Modbus RTU là gì ?

Modbus RTU là một trong các giao thức truyền thông phổ biến trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Nó là một giao thức truyền thông dựa trên định dạng khung (frame) cho việc truyền thông giữa các thiết bị điều khiển và các thiết bị đo đạc, điều khiển trong một mạng liên kết. Modbus RTU (Remote Terminal Unit) được sử dụng cho các ứng dụng truyền thông nối tiếp, trong đó các bit được truyền đi dưới dạng chuỗi các tín hiệu điện, chứ không phải là tín hiệu tương tự. Nó sử dụng phương thức truyền thông nối tiếp với các tốc độ truyền thông từ 1.200 baud đến 115.200 baud và độ dài khung từ 4 đến 256 byte, tùy thuộc vào thiết bị sử dụng. Modbus RTU được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển và giám sát các thiết bị trong các ngành công nghiệp như dầu khí, điện, nước, khí, và công nghiệp sản xuất.

Ai phát triển Modbus RTU ?

Modbus RTU được phát triển bởi công ty Modicon (nay là Schneider Electric) vào những năm 1970. Giao thức này được thiết kế để truyền thông giữa các bộ điều khiển và các thiết bị đo đạc, điều khiển trong một mạng liên kết. Modbus RTU có thể hoạt động trên nhiều loại đường truyền, bao gồm đường truyền cáp đồng trục, đường truyền xoắn đôi và đường truyền quang.

Khung dữ liệu Modbus RTU bao gồm các trường sau:

• Địa chỉ thiết bị (Address)
• Mã chức năng (Function code)
• Dữ liệu (Data)
• Kiểm tra (Checksum)

Modbus RTU hỗ trợ nhiều mã chức năng, bao gồm đọc và ghi các giá trị của các thanh ghi đầu vào/đầu ra, đọc và ghi các bộ nhớ, cấu hình thiết bị và kiểm tra trạng thái của các thiết bị.

Modbus RTU là một giao thức mở, cho phép các nhà sản xuất thiết bị đa dạng có thể tương thích với nhau và dễ dàng tích hợp vào các hệ thống điều khiển và giám sát tự động hóa công nghiệp.

Modbus RTU cũng cung cấp tính năng bảo mật thông qua mã hóa dữ liệu trên đường truyền. Điều này đảm bảo rằng dữ liệu được truyền đi sẽ không bị xâm nhập hoặc thay đổi trên đường truyền.

Một ưu điểm của Modbus RTU là nó được thiết kế để hoạt động trên các đường truyền dữ liệu tốc độ thấp. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng cần tốc độ truyền dữ liệu thấp và các thiết bị có tài nguyên hạn chế, như các cảm biến, bộ điều khiển nhỏ hoặc các hệ thống nhỏ.

Mặc dù Modbus RTU đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp, nó cũng có những hạn chế. Ví dụ, nó chỉ hỗ trợ truyền thông điểm-điểm, có nghĩa là một thiết bị chỉ có thể truyền thông với một thiết bị khác một cách trực tiếp. Nó cũng không hỗ trợ phát hiện và khắc phục lỗi trong quá trình truyền thông.

Tuy nhiên, với sự phát triển của các giao thức truyền thông mới và các công nghệ truyền thông hiện đại, Modbus RTU vẫn được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng tự động hóa công nghiệp và giám sát thiết bị.

Có một số ưu điểm của giao thức Modbus RTU, bao gồm:

1. Đơn giản và dễ dàng sử dụng: Modbus RTU là một giao thức đơn giản và dễ dàng sử dụng, cho phép các thiết bị khác nhau của các nhà sản xuất khác nhau có thể tương thích với nhau. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình tích hợp thiết bị và giảm thiểu chi phí.
2. Tốc độ truyền dữ liệu tương đối cao: Modbus RTU cho phép truyền dữ liệu tốc độ cao lên đến 115.2 Kbps trên đường truyền cáp đồng trục hoặc đường truyền xoắn đôi.
3. Hỗ trợ nhiều loại đường truyền: Modbus RTU có thể hoạt động trên nhiều loại đường truyền dữ liệu, bao gồm cáp đồng trục, xoắn đôi và quang.
4. Cung cấp tính năng bảo mật: Modbus RTU có tính năng mã hóa dữ liệu trên đường truyền để đảm bảo an toàn và bảo mật cho dữ liệu truyền đi.
5. Tiết kiệm tài nguyên: Modbus RTU có khả năng hoạt động trên các thiết bị có tài nguyên hạn chế, điều này giúp tiết kiệm tài nguyên và giảm chi phí đầu tư.
6. Tính linh hoạt: Modbus RTU cho phép các thiết bị được cấu hình và kết nối một cách linh hoạt, cho phép các ứng dụng tùy chỉnh và mở rộng.

Tóm lại, Modbus RTU là một giao thức truyền thông đơn giản và hiệu quả, có khả năng hoạt động trên nhiều loại đường truyền, cung cấp tính năng bảo mật và tiết kiệm tài nguyên, điều này giúp nó trở thành lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp và giám sát thiết bị.

Xem thêm ” DCS là gì ”

Mặc dù Modbus RTU có nhiều ưu điểm, tuy nhiên cũng có một số nhược điểm cần được lưu ý:

1. Không hỗ trợ phát hiện và khắc phục lỗi: Modbus RTU không cung cấp khả năng phát hiện và khắc phục lỗi trong quá trình truyền thông. Do đó, nếu có lỗi xảy ra trong quá trình truyền thông, người dùng phải thực hiện các bước khắc phục lỗi một cách thủ công.
2. Giới hạn trong khả năng truyền thông: Modbus RTU chỉ hỗ trợ truyền thông điểm-điểm, điều này có nghĩa là một thiết bị chỉ có thể truyền thông với một thiết bị khác một cách trực tiếp. Do đó, nó không phù hợp với các ứng dụng mạng lưới phức tạp hoặc các hệ thống phân tán.
3. Giới hạn trong khả năng mở rộng: Modbus RTU có giới hạn về số lượng thiết bị mà nó có thể hỗ trợ. Do đó, nó không phù hợp với các ứng dụng lớn hoặc các hệ thống cần mở rộng.
4. Không có khả năng truyền dữ liệu tương tác: Modbus RTU chỉ hỗ trợ truyền dữ liệu một chiều, điều này có nghĩa là các thiết bị chỉ có thể truyền dữ liệu cho nhau mà không có khả năng tương tác.

Tóm lại, Modbus RTU có những nhược điểm nhất định, điều này khiến nó không phù hợp với một số ứng dụng yêu cầu tính năng truyền thông mạnh mẽ, khả năng mở rộng và tương tác. Tuy nhiên, với tính đơn giản, dễ sử dụng và tiết kiệm tài nguyên, Modbus RTU vẫn là một giao thức phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp và giám sát thiết bị.

Cám ơn các bạn đã xem bài viết, hẹn gặp các bạn trong bài viết khác.

Xem bài viết khác ” CB là gì “