Giao Thức Modbus Là Gì

Giao thức modbus là gì ? Tín hiệu Modbus trong công nghiệp là gì ? Chắc hẳn các bạn đã từng nghe hoặc thấy trên datasheet của thiết bị có chữ Modbus. Nhưng đa số chúng ta không quan tâm đến nó vì đa số chúng ta chỉ cần tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V. Vậy tín hiệu ngõ ra modbus là như thế nào và có ý nghĩa gì ? Ưu điểm của nó so với tín hiệu analog thông thường có gì vượt trội hơn ? Trong bài viết này tôi sẽ lần lượt giới thiệu đến các bạn những kiến thức liên quan đến giao thức modbus.

Khi còn ngồi trên ghế nhà trường, tôi được học về tín hiệu tương tự (analog) và tín hiệu số (digital). Nhưng phần lớn thiết bị lúc bấy giờ đều sử dụng tín hiệu tương tự là 0-10V và 4-20mA. Mãi đến sau này, khi đi làm thực tế tôi sử dụng đến tín hiệu số nhiều hơn qua các chuẩn truyền thông RS232, RS485 mà trong đó giao thức Modbus là sử dụng phổ biến. Với ưu điểm là độ chính xác rất cao, không bị nhiễu khi truyền đi xa, có khả năng sửa lỗi nên tín hiệu digital ngày nay được sử dụng phổ biến. Và giao thức Modbus cũng vì thế là sử dụng nhiều hơn. Hầu hết các thiết bị sử dụng trong công nghiệp ngày nay đều hỗ trợ cả tín hiệu analog và tín hiệu digital. Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu giao thức modbus là gì nhé ?

1. Giao thức modbus là gì ?

Trước tiên chúng ta cùng nhau tìm hiểu giao thức modbus là gì nhé. 

• Giao thức (protocol) là một ngôn ngữ dùng chung để các thiết bị có thể giao tiếp được với nhau. Khi hai thiết bị muốn nói chuyện, trao đổi với nhau thì nó phải sử dụng cùng một giao thức.
• Modbus: là một phương tiện truyền thông giữa nhiều thiết bị với nhau thông qua một cặp dây xoắn đơn. Modbus được phát triển bởi Schneider Electric. 

Vậy nói tóm lại, giao thức modbus là một hệ thống gồm nhiều thiết bị sử dụng cùng một giao thức để nói chuyện với nhau thông qua một cặp dây xoắn đơn. 

Ban đầu, modbus sử dụng phương thức giao tiếp nối tiếp RS232 để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị. Tuy nhiên, khoảng cách và tốc độ dữ liệu khi truyền thông nối tiếp thấp nên sau này người ta chuyển sang sử dụng truyền thông RS485. Giao thức modbus hoạt động dựa trên nguyên lý master – slave (chủ – tớ). Trong đó sẽ có một thiết bị đóng vai trò là master và nhiều thiết bị slave. Giao thuc modbus la gi

2. Một số chuẩn modbus thông dụng hiện nay

Sau khi tìm hiểu giao thức modbus là gì thì chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu các chuẩn modbus sử dụng phổ biến trong công nghiệp hiện nay nhé. Hiện nay, có 3 chuẩn modbus được sử dụng phổ biến trong công nghiệp – tự động hóa là: Modbus RTU, Modbus TCP, Modbus ASCII.

• Chuẩn Modbus RTU

Trong chuẩn Modbus RTU, các dữ liệu được mã hóa theo hệ nhị phân. Đây là chuẩn lý tưởng cho truyền thông RS232, RS485 đa điểm, tốc độ từ 1200 baud đến 19200 baud. Trong đó phổ biến nhất là 9600 baud. Chuẩn này được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp như ứng dụng: BMS, điện lực…. Một bản tin trong Modbus RTU gồm: 1 byte địa chỉ; 1 byte mã hàm; n byte dữ liệu; 2 byte CRC. Giao thức modbus là gì ?

• Chuẩn Modbus ASCII

Trong chuẩn này, các thông điệp được mã hóa bằng mã hexadecimal. Sử dụng 4 bit để mã hóa thông điệp. Mỗi byte thông điệp cần đến 2 byte để truyền thông nên chuẩn này có tốc độ thấp hơn so với Mobus RTU. Do đó, trong công nghiệp không sử dụng đến chuẩn này mà phần lớn sử dụng RTU hoặc TCP.

• Chuẩn Modbus TCP

Modbus TCP đơn giản chỉ là giao thức modbus được truyền thông qua Ethernet. Các thiết bị slave và master sử dụng địa chỉ IP để nhận dạng và giao tiếp với nhau. Trong chuẩn này dữ liệu được mã hóa trong một gói tin TCP/IP. Do đó, ngày nay chuẩn này ngày càng được sử dụng phổ biến.

3. Giao thức modbus là gì ? Thiết bị chuyển đổi từ analog qua modbus trong công nghiệp

Giao thức modbus đã được sử dụng rất nhiều hiện nay. Lý do là vì những ưu điểm của nó như: tốc độ truyền dữ liệu nhanh, khoảng cách truyền đi xa, độ chính xác rất cao, tiết kiệm chi phí….. Để đáp ứng nhu cầu này, các nhà sản xuất đã lần lượt cho ra đời các thiết bị chuyển đổi tín hiệu từ 4-20mA hoặc 0-10V về dạng Modbus RTU.

Như hình trên, chúng ta có thể thấy chỉ với một thiết bị chuyển đổi nhưng đồng thời có thể đọc được đến 8 ngõ vào 4-20mA/0-10V. Và chuyển chúng về tín hiệu modbus RTU đưa về PLC điều khiển. Đây có thể được xem là một giải pháp tiết kiệm chi phí và đem lại hiệu quả rất cao.

Ngoài ra, đối với ứng dụng đo nhiệt độ thì còn có bộ chuyển đổi pt100 ra modbus rtu như hình trên. Tín hiệu ngõ vào là 4 pt100 sẽ được bộ chuyển đổi đưa về dạng Modbus RTU. Nếu không sử dụng đến thiết bị chuyển sang modbus thì chúng ta phải sử dụng đến 4 bộ chuyển đổi pt100 ra 4-20mA để đưa về PLC rất tốn kém.

Tóm lại, qua bài viết này chúng ta thấy được ưu điểm vượt trội của giao thức modbus. Hy vọng với những chia sẻ trên về giao thức modbus là gì ? sẽ giúp được các bạn trong công việc của mình. Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng liên hệ:

Hotline: 0868 31 39 86 (Mr. Dương)

Website: thietbigiare.net