Thiết kế ngoại vi và kỹ thuật ghép nối đề tài tìm hiểu về giao tiếp tcp

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA ĐIỆN TỬ I -🙞🙜🕮🙞🙜 - Thiết kế ngoại vi ký thuật ghép nối BÁO CÁO Tìm hiểu giao tiếp Modbus – TCP Giảng viên: Dương Quang Duy Nhóm thuyết trình: 11 Nhóm mơn học: 02 Sinh viên thực hiện: Phạm Trung Đức - B19DCDT062 Lê Quốc Hiệp - B19DCDT074 Nguyễn Ngọc Duy - B19DCDT034 Lê Thành Đạt Hà Nội – 2023 - B19DCDT046 Mục Lục Lời cám ơn .5 I Giới thiệu giao thức Modbus II Các khái niệm III Kiến trúc Modbus-TCP Cấu trúc Modbus-TCP Các giao thức tầng sử dụng Modbus TCP .9 IV V Cách thiết lập giao thức truyền bên phát bên thu Mosdbus-TCP 10 Các đặc điểm Mosdbus-TCP 10 Các đặc điểm .10 Điểm giống khác giao thức Mosdbus-TCP, Mosdbus-RTU Mosdbus-ASCII 11 VI Các lợi ích Mosdbus-TCP 12 VII Các ứng dụng Modbus-TCP 12 Ứng dụng hệ thống nhà thông minh .12 Ứng dụng Mosdbus-TCP công nghiệp .13 Úng dụng hệ thống điều khiển giám sát chất lượng 13 VIII Các vấn đề liên quan đến an ninh Modbus-TCP 14 Các mối đe dọa an ninh 14 Các biện pháp bảo mật sử dụng để giảm thiểu mối đe dọa 15 - Giải pháp Moxa: 15 IX Các vấn đề thường gặp cách khắc phục 16 X Tương lai Mosdbus-TCP 16 Sự phát triển Mosdbus-TCP tương lai 16 Sự ảnh hưởng giao thức .17 XI KẾT LUẬN 17 Tầm quan trọng giao thức ứng dụng công nghiệp hệ thống điều khiển 17 Tổng kết giao thức Mosdbus-TCP .18 XII Demo chương trình 18 Lưu đồ thuật toán 18 Code chương trình 18 Hình ảnh minh họa 20 XIII Tài liệu tham khảo .21 Hình ảnh: Hình 1: Giao thức Modbus Hình 2: Mơ hình Modbus-TCP .7 Hình 3: Cấu trúc Modbus-TCP .8 Hình 4: Các giao thức tầng Modbus TCP Hình 5: Lưu đồ thuật toán 18 Hình 6: Hình ảnh minh họa demo 20 Lời mở đầu Ngày với phát triển khoa học công nghệ, nhiều giao thức truyền thông đời, chúng ứng dụng vào đời sống người nhằm nâng cao khả chất lượng sản xuất từ giúp sống trở nên dễ dàng Từ thực tế này, nhóm chúng em tìm hiểu giao thức Mosdbus-TCP, giao thức truyền thông sử dụng rộng rãi, dựa giao thức Mosdbus, ban đầu phát triển cho truyền thoog nối tiếp vào năm 1970 Lời cám ơn Nhóm chúng em chân thành cám ơn Học Viện đưa môn vào giảng dạy để chúng em có thêm kiến thức cách ghép nối, giao thức,…Và nhóm chúng em cám ơn thày Dương Quang Duy tạo điều điện để nhóm có thẻ hồn thành báo cáo I Giới thiệu giao thức Modbus MODBUS là một chuẩn giao thức truyền thông công nghiệp được phát hành phát triển MODICON vào năm 1979, thức thuộc Schneider Electrics vào năm 1996 MODBUS nhanh chóng trở thành trở thành tiêu chuẩn truyền thông ngành công nghiệp tự động hóa tính ổn định, dễ dàng, thuận tiện đặc biệt MIỄN PHÍ trì tổ chức “modbus.org” Hình 1: Giao thức Modbus Hiện nay, MODBUS biết đến sử dụng phổ biến công nghiệp gồm chuẩn: MODBUS RTU, MODBUS TCP MODBUS ASCII Mosdbus-TCP giao thức truyền thông kỹ thuật số lâu đời giao thức phổ biến lý bạn nên làm quen với Modbus Modbus giao thức mạng sử dụng hầu hết ứng dụng công nghiệp