Modbus TCP- Ethernet/IP

Các hãng PLC sử dụng nhiều phương thức phổ biến để kết nối với các thiết bị của hãng khác, nhưng Modbus TCP và Ethernet/IP là hai giao thức được sử dụng rộng rãi nhất.

1. Modbus TCP

Ưu điểm:
- Tính phổ biến: Modbus TCP là một giao thức mở, được hỗ trợ bởi hầu hết các hãng PLC và thiết bị công nghiệp.
- Tính đơn giản: Modbus TCP dễ cài đặt, cấu hình và sử dụng.
- Chi phí thấp: Modbus TCP không yêu cầu phần cứng hoặc phần mềm đặc biệt.
Nhược điểm:
- Tốc độ: Tốc độ truyền thông của Modbus TCP có thể không cao bằng các giao thức khác.
- Tính năng hạn chế: Modbus TCP chỉ cung cấp các chức năng cơ bản để đọc và ghi dữ liệu.

2. Ethernet/IP

Ưu điểm:
- Hiệu suất cao: Ethernet/IP có tốc độ truyền thông cao và khả năng xử lý dữ liệu lớn.
- Tính năng đa dạng: Ethernet/IP hỗ trợ nhiều dịch vụ và chức năng, bao gồm I/O scanning, messaging, diagnostics.
- Khả năng mở rộng: Ethernet/IP có thể được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa phức tạp.
Nhược điểm:
- Độ phức tạp: Ethernet/IP phức tạp hơn Modbus TCP trong việc cài đặt và cấu hình.
- Chi phí: Ethernet/IP có thể yêu cầu phần cứng hoặc phần mềm đặc biệt, do đó chi phí có thể cao hơn.

Ngoài ra, các hãng PLC cũng sử dụng các giao thức khác như

Profinet: Giao thức thời gian thực, được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển chuyển động.
Profibus: Giao thức Fieldbus phổ biến trong công nghiệp.
CANopen: Giao thức dựa trên CAN (Controller Area Network), thường được sử dụng trong các ứng dụng nhúng.

Tóm lại

Việc lựa chọn giao thức nào phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

Nếu bạn cần kết nối với nhiều thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau, Modbus TCP là một lựa chọn tốt.
Nếu bạn cần tốc độ truyền thông cao và khả năng xử lý dữ liệu lớn, Ethernet/IP có thể phù hợp hơn.

Dưới đây là chi tiết cấu hình của Modbus TCP và EtherNet/IP, bao gồm các bước thiết lập, thông số quan trọng và những điểm cần lưu ý.

1. Cấu hình Modbus TCP

Modbus TCP hoạt động theo mô hình Client-Server (trước đây gọi là Master-Slave), trong đó:

Client (Master): Thực hiện yêu cầu đọc/ghi dữ liệu.
Server (Slave): Cung cấp dữ liệu theo yêu cầu.

1.1. Các bước cấu hình Modbus TCP

Cấu hình địa chỉ IP
- Thiết lập địa chỉ IP tĩnh cho Server (Slave) trong cùng subnet với Client.
- Ví dụ:
  - Client (HMI, SCADA, PLC, PC): 192.168.1.10
  - Server (PLC, RTU, thiết bị đo): 192.168.1.20
  - Subnet mask: 255.255.255.0
  - Cổng giao tiếp (Port): Mặc định 502
Thiết lập tham số Modbus
- Chọn chế độ hoạt động: Server hoặc Client
- Định nghĩa số lượng Registers (Thanh ghi) và Coils (Cuộn) để đọc/ghi.
- Các loại thanh ghi phổ biến:
  - Coils (0xxxx): Đọc/Ghi bit (ON/OFF).
  - Discrete Inputs (1xxxx): Chỉ đọc bit trạng thái.
  - Holding Registers (4xxxx): Đọc/Ghi giá trị số 16-bit.
  - Input Registers (3xxxx): Chỉ đọc giá trị số 16-bit.
Cấu hình PLC hoặc thiết bị Client
- Cài đặt thông số truyền thông trên PLC/HMI/SCADA:
  - Địa chỉ IP của Server.
  - Kiểu dữ liệu đọc/ghi (Coil, