BÀI TẬP LỚN
TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG MODBUS
SV: Nguyễn Văn Lượm
A. GIỚI THIỆU CHUNG
Tôi cũng chỉ biết qua qua do không chuyên về thứ này lắm, nhưng có va chạm khi làm về các thiết bị tự động trên tàu (loading computer, tank level gauging, engine alarm & monitoring systems, etc).
Cơ bản thì MODBUS là một protocol phổ biến bậc nhất được sử dụng hiện nay cho nhiều mục đích. MODBUS đơn giản, rẻ, phổ biến và dễ sử dụng. Được phát minh từ thế kỉ trước (gần 30 năm trước), các nhà cung cấp thiết bị đo và thiết bị tự động hóa trong công nghiệp tiếp tục hỗ trợ MODBUS trong các sản phẩm thế hệ mới. Mặc dù các bộ phân tích, lưu lượng kế, hay PLC đời mới có giao diện kết nối không dây, Ethernet hay fieldbus, MODBUS vẫn là protocol mà các nhà cung cấp lựa chọn cho các thiết bị thế hệ cũ và mới.
Một ưu điểm khác của MODBUS là nó có thể chạy hầu như trên tất cả các phương tiện truyền thông, trong đó có cổng kết nối dây xoắn, không dây, sợi quang, Ethernet, modem điện thoại, điện thoại di động và vi sóng. Có nghĩa là, kết nối MODBUS có thể được thiết lập trong nhà máy thế hệ mới hay hiện tại khá dễ dàng. Thực ra, nâng cao ứng dụng cho MODBUS là cung cấp truyền thông số trong nhà máy đời cũ, sử dụng kết nối dây xoắn hiện nay.
MODBUS do Modicon (hiện nay thuộc Schneider Electric) Phát triển năm 1979, là một phương tiện truyền thông với nhiều thiết bị thông qua một cặp dây xoắn đơn. Ban đầu, nó hoạt động trên RS232, nhưng sau đó nó sử dụng cho cả RS485 để đạt tốc độ cao hơn, khoảng cách dài hơn, và mạng đa điểm (multi-drop). MODBUS đã nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn thông dụng trong ngành tự động hóa, và Modicon đã cho ra mắt công chúng như một protocol miễn phí.
Ngày nay, MODBUS-IDA, tổ chức sử dụng và cung cấp MODBUS lớn nhất tiếp tục hỗ trợ protocol MODBUS trên toàn cầu.
MODBUS là một hệ thống “chủ - tớ”, “chủ” được kết nối với một hay nhiều “tớ”. “Chủ” thường là một PLC, PC, DCS, hay RTU. “Tớ” MODBUS RTU thường là các thiết bị hiện trường, tất cả được kết nối với mạng trong cấu hình multi-drop (hình1). Khi một chủ MODBUS RTU muốn có thông ty từ thiết bị, chủ sẽ gửi một thông điệp về dữ liệu cần, tóm tắt dò lỗi tới địa chỉ thiết bị. Mọi thiết bị khác trên mạng sẽ nhận thông điệp này nhưng chỉ có thiết bị nào được chỉ định mới có phản ứng.
B. Phân tích các giải pháp công nghệ để thực hiện các yêu cầu kỹ thuật của mạng công nghiệp trong hệ thống Modbus
1. Giao thức modbus:
Modbus là giao thức do hãng Modicon phát triển. Theo mô hình OSI/ISO thì Modbus thực chất là một chuẩn giao thức và dịch vụ thuộc lớp ứng dụng, vì vậy có thể được thực hiện trên các cơ chế vận chuyển cấp thấp như TCP/IP, MAP (Manufactoring Message Protocol), và ngay cả qua đường truyền nối tiếp RS-232.
2. Cơ chế giao tiếp
Mạng Modbus chuẩn sử dụng giao diện nối tiếp RS-232C. Các trạm Modbus giao tiếp với nhau qua cơ chế Master/Slaver, trong đó chỉ có 1 thiết bị chủ có thể chủ động gởi yêu cầu, các thiết bị tớ sẽ đáp ứng bằng dữ liệu trả lại hoặc thực hiện một hành động nhất định theo như yêu cầu.
Các thiết bị chủ thông thường là máy tính điều khiển trung tâm và các thiết bị lập trình.
Các thiết bị tớ có thể la PLC hoặc các bộ điều khiển số chuyên dụng khác Một trạm chủ có thể gởi thông báo yêu cầu tói riêng một trạm tớ nhất định, hoặc gởi thông báo đồng loạt (broadcast) Tới tất cả các trạm tớ. Chỉ trong trường hợp nhận được yêu cầu riêng, các trạm tớ mới gởi thông báo trả lại trạm chủ. Nếu thông báo yêu cầu có chứa địa chỉ trạm nhận, mã hàm dịch vụ bên nhận cần thực hiện, dữ liệu đi kèm và thông tin kiểm lỗi
* Chu trình yêu cầu đáp ứng: Khuôn dạng của thông báo yêu cầu cũng như của thông báo đáp ứng như sau: Một thông báo yêu cầu bao gồm các phần sau:
• Địa chỉ trạm nhận yêu cầu (0-247), trong đó 0 là địa chỉ gởi đồng loạt.
• Mã hàm gọi chỉ thị hành động trạm tớ cần yêu cầu.
• Dữ liệu chứa các thông tin bổ sung mà trạm tớ cần cho việc thực hiện hàm được gọi. Khi đọc thanh ghi, dữ liệu này chỉ rõ thanh ghi đầu tiên và số lượng các thanh ghi được đọc.
• Thông tin kiểm lỗi giúp trạm tớ kiểm tra độ vẹn toàn của nội dung thông báo nhận được. Thông báo đáp ứng cũng bao gồm các thành phần giống như thông báo yêu cầu. Địa chỉ ở đây là của chính trạm tớ đã thực hiện yêu cầu và gởi lại đáp ứng. Trong trường hợp bình thường, mã hàm được giữ nguyên như trong thông báo yêu cầu và dữ liệu chứa kết quả thực hiện hành động, ví dụ nội dung và trạng thái hoạt động thanh ghi.
Nếu xảy ra lỗi, mã hàm quay lại được sửa để chỉ thị dấp ứng là một thông báo lỗi, còn dữ liệu mô tả chi tiết lỗi xảy ra. Phần kiểm lỗi giúp trạm chủ xác định độ chính xác của nội dung thông báo nhận được.
---------------------------------------------
MỤC LỤC
A. GIỚI THIỆU CHUNG
B. Phân tích các giải pháp công nghệ để thực hiện các yêu cầu kỹ thuật của mạng công nghiệp trong hệ thống Modbus
1. Giao thức modbus
2. Cơ chế giao tiếp
3. Chế độ truyền tải:
A. Chế độ ASCII:
B. Chế độ RTU
4. Tổ chức vùng nhớ
5. Cấu trúc bức điện
a. Khung ASCII:
B. Khung RTU
6. Bảo toàn dữ liệu:
A. Kiểm soát LRC:
B. Kiểm soát CRC
C. Phiên bản của modbus
D. Ứng dụng
-----------------------------------------
Keyword: download,bai tap lon,tim hieu,ve he thong modbus,nguyen van luom
Nhận xét
Đăng nhận xét