ngày Với tính phổ biến, “mở”  giao thức dễ sử dụng, Modbus có mặt lĩnh vực công nghiệp 30 năm qua Modbus coi tiêu chuẩn chung sử dụng hầu hết sản phẩm tự động hóa, thiết bị đo lường điều khiển quy trình cơng nghiệp lớn thị trường II Các khái niệm Modbus TCP thường gọi với tên Modbus truyền qua Ethernet Modbus TCP (cũng ModbusTCP / IP) đơn giản giao thức Modbus RTU với giao diện TCP chạy Ethernet Trong đó, cấu trúc truyền tin Modbus giao thức ứng dụng xác định quy tắc tổ chức liệu độc lập với phương tiện truyền liệu TCP / IP cho phép giao thức điều khiển truyền Giao thức Internet, cung cấp phương tiện truyền dẫn cho việc nhắn tin Modbus TCP / IP Trong đó: Hình 2: Mơ hình Modbus-TCP TCP (Transmission Control Protocol): giao thức điều khiển đường truyền IP (Internet Protocol) giao thức Internet Các giao thức sử dụng giao thức truyền tải cho internet Khi thông tin modbus gửi giao thức này, liệu chuyển tới TCP nơi thơng tin bổ sung đính kèm cấp cho IP IP sau đặt liệu gói (hoặc gói liệu) truyền TCP phải thiết lập kết nối trước truyền liệu, giao thức dựa kết nối Master (hoặc Client Modbus TCP) thiết lập kết nối với Slave (hoặc Server) Server chờ kết nối đến từ Client Sau kết nối thiết lập, Server phản hồi truy vấn từ Client Client ngắt kết nối III Kiến trúc Modbus-TCP Cấu trúc Modbus-TCP Hình 3: Cấu trúc Modbus-TCP a) Transaction identifier: định danh cho yêu cầu Modbus TCP Nó sử dụng để phân biệt yêu cầu khác gửi từ thiết bị khác Trường hợp có độ dài byte b) Protocol identifier: xác định giao thức sử dụng Với Modbus TCP, giá trị trường ln 0x0000 Trường có độ dài byte c) Length: xác định số byte toàn gói tin Modbus TCP Trường có độ dài byte d) Unit identifier: định thiết bị Modbus TCP đích Với Modbus TCP, giá trị trường ln 0x00 Trường có độ dài byte e) Function Code: định chức yêu cầu phản hồi Trường có độ dài byte f) Data: chứa liệu yêu cầu phản hồi Trường có độ dài khác tùy thuộc vào chức yêu cầu phản hồi g) CRC (Cyclic Redundancy Check): xác định tính tồn vẹn gói tin Nó tính tốn tất trường gói tin, ngoại trừ trường CRC Trường có độ dài byte Các giao thức tầng sử dụng Modbus TCP Modbus TCP giao thức truyền thông sử dụng để truyền tải liệu thiết bị mạng TCP/IP Giao thức sử dụng số giao thức tầng để đảm bảo tính ổn định tin cậy việc truyền tải liệu bao gồm: - - TCP/IP: Giao thức internet (TCP/IP) giao thức sử dụng để truyền tải liệu mạng Modbus TCP Nó đảm bảo tính ổn định tin cậy kết nối thiết bị Ethernet: Ethernet giao thức tầng vật lí sử dụng để truyền tải liệu mạng Modbus TCP Nó đảm bảo tính ổn định tốc độ việc truyền tải liệu IP: Giao thức internet (IP) giao thức sử dụng để định vị thiết bị mạng Modbus TCP Nó cho phép thiết bị mạng liên lạc với thơng qua địa IP ARP: Giao thức định danh địa (ARP) sử dụng để dịnh danh địa MAC thiết bị mạng Nó giúp thiết bị mạng tìm thấy địa MAC thiết bị khác Tóm lại, Modbus TCP sử dụng giao thức tầng TCP/IP, Ethernet, IP ARP để đảm bảo tính ổn định, tin cậy tốc độ việc truyền tải liệu thiết bị mạng Hình 4: Các giao thức tầng Modbus TCP IV Cách thiết lập giao thức truyền bên phát bên thu Mosdbus-TCP Để thiết lập giao thức Mosdbus-TCP bên phát bên thu ta cần tuân theo bước sau: Thiết lập địa IP cổng kết nối: trước bắt đầu truyền liệu, bên phát bên thu cần kết nối với mạng TCP/IP, có địa IP cổng kết nối để truyền liệu cho 2 Thiết lập địa Mosdbus-TCP: thiết bị Mosdbus cần cho địa riêng để nhận liệu từ bên phát Bên phát vần biết địa bên thu để truyền liệu đến trúng đích Thiết lập mã chức địa ghi: bên phát cần thiết lập ma chức địa ghi để truyền lệnh cho bên thu Mã chức xác định loại lệnh gửi vào địa ghi xác định ghi cần truyền liệu Gửi yêu cầu truyền liệu: Bên phát gửi yêu cầu truyền liệu đến bên thu cách sử dụng mã chức năng, dịa Mosdbus, mã chức địa ghi thiết lập Dữ liệu truyền gói tin Mosdbus-TCP/IP Bên thu nhân yêu cầu trả lời: Bên thu nhận yêu cầu từ bên phát xác nhận việc nhân yêu cầu Sau đó, bên thu trả lời yêu cầu cách trả lại giá trị ghi yêu cầu gói tin Mosdbus-TCP/IP Xử lý liệu trả lời: Bên phát nhận liệu trả lời từ bên thu xử lý theo cách thích hợp để hiển thị sử dụng liệu hệ thống Sau ví dụ giao thức TCP Ở bọn em lấy ví dụ giao tiếp ESP8266 với Node-red thông qua giao thức TCP ESP8266 sử dụng để kết nối với mạng wifi gửi liệu đến Node-red thông qua kết nối TCP thiết lập với địa IP cổng máy chủ Node-red Dữ liệu chuỗi string sử dụng phần mềm hercules setup utility để thay cho cổng serial monitor V Các đặc điểm Mosdbus-TCP Các đặc điểm Mosdbus-TCP giao thức truyền thông dùng để kết nối thiết bị hệ thống tự động hóa cơng nghiệp Dưới đặc điểm Mosdbus-TCP: - Dựa giao thức TCP/IP: Mosdbus-TCP sử dụng giao thức TCP/IP để truyền thông giưa thiết bị, điều cho phép truyền đặc tuyến đảm bảo tính tồn vẹn liệu Đa luồng: Mosdbus-TCP cho phép nhiều thiết bị kết nối Tính đa tảng: Mosdbus-TCP thiết kế để hoạt động nhiều tảng khác bao gồm thiết bị nhúng, máy tính, máy tính nhúng,… Cấu hình đơn giản: Mosdbus-TCP có cấu trúc đơn giản, dễ dàng để triển khai sử dụng Tốc độ tải nhanh: Mosdbus-TCP cho phép truyền tải liệu với tốc độ nhanh, giúp cải thiện hiệu suất hệ thống Khả mở rộng: Mosdbus-TCP có khả mở rộng dể hỗ trỡ nhiều thiết bị - Tương thích: Mosdbus-TCP giao thức mở, hỗ trợ nhiều nhà sản xuất thiết bị điều khiển giám sát khác nhau, giúp đảm bảo tính tương thích tính linh hoạt hệ thống Điểm giống khác giao thức Mosdbus-TCP, Mosdbus-RTU Mosdbus-ASCII Giống Khác VI Mosdbus-TCP Mosdbus-RTU Mosdbus-ASCII Cả hai giao thức truyền thông môi trường công nghiệp, sử dụng để truyền liệu thiết bị hệ thống điều khiển Đều dựa giao thức truyền thơng Mosdbus Đều sử dụng có chế kiểm sốt lỗi, giúp đảm bảo xác tin cậy trình truyền liệu Sử dụng TCP/IP để Sử dụng giao thức truyền liệu truyền thông nối tiếp để truyền liệu Sử dụng địa IP để Sử dụng địa xác định thiết bị thiết bị gán mạng Mosdbus Cho phép truyền Thường sử dụng liệu thiết bị hệ thống mạng LAN điều khiển cục WAN mạng truyền thơng ngắn Có thể truyền liệu Không thiết kế qua mạng không dây để truyền liệu qua mạng không dây Độ trể TCP Độ trể RTU thường lớn thường nhỏ Mosdbus RTU TCP Tốc độ lên đến Tốc độ baud mức 100Mbps 1200 đến 115200 tùy vào tốc độ mạng bit/giây Các lợi ích Mosdbus-TCP Mosdbus-TCP có nhiều lợi ích sau: Sử dụng kí hiệu ASCII để ma hóa truyền liệu Sử dụng địa thiết bị gán mạng Mosdbus Thường sử dụng hệ thống điều khiển cục mạng truyền thơng Truyền liệu theo dạng kí tự, làm tăng độ trễ trình truyền liệu Độ trễ lớn ba Tốc độ mức 30019200 bit/giây tùy thuộc vào băng thông kết nối - Tính linh hoạt: Mosdbus-TCP giao thức linh hoạt, cho phép truyền thông thiết bị định dạng nào, cho phép tích hợp thiết bị khác vào hệ thơng Tính ổn định: Mosdbus-TCP giao thức đáng tin cậy ổn định, cho phép truyền thơng mơi trường cơng nghiệp khắc nghiệt mà khơng gặp phải vấn đề tín hiệu Tính tương thích: Mosdbus-TCP có tính tương thích cao với thiết bị khác nhau, cho phép tích hợp thiết bị cấu hình để sử dụng giao thức Tính đơn giản: Mosdbus-TCP thiết kế để dễ dàng triển khai sử dụng, giúp giảm thiểu thời gian chi phí cho việc triển khai hệ thống Tính bảo mật: Mosdbus-TCP cung cấp tính bảo mật, bao gồm mã hóa xác thực, giúp bảo vệ liệu hệ thống Tiết kiệm chi phí: với đơn giản thiết kế tính khơi phục tự động, Mosdbus-TCP giúp giảm thiểu chi phí vận hành bảo trì hệ thơng điều khiển Tóm lại, Mosdbus-TCP giao thức truyền thông đánh tin cậy, linh hoạt, dễ triển khai tương thích cao, giúp cho việc tích hợp điều khiển thiết bị hệ thống tự động công nghiệp trở nên dễ dàng hiệu VII Các ứng dụng Modbus-TCP Ứng dụng hệ thống nhà thông minh - Điều khiển ảnh sáng: Mosdbus-TCP sử dụng để điều khiển ánh sáng nhà thông minh, bảo gồm đèn LED, đèn chùm, đèn màu,… Điều khiển nhiệt độ: Mosdbus-TCP sử dụng để điều khiển nhiệt độ hệ thống điều hịa khơng khí, bao gồm cảm biến nhiệt độ thiết bị điều khiển Điều khiển thiết bị gia đình thông minh: Mosdbus-TCP sử dụng để điều khiển thiết bị gia đình thơng minh, bao gồm: máy giặt, máy sấy, máy rửa bát thiết bị khác Điều khiển hình: Mosdbus-TCP sử dụng để điều khiển hình hệ thống nhà thơng minh, bao gồm hình hiển thị thơng minh, hình giải trí thiết bị khác Điều khiển cửa: Mosdbus-TCP sử dụng để điều khiển cửa hệ thống nhà thơng minh, bao gồm cửa chính, cửa sổ thiết bị khác Điều khiển hệ thống giải trí: Mosdbus-TCP sử dụng để điều khiển hệ thống giải trí hệ thống nhà thơng minh, bao gồm đầu đĩa, thiết bị âm thiết bị khác Ứng dụng Mosdbus-TCP công nghiệp Điều khiển tự động hóa: Mosdbus-TCP sử dụng thiết bị điều khiển điều khiển logic lập trình (PLC), cảm biến thiết bị tự động hóa để điều khiển giám sat thiết bị q trình sản xuất - Quản lý tồn nhà thông minh: Mosdbus-TCP sử dụng để kết nối thiết bị hệ thống quản lý tòa nhà thông minh, bao gồm điều khiển ánh sáng, nhiệt độ, đèn báo khẩn cấp hệ thống an ninh Cơng nghiệp dầu khí khai thác: Mosdbus-TCP sử dụng hệ thống khai thác dầu khí để điều khiển thiết bị máy nén khí, máy bơm van Giám sát kiểm soát lượng: Mosdbus-TCP sử dụng hệ thống giám sát kiểm soát lượng, bao gồm quản lý điện tiêu thụ quản lý hệ thống điều hòa Xử lý thực phẩm đóng chai: Mosdbus-TCP sử dụng để kiểm sốt quản lý q trình sản xuất thực phẩm, đóng chai hệ thống liên quan đến sản xuất thực phẩm Điều khiển tàu thủy: Mosdbus-TCP sử dụng hệ thống điều khiển tàu thủy để kiểm soát giám sát thiết bị máy phát điện, hệ thống điều khiển tốc độ hệ thống định vị Tóm lại, Mosdbus-TCP giao thức truyền thông phổ biến sử dụng nhiều ứng dụng khác ngành công nghiệp, giúp quản lý kiểm soát thiết bị trình sản xuất đảm bảo tính ổn định tin cậy hệ thống Úng dụng hệ thống điều khiển giám sát chất lượng - - - - Điều khiển giám sát thiết bị hệ thống sản xuất: Mosdbus-TCP sử dụng để kết nối thiết bị điều khiển giám sát hệ thống sản xuất, bao gồm thiết bị điều khiển logic lập trình (PLC), cảm biến, thiết bị đo lường hệ thống giám sát Hệ thống giám sát kiểm soát lượng: Mosdbus-TCP sử dụng để kết nối thiết bị đo lường lượng giám sát tiêu thụ lượng hệ thống quản lý lượng, bao gồm hệ thống điều hịa khơng khí, chiếu sáng hệ thống lạnh Điều khiển giám sát hệ thống xử lý nước: Mosdbus-TCP sử dụng để kết nối thiết bị điều khiển giám sát hệ thống xử lý nước, bao gồm thiết bị máy bơm, van các thiết bị giám sát chất lượng nước Hệ thống giám sát kiểm sốt tịa nhà thơng minh: Mosdbus-TCP sử dụng để kết nối thiết bị hệ thống quản lý tịa nhà thơng minh, bao gồm thiết bị điều khiển ánh sáng, nhiệt độ, đền báo khẩn cấp hệ thống an ninh Giám sát điều khiển hệ thống an ninh: Mosdbus-TCP sử dụng để kết nối thiết bị hệ thống an ninh, bao gồm thiết bị cửa tự động, hệ thống giám sát video thiết bị giám sát nhiệt độ, khói khí ga VIII Các vấn đề liên quan đến an ninh Modbus-TCP Các mối đe dọa an ninh - Thiếu bảo mật: Tất tin nhắn Modbus truyền dạng văn rõ ràng phương tiện truyền thơng Bằng cách kẻ cơng lắp đặt thiết bị thu phát vào mạng Modbus Kẻ cơng đọc tồn nội dung tin nhắn từ thực hành vi phá hoại - Thiếu tính tồn vẹn: Khơng kiểm tra tính tồn vẹn giao thức ứng dụng Modbus TCP/IP (vì bỏ Error Check CRC) Một kẻ cơng đưa yêu cầu đến Master Slave, từ hồn tồn đưa vào mạng tin nhắn không hợp lệ gây lỗi mạng - Khung đơn giản: Modbus TCP/IP sử dụng TCP/IP Ethernet để mang liệu cấu trúc tin nhắn Modbus thiết bị tương thích với chuẩn mạng (TCP/IP) Tin nhắn Modbus có kích cỡ giới hạn 256 byte Nếu kẻ cơng đưa vào tin nhắn lỗi có kích thước vượt q kích thước cho phép gây nên tình trạng buffer overflow - Thiếu xác thực: Modbus, Modbus TCP yêu cầu sử dụng địa chỉ, mã hàm liệu liên quan, chúng xác minh thơng điệp có hợp lệ hay không hợp lệ nên dễ bị công giả mạo thông điệp, sửa đổi thông điệp ; - Các thơng điệp khơng mã hóa: địa mã hàm thông điệp truyền dạng tường minh dễ dàng giả mạo, bắt giữ, sửa đổi gửi lặp lại thông điệp nhiều lần Có thể chặn bắt thơng tin truyền thơng đến/đi từ thiết bị Modbus mạng tiết lộ thơng tin quan trọng liên quan đến cấu hình sử dụng thiết bị; - Modbus TCP khơng có kiểm lỗi (checksum) cho thông điệp tầng ứng dụng nên dễ dàng tạo lệnh giả mạo, với mã hàm liệu checksum tự động tạo tầng vận chuyển TCP - Khơng có chế ngăn chặn gửi thông điệp quảng bá, tất thiết bị mạng Modbus nhận thông điệp phát có nghĩa thơng điệp quảng bá sử dụng cho công từ chối dịch vụ DoS (Denial of service) - Hệ thống điều khiển tích hợp nhiều giao thức truyền thơng khác kết nối với Modbus để truyền nhận liệu phục vụ chức điều khiển giám sát thiết bị sản xuất Một kẻ cơng thơng qua giao thức khác để truy cập vào liệu tín hiệu thiết bị sử dụng Modbus để thực hành vi phá hoại - Trong hệ thống sử dụng Modbus, trạm điều khiển có chức sử dụng giống thường sử dụng chung thiết kế Một kẻ cơng dùng thơng tin có sẵn từ trạm điều khiển để cơng vào trạm điều khiển khác có chức lặp lại - Các thiết bị điều khiển, thiết bị mạng… thường truy cập vào, tên mật truy cập để mặc định nhà sản xuất Kẻ cơng dùng thơng tin để thâm nhập vào mạng Modbus thực hành động phá hoại - Số lượng kết nối Modbus cho phép nhiều thực tế sử dụng Trong thực tế sử dụng người dùng để mặc định cài đặt nhà sản xuất cho phép số lượng tối đa thiết bị kết nối, kẻ cơng thâm nhập vào, sử dụng địa kết nối chưa dùng đến thực hành động phá hoại - Hệ thống công nghiệp không thường xuyên cập nhật cập nhật chậm không đồng hóa phần mềm Kẻ cơng tận dụng lỗ hổng phiên cũ, thâm nhập vào hệ thống để thực hành vi phá hoại Điều với giao thức môi trường cơng nghiệp nói chung, khơng với riêng Modbus Các biện pháp bảo mật sử dụng để giảm thiểu mối đe dọa - Giải pháp Moxa: Các giải pháp serial-to-Ethernet Moxa cung cấp chức bảo mật khác đáp ứng yêu cầu an ninh mạng khác bạn Nếu muốn tìm thiết bị nối tiếp với Ethernet để bảo mật kết nối mình, bạn tải xuống danh sách kiểm tra để triển khai an ninh mạng công nghiệp thiết bị nối tiếp với Ethernet - Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến AES Là thuật tốn mã hóa khóa đối xứng (mã hóa, giải mã khóa), AES với khóa 128 bit - Bảo mật cho giao thức Modbus TCP Tường lửa hệ thống phát xâm nhập bảo vệ, phát công vào hệ thống SCADA (quá trình bảo mật cho giao thức Modbus TCP).  IX Các vấn đề thường gặp cách khắc phục - Sai địa IP: Khi thiết lập kết nối Modbus TCP, địa IP yêu cầu để kết nối với thiết bị Nếu địa IP được cấp sai, việc kết nối - - - - X thất bại Người dùng cần xác định địa IP xác cấu hình thiết bị Cổng TCP không đúng: kết nối với thiết bị sử dụng Modbus TCP, người dùng cần đản bảo cổng TCP cấu hình Cổng TCP mặc định cho Modbus RCP 502 Tuy nhiên, cấu hình để sử dụng cổng khác Lỗi truyền thơng: Nếu gói liệu Modbus TCP bị bị hỏng trình truyền thơng, kết nối bị đứt Điều xảy có nhiều thiết bị kết nối vào mạng Ethernet mạng Ethernet không ổn định Người dùng sử