CHƢƠNG 2 : GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG
3.6.1.2.Giới thiệu về giao thức Modbus RTU
3.6. Các giao thức truyền thông đƣợc sử dụng
3.6.1.2.Giới thiệu về giao thức Modbus RTU
Modbus RTU – Giao thức này dựa trên nền tảng chính là RS485 (hoặc có thể là RS232) .Giao thức sử dụng cổng truyền thông nối tiếp và ứng dụng cho các giao thức truyền thông nhỏ gọn , được biểu diễn với kiểu dữ liệu số nhị phân. Định dạng RTU theo các lệnh /dữ liệu với một cơ chế kiểm tra lỗi tuần hoàn để đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu . Một gói tin của RTU phải được truyền liên tục mà khơng có khoảng ngắt giữa các ký tự [5]
Kết nối phần cứng
Trong một mạng giao tiếp các thiết bị sử dụng giao thức Modbus RTU, các cảm biến hoặc các cơ cấu chấp hành thường đảm nhiệm vai trò Slave . Các thiết bị như máy tính ,PLC , vi điều khiển , thiết bị HMI,.. có thể là các thiết bị Master , nhưng đôi khi chúng cũng có thể đóng vai trị là Slave (xem hình 3.38)
Tất cả các tín hiệu chuẩn Modbus RTU được mắc song song nhau trên hai dây truyền về Master qua chuẩn RS485. (xem hình 3.39)
Hình 3.37. Kết nối Modbus RTU Master-Slave Cách thức hoạt động Cách thức hoạt động
Modbus RTU sẽ hoạt động dựa trên nguyên tắc truyền tín hiệu thơng qua Master (bên nhận) và Slave (bên truyền tín hiệu) thơng qua địa chỉ thanh ghi. Các phương thức truyền tín hiệu của Modbus RTU có các dạng như RS-232, RS-485, Dùng đường truyền vật lí RS485 nên để giao tiếp được giữa master và slave ta phải cài đặt các thông số về tốc độ truyền baudrate (4800.9600.115200…), số data bit (7-8), bit stop (0-1-2) , Flag Parity kiểm tra chẵn lẻ (None, Event, Odd). Các thông số trên phải giống nhau giữa master và slave và bên master phải biết được ID của slave cần giao tiếp.
Mỗi thiết bị trong mạng modbus sẽ được cung cấp một địa chỉ duy nhất. Trong mạng modbus chỉ có 1 node được gán là Master (ta gọi là Master, các node còn lại gọi là Node) mới có thể khởi tạo lệnh. Trong frame truyền có chứa địa chỉ của thiết bị slave (1 đến 247), chỉ thiết bị có ID tương ứng mới đáp ứng, mặc dù các thiết bị khác có thể nhận được nó (một ngoại lệ là các lệnh có thể phát được cụ thể được gửi đến nút 0, được thực hiện nhưng không được xác nhận). Tất cả các lệnh Modbus chứa thông tin tổng kiểm tra (check sum CRC) để cho phép người nhận phát hiện lỗi truyền. Master sẽ đọc và ghi các dữ liệu vào thanh ghi của thiết bị slave.
u, nhược điểm u điểm
Tất cả các tín hiệu truyền trên 2 dây tín hiệu RS 485 với khoảng cách truyền xa 1200m
Giảm tối thiểu dây kết nối vào PLC
Tiết kiệm một lượng lớn Modul mở rộng PLC
Giảm không gian lắp đặt do bộ chuyển đổi có thiết kế mỏng nhỏ gọn so với Modul mở rộng của PLC
Độ ổn định và ít nhiễu so với tín hiệu analog 4-20mA Các Modul độc lập nhau nên quản lý dể dàng
Có thể dùng chung các hãng khác nhau có chuẩn Modbus RTU Nhược điểm
Tín hiệu khơng nhanh bằng việc dùng trực tiếp như analog hoặc Digital Chỉ phù hợp cho điều khiển có thời gian đáp ứng 1s trở xuống
Cần PLC hay Scada có cấu hình mạnh đủ để đọc tất cả các thanh ghi khi dùng nhiều bộ chuyển đổi Modbus RTU