Modbus RTU Communication

1. Giới thiệu chung

Modbus là giao thức truyền thông nối tiếp phát triển bởi Modicon.
Modbus thiết kế theo giao thức Master-Slave.
Kết nối một hệ thống giám sát với các thiết bị đầu cuối từ xa trong một hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu.
Giao thức truyền thông mở và miễn phí bản quyền.
Dễ dàng phát triển hệ thống.
Đơn giản trong lắp đặt, cấu hình và cho phép trao đổi dữ liệu cả tín hiệu rời rạc và tương tự.

2. Modbus RTU

Modbus RTU là giao thức sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485, ứng dụng cho các giao tiếp truyền thông nhỏ gọn, được biểu diễn số nhị phân. Định dạng RTU theo các lệnh, dữ liệu với một cơ chế kiểm tra lỗi tuần hoàn để đảm bảo độ tin cậy dữ liệu. Một gói tin RTU phải được truyền liên tục mà không có khoảng ngắt giữa các ký tự. Modbus RTU được thiết kế theo giao thức Master-Slave.

2.1. Phương pháp Master – Slave

Trong phương pháp Master-Slave, một chạm chủ có trách nhiệm phân chia quyền truy cập Bus cho các trạm tớ. Các trạm tớ đóng vai trò bị động, chỉ có quyền truy nhập Bus và gửi tín hiệu khi có yêu cầu từ trạm chủ.

Hình 1. Phương thức Master – Slave

Hình 2. Cơ chế giao tiếp giữa Master và Slave

2.2. Định dạng gói tin RTU

Định dạng gói tin của RTU cho phép truyền các byte với đầy đủ toàn bộ dải giá trị của byte từ 0 – 255.

Hình 3. Gói tin Modbus RTU

Address: là địa chỉ của Slave chiếm 1 byte tầm giá trị từ 1 đến 247.
Function code: mã chức năng chiếm 1 byte với giá trị từ 1 đến 247 để miêu tả cho các mã chức năng. Mã chức năng được gửi từ master tới Slave để Slave thực hiện yêu cầu của Master chỉ định.

Hình 4. Bảng mã chức năng

Data: dữ liệu kích thước từ 0 – N byte chứa các thông tin được yêu cầu.
CRC: kiểm tra lỗi truyền thông chiếm 2 byte, giá trị này cò thể được tính trên các Master và Slave để xác minh độ tin cậy dữ liệu được truyền và nhận chính xác chưa.

3. Tập lệnh Modbus RTU trong phần mềm Tiaportal

Hình 5. Tập lệnh Modbus RTU;

a) Lệnh cấu hình Module Modbus;
b) Lệnh cấu hình PLC là Master;
c) Lệnh cấu hình PLC là Slave