Khái niệm và đặc điểm chuẩn truyền thông RS-485 MODBUS

Chuẩn truyền thông RS-485 Modbus là gì?

Chuẩn truyền thông RS-485 Modbus là một giao thức mở sử dụng đường chuyền của RS485. Ưu điểm đơn giản, dễ sử dụng và cấu hình gọn, hoạt động ổn định.
Có khả năng kết nối các thiết bị Master hoặc Slave thông qua các Bus hoặc Network. Bên cạnh đó, khi nói đến truyền thông phải đề cập ngay tới khung bản tin hay còn được gọi là Frame của chuẩn truyền thông đó như thế nào.
Ví dụ về Modbus RTU
Một frame truyền Modbus RTU sẽ bao gồm: 1 byte địa chỉ  –  1 byte mã hàm – n byte dữ liệu – 2 byte CRC

Trong đó:
+ Byte địa chỉ: đóng vai trò 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, mục đích để xác định yêu cầu dữ liệu từ thiết bị Slave.
+ Byte dữ liệu: để xác định dữ liệu trao đổi giữa Slave và Master. 
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 Plus, Modbus ASCII, Modbus TCP, Modbus UDP, Pemex Modbus, Enron Modbus. Nhưng phổ biến nhất và được ưa chuộng nhất là Modbus RTU, Modbus UDP, Modbus TCP.

Ứng dụng dùng một vài thiết bị như PLC, HMI, Biến tần, Sensor..kết nối và điều khiển chúng như thế nào?

Ở đây HopLongTech sẽ lấy ví dụ về PLC điều khiển biến tần thông qua chuẩn truyền thông RS-485 Modus RTU.
Ở đây chúng tôi sử dụng cấu hình Master-Slave đường truyển kiểu của RS- 485. Bạn sẽ cần quan tâm đến các thông số như: tốc độ truyền baudrate (4800.9600.115200…), bit stop (0-1-2), số data bit (7-8), Parity kiểm tra chẵn lẻ (None, Event, Odd). Chú ý là các thông số cài trên Master và Slave phải giống hệt 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 phải được nối trong trường hợp khu vực đấu nối ở vùng có nhiều sấm sét, nhiễu phức tạp hoặc máy móc hoạt động dòng lớn,..…để tránh tín hiệu thu được bị sai hoặc thiết bị bị hỏng. Điện thế chênh lệch giữa GND ở 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 gửi hoặc nhận giữ liệu với biến tần dựa vào các vùng nhớ chức năng của biến tần. Như vậy, 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 sát tốc độ, dòng điện, điện áp xuất ra của biến tần 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.