Truyền Thông Modbus Là Gì? Nguyên Tắc Hoạt Động & Các Chuẩn Modbus Hiện Nay

Chắc chắn bạn đã từng nghe đến cụm từ “giao thức truyền thông Modbus”, tuy nhiên lại không hiểu truyền thông Modbus là gì & có ứng dụng gì trong cuộc sống hiện nay, đặc biệt trong ngành công nghiệp tự động hóa. Hãy cùng onfac.net tìm hiểu & khám phá một số kiến thức cơ bản về giao thức truyền thông Modbus ngay trong nội dung bài viết hôm nay để có thêm nguồn thông tin hữu ích cho bản thân nhé!

Truyền thông Modbus là gì?

Theo Wikipedia: Modbus là 1 giao thức truyền thông ở tầng Application theo mô hình OSI, hỗ trợ giao tiếp theo mô hình máy khách – máy chủ (client – server) giữa các thiết bị kết nối trong nhiều loại bus hoặc mạng khác nhau. Modbus được Modicon (hiện là Schneider Electrics) phát hành vào năm 1979 để sử dụng với các bộ PLC của hãng. Không lâu sau đó, Modbus đã trở thành 1 giao thức truyền thông tiêu chuẩn de facto & là 1 phương tiện phổ biến để kết nối các thiết bị điện tử công nghiệp. 

Giao thức Modbus sử dụng các cổng truyền thông nối tiếp, bộ giao thức Internet hoặc Ethernet làm lớp truyền tải, hỗ trợ giao tiếp truyền – nhận từ nhiều loại bus hoặc mạng khác nhau. Ngày nay, Modbus thường được sử dụng để kết nối máy tính sử dụng trong quá trình giám sát hệ thống, giám sát nhà máy với 1 thiết bị đầu cuối từ xa (RTU) trong hệ thống kiểm soát giám sát & thu thập dữ liệu.

Nguyên tắc hoạt động chung của Modbus 

Modbus hoạt động theo nguyên tắc “Master – Slave”. Nghĩa là 1 Master có thể kết nối được với 1 hoặc nhiều Slave. Master thường là PC, PLC, RTU, DCS, SCADA & Slave thường là các thiết bị cấp hiện trường. Hiểu ngắn gọn, Modbus là 1 phương pháp được sử dụng để truyền thông tin qua đường dây nối tiếp giữa các thiết bị điện tử. Trong mạng Modbus tiêu chuẩn, có 1 Master & tối đa 247 Slave, mỗi Slave có 1 địa chỉ duy nhất từ 1 – 247. Master cũng có thể đọc & ghi thông tin vào các Slave. 

Trong giao tiếp Modbus, chỉ 1 thiết bị có thể gửi yêu cầu. Các Slave sẽ nhận dữ liệu từ Master & phản hồi tương ứng. Slave là các thiết bị ngoại vi như cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, báo cháy, báo khói, cảm biến mực nước, bộ điều khiển hoặc các loại thiết bị đo lường khác. Các Slave  xử lý thông tin & gửi dữ liệu phản hồi về Master. Lưu ý: Slave không bắt đầu liên lạc với Master mà chúng chỉ có thể trả lời tin nhắn do Master gửi đến. 

Các chuẩn truyền thông Modbus phổ biến nhất hiện nay 

Modbus được biến đến & sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Modbus gồm có 3 chuẩn chính: 

Modbus RTU

Trong chuẩn truyền thông Modbus RTU, dữ liệu được mã hóa theo hệ nhị phân, chỉ cần 1 byte truyền thông cho 1 byte dữ liệu. Modbus RTU là giao thức truyền thông lý tưởng đối với RS-232 hoặc RS-485, tốc độ từ 1200 – 115000 baud. Tốc độ phổ biến nhất là 9600 – 19200 baud. Có thể nói, đây là giao thức truyền thông công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất & được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. 

Modbus TCP 

Modbus TCP là Modbus qua Ethernet (LAN – RJ45). Với Modbus TCP, dữ liệu Modbus được tóm lược đơn giản trong 1 gói TCP/IP. Hiểu đơn giản đây như 1 thông điệp của Modbus RTU được truyền bằng trình TCP/IP & được gửi qua mạng thay vì các đường nối tiếp. Máy chủ server không có SlaveID vì nó sử dụng địa chỉ IP. 

Trong đó: 

• TCP (Transmission Control Protocol): giao thức điều khiển đường truyền
• IP ( Internet Protocol): giao thức internet 

Modbus ASCII

Trong giao thức Modbus ASCII, mọi thông điệp được mã hóa bằng hexadecimal & sử dụng đặc tính ASCII 4 bit. Đối với 1 byte thông tin, cần có 2 byte truyền thông, số lượng gấp đôi so với Modbus RTU & Modbus TCP. Thế nhưng, Modbus ASCII lại có tốc độ truyền chậm nhất trong 3 loại giao thức, nhưng lại phù hợp với modem điện thoại & các kết nối sử dụng sóng radio lý do là vì ASCII sử dụng các tính năng phân định thông điệp. Nhờ tính năng này, mọi rắc rối trong phương tiện truyền dẫn sẽ không làm các thiết bị nhận dịch sai thông tin. Điều này cực kỳ quan trọng khi đề cập đến các giao thức truyền thông cho các modem yêu cầu độ chính xác thông tin cao, điện thoại di động,…

>>> Xem thêm: Tủ Điện Công Nghiệp Là Gì? Cấu Tạo, Chức Năng & Phân Loại Electrical Cabinet

Như vậy, onfac.net đã chia sẻ đến quý bạn đọc một số kiến thức cơ bản về truyền thông Modbus. Hy vọng rằng với những thông tin trong bài viết trên sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình nghiên cứu & tìm hiểu về giao thức truyền thông Modbus. Nếu cần hỗ trợ tư vấn thêm hoặc cần hỗ trợ giải đáp các câu hỏi liên quan, xin vui lòng liên hệ đến số hotline.

ONFAC - Chuyên cung cấp - ATSCADA - ATBOX - TOUCH PC - ATGATEWAY - SMART IO - MÀN HÌNH HMI...Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.