai lại đường đi cho lệnh MSG, và thử offline với thiết bị thật trên bàn thử khi có thể.
6. Chuyển đổi tại hiện trường. Cô lập máy, lắp đặt, đặt địa chỉ trước khi nối mạng, nạp chương trình, rồi kiểm tra trạng thái từng kết nối, trạng thái vòng DLR và từng ngõ ra trước khi bàn giao máy.
7. Bàn giao. Cập nhật bản vẽ điện và sơ đồ mạng, lưu chương trình cuối cùng, cấu hình thiết bị và file RSNetWorx cũ làm bản sao lưu.

Phạm vi công việc của TDL được mô tả ở trang chuyển DeviceNet và ControlNet sang EtherNet/IP và mạng công nghiệp và an ninh OT. Với các thiết bị Allen-Bradley đời cũ khác, xem bài lộ trình nâng cấp hệ Allen-Bradley đời cũ.