Truyền thông Modbus – Giải pháp tự động hóa công nghiệp

Truyền thông Modbus RTU/TCP/ASCII – Với nhu cầu tự động hóa công nghiệp ngày càng lớn. Để thuận tiện trong quy trình giám sát cũng như kiểm soát chất lượng và sản lượng đầu ra. Một hệ thống tự động hóa luôn luôn phải có mảng truyền thông giữa các thiết bị để giao tiếp dữ liệu. Vậy truyền thông được sử dụng phổ biến nhất là loại truyền thông nào ?

Truyền thông Modbus – Giải pháp tự động hóa công nghiệp

Truyền thông Modbus là một giao thức truyền thông tiêu chuẩn. Được sử dụng rộng rãi trong việc giao tiếp giữa các thiết bị điện tử công nghiệp. Như bộ điều khiển PLC (Programmable Logic Controller), thiết bị đo đạc, máy tính công nghiệp và các thiết bị điện tử khác. Giao thức này cho phép truyền dữ liệu giữa các thiết bị. Thông qua các kết nối vật lý như RS-232, RS-485, TCP/IP, và các phương tiện truyền thông khác.

Tổng quan: 

Modbus được phát triển bởi Modicon vào năm 1979. Và đã trở thành một trong những giao thức truyền thông công nghiệp phổ biến nhất trên toàn thế giới. Giao thức này dựa trên kiến trúc Master-Slave, trong đó một thiết bị kiểm soát (Master) giao tiếp với một hoặc nhiều thiết bị (Slave) để truyền và nhận dữ liệu.

Trong giao thức Modbus, dữ liệu được truyền dưới dạng các gói tin có cấu trúc. Bao gồm địa chỉ của thiết bị, mã chức năng, thông tin dữ liệu và kiểm tra độ tin cậy của gói tin. Giao thức này hỗ trợ nhiều loại truyền thông khác nhau. Như RTU (Remote Terminal Unit), ASCII và TCP/IP, giúp nó linh hoạt và có thể sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong ngành công nghiệp.

Modbus
Modbus

Các dạng Modbus thông dụng:

Trong công nghiệp – tự động hóa ngày nay, có 3 dạng truyền thông phổ biến và dễ thực hiện là:

  • Modbus RTU: 

Giao thức Modbus RTU là một trong các biến thể của giao thức Modbus, được sử dụng rộng rãi trong việc truyền thông giữa các thiết bị trong hệ thống tự động hóa công nghiệp. “RTU” trong Modbus RTU viết tắt của “Remote Terminal Unit”.

là loại giao thức mở, sử dụng đường truyền vật lý RS-232 hoặc RS485 và mô hình master-slave. Đây là dạng đường truyền được sử dụng rộng rãi trong môi trường công nghiệp, tự động hóa hay BMS(Building Management systerm)

Mã hóa dưới dạng nhị phân với 1 byte dữ liệu và 1 byte truyền thông có tốc độ truyền 9600 – 57600 baud.

modbusRTU
modbusRTU
  • Modbus TCP: 

Loại này là loại giao thức thuộc lớp “ứng dụng”, các dữ liệu đã được đóng gói sẳn. Và được đặt gắn 1 địa chỉ IP của mỗi thiết bị ở nơi cần gửi đi. TCP là lớp vận chuyển, đảm bảo việc truyền nhận dữ liệu được chính xác và đến đúng địa điểm.

Modbus TCP/IP là một biến thể của giao thức Modbus được thiết kế để hoạt động trên mạng TCP/IP, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp và các ứng dụng mạng. “TCP/IP” đề cập đến giao thức truyền thông được sử dụng trên Internet và mạng nội bộ của các tổ chức.

Điểm khác biệt chính của Modbus TCP/IP so với các biến thể khác của Modbus là cách nó giao tiếp qua mạng TCP/IP thay vì các giao diện vật lý như RS-232 hoặc RS-485. Điều này cho phép truyền dữ liệu qua mạng Ethernet hoặc Wi-Fi. Mở ra khả năng giao tiếp giữa các thiết bị trên cùng một mạng hoặc kể cả qua Internet.

