Chuyển đổi Modbus RTU sang Modbus ASCII trong hệ thống công nghiệp
Trong các hệ thống truyền thông công nghiệp sử dụng Modbus, các thiết bị hiện trường đôi khi không sử dụng cùng một định dạng giao thức. Một số thiết bị sử dụng Modbus RTU, trong khi các thiết bị khác lại sử dụng Modbus ASCII.
Mặc dù cả hai đều là biến thể của giao thức Modbus chạy trên nền truyền thông serial, nhưng chúng có cách mã hóa dữ liệu khác nhau nên không thể giao tiếp trực tiếp với nhau. Nếu bạn muốn hiểu rõ hơn sự khác biệt giữa các giao thức này, bạn có thể tham khảo bài viết so sánh Modbus RTU, Modbus TCP và Modbus ASCII.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu các phương án phổ biến để chuyển đổi giữa Modbus RTU và Modbus ASCII trong hệ thống công nghiệp bằng cách sử dụng thiết bị trung gian như Modbus Gateway.
Tại sao cần chuyển đổi Modbus RTU sang Modbus ASCII?
Modbus RTU và Modbus ASCII đều là các giao thức truyền thông serial phổ biến trong công nghiệp. Tuy nhiên, chúng có sự khác biệt về cách đóng gói dữ liệu:
- Modbus RTU sử dụng mã hóa nhị phân (Binary)
- Modbus ASCII sử dụng ký tự ASCII để biểu diễn dữ liệu
Do sự khác biệt này nên hai thiết bị sử dụng hai giao thức trên không thể trao đổi dữ liệu trực tiếp. Vì vậy cần một thiết bị trung gian có khả năng chuyển đổi giao thức.
Phương án 1: Sử dụng Modbus Gateway nhiều cổng serial
Một phương án phổ biến là sử dụng các thiết bị gateway có nhiều cổng serial như:
Các thiết bị này cho phép kết nối hai thiết bị serial khác chuẩn với nhau và thực hiện việc chuyển đổi giao thức ngay bên trong gateway.
Trong mô hình này:
- Thiết bị Modbus RTU kết nối vào một cổng serial
- Thiết bị Modbus ASCII kết nối vào cổng serial còn lại
- Gateway thực hiện chuyển đổi RTU ↔ ASCII
Phương án 2: Sử dụng hai Modbus Gateway
Một phương án khác là sử dụng hai thiết bị Modbus Gateway và kết nối chúng qua mạng Ethernet.
Trong mô hình này:
- Gateway thứ nhất kết nối với thiết bị Modbus RTU
- Gateway thứ hai kết nối với thiết bị Modbus ASCII
- Hai gateway giao tiếp với nhau qua Modbus TCP trên Ethernet
Gateway kết nối với thiết bị Master sẽ được cấu hình ở chế độ Modbus TCP Master. Địa chỉ Slave ID phải trùng với địa chỉ của thiết bị cần truy xuất dữ liệu.
Kết luận
Việc chuyển đổi giữa Modbus RTU và Modbus ASCII thường xảy ra khi hệ thống cần tích hợp thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau. Bằng cách sử dụng Modbus Gateway, việc chuyển đổi giao thức có thể được thực hiện một cách đơn giản mà không cần thay đổi thiết bị hiện trường.
Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của từng giao thức Modbus, bạn có thể tham khảo thêm các bài viết sau: