[tintuc]
MODBUS do Modicon (hiện nay thuộc Schneider Electric) phát triển năm
1979, là một phương tiện truyền thông với nhiều thiết bị thông qua một cặp dây
xoắn đơn. Ban đầu, nó hoạt động trên RS232, nhưng sau đó nó sử dụng cho cả
RS485 để đạt tốc độ cao hơn, khoảng cách dài hơn, và mạng đa điểm (multi-drop).
MODBUS đã nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn thông dụng trong ngành tự động hóa,
và Modicon đã cho ra mắt công chúng như một protocol miễn phí.
MODBUS là một hệ thống “chủ - tớ”, “chủ” được kết nối với một hay nhiều
“tớ”. “Chủ” thường là một PLC, PC, DCS, hay RTU. “Tớ” MODBUS RTU thường là các
thiết bị hiện trường, tất cả được kết nối với mạng trong cấu hình multi-drop.
Khi một chủ MODBUS RTU muốn có thông tin từ thiết bị, chủ sẽ gửi một thông điệp
về dữ liệu cần, tóm tắt dò lỗi tới địa chỉ thiết bị. Mọi thiết bị khác trên
mạng sẽ nhận thông điệp này nhưng chỉ có thiết bị nào được chỉ định mới có phản
ứng.
Các thiết bị trên mạng MODBUS không thể tạo ra kết nối;
chúng chỉ có thể phản ứng. Nói cách khác, chúng “lên tiếng” chỉ khi được “nói
tới”. Một số nhà sản xuất đang phát triển các thiết bị lai ghép hoạt động như
các tớ MODBUS, tuy nhiên chúng cũng có “khả năng viết”, do đó làm cho chúng trở
thành các thiết bị chủ ảo.
Các
chuẩn modbus nào đang được sử dụng phổ biến?
Hiện nay, có 03 chuẩn modbus đang được sử dụng phổ biến trong công nghiệp
- tự động hóa là: Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP.
Vậy, 3 chuẩn này có gì giống và khác nhau?
Tất
cả thông điệp được gửi dưới cùng một format. Sự khác nhau duy nhất giữa 3 loại
MODBUS là cách thức thông điệp được mã hóa. Cụ thể:
·
Modbus ASCII: Mọi thông điệp được mã hóa bằng hexadeci-mal,
sử dụng đặc tính ASCII 4 bit. Đối với mỗi một byte thông tin, cần có 2 byte
truyền thông, gấp đôi so với MODBUS RTU hay MODBUS/TCP. Tuy nhiên, MODBUS
ASC II chậm nhất trong số 3 loại protocol, nhưng lại thích hợp khi modem điện
thoại hay kết nối sử dụng sóng radio do ASC II sử dụng các tính năng phân định
thông điệp. Do tính năng phân định này, mọi rắc rối trong phương tiện truyền
dẫn sẽ không làm thiết bị nhận dịch sai thông tin. Điều này quan trọng khi đề
cập đến các modem chậm, điện thoại di động, kết nối ồn hay các phương tiện
truyền thông khó tính khác.
·
Modbus RTU: Dữ liệu được mã hóa theo hệ nhị phân, và chỉ
cần một byte truyền thông cho một byte dữ liệu. 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. MODBUS RTU là protocol công nghiệp được sử dụng
rộng rãi nhất, do đó hầu như trong bài viết này chỉ tập trung đề cập đến cơ sở
và ứng dụng của nó. Thông tin chi tiết về giao thức Modbus RTU .
·
Modbus TCP: MODBUS/TCP đơn giản là MODBUS qua Ethernet.
Thay vì sử dụng thiết bị này cho việc kết nối với các thiết bị tớ, do đó các
địa chỉ IP được sử dụng. Với MODBUS/TCP, dữ liệu MODBUS được tóm lược đơn giản
trong một gói TCP/IP. Do đó, bất cứ mạng Ethernet hỗ trợ MODBUS/ IP sẽ ngay lập
tức hỗ trợ MODBUS/TCP.
Modbus gateway là gì?
Modbus gateway là một thiết bị cho phép chuyển
đổi qua lại giữa giao thức Modbus RTU và Modbus TCP. Thông thường thiết bị
sẽ có 01 cổng serial ( RS232/RS485) và 01 cổng Ethernet.
Tại sao lại là 2 giao thức này? vì hai giao
thức này phổ biến, đại diện cho 02 loại cổng vật lý là serial (RS232/RS485) và
ethernet (cổng RJ45). Thiết bị công nghiệp dùng ở hiện trường hiện nay, nhiều
thiết bị chỉ hỗ trợ Modbus RTU, hoặc chỉ hỗ trợ Modbus TCP, hoặc hỗ trợ cả 2.
Do đó, để kết nối các thiết bị trường này vào hệ thống modbus chung của nhà
máy, xí nghiệp thì sẽ cần 01 thiết bị phiên dịch được gọi là Modbus
Gateway.
