Mạng truyền thông Modbus trong công nghiệp là gi?

Modbus

Modbus là giao thức do hãng Modicon tăng trưởng. Theo quy mô ISO / OSI thì Modbus thực ra là một chuẩn giao thức và dịch vụ thuộc lớp ứng dụng, vì thế hoàn toàn có thể được triển khai trên những chính sách luân chuyển cấp thấp như TCP / IP, MAP ( Manufactoring Message Protocol ), và ngay cả qua đường truyền tiếp nối đuôi nhau RS-232. Modbus định nghĩa một tập hợp rộng những dịch vụ Giao hàng trao đổi tài liệu quy trình, tài liệu điều khiển và tinh chỉnh và chẩn đoán. Tất cả những bộ điều khiển và tinh chỉnh của Modicon đều sử dụng Modbus là ngôn từ chung. Modbus diễn đạt quy trình tiếp xúc giữa một bộ tinh chỉnh và điều khiển với những thiết bị khác trải qua chính sách nhu yếu / phân phối. Vì nguyên do đơn thuần nên Modbus có tác động ảnh hưởng tương đối mạnh so với những hệ PLC của những nhà phân phối. Cụ thể, trong mỗi PLC người ta cũng hoàn toàn có thể tìm thấy một tập hợp con những dịch vụ đã được đưa ra trong Modbus. Đặc biệt trong những mạng lưới hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển và tinh chỉnh giám sát, Modbus hay được sử dụng trên những đường truyền RS-232 ghép nối giữa những thiết bị tài liệu đầu cuối ( PLC, PC, … ) với thiết bị truyền tài liệu ( Modem ) .

1. Cơ chế giao tiếp

Cơ chế tiếp xúc ở Modbus phụ thuộc vào vào mạng lưới hệ thống truyền thông cấp thấp. Cụ thể, hoàn toàn có thể phân loại ra hai loại mạng là Modbus chuẩn và Modbus trên những mạng khác ( ví dụ TCP / IP, Modbus Plus, MAP )

a.Mạng Modbus chuẩn

Các cổng Modbus chuẩn trên những bộ tinh chỉnh và điều khiển của Modicon cũng như một số ít đơn vị sản xuất khác sử dụng giao diện tiếp nối đuôi nhau RS-232. Các bộ điều khiển và tinh chỉnh hoàn toàn có thể được nối mạng trực tiếp hoặc qua modem. Các trạm Modbus tiếp xúc với nhau qua chính sách chủ / tớ ( Master / Slave ), trong đó chỉ một thiết bị hoàn toàn có thể dữ thế chủ động gửi nhu yếu, còn lại những thiết bị tớ sẽ cung ứng bằng tài liệu trả lại hoặc triển khai một hành vi nhất định theo như nhu yếu. Các thiết bị chủ thường thì là những máy tính tinh chỉnh và điều khiển TT và những thiết bị lập trình, trong khi những thiết bị tớ hoàn toàn có thể là PLC hoặc những bộ điều khiển và tinh chỉnh số chuyên được dùng khác. Một trạm chủ hoàn toàn có thể gửi thông tin nhu yếu tới riêng một trạm tớ nhất định hoặc gửi thông tin hàng loạt tới tổng thể những trạm tớ. Chỉ trong trường hợp nhận được nhu yếu riêng, những trạm tớ mới gửi thông tin phân phối trả lại trạm chủ. Trong một thông tin nhu yếu có chứa địa chỉ trạm nhận, mã hàm dịch vụ bên nhận cần triển khai, tài liệu đi kèm và thông tin kiểm lỗi .

b. Modbus trên các mạng khác

Với một số mạng như Modbus Plus và MAP sử dụng Modbus là giao thức cho lớp ứng dụng, các thiết bị có thể giao tiếp theo cơ chế riêng của mạng đó, mỗi bộ điều khiển có thể đóng vai trò là chủ hoặc tớ trong các lần giao dịch khác nhau. Nhìn nhận ở mức giao tiếp thông báo, giao thức Modbus vẫn tuân theo nguyên tắc chủ/ tớ mặc dù phương pháp giao tiếp mạng cấp thấp có thể là tay đôi. Khi một bộ điều khiển gửi một yêu cầu thông báo thì nó đóng vai trò là chủ và chờ đợi đáp ứng từ thiết bị tớ. Ngược lại, một bộ điều khiển sẽ đóng vai trò là tớ nếu nó nhận thông báo yêu cầu từ một trạm khác và phải gửi trả lại đáp ứng.

Bạn đang đọc: Mạng truyền thông Modbus trong công nghiệp là gi?

c. Chu trình yêu cầu đáp ứng

Giao thức Modbus định nghĩa khuôn dạng của thông tin nhu yếu cũng như của thông báo cung ứng .
Một thông tin nhu yếu gồm những phần sau :
Ø Địa chỉ trạm nhận nhu yếu ( 0-247 ), trong đó 0 là địa chỉ gửi hàng loạt .
Ø Mã hàm gọi thông tư hành vi trạm tớ cần thực thi theo nhu yếu. Ví dụ, mã hàm 03 nhu yếu trạm tớ đọc nội dung những thanh ghi lưu giữ và trả lại hiệu quả .
Ø Dữ liệu chứa những thông tin bổ trợ mà trạm tớ cần cho việc thực thi hàm được gọi. Trong trường hợp đọc thanh ghi, tài liệu này chỉ rõ thanh ghi tiên phong và số lượng những thanh ghi cần đọc .
Ø tin tức kiểm lỗi giúp trạm tớ kiểm tra nội dung thông tin nhận được. Thông báo phân phối cũng gồm có những thành phần giống như thông tin nhu yếu. Địa chỉ ở đây là địa chỉ của chính trạm tớ đã triển khai nhu yếu và gửi lại phân phối. Trong trường hợp thông thường, mã hàm được giữ nguyên như trong thông tin nhu yếu và tài liệu chứa tác dụng triển khai hành vi, ví dụ nội dung hoặc trạng thái những thanh ghi. Nếu xảy ra lỗi, mã hàm quay lại được sửa để thông tư phân phối là một thông tin lỗi, còn tài liệu miêu tả chi tiết cụ thể lỗi đã xảy ra. Phần kiểm lỗi giúp trạm chủ xác lập độ đúng chuẩn của nôi dung thông tin nhận được .

2. Chế độ truyền

a. Chế độ ASCI

Khi những thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn tiếp xúc với chính sách ASCII, mỗi byte trong thông tin được gửi thành hai ký tự ASCII 7 bit, trong đó mỗi ký tự trình diễn một chữ số Hex. Ưu điểm của chính sách truyền này là nó được cho phép một khoảng chừng thời hạn trống tối đa một giây giữa hai ký tự mà không gây ra lỗi. Cấu trúc một ký tự khung gửi đi được bộc lộ như sau :

Mỗi ký tự khung bao gồm :

Xem thêm: Tìm việc Làm Giám đốc Đầu tư và Phát triển Dự án Tuyển Dụng 19/04/2023 | https://thomaygiat.com

+ 1 bit khởi đầu ( Start bit )
+ 7 bit trình diễn một chữ số hex của byte cần gửi dưới dạng kí tự ASCII ( 0-9 và A-F ), trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước .
+ 1 bit parity chẵn / lẻ, nếu sử dụng parity
+ 1 bit kết thúc ( Stop bit ) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sử dụng parity .

b. Chế độ RTU

Khi những thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn được đặt chính sách RTU ( Remote Terminal Unit ), mỗi byte trong thông tin được gửi thành một ký tự 8 bit. Ưu điểm chính của chính sách truyền này so với chính sách ASCII là hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, mỗi thông tin phải được truyền thành một dòng liên tục. Cấu trúc một kí tự khung gửi đi được biểu lộ như sau
Mỗi ký tự khung gồm có :
– 1 bit khởi đầu ( Start bit )

– 8 bit của byte thông báo cần gửi, trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước

Xem thêm: Giáo trình truyền thông giáo dục sức khỏe – Tài liệu text

– 1 bit parity chẵn / lẻ, nếu sử dụng parity
– 1 bit kết thúc ( Stop bit ) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sử dụng parity