Modbus TCP/IP
Modbus TCP/IP
  • Modbus ASCII:

Modbus ASCII là một biến thể khác của giao thức truyền thông Modbus. Nơi dữ liệu được truyền dưới dạng các ký tự ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Thay vì dưới dạng nhị phân như trong RTU. “ASCII” đề cập đến hệ thống mã hóa dùng để biểu diễn các ký tự thông dụng bằng các con số.

Điểm đặc biệt của Modbus ASCII là dữ liệu được truyền dưới dạng các ký tự ASCII. Mỗi gói tin bao gồm các byte dữ liệu và một byte kiểm tra độ tin cậy. Thường sử dụng kiểu kiểm tra LRC (Longitudinal Redundancy Check) hoặc CRC (Cyclic Redundancy Check).

Modbus ASCII thường ít được sử dụng hơn so với Modbus RTU trong các ứng dụng tự động hóa công nghiệp. Do tốc độ truyền dữ liệu thấp hơn và chi phí xử lý trên các thiết bị nhúng có thể cao hơn. Tuy nhiên, nó vẫn được sử dụng trong một số ứng dụng đặc biệt, hoặc khi tích hợp với các hệ thống yêu cầu dễ dàng hiểu và gỡ lỗi.

Modbus ASCII
Modbus ASCII

Lợi ích của modbus: 

Giao thức Modbus mang lại nhiều lợi ích trong các hệ thống tự động hóa. Và kiểm soát công nghiệp. Dưới đây là một số lợi ích chính:

  1. Phổ biến và tiêu chuẩn:. Là một trong những giao thức truyền thông công nghiệp phổ biến nhất trên thế giới. Cược sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Sự phổ biến này giúp dễ dàng tích hợp và mở rộng hệ thống.
  2. Dễ dàng tích hợp và sử dụng:. Modbus cung cấp một giao diện truyền thông đơn giản và dễ sử dụng. Giúp việc tích hợp các thiết bị và hệ thống trở nên dễ dàng hơn. Các thiết bị hỗ trợ Modbus thường có sẵn trên thị trường. Và có nhiều tài liệu hướng dẫn và hỗ trợ.
  3. Đa dạng kết nối:. Hỗ trợ nhiều loại kết nối vật lý như RS-232, RS-485, Ethernet và Wi-Fi. Cho phép truyền dữ liệu qua nhiều loại mạng và phương tiện truyền thông khác nhau.
  4. Tính linh hoạt và mở rộng:. Cho phép tích hợp nhiều loại thiết bị và hệ thống khác nhau. Từ các cảm biến đến các bộ điều khiển và máy tính công nghiệp. Hệ thống Modbus có thể mở rộng dễ dàng. Bằng cách thêm các thiết bị mới hoặc mở rộng mạng.

  5. Hiệu suất cao:. Các biến thể như Modbus RTU và Modbus TCP/IP. Có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ cao, giúp giảm độ trễ và tăng hiệu suất của hệ thống tự động hóa.
  6. Tiết kiệm chi phí:. Vì Modbus là một giao thức phổ biến và được nhiều nhà sản xuất thiết bị hỗ trợ. Việc tích hợp và mở rộng hệ thống thường ít tốn kém hơn so với việc sử dụng các giao thức truyền thông tùy chỉnh.

Tóm lại, Modbus mang lại nhiều lợi ích đáng kể trong việc giao tiếp và kiểm soát các thiết bị trong hệ thống tự động hóa và công nghiệp, từ tính linh hoạt đến hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí.

Modbus RTU
Modbus RTU

>>Tham khảo tài liệu về Giao thức Modbus

Nơi cung cấp vật tư, thiết bị tự động chính hãng-New của Siemens uy tín hàng đầu Việt Nam:

CÔNG TY TNHH VẬT TƯ NHÀ MÁY VIỆT NAM

Đ/c: 07 Đường số 9, Khu phố 6, Phường Hiệp Bình Chánh, TP Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh

MST : 0314073383

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *