Trong lĩnh vực tự động hóa hay truyền thông công nghiệp ta thường bắt gặp sự xuất hiện của Modbus gateway nhưng không phải ai cũng có thể hiểu rõ hết về khái niệm, đặc điểm, hoạt động cũng như ứng dụng của chúng. Bài viết này BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu nhé!

Giao thức Modbus là giao thức được sử dụng rộng rãi nhất trong các thiết bị công nghiệp điện tử, và giờ đây nó đã trở thành một trong những tiêu chuẩn công nghiệp chung. Thông qua giao thức này, các thiết bị Modbus (như PLC, DCS, HMI và dụng cụ) có thể giao tiếp với nhau thông qua mạng hoặc cổng nối tiếp. Nhưng giao thức Modbus được sử dụng trong cổng nối tiếp và mạng Ethernet là khác nhau, do đó cần có một cổng để hoàn thành việc chuyển đổi giao tiếp giữa hai giao thức. Modbus gateway là một thiết bị dành riêng để kết nối các thiết bị Modbus TCP và các thiết bị Modbus RTU/ASCII.

Modbus gateway hay cổng Modbus còn được gọi là cổng giao tiếp Ethernet. Nó có thể chuyển đổi giữa Modbus RTU/ASCII và Modbus TCP.

Các giao thức Modbus có thể phân loại thành hai loại, một loại là Modbus RTU dựa trên RS485 (hoặc ASCII) và loại còn lại là Modbus TCP dựa trên Ethernet.

Modbus gateway là một công cụ chuyển đổi có thể chuyển đổi dữ liệu của Modbus RTU thành dữ liệu của Modbus TCP.

Chức năng của cổng Modbus gateway

Modbus gateway là một thiết bị chuyển đổi giao thức trung tâm mạng của hệ thống tự động hóa công nghiệp. Nó kết nối với thiết bị thông minh, thu thập dữ liệu của thiết bị khác tới cổng Modbus, kết nối với mạng máy tính và giao tiếp với máy tính theo giao thức Modbus TCP.

Cổng Modbus có hai loại: loại lưu trữ và loại thông thường. So với Modbus thông thường, Modbus lưu trữ có thể lưu trữ nội dung của các thanh ghi được đọc trong cổng. Theo cách này, tốc độ truy vấn Modbus TCP có thể được cải thiện đáng kể và hiệu suất vượt trội khi hỗ trợ truy cập nhiều máy chủ.

Đặc điểm của Modbus gateway

Cổng Modbus gateway này có thể đọc dữ liệu Modbus từ các thiết bị Modbus RTU và xuất bản dưới dạng dữ liệu Modbus TCP. Nó cũng có thể ghi vào các thiết bị Modbus RTU.

Cổng này cũng có thể làm ngược lại, đọc dữ liệu Modbus TCP và xuất bản dưới dạng dữ liệu Modbus RTU. Nó cũng có thể ghi vào các thiết bị Modbus TCP.

Hoạt động của cổng Modbus gateway

  • Làm master trên mạng Modbus RTU: do đó, nó có khả năng đọc dữ liệu từ các thiết bị slave Modbus khác nhau và ghi dữ liệu cho chúng nếu cần.
  • Slave trên mạng Modbus RTU: có thể sử dụng cổng ở chế độ này nếu có master Modbus RTU trên mạng sẽ đọc dữ liệu từ cổng.
  • Làm master mạng Modbus TCP: nó có khả năng đọc dữ liệu từ các thiết bị Modbus TCP khác nhau và ghi dữ liệu cho chúng nếu cần.
  • Slave trên mạng Modbus TCP: Cổng có thể được cấu hình là máy chủ của các giá trị dữ liệu, do đó, một máy khách Modbus TCP khác có thể đọc dữ liệu từ cổng và ghi dữ liệu vào cổng.

Khi nào cần sử dụng Modbus gateway?

Modbus là một giao thức nối tiếp thường được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp bởi các thiết bị như SCADA, HMI, Máy chủ OPC, PLC PLC, RTU, và HMI. Nó có 2 định dạng:

  • Modbus ASCII (mỗi byte dữ liệu được chuyển đổi thành 2 ký tự ASCII)
  • Modbus RTU (dữ liệu 8 bit)

Giao thức Modbus chứa địa chỉ thiết bị (máy chủ) và cho phép giao tiếp giữa nhiều thực thể trên cùng một dòng (RS485). Modbus master thăm dò modbus slave để gửi và lấy thông tin. Khi công nghệ phát triển, ngành Tự động hóa công nghiệp đã tạo ra giao thức Modbus/TCP để cho phép giao tiếp trực tiếp thiết bị qua Ethernet. Thiết bị có cổng COM Ethernet và hỗ trợ Modbus/TCP có thể được sử dụng trên các mạng Ethernet tiêu chuẩn cho kết nối qua khoảng cách lớn hơn và linh hoạt hơn.

Tuy nhiên, có những thiết bị có giá trị được cài đặt có cổng COM modbus nối tiếp. Quản trị mạng cần một cách để kết nối các thiết bị nối tiếp Modbus này với các máy chủ tuân thủ Modbus/TCP hoặc Modbus/UDP qua Ethernet. Lúc này thiết bị Modbus gateway là một giải pháp hoàn hảo.

Ứng dụng của Modbus gateway

Ví dụ trên hệ thống có một số thiết bị có đầu ra dữ liệu dạng Modbus RTU.

Bạn cũng có hệ thống Scada giao thức Modbus TCP cần lấy dữ liệu từ thiết bị trên. Làm cách nào khi 2 giao thức Modbus RTU và Modbus TCP không hiểu nhau, tức không thể trao đổi dữ liệu trực tiếp cho nhau?

Các thiết bị không thể giao tiếp trực tiếp với nhau vì chúng không nằm trên cùng một giao thức. Modbus RTU là giao thức Nối tiếp, trong khi Modbus TCP là giao thức dựa trên Ethernet. Bạn cần một cái gì đó sẽ chuyển đổi dữ liệu từ thiết bị Modbus TCP sang Modbus RTU và ngược lại.

Bộ Modbus gateway cho phép chuyển đổi từ Modbus RTU sang Modbus TCP sẽ là một giải pháp tuyệt vời cho yêu cầu này. Cổng đọc dữ liệu từ các thiết bị đo trên giao thức Modbus RTU. Nó lưu trữ dữ liệu này trong nội bộ và sau đó cung cấp nó trên Modbus TCP khi được yêu cầu từ hệ thống SCADA.

Trên đây là một vài tìm hiểu của BKAII về Modbus gateway, có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé!

Xem thêm:

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giáCẠNH TRANH nhất!" 

 

Bài viết mới cập nhật...

 
 

Số lượng người đang truy cập...

Đang có 554 khách và không thành viên đang online