Mạng truyền thông modbus RTU và TCPIP trong PLC siemens s7 200

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3
MẠNG TRUYỀN THÔNG
MODBUS RTU
VÀ
TCP/IP
TRONG PLC SIEMENS S7-200
GVHD: Th.S VŨ VĂN PHONG
SVTH: Phạm Đại Tới MSSV:10102145
Lưu Hoàng Linh MSSV:10102075
Nguyễn Huỳnh Trung MSSV:10102155
I. GIỚI THIỆU
II. GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU
III. KẾT LUẬN
NỘI DUNG
I-Giới thiệu
• Trong nền công nghiệp hiện nay ,việc ứng
dụng mạng truyền thông công nghiệp trong
việc quản lý vận hành và giám sát ngày càng
được phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp và
các dây chuyền sản xuất,….để đáp ứng nhu
cầu đó thì càng ngày càng có nhiều thiết bị
chấp hành hay thiết bị điều khiển như
PLC,biến tần,….được tích hợp sẵn các giao
thức mạng như: Profibus, can,
modbus,zigbee,simatic net,…….
MODBUS
• Modbus là gì ?
- MODBUS là một protocol phổ biến bậc nhất được sử
dụng hiện nay cho nhiều mục đích. MODBUS do Modicon
(hiện nay thuộc Schneider Electric) phát triển năm 1979, là
một phương tiện truyền thông với nhiều thiết bị thông qua

một cặp dây xoắn đơn. Ban đầu, nó hoạt động trên RS232,
nhưng sau đó nó sử dụng cho cả RS485 để đạt tốc độ cao hơn,
khoảng cách dài hơn, và mạng đa điểm (multi-drop). MODBUS
đã nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn thông dụng trong ngành
tự động hóa, và Modicon đã cho ra mắt công chúng như một
protocol miễn phí.
- Ngày nay, MODBUS-IDA (www.MODBUS.org) , tổ chức
sử dụng và cung cấp MODBUS lớn nhất tiếp tục hỗ trợ
protocol MODBUS trên toàn cầu.
Protocol là gì ?
• Protocol hay giao thức truyền thông là những
quy định trong việc truyền thông tin giữa các
thiết bị trong một hệ thống công nghiệp.
• Trong công nghiệp thì các bộ phận trong hệ
thống được cấu trúc theo sơ đồ phân cấp như
sau :
• Điều cần quan tâm ở đây là việc liên lạc và truyền tín hiệu giữa các
thiết bị trong các cấp được thực hiện nhờ các đường dây bus tín
hiệu( 4 loại bus: bus thường, bus hệ thống, mạng xí nghiệp,mạng
công ty. Để truyền tín hiệu trên các bus thì cần có những tiêu chuẩn
để truyền. Tiêu chuẩn này phải đảm bảo cả cấp trên và cấp dưới
đều hỗ trợ. Tiêu chuẩn này được gọi là giao thức truyền thông.
• MODBUS là một hệ thống “chủ - tớ”, “chủ” được kết
nối với một hay nhiều “tớ”. “Chủ” thường là một PLC,
PC, DCS, hay RTU. “Tớ” MODBUS RTU thường là các
thiết bị hiện trường, tất cả được kết nối với mạng
trong cấu hình multi-drop
.
II-Phân loại
• Ba phiên bản MODBUS phổ biến nhất được sử

dụng ngày nay là:
- MODBUS ASCII
- MODBUS RTU
- MODBUS/TCP
• Tất cả thông điệp được gửi dưới cùng một
format. Sự khác nhau duy nhất giữa 3 loại
MODBUS là cách thức thông điệp được mã
hóa.
MODBUS ASCII
MODBUS ASCII, mọi thông điệp được mã hóa bằng hexadeci-mal, sử dụng đặc
tính ASCII 4 bit. Đối với mỗi một byte thông tin, cần có 2 byte truyền thông, gấp
đôi so với MODBUS RTU hay MODBUS/TCP.
Tuy nhiên, MODBUS ASC II chậm nhất trong số 3 loại protocol, nhưng lại thích
hợp khi modem điện thoại hay kết nối sử dụng sóng radio do ASC II sử dụng các
tính năng phân định thông điệp. Do tính năng phân định này, mọi rắc rối trong
phương tiện truyền dẫn sẽ không làm thiết bị nhận dịch sai thông tin. Điều này
quan trọng khi đề cập đến các modem chậm, điện thoại di động, kết nối ồn hay
các phương tiện truyền thông khó tính khác.
MODBUS RTU
Đối với MODBUS RTU, dữ liệu được mã hóa theo hệ nhị phân, và chỉ cần một
byte truyền thông cho một byte dữ liệu. Đây là thiết bị lí tưởng đối với RS 232
hay mạng RS485 đa điểm, tốc độ từ 1200 đến 115 baud. Tốc độ phổ biến nhất
là 9600 đến 19200 baud. MODBUS RTU là protocol công nghiệp được sử
dụng rộng rãi nhất, do đó hầu như trong bài viết này chỉ tập trung đề cập đến
cơ sở và ứng dụng của nó.
MODBUS/TCP
• MODBUS/TCP đơn giản là MODBUS qua Ethernet.
Thay vì sử dụng thiết bị này cho việc kết nối với các thiết
bị tớ, do đó các địa chỉ IP được sử dụng.
• Với MODBUS/TCP, dữ liệu MODBUS được tóm lược

đơn giản trong một gói TCP/IP. Do đó, bất cứ mạng
Ethernet hỗ trợ MODBUS/ IP sẽ ngay lập tức hỗ trợ
MODBUS/TCP
TOOL MODBUS CHO
MICROWIN S7200
Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
1. MODBUS RTU
II. CÁC GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU
KẾT NỐI S7-200 QUA MODBUS
MODBUS S7200
Chỉ có một Master trong
Số lượng Slave 247
Master và Slave trao đổi
thông qua các hàm truyền
Master
mạng
dữ liệu với nhau
thông modbus.
MBUS
MBUS
Slave
MBUS
Control: Khởi tạo modbus tại MS.
MSG: Truyền nhận dữ liệu
INT: Khởi tạo modbus tại SL
MODBUS SLAVE: Đáp ứng yêu cầu của MS
ĐIA CH
Ỉ
MODBUS TRONG S7200
HÀM MODBUS T

Ạ
I MASTER
MBUS Control: Khởi tạo modbus tại MS.
HÀM MODBUS T
Ạ
I MASTER
Các tham số ngõ vào hàm khởi tạo modbus
EN: Cho phép truyền nhận.
thức truyền
PLC
Mode: Chọn
cho cổng giao
lựa giao
tiếp của
thông
+ Mode
+ Mode
Baud: Tốc
= 0:Chuẩn PPI
=1 : Chuẩn modbus
độ truyền thông
Parity: Kiểm tra chẳm lẻ
Timeout: Thời gian đợi đáp ứng
từ slave.
HÀM MODBUS T
Ạ
I MASTER
MBUS MSG: Truyền nhận dữ liệu
HÀM MODBUS T
Ạ

I MASTER
Các tham số ngõ vào hàm MBUS MSG:
EN: Cho phép hàm hoạt động
First: Kích hoạt việc truyền nhận dữ liệu.
Slave: Địa chỉ của slave 1 đến 247
RW: Ngõ vào điều khiển đọc ghi dữ liệu.
RW = 0: Đọc dữ liệu từ slave về master
RW = 1: Ghi dữ liệu từ master đến slave
Address: Địa chỉ modbus trong Slave.
HÀM MODBUS T
Ạ
I SLAVE
Các tham số ngõ vào hàm MBUS MSG:
Count: Số lượng bit hay word dữ liệu
được đọc hay ghi.
DataPtr: Con trỏ địa chỉ: Chỉ vùng nhớ
trong S7 200 tại Master.
V
Done: Ngõ
đã hoàn tất.
Error: Byte
ra lỗi.
ra báo hiệu việc ghi hay đọc
báo lỗi trong trường hợp xãy
131
BS: ThS. Tạ Văn Phương
DIAE
HÀM MODBUS T
Ạ
I SLAVE

MBUS INTI: Khởi tạo modbus tại SL.
HÀM MODBUS T
Ạ
I SLAVE
Các tham số ngõ vào hàm
EN: Bắt đầu thực hiện
Mode: Chọn chế độ truyền
Address: Địa chỉ của slave
MBUS INTI
thông
( từ 1 đến 247)
Baud: Tốc độ truyền thông: Từ 1200 đến
115200.
Parity: Bit kiểm tra chẳn
Delay: Thời gian chờ để
đến 32767 ms)
lẻ.
nhận
dữ liệu (0
HÀM MODBUS T
Ạ
I SLAVE
Các tham số ngõ vào hàm MBUS INTI
MaxIQ: Số lượng ngõ vào, ngõ ra cho phép
đọc, ghi ( 0 đến 128)
MaxAI: Số lượng analog cho phép ghi 0
32)
Maxhold:Số lượng word tối đa cho phép
xuất trong slave
Holdstart: Địa chỉ bắt đầu của vùng nhớ

trong slave cho phép master truy xuất.
đến
truy
V
HÀM MODBUS T
Ạ
I SLAVE
MBUS_SLAVE : PHỤC VỤ YÊU CẦU TỪ MODBUS MATTER