2.1.Kiến trúc giao thức
Giao thức RTU được sử dụng serial protocol sử dụng RS232 hoặc RS485 Giao thức TCP được sử Ethernet gồm modbus RTU + TCP/IP layer.
Trong mơ hình ISO bao gồm 7 lớp nhưng đối với mạng modbus có 3 lớp hiện hữu trong nó đó là: lớp ứng dụng, lớp liên kết dữ liệu và lớp vật lý như bảng sau:
Modbus TCP/IP communication Stack
# Lớp Quang trọng Giao thức Reference
7 ứng dụng Modbus application protocol 6 Lớp biễu diễn
5 Kiểm sót nối 4 Lớp vận chuyển 3 Lớp mạng
2 Lớp liên kết dữ liệu Modbus serial line protocol IEEE 802.3 ethernet 1 Lớp Vật lý EIA/TIA – 485 (232)
Bảng 5.1: Mơ hình phân lớp trong mạng Modbus
Trên các giao diện đơn giảng giống RS485hayRS232, các thông điệp Modbus được gửi theo dạng đơn giản trên mạng. Trong trường hợp này mạng được đề tặng cho Modbus.Khi các hệ thống mạng linh hoạt hơn nhưTCP/IP qua ethernet, các thơng điệp Modbus như nhúng trong các gói với định dạng cần thiết cho giao diện vật lý.Trong trường hợp đó Modbus và các kiểu kết nối khác có thể cùng tồn tại ở cùng giao diện vật lý ở cùng lúc. Mặc dù cấu trúc thơng điệp Modbus chính là peer-to-peer(ngang hàng), Modbus có thể chức năng thành cả mạng point-to-point và multidrop.
2.2.Cơ chế giao tiếp
Trong mạng modbus có các cơ chế giao tiếp master/slave.
Cấu trúc Modbus message
Trường Mô tả
Device address Địa chỉ của receiver
Function code Mã định nghĩa kiểu message
Data Data block với thông tin phụ
Error check Giá trị số kiểm tra để kiểm tra lỗi truyền thông
Bảng 5.2: Cấu trúc tin nhắn trong mạng Modbus
Mạng Modbus là cơ chế giao tiếp chủ tớ từ máy tính chủ đến các thiết bị điều khiển thơng qua lớp liên kết dữ liệu như hình 6.1
Hình 5.2 cơ chế giao tiếp truyền thông master/slave
2.3.Cấu trúc bức điện
Chế độ truyền dữ liệu được quy ước gồm 10 bit trong đó 1 start (bit 0) + 8 bit Data + 1 bit parity (chẵn/lẻ) + 1 bit stop.
start Address Function Data LRC check end
1 bit 8 bit 8 bit N x bit 16 bit 1 bit