Giao Thức Modbus: Mở Ra Một Thế Giới Với Con Đường IoT

Giao thức Modbus đã không còn xa lạ với ngành công nghiệp hiện nay. Với sự phát triển của Internet of Things (IoT), Modbus đã trở thành một công cụ quan trọng để kết nối và truyền thông giữa các thiết bị trong mạng hệ thống. Hãy cùng tìm hiểu về giao thức Modbus – một câu chuyện về sự tiến bộ và đột phá trong công nghệ truyền thông!

Giao thức Modbus là gì?

Modbus là một giao thức truyền thông được phát triển bởi Modicon vào năm 1979. Giao thức này cho phép truyền thông giữa các thiết bị thông qua cặp dây xoắn đơn, sử dụng các chuẩn giao tiếp vật lý như RS232 và RS485. Trên nền tảng RS485, Modbus đạt được tốc độ truyền cao hơn và khoảng cách truyền xa hơn, từ đó nhanh chóng được áp dụng rộng rãi trong ngành tự động hóa.

Bạn đang xem: Giao Thức Modbus: Mở Ra Một Thế Giới Với Con Đường IoT

Giao thức Modbus hoạt động dưới mô hình Slave – Master, thường được gọi là “chủ – tớ”. Các thiết bị đo, cảm biến như 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 là Master – chủ. Mỗi mạng Modbus tiêu chuẩn có 1 Master và tối đa 247 Slave. Mỗi Slave có một địa chỉ tương ứng với một thiết bị đo lường. Mạng Modbus có mô hình kết nối hình sao, với khả năng truyền thông broadcast. Master sẽ gửi thông điệp tới tất cả các Slave, nhưng chỉ có một Slave chính xác sẽ phản hồi lại.

Các loại truyền thông Modbus hiện nay

Hiện nay, có ba chuẩn truyền thông Modbus phổ biến trong ngành công nghiệp: Modbus ASCII, Modbus RTU và Modbus TCP/IP.

• Modbus ASCII: Mọi thông điệp truyền thông trong mạng giữa Master và Slave được mã hóa bằng Hexadecimal theo chuẩn ASCII 4 bit. Để truyền một byte thông tin, cần sử dụng hai byte để truyền. Điều này giúp giới hạn sai số trong quá trình truyền thông, nhưng đồng thời làm chậm tốc độ truyền.

• Modbus RTU: Thông tin được mã hóa dưới dạng hệ nhị phân. Mỗi byte thông tin được truyền thông bằng một byte truyền thông. Đây là giao thức phổ biến nhất trong ngành tự động hóa hiện nay, phổ biến trên giao tiếp RS232 và mạng RS485. Tốc độ truyền thông phổ biến từ 9600 đến 19200 baud.

• Modbus TCP/IP: Giao thức Modbus RTU được truyền thông qua Ethernet, sử dụng IP cho mỗi thiết bị Slave. Với Modbus TCP/IP, dữ liệu Modbus được đóng gói trong các gói tin TCP/IP. Điều này giúp giao thức này tương thích với mọi mạng Ethernet và phù hợp với xu hướng phát triển của Internet of Things trong ngành tự động hóa.

Modbus hoạt động như thế nào?

Modbus hoạt động theo mô hình Master-Slave. Một thiết bị sẽ gửi yêu cầu và chờ đợi thiết bị kia phản hồi. Thông thường, thiết bị khởi tạo truyền thông là Master, trong khi các thiết bị phản hồi là Slave. Giao thức Modbus được truyền qua các đường kết nối giữa các thiết bị, và đơn giản nhất là một cáp nối tiếp duy nhất kết nối các cổng nối tiếp trên Master và Slave.

Master gửi tín hiệu yêu cầu đến các Slave và chờ đợi phản hồi từ chúng.

Tín hiệu request được gửi từ Master device

Tín hiệu response được gửi từ Slave devices về Master

Dữ liệu trong giao thức Modbus được truyền đi dưới dạng chuỗi bit nhị phân gồm các giá trị 0 và 1.

Lợi ích khi sử dụng Modbus

Sử dụng giao thức Modbus mang lại nhiều lợi ích trong ngành công nghiệp hiện đại:

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

Đường dẫn Izumi.Edu.VN là nguồn tài liệu hữu ích để bạn tìm hiểu thêm về giao thức Modbus và các ứng dụng trong công nghiệp hiện đại.

Được viết bởi Izumi.Edu.VN – Nơi chia sẻ những bí mật hữu ích với bạn!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện