Tiểu Luận - Thiết Kế Ngoại Vi Và Kĩ Thuật Ghép Nối - Đề Tài - Tìm Hiểu Về Giao Tiếp Modbus – Tcp

Học Viện Cơng Nghệ Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng Khoa Kĩ Thuật Điện Tử I Môn học: Thiết kế ngoại vi ký thuật ghép nối BÁO CÁO BÀI TẬP Chủ đề: Tìm hiểu giao tiếp Modbus – TCP Nội dung I Giới thiệu giao thức Modbus II Tổng quan Modbus-TCP III Các vấn đề liên quan đến an ninh Modbus-TCP IV Các vấn đề thường gặp cách khắc phục V Tương lai Mosdbus-TCP VI Kết Luận VII.Demo I Giới thiệu giao thức Modbus ❖ Khái niệm: ▪ Là chuẩn giao thức truyền thông công nghiệp ▪ Là giao thức dễ sử dụng ▪ Được coi tiêu chuẩn chung sử dụng hầu hết sản phẩm tự động hóa, thiết bị đo lường điều khiển quy trình công ❖ Phân nghiệpLoại: lớn thị trường Gồm chuẩn: • MODBUS RTU • MODBUS TCP • MODBUS ASCII II Tổng quan Modbus-TCP ❖ Khái niệm • Modbus-TCP thường gọi với tên Modbus truyền qua Ethernet • Là giao thức Modbus RTU với giao diện TCP chạy Ethernet • 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 Hình 1: Kiến trúc hệ thống phương tiện truyền dẫn cho việc nhắn nhúng tin Modbus TCP / IP II Tổng quan Modbus-TCP ❖ Kiến trúc Modbus-TCP: II Tổng quan Modbus-TCP ❖ Các giao thức tầng Modbus TCP II Tổng quan Modbus-TCP ❖ Đặc điểm Mosdbus-TCP ⮚ ⮚ ⮚ ⮚ ⮚ Dựa giao thức TCP/IP Đa luồng, tính đa tảng Cấu hình đơn giản, tốc độ tải nhanh Khả mở rộng Tương thích ❖ Lợi ích Mosdbus-TCP ⮚ ⮚ ⮚ ⮚ ⮚ Tính linh hoạt, ổn định Tính tương thích Tính đơn giản Tính bảo mật Tiết kiệm chi phí II Tổng quan Modbus-TCP Giao thức Giống Khác Mosdbus-TCP Mosdbus-RTU Mosdbus-ASCII ▪ Là giao thức truyền thông môi trường công nghiệp ▪ 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 truyền liệu Sử dụng giao thức truyền thông nối tiếp để truyền liệu Sử dụng kí hiệu ASCII để ma hóa truyền liệu Sử dụng địa IP để xác định thiết bị Sử dụng địa thiết bị gán mạng Mosdbus Sử dụng địa thiết bị gán mạng Mosdbus Cho phép truyền liệu thiết bị mạng LAN WAN Thường sử dụng hệ thống điều khiển cục mạng truyền thông Độ trể TCP thường lớn Mosdbus RTU Thường sử dụng hệ thống điều khiển cục mạng truyền thông ngắn Độ trể RTU thường nhỏ TCP Tốc độ lên đến 100Mbps tùy vào tốc độ mạng Tốc độ baud mức 1200 đến 115200 bit/giây Độ trễ lớn ba Tốc độ mức 300-19200 bit/giây tùy thuộc vào băng thông kết nối II Tổng quan Modbus-TCP ❖ Các ứng dụng Modbus-TCP ▪ Hệ thống nhà thông minh Điều khiển, giám sát ánh sáng, nhiệt độ, thiết bị gia đình thơng minh, hình, hệ thống giải trí ▪ Trong cơng nghiệp ⮚ Điều khiển tự động hóa ⮚ Quản lý tồn nhà thơng minh ⮚ Cơng nghiệp dầu khí khai thác ⮚ Giám sát kiểm sốt lượng ⮚ Xử lý thực phẩm đóng chai ⮚ Điều khiển tàu thủy III Các vấn đề liên quan đến an ninh Modbus-TCP ❖ Các mối đe dọa an ninh ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Thiếu bảo mật, thiếu tính tồn vẹn Khung đơn giản, thiếu xác thực Các thơng điệp khơng mã hóa Modbus TCP khơng có kiểm lỗi Khơng có chế ngăn chặn gửi thông điệp quảng bá Hệ thống điều khiển tích hợp nhiều giao thức truyền thống khác ▪ Hệ thống công nghiệp không thường xuyên cập nhật cập nhật chậm khơng đồng hóa phần mềm III Các vấn đề liên quan đến an ninh Modbus-TCP ❖ Giải pháp: ⮚ Giải pháp Moxa: ⮚ Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến AES ⮚ Bảo mật cho giao thức Modbus TCP IV Các vấn đề thường gặp cách khắc phục ⮚ ⮚ ⮚ ⮚ ⮚ Sai địa IP: Cổng TCP không Lỗi truyền thông Lỗi phần mềm Thiết bị không hỗ trợ Modbus TCP V Tương lai Mosdbus-TCP ❖ Sự phát triển Mosdbus-TCP tương ⮚ Mosdbus-TCP phát triển với lai tính cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày cao ngành công nghiệp ⮚ Một số tiềm phát triển Mosdbus-TCP: • Tăng tốc độ truyền thơng • Tăng tính bảo mật • Hỗ trợ thêm thiết bị • Tính linh hoạt dễ dàng tích hợp • Tích hợp tính đám mây VI Kết Luận ❖ Ưu điểm ▪ Là giao thức truyền thông phổ biến ngành công nghiệp hệ thống điều khiển ▪ Cho phép thiết bị truyền thông với qua mạng Ethermet TCP/IP ▪ Có khả tương thích với thiết bị nhà sản xuất khác nhau, cho phép tích hợp hệ thống khác với ▪ tính đơn giản, dễ sử dụng, tính linh hoạt khả tích hợp ❖ Nhược điểm ▪ Tốc độ truyền thông tương đối chậm so với vác giao thức truyền thông ▪ Khơng có khả bao mật tốt ▪ Khó khăn việc xử lý lỗi truyền thơng VII Demo Mosdbus -TCP ❖ Lưu đồ thuật toán Nếu chưa kết nối với server đợi Start Kết nối với Wifi Gửi liệu lên server In Dashboard Nhận liệu từ server In serial Kết nối với server VII Demo Mosdbus -TCP ❖ Code VII Demo Mosdbus -TCP ❖ Hình ảnh minh họa Cảm ơn Thầy bạn lắng nghe