Tài liệu kỹ thuật

MODBUS là một protocol phổ biến bậc nhất được sử dụng hiện nay cho nhiều mục đích. MODBUS đơn giản, rẻ, phổ biến và dễ sử dụng. Được phát minh từ thế kỉ trước (gần 30 năm trước), các nhà cung cấp thiết bị đo và thiết bị tự động hóa trong công nghiệp tiếp tục hỗ trợ MODBUS trong các sản phẩm thế hệ mới. Mặc dù các bộ phân tích, lưu lượng kế, hay PLC đời mới có giao diện kết nối không dây, Ethernet hay fieldbus, MODBUS vẫn là protocol mà các nhà cung cấp lựa chọn cho các thiết bị thế hệ cũ và mới.

 Một ưu điểm khác của MODBUS là nó có thể chạy hầu như trên tất cả các phương tiện truyền thông, trong đó có cổng kết nối dây xoắn, không dây, sợi quang, Ethernet, modem điện thoại, điện thoại di động và vi sóng. Có nghĩa là, kết nối MODBUS có thể được thiết lập trong nhà máy thế hệ mới hay hiện tại khá dễ dàng. Thực ra, nâng cao ứng dụng cho MODBUS là cung cấp truyền thông số trong nhà máy đời cũ, sử dụng kết nối dây xoắn hiện nay.

Trong bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu cách thức hoạt động của MODBUS và xem xét một số phương pháp thông minh mà MODBUS có thể được sử dụng trong các nhà máy.

Tiêu chuẩn TIA-485-A, còn được gọi là ANSI/TIA/EIA-485, TIA/EIA-485, EIA-485 hoặc RS-485, là tiêu chuẩn các đặc tính điện của bộ điều khiển thu phát trong hê thống đa điểm kỹ thuật số cân bằng. Tiêu chuẩn này được công bố bởi Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông / Liên minh Công nghiệp Điện tử (TIA / EIA). Mạng truyền thông kỹ thuật số tiêu chuẩn EIA-485 dùng cho khoảng cách truyền dài và môi trường nhiễu điện từ. Nhiều bộ thu được lắp trên mạng nối tiếp hoặc rẽ nhánh. Thiết kế này chủ yếu sử dụng trong môi trường công nghiệp hoặc các ứng dụng như tự động hóa tòa nhà, tàu thuyền, máy bay ...

Tổng quan

RS-485 cho phép thiết lập mạng nội bộ chi phí thấp liên kết đa điểm nhiều nhánh rẽ. Tốc độ truyền dữ liệu 35 Mbit / s ở khoảng cách tối đa 10 m và 100 kbit  s ở khoảng cách 1200 m. Chuẩn dùng 1 cặp cáp xoắn đô cân bằng khác biệt nên có thể truyền xa đến 1200m. Mẹo nhỏ khi tính toán là đốc độ bit / s nhân với chiều dài theo mét không được vượt quá 108. Vì vậy, đoạn cáp 50 mét không thể truyền tín hiệu tốc độ lớn hơn 2 Mbit /s. 

Dạng sóng

Sơ đồ dưới đây cho thấy mức điện áp  '+' và '-' RS-485 trong quá trình truyền một byte (0xD3, bit ít quan trọng đầu tiên) bằng cách sử dụng một phương pháp start-stop không đồng bộ.

Biến dòng điện được sử dụng cho chức năng bảo vệ, đo kiểm, đo lường và điều khiển. Biến dòng được sử dụng đầu tiên cho việc cấp điện máy cắt được ngắt ra khỏi mạch để bảo vệ.

Trong phần lớn cách mạch điện năng lượng được truyền theo hai hướng vì vậy rất quan trọng là xác định được vùng hay bị sự cố nhất và lắp biến dòng phía bên máy cắt cách ly với khu vực sự cố. Trong các máy phát điện (và một số máy biến áp) cần quyết định lắp thiết bị bảo vệ sự cố máy phát hoặc bảo vệ máy phát trước sự cố của lưới điện.