CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS-485 MODBUS

CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS-485 MODBUS

Đầu tiên, phải nói đây là một trong những chuẩn truyền thông phổ biến nhất mà anh em tự động hóa, điện công nghiệp thường xuyên giáp mặt. Kể đến như PLC điều khiển vài con biến tần (hoặc có thể sử dụng HMI điều khiển không thông qua PLC), rồi kết nối các bộ điều khiển nhiệt độ, cảm biến…Có cái chuẩn này rồi cũng đỡ đi rất nhiều thứ trong khi xây dựng cấu hình. Nôm na  đó là chuẩn RS-485, hoặc RS-485 Modbus. Dưới đây xin chia sẻ về chuẩn truyền thông RS-485 Modbus, bởi cái này không phân biệt thiết bị, vào cùng có Mobus là sài được cả.

Vậy chuẩn truyền thông RS-485 Modbus là gì ?

Nó là một giao thức mở sử dụng đường chuyền về cơ bản là của RS485, ưu điểm đơn giản, dễ dùng, cấu hình gọi, ổn định.

Kết nối các thiết bị gọi là Master và một vài ông Slave với nhau thông qua các bus hoặc Network.

Nói đến truyền thông phải đề cập ngay tới khung bản tin (hay còn gọi là Frame) của chuẩn truyền thông đó như thế nào.

Lấy ví dụ về Modbus RTU

Một frame truyền Modbus RTU bao gồm: 1 byte địa chỉ  –  1 byte mã hàm – n byte dữ liệu – 2 byte CRC

Trong đó:

Byte địa chỉ: xác định thiết bị mang địa chỉ được nhận dữ liệu (đối với Slave) hoặc dữ liệu nhận được từ địa chỉ nào (đối với Master). Địa chỉ này được quy định từ 0 – 254

Byte mã hàm: được quy định từ Master, xác định yêu cầu dữ liệu từ thiết bị Slave. Byte dữ liệu: xác định 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 địa chỉ dữ liệu – 2 byte độ dài dữ liệu – n byte dữ liệu đọc được

Ghi dữ liệu:   

• Master: 2 byte địa chỉ dữ liệu  – 2 byte độ dài dữ liệu – n byte dữ liệu cần ghi     
• Slave: 2 byte địa chỉ dữ liệu – 2 byte độ dài dữ liệu  

Byte CRC: 2 byte kiểm tra lỗi của hàm truyền. cách tính giá trị của Byte CRC 16 Bit

Có nhiều loại Modbus khác nhau như, Modbus RTU, Modbus TCP, Modbus ASCII, Modbus UDP, Modbus Plus, Pemex Modbus, Enron Modbus. Nhưng phổ biến nhất hay thấy là Modbus RTU, Modbus TCP, Modbus UDP.

Nói một hồi thì quay về ứng dụng vào việc của mình là dùng một vài thiết bị như PLC, HMI, Biến tần, Sensor..kết nối và điều khiển chúng như thế nào?

Mình sẽ lấy ví dụ về PLC điều khiển biến tần qua RS-485 Modus RTU.

Ở đây mình sài cấu hình Master-Slave đường truyển kiểu của RS- 485. Mình sẽ cần quan tâm đến các thông số về tốc độ truyền baudrate (4800.9600.115200…), số data bit (7-8), bit stop (0-1-2) ,  Parity kiểm tra chẵn lẻ (None, Event, Odd).

Chú ý là thông số cài trên Master và Slave phải giống nhau thì mới có thể truyền nhận được.

Cách đấu nối

A-      (Master) <——> A-      (Slave)

B+     (Master) <——> B+     (Slave)

GND (Master) <——-> GND (Slave)

Dây GND cần nối trong trường hợp khu vực đấu nối ở vùng nhiều sấm sét, máy móc hoạt động dòng lớn, nhiễu phức tạp…để tránh bị phá hỏng thiết bị hoặc tín hiệu thu được bị sai. Điện thế chênh lệch giữa GND hai bên tối đa là 7V.

Trên biến tần sẽ có các địa chỉ cho phép mình có thể thao tác, thâm nhập và điều khiển cũng như giám sát thiết bị:

Lấy ví dụ biến tần của Mitsubishi:

Chuẩn truyền thông RS-485 Modbus biến tần Mitsubishi

Trên PLC sẽ có các câu lệnh cho phép mình gửi hoặc nhận giữ liệu với biến tần dựa vào các vùng nhớ chức năng của biến tần.

Như vậy bây giờ ta có thể cài đặt các tham số Parameter của biến tần, đọc tham số này. Cũng có thể điều khiển, cài tần số, giám sat tốc độ, dòng điện, điện áp xuất ra của biến…một cách dễ dàng nhờ sự trao đổi giữa PLC và vùng nhớ này.

Giao tiếp với các thiết bị khác theo chuẩn Mobus RTU này cũng tương tự như vậy.