Modbus là gì ? Giao thức Modbus Hoạt động như thế nào và được sử dụng như thế nào. Giao thức Modbus được dùng rộng rãi trong công nghiệp. Bên cạnh các chuẩn giao tiếp vật lý cơ bản: RS232, RS485 (Serial).

Giao thức Modbus là gì?

Modbus do Modicon phát triển năm 1979. Nay thuộc cty Schneider Electric. Modbus là một giao thức truyền thông với nhiều thiết bị thông qua một cặp dây xoắn đơn. Ban đầu, ngành công nghiệp sử dụng các chuẩn RS232, RS485 để truyền thông. Modbus được sử dụng trên RS485 để đạt tốc độ cao hơn. Khoảng cách truyền xa hơn. Do đó, nó đã nhanh chóng được sử dụng trong ngành tự động hóa. Và công ty này cho ra mắt nó hoàn toàn miễn phí.

Modbus là gì
Modbus là gì

Modbus hoạt động dạng Slave – Master, thường được gọi là “chủ -tớ”. Các thiết bị đo, cảm biến: Cảm biến Pt100, Cảm biến áp suất, cảm biến báo mức sử dụng sóng Radar…được gọi là Slave – tớ. Các thiết bị nhận thông tin như: PLC, PC, hệ thống SCADA được gọi Master – chủ. Tương ứng với một thiết bị đo lường nào đó . Master có thể đọc dữ liệu từ Slave và cũng có thể truyền dữ liệu xuống Slave. Trong mạng Modbus tiêu chuẩn có 1 Master và nhiều nhất 247 Slave. Mỗi Slave là một địa chỉ (Address) tương ứng với một thiết bị đo lường nào đó. Sử dụng mô hình mạng kết nối hình sao. Với truyền thông broadcast. Master sẽ truyền thông tới tất cả các Slave, tuy nhiên chỉ 1 Slave có đúng địa chỉ sẽ gửi phản hồi về.

Kết nối Master - Slave
Kết nối Master – Slave

Các loại truyền thông Modbus hiện nay

Hiện nay có 3 chuẩn truyền thông modbus trong công nghiệp: Modbus ASCII, Modbus RTU, Modbus TCP/IP.

  • Modbus ASCII

Mọi thông điệp truyền thông trong mạng giữa Master và Slave được mã hóa bằng Hexadeci-mal. Theo ASCII 4 bit. Để truyền 1 byte thông tin có ích, nó cần đến 2 byte để truyền.

Ưu điểm có thể kể đến là thiết bị nhận sẽ hạn chế nhận thông tin sai lệch. Nhược điểm là tốn tài nguyên truyền và chậm.

  • Modbus RTU

Thông tin được mã hóa theo hệ nhị phân. Truyền 1 byte truyền thông cho mỗi 1 byte thông tin. Đây là thiết bị lí tưởng đối với RS 232 hay mạng RS485 đa điểm, tốc độ từ 1200 đến 115 baud. Tốc độ phổ biến nhất là 9600 đến 19200 baud. Có thể nói Modbus RTU hiện đang là giao thức truyền thông phổ biến nhất trong ngành tự động hiện nay.

  • Modbus TCP/IP

Đơn giản là Modbus RTU truyền thông qua Ethernet trên nền sử dụng IP cho mỗi thiết bị Slave. Với Modbus TCP/IP, dữ liệu Modbus được đóng gói trong 1 gói tin TCP/IP. Do đó, bất cứ mạng Ethernet đều có thể hỗ trợ truyền thông Modbus TCP/IP. Hiện tại, ngành công nghiệp tự động đã và đang ứng dụng giao thức này rất nhiều. Bởi xu hướng Internet of Thing đang phát triển rất mạnh và rất có lợi khi ứng dụng nó. Nhất là trong ngành tự động có rất nhiều thiết bị đo lường.

Truyền thông Modbus
Truyền thông Modbus -TCP/IP

Modbus hoạt động như thế nào

Modbus hoạt động theo mô hình Master-Slave. Do đó, một thiết bị cần gửi yêu cầu và chờ thiết bị kia phản hồi. Thiết bị khởi tạo truyền thông sẽ thường từ Master. Thiết bị Slave sẽ chờ để nhận thông tin và phản hồi tới Master. Modbus được truyền qua các đường nối tiếp giữa các thiết bị. Thiết lập đơn giản nhất sẽ là một cáp nối tiếp duy nhất kết nối các cổng nối tiếp trên hai thiết bị, Master và Slave.

Master gửi tín hiệu Request đến các Slave. Các Slave chờ và gửi thông tin Respone về lại thiết bị Master.

Tín hiệu request được gửi từ Master device
Tín hiệu request được gửi từ Master device
Tín hiệu respone được gửi từ Slave devices về Master
Tín hiệu respone được gửi từ Slave devices về Master

Dữ liệu gửi đi dưới dạng chuỗi bit nhị phân: 0 và 1.

Tín hiệu gửi dạng bit nhị phân
Tín hiệu gửi dạng bit nhị phân

Lợi ích khi sử dụng Modbus là gì?

  • Phát triền với các ứng dụng IoT trong công nghiệp hiện đai.
  • Cho phép kết nối nhanh chóng, hiệu quả trong mạng hệ thống.
  • Dễ triển khai, bảo trì, quản lý tập trung
  • Kết nối được với các hệ thống giám sát, thu thập dữ liệu cho công tác quản trị, vận hành hệ thống nhà máy.

Tham khảo thêm:

Trả lời

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

ZALO CHAT