dụng cơng cụ giám sát mạng để kiểm tra lỗi đảm bảo mạng Ethernet hoạt động ổn định Lỗi phần mềm: Nếu phần mền Modbus TCP thiết bị không hoạt động đúng, kết nối thiết lập Người dùng khắc phục vấn đề cách cài đặt lại phàn mền Modbus TCP sử dụng phần mền Modbus TCP Thiết bị không hỗ trợ Modbus TCP: Một thiết bị không hỗ trợ Modbus TCP, người dùng cần kiểm tra để đảm bảo thiết bị sử dụng hỗ trợ giao thức Nếu khơng, người dùng sử dụng thiết bị chuyển đổi chuyển đổi để chuyển đổi tín hiệu Modbus TCP sang giao thức khác Tương lai Mosdbus-TCP Sự phát triển Mosdbus-TCP tương lai Mosdbus-TCP phát triển với tính cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày cao ngành công nghiệp Một số tiềm phát triển Mosdbus-TCP tương lai bao gồm: - Tăng tốc độ truyền thơng: Một điểm yếu Mosdbus-TCP tốc độ truyền thông thấp so với số giao thức khác Trong tương lai có cải tiến để tăng tốc độ truyền thông Mosdbus-TCP - Tăng tính bảo mật: với việc ngày nhiều thiết bị kết nối với mạng internet, việc đảm bảo an toàn cho liệu truyền qua mạng quan trọng Có thể tương lai Mosdbus-TCP phát triển với tính bảo mật để đảm bảo an toàn cho liệu truyền qua mạng - Hỗ trợ thêm thiết bị mới: Mosdbus-TCP sử dụng rộng rãi thiết bị điều khiển cơng nghiệp tự động hóa Trong tương lai, có thêm nhiều loại thiết bị hỗ trợ với giao thức - Tính linh hoạt dễ dàng tích hợp: tương lai, có nhiều cải tiến để làm cho Mosdbus-TCP linh hoạt dễ dàng tích hợp với hệ thống khác - Tích hợp tính đám mây: với việc đám mây trở thành xu hướng phát triển quan trọng ngành cơng nghiệp, Mosdbus-TCP phát triển XI với tính tích hợp đám mây để tăng cường khả quản lý giám sát từ xa hệ thông điều khiển công nghiệp tự động hóa Sự ảnh hưởng giao thức Trong tương lai giao thức cung cấp tính ưu điểm mà Mosdbus-TCP cung cấp Một số giao thức truyền thống hơn, chẳng hạn OPC-UA (Open platform communications – Unified Architecture), sử dụng để thay Mosdbus-TCP số ứng dụng điều khiển cơng nghiệp tự động hóa OPCUA có tính linh hoạt cung cấp tính bảo mật tốt so với MosdbusTCP Ngoài ra, nhiều nhà sản xuất thiết bị điều khiển công nghiệp hỗ trợ giao thức truyền thông hơn, thay hỗ trợ Mosdbus-TCP Tuy nhiên, Mosdbus-TCP giao thức truyền thông phổ biến sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp tự động hóa Nó có tính đơn giản dễ sử dụng, phù hợp với ứng dụng điều khiển Hơn nữa, hệ thống điều khiển, thường sử dụng Mosdbus-TCP Do đó, việc chuyển giao sang giao thức khác gây rắc rối tốn Vì vậy, dù có phát triển giao thức hơn, Mosdbus-TCP có vị trí quan trọng tiếp tục sử dụng ứng dụng điều khiển cơng nghiệp tự động hóa KẾT LUẬN Tầm quan trọng giao thức ứng dụng công nghiệp hệ thống điều khiển Mosdbus-TCP sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp hệ thống điều khiển, bới cấp cách dễ dàng để truyền thơng thiết bị hệ thống điều khiển Các ứng dụng sử dụng Mosdbus-TCP gồm: - Hệ thống điều khiển công nghiệp - Hệ thống giám sát khiển sốt tịa nha - Hệ thống lượng tái tạo - Hệ thống an ninh Tầm quan Mosdbus-TCP ứng dụng công nghiệp hệ thống điều khiển nằm tính đơn giản dễ sử dụng nó, giúp cho việc truyền thơng thiết bị trở nên dễ dàng Ngoài ra, Mosdbus-TCP cung có tính ổn định cao, đảm bảo tính liên tục đáng tin cậy hệ thống Vì vậy, Mosdbus-TCP giao thức truyền thông quan trọng ngành công nghiệp hệ thống điều khiển Tổng kết giao thức Mosdbus-TCP Mosdbus-TCP giao thức truyền thông phổ biến ngành công nghiệp hệ thống điều khiển Nó cho phép thiết bị truyền thơng với qua mạng Ethermet TCP/IP Mosdbus-TCP có nhiều ưu điểm, bao gồm tính đơn giản, dễ sử dụng, tính linh hoạt khả mở rộng Bên cạnh đó, Mosdbus-TCP XII có khả tương thích với thiết bị nhà sản xuất khác nhau, cho phép tích hợp hệ thống khác với Tuy nhiển, Mosdbus-TCP có số hạn chế, chẳng hạn tốc độ truyền thông tương đối chậm so với vác giao thức truyền thơng hơn, khơng có khả bao mật tốt khó khăn việc xử lý lỗi truyền thơng Từ ta có kết luận, Mosdbus-TCP giao thức truyền thông quan trọng phỏ biến ngành công nghiệp hệ thống điều khiển Nó có ưu điểm lớn tính đơn giản, tính linh hoạt khả tích hợp, cần phải sử dụng với cẩn trọng để đảm bảo tính an tồn độ tin cậy hệ thống Demo chương trình Lưu đồ thuật tốn Hình 5: Lưu đồ thuật tốn Code chương trình #include #include #include WiFiClient client; const char *ssid = "JohnWick_2.4GHz"; const char *password = "tamsotam"; const char *host = "192.168.1.154"; const int port = 5000; String message_rev = ""; String message_send = ""; void setup() { Serial.begin(9600); WiFi.begin(ssid, password); Serial.println("Connecting"); WiFi.reconnect(); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(""); Serial.print("Connected to WiFi network with IP Address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); } while (!client.connect(host, port)) { delay(500); } Serial.print("Connected to Server: "); Serial.println(host); void loop() { while (client.available()) { char c = (char)client.read(); message_rev += c; delay(1); } if (message_rev.length() > 0) { Serial.println(message_rev); message_rev = ""; } } while (Serial.available()) { char c = (char)Serial.read(); message_send += c; if (c == '\n') { client.write(message_send.c_str()); message_send = ""; } } Hình ảnh minh họa Hình 6: Hình ảnh minh họa demo XIII Tài liệu tham khảo Link: - https://vjst.vn/Images/Tapchi/2019/1B/Bai3-pages-15-23.pdf https://www.moxa.com/en/articles/four-must-know-checkpoints-for-bettercybersecurity - https://www.peritec.vn/knowledgebase/modbus-phan-4-cac-chuan-modbus-dangpho-bien-modbus-tcp-ip/ - https://batiea.com/bai-viet/modbus-la-gi-phan-biet-giao-thuc-truyen-thong-tcprtu-va-ascii - https://tenten.vn/tin-tuc/tcp-ip-la-gi/ - - https://batiea.com/bai-viet/modbus-la-gi-phan-biet-giao-thuc-truyen-thong-tcprtu-va-ascii? fbclid=IwAR0_9vwiEp5E2SotIDS1zInY_vdsWZUzSQFunKjafKd4ONY0AtZYn ZN1ZoY https://kythuatdo.vn/modbus-la-gi/