Modbus là gì? Modbus Protocol hoạt động thế nào? Có mấy loại Modbus ?

Modbus là gì?

09-07-2020 Nồi Hơi Đốt Củi

Trong thời đại 4.0 như hiện nay, với sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp hóa, tự động hóa. Điều này đòi hỏi các thiết bị công nghiệp phải đạt yêu cầu tối ưu, đặc biệt là yêu cầu về Modbus. Vậy Modbus là gì và Modbus có thể làm gì cho các ứng dụng của chúng ta?

Modbus là gì?

Modbus là gì?

  • Giao thức Modbus được phát triển vào năm 1979 bởi Modicon, Incorporated; dành cho các hệ thống tự động hóa công nghiệp và bộ điều khiển lập trình Modicon. Nó đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn công nghiệp; để chuyển thông tin I / O rời rạc / tương tự và đăng ký dữ liệu giữa các thiết bị giám sát và kiểm soát công nghiệp. Modbus hiện là giao thức miền công khai, được chấp nhận rộng rãi; yêu cầu phải có giấy phép, nhưng không yêu cầu trả tiền bản quyền cho chủ sở hữu của nó.

  • Nói một cách đơn giản; nó là một phương thức được sử dụng để truyền thông tin qua các đường nối tiếp giữa các thiết bị điện tử. Thiết bị yêu cầu thông tin được gọi là Modbus Master và thiết bị cung cấp thông tin là Modbus Slaves.
  • Trong mạng Modbus tiêu chuẩn thường có 1 Master và tối đa 247 Slaves; mỗi Slave có 1 địa chỉ Slave duy nhất từ 1 đến 247. Master cũng có thể viết thông tin cho Slaves. 

Master – Slaves là gì?

Modbus là gì?

Giống như máy khách (Master) và máy chủ (Slave). Ví dụ: một nhà hàng là nơi có Máy chủ ( chủ nhà hàng), Người phục vụ và Khách hàng (máy khách). Máy chủ sẽ đến gặp khách hàng để gọi và cung cấp cho Khách hàng bất cứ điều gì mà Khách yêu cầu. 

Chỉ có khách hàng mới có thể đặt lệnh, giống như đặt hàng. Máy chủ phản hồi bằng cách cung cấp dữ liệu được yêu cầu cho máy Khách.

Modbus dùng để làm gì?

Modbus là gì?

  • Modbus là một giao thức mở; vì nó xác định các quy tắc để tổ chức và giải thích dữ liệu. Nhưng vẫn đơn giản là một cấu trúc nhắn tin, độc lập với lớp vật lý bên dưới. Vì nó dễ hiểu, có sẵn miễn phí và có thể truy cập được cho mọi người. Do đó nó đã trở thành một giao thức rất phổ biến; được sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất công nghiệp. 
  • Nó được sử dụng trong các hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA); để liên kết màn hình giám sát với các thiết bị đầu cuối từ xa (RTU). 
  • Modbus được sử dụng để truyền tín hiệu từ các thiết bị; và bảng điều khiển đến bộ điều khiển hoặc hệ thống thu thập thông tin.
  • Nó cho phép truyền tín hiệu liên lạc giữa nhiều thiết bị được liên kết trong cùng một mạng.

Modbus có một số biến thể tùy thuộc vào loại cổng nối tiếp hoặc thậm chí Ethernet: Modbus RTU, Modbus TCP / IP, Modbus RS485, Modbus ASCII và Modbus UDP / IP. Ngoài ra, có một Modbus Poll là một trình giả lập được các nhà phát triển sử dụng để xác định tính hiệu quả của giao thức Modbus.

Modbus là gì?

Ví dụ về Modbus trong hệ thống SCADA

Modbus RTU là gì?

  • Modbus RTU được coi là phương tiện truyền thông phổ biến nhất trong công nghệ tự động hóa công nghiệp. Nó là phương pháp được sử dụng nhiều nhất để liên kết các thành phần; thiết bị, mạng, hệ thống điện tử công nghiệp.
  • Là một giao thức nối tiếp mở. được sử dụng trong giám sát và kiểm soát công nghiệp hiện đại. Giao thức sử dụng giao diện nối tiếp là RS-232 vaf RS-485 để truyền dữ liệu; và được hổ trợ bởi các hệ thống như SCADA, HMI hay các chương trình thu thập dữ liệu khác. 

Modbus TCP/IP là gì?

  • Nó đơn giản là giao thức Modbus RTU và giao diện TCP chạy trên Ethernet. 
  • TCP / IP đề cập đến Giao thức điều khiển truyền và Giao thức Internet, cung cấp phương tiện truyền cho tin nhắn Modbus TCP / IP.
  • Nói một cách đơn giản, TCP / IP cho phép các khối dữ liệu nhị phân được trao đổi giữa các máy tính. Nó cũng là một tiêu chuẩn trên toàn thế giới, đóng vai trò là nền tảng cho World Wide Web. Chức năng chính của TCP là đảm bảo rằng tất cả các gói dữ liệu được nhận chính xác; trong khi IP đảm bảo rằng các thông điệp được xử lý và định tuyến chính xác. Lưu ý rằng kết hợp TCP / IP chỉ là một giao thức truyền tải; và không xác định ý nghĩa của dữ liệu hoặc cách hiểu dữ liệu (đây là công việc của giao thức ứng dụng, Modbus trong trường hợp này).

Sự khác biệt giữa Modbus RTU so với Modbus TCP / IP là gì?

  • Modbus RTU hoạt động sử dụng giao thức nối tiếp RS-485. Trong đó Modbus TCP / IP là giao thức Modbus RTU với giao diện TCP chạy Ethernet.
  • Modbus RTU: mã hóa dạng nhị phân với 1 byte dữ liệu vad 1 byte truyền thông có tốc độ truyền 9600 – 57600 baud.
  • ASC II : được mã hóa haxadecimal – 4 bit, cần 2 byte truyền thông cho 1 byte thông tin.
  • Modbus TCP/IP: là Modbus RTU qua internet hay còn gọi là Modbus IP; tương ứng với một điạ chỉ là một IP.

Ngày nay, Modbus IP đang dần được sử dụng ở mọi nơi có internet do sự tiện lợi của nó hơn các loại Modbus khác.

Modbus RS485 là gì?

Giao thức Modbus- 485 là một giao thức sử dụng các tín hiệu điện khác nhau để vận chuyển dữ liệu nối tiếp.  Nó xác định kết nối giữa máy chủ và thiết bị ; cho phép truy vấn giám sát và cấu hình thiết bị. Modbus RS-485 có thể kết nối đa điểm ( nhiều thiết bị được kết nối với cùng một cáp tín hiệu).

Làm thế nào để Modbus hoạt động?

Modbus là một giao thức đáp ứng yêu cầu được thực hiện bằng mối quan hệ chủ- nô. Một thiết bị phải bắt đầu một yêu cầu và sau đó chờ phản hồi. Thiết bị khởi tạo ( chủ) có trách nhiệm bắt đầu mọi tương tác. Thông thường, chủ sẽ là hệ thống giao diện máy người ( HMI); hoặc là hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu ( SCADA). Nô lệ là cảm biến, bộ điều khiển logic lập trình (PLC) hoặc bộ điều khiển tự động hóa lập trình (PAC). 

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.

Modbus là gì?

Dữ liệu được gửi dưới dạng chuỗi số và số 0 được gọi là bit. Mỗi bit được gửi dưới dạng điện áp. Số không được gửi dưới dạng điện áp dương và một số là âm. Các bit được gửi rất nhanh. Tốc độ truyền thông thường là 9600 baud (bit trên giây).

Lợi ích khi sử dụng Modbus là gì?

  • Phát triển với các ứng dụng công nghiệp
  • Dễ dàng triển khai và bảo trì
  • Di chuyển các bits và words mà không đặt nhiều hạn chế với các nhà cung cấp.
  • Là giao thức công khai,  miễn phí để tải xuống  và không có bản quyền.
  • Cho phép liên lạc nhanh chóng và hiệu quả giữa các thiết bị trong mạng.
  • Kết nối một hệ thống giám sát với các thiết bị đầu cuối từ xa trong một hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu.

Trên đây là một vài thông tin về Modbus. Hy vọng rằng, sau khi đọc bài viết các bạn đã hiểu được Modbus là gì? Những đặc điểm của Modbus là gì? Và những lợi ích mà Modbus đem lại cho ứng dụng của bạn là gì rồi nhé!

Bài viết tham khảo:

Công ty TNHH Kỹ Thuật Tự Động Hưng Phát chúng tôi là đại diện bán hàng của hãng Seneca – Italy tại thị trường Việt Nam. Chúng tôi nhập hàng với số lượng lớn, giá tốt nhất dành cho quý công ty thương mại, nhà thầu công trình,…Quý khách có nhu cầu hoặc tư vấn thiết bị hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được phục vụ.

Mọi chi tiết xin liên hệ : 

Nguyễn Long Hội ( Mr )

Số Điện Thoại : 0981.881.757 (Zalo)

Email : hoi.nguyen@huphaco.vn

Web : prosensor.vn

Sản phẩm liên quan

Đối tác

  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco