Phân tích ưu nhược điểm giao thức Modus RTU
Ngày đăng: 06-01-2020 15:21:18
0 Bình luận
Khái niệm giao thức Modbus RTU
Modbus là một giao thức truyền thông được Modicon (nay là Schneider Electric) xuất bản vào năm 1979 để sử dụng với các PLC. Modbus hiện nay đã trở thành phương tiện phổ biến được sử dụng để kết nối các thiết bị điện tử công nghiệp. Modbus được phát triển cho các ứng dụng trong công nghiệp, với ưu điểm dễ triển khai và bảo trì hơn so với các tiêu chuẩn khác. Đặc biệt, Modbus còn cho phép liên lạc giữa nhiều thiết bị cùng lúc được kết nối một mạng.
giao thức Modbus RTU là gì?
Ưu nhược điểm của giao thức Modbus RTU
Ưu điểm của giao thức Modbus RTU
- Các tín hiệu truyền trên 2 dây tín hiệu RS485 với khoảng cách truyền xa lên đến 1200m.
- Giảm tối thiểu số lượng dây kết nối vào PLC.
- Giúp tiết kiệm một lượng lớn Modul mở rộng PLC.
- Tiết kiệm không gian lắp đặt do bộ chuyển đổi được thiết kế mỏng, nhỏ gọn hơn so với các Modul mở rộng của PLC.
- Độ ổn định cao và ít nhiễu hơn so với tín hiệu analog 4-20mA.
- Các Modul thiết kế độc lập nhau nên dễ dàng quản lý.
- Có thể sử dụng chung cho các hãng khác nhau có chuẩn Modbus RTU.
Nhược điểm của giao thức Modbus RTU.
- Do Modbus RTU được thiết kế vào cuối những năm 1970 mục đích để giao tiếp với các bộ điều khiển logic khả trình, nên số lượng kiểu dữ liệu sẽ bị giới hạn ở những loại như PLC tại thời điểm đó. Các đối tượng nhị phân lớn sẽ không được hỗ trợ.
- Do Modbus là giao thức chính / phụ, nên sẽ không có cách nào để thiết bị "báo cáo ngoại lệ". Do đó, nút chính phải thường xuyên thăm dò từng thiết bị và tìm kiếm các thay đổi trong dữ liệu. Điều này sẽ gây tiêu tốn băng thông và thời gian mạng trong các ứng dụng.
- Do Modbus là giao thức chính / phụ, nên sẽ không có cách nào để thiết bị "báo cáo ngoại lệ". Do đó, nút chính phải thường xuyên thăm dò từng thiết bị và tìm kiếm các thay đổi trong dữ liệu. Điều này sẽ gây tiêu tốn băng thông và thời gian mạng trong các ứng dụng.
- Modbus phải được thiết kế liền kề nhau, điều này làm giới hạn các loại thiết bị liên lạc từ xa với các thiết bị có thể đệm dữ liệu để tránh tạo các khoảng trống trong quá trình truyền.
- Bản thân giao thức Modbus RTU không cung cấp bảo mật để chống lại các lệnh trái phép hoặc chặn dữ liệu.
- Bản thân giao thức Modbus RTU không cung cấp bảo mật để chống lại các lệnh trái phép hoặc chặn dữ liệu.
Nguyên lý hoạt động của giao thức Modbus RTU
- Modbus RTU hoạt động dựa trên nguyên lý Master – Slave tức là một bên đóng vai trò nhận (Master) và một bên đóng vai trò truyền tín hiệu (Slave) thông qua địa chỉ thanh ghi. Các phương thức truyền của giao thức Modbus RTU bằng đường truyền vật lý RS232, Modbus RTU RS485 hoặc Modbus TCP/IP thì truyền trên địa chỉ IT thông qua Internet.
- Bộ chuyển đổi Z-8AI sẽ nhận 8 tín hiệu analog dạng 4-20mA hoặc 0-10V chuyển sang Modbus RTU 2 dây trên nền tảng RS485 thông qua hệ Hexadecimal.
- Bộ chuyển đổi Z-8AI sẽ nhận 8 tín hiệu analog dạng 4-20mA hoặc 0-10V chuyển sang Modbus RTU 2 dây trên nền tảng RS485 thông qua hệ Hexadecimal.
Nguyên lý hoạt động của giao thức Modbus RTU
Cấu tạo của giao thức Modbus RTU.
- Byte địa chỉ: để xác định thiết bị mang địa chỉ nhận dữ liệu (đối với Slave) hoặc dữ liệu nhận được từ địa chỉ nào (đối với Master). Địa chỉ này của giao thức được quy định từ 0 - 254
- Byte mã hàm: được quy định từ Master, để xác định yêu cầu dữ liệu thực từ thiết bị Slave.
- Byte dữ liệu: để xác định các dữ liệu trao đổi giữa Master và Slave.
- Đọc dữ liệu:
- Master: 2 byte địa chỉ dữ liệu - 2 byte độ dài dữ liệu
- Slave: 2 byte độ dài dữ liệu - 2 byte địa chỉ dữ liệu - n byte dữ liệu đọc được
- Ghi dữ liệu:
- Master: 2 byte độ dài dữ liệu - 2 byte địa chỉ dữ liệu - n byte dữ liệu cần ghi
- Slave: 2 byte độ dài dữ liệu - 2 byte địa chỉ dữ liệu
- Byte CRC: 2 byte kiểm tra lỗi của hàm truyền, cách tính giá trị của Byte CRC 16 Bit
Ứng dụng của giao thức Modbus RTU
Giao thức Modbus RTU hiện được ứng dụng rất nhiều trong đời sống như: hệ thống nhà thông minh smarthome. Chỉ cần có 1 chiếc điện thoại có kết nối internet là chúng ta hoàn toàn có thể điều khiển được tất cả các thiết bị điện trong nhà.
Còn trong công nghiệp, giao thức Modbus RTU giúp chúng ta biết được thông tin về tình hình hoạt động bên trong nhà máy như: nhiệt độ, áp suất...
Xem thêm:
Để lại bình luận của bạn