KHÓA HỌC CHUYÊN SÂU TRUYỀN THÔNG MODBUS RTU ĐƠN ĐIỂM ĐA ĐIỂM VỚI PLC

I. GIỚI THIỆU VỀ TRUYỀN THÔNG MODBUS RTU

Trong thế giới tự động hóa, Modbus RTU được coi là "ngôn ngữ chung" phổ biến nhất. Dù đã ra đời từ lâu, nhưng đến nay nó vẫn là giao thức tiêu chuẩn mà mọi kỹ sư điện - tự động hóa bắt buộc phải làm chủ.

Dưới đây là các đặc điểm kỹ thuật và vai trò ứng dụng quan trọng của Modbus RTU:

1. Đặc điểm kỹ thuật của Modbus RTU

Modbus RTU (Remote Terminal Unit) là một giao thức truyền thông theo mô hình Master-Slave (Chủ - Tớ), truyền tin qua đường truyền vật lý RS485 hoặc RS232.

• Cấu trúc dữ liệu nhị phân: Dữ liệu được mã hóa dưới dạng bit nhị phân, giúp tốc độ truyền tải nhanh và hiệu quả hơn so với dạng văn bản (ASCII).
• Mô hình Master-Slave: Một thiết bị Master (thường là PLC hoặc máy tính) có thể điều khiển tối đa 247 thiết bị Slave (Biến tần, cảm biến, đồng hồ nhiệt...).
• Cơ chế kiểm tra lỗi CRC: Sử dụng mã kiểm tra thặng dư vòng (Cyclic Redundancy Check) để đảm bảo dữ liệu truyền đi không bị sai lệch do nhiễu môi trường công nghiệp.
• Khoảng cách truyền xa: Khi chạy trên nền RS485, khoảng cách truyền có thể lên tới 1200m, rất phù hợp cho các nhà xưởng rộng lớn.

2. Vai trò và Ứng dụng thực tế

Modbus RTU đóng vai trò là "cầu nối" thông tin giữa các thiết bị khác chủng loại và khác hãng sản xuất.

a. Tiết kiệm chi phí phần cứng (I/O)

Thay vì phải kéo hàng chục sợi dây điện cho các tín hiệu Analog ($4-20mA$ hoặc $0-10V$), bạn chỉ cần 2 sợi dây tín hiệu (cáp xoắn đôi) để đọc/ghi dữ liệu cho hàng chục thiết bị.

• Ví dụ: Một PLC có thể điều khiển 10 biến tần chỉ qua cổng truyền thông mà không cần mua thêm module mở rộng Analog đắt tiền.

b. Thu thập dữ liệu tập trung (SCADA/HMI)

Modbus RTU cho phép đưa toàn bộ thông số từ dưới hiện trường lên màn hình điều khiển trung tâm.

• Ứng dụng: Đọc thông số điện năng (V, A, kWh) từ đồng hồ đa năng; đọc nhiệt độ, độ ẩm từ các cảm biến thông minh về PLC.

c. Giám sát và Cấu hình từ xa

Kỹ thuật viên không cần đến tận nơi đặt thiết bị để thay đổi tham số. Mọi cài đặt (ví dụ: thay đổi tần số biến tần, cài đặt ngưỡng nhiệt độ) đều có thể thực hiện thông qua giao diện lập trình.

d. Tính tương thích tuyệt vời

Hầu hết các thiết bị công nghiệp hiện nay (từ giá rẻ đến cao cấp của Siemens, Mitsubishi, Schneider, LS...) đều hỗ trợ Modbus RTU. Biết sử dụng giao thức này giúp bạn có thể kết nối mọi thiết bị với nhau mà không lo về xung đột hãng.

3. Tại sao khóa học này chú trọng vào Modbus RTU?

Nếu bạn chỉ biết đấu nối dây (Hard-wiring), bạn chỉ mới chạm vào bề nổi của hệ thống. Khi nắm vững Modbus RTU, bạn sẽ:

• Tối ưu hóa hệ thống: Giảm bớt dây nhợ, tủ điện gọn gàng, chuyên nghiệp hơn.
• Xử lý dữ liệu lớn: Đọc được hàng trăm thông số từ thiết bị thay vì chỉ vài tín hiệu On/Off đơn thuần.
• Nâng cao trình độ: Đây là bước đệm quan trọng để tiến tới các giao thức cao cấp hơn như Modbus TCP/IP hay Profinet.

II. NỘI DUNG KHÓA HỌC

• Tìm hiểu về truyền thông modbus, cách lắp đặt - kết nối dây cable

• Cấu hình module truyền thông modbus của s7-1200 trên phần mềm tia portal

• Sử dụng các hàm chức năng và các chế độ truyền thông modbus trên s7-1200

• Cài đặt tham số và xác định các địa chỉ truyền thông modbus trên biến tần và trên bộ điều khiển nhiệt độ

• Lập trình s7-1200 điều khiển biến tần sinamics V20 của Siemens thông qua truyền thông modbus rtu

• Lập trình s7-1200 điều khiển biến tần FR-E720 của Mitsubishi thông qua truyền thông modbus rtu

• Lập trình s7-1200 điều khiển biến tần invt GD20 thông qua truyền thông modbus rtu

• Lập trình s7-1200 kết nối bộ điều khiển nhiệt độ autonic tk4s thông qua truyền thông modbus rtu

• Lập trình s7-1200 kết nối truyền thông modbus rtu đa điểm (đọc/ghi với cả 3 thiết bị trên)

• Cách khai báo và định nghĩa các kiểu data và data block cho nhiều thiết bị cùng loại

• Cách đọc/ghi dữ liệu nhiều thiết bị mà không bị xung đột khi truyền thông đa điểm

• Cách xác định thiết bị nào bị lỗi truyền thông và hiển thị trên hmi khi truyền đa điểm

Video truyền thông Modbus RTU chi tiết nhất. Sơ đồ kết nối, cài đặt và cấu hình trên S7-1200 Tia portal

  Video truyền thông modbus rtu đa điểm, kết nối plc s7-1200 với nhiều thiết bị cùng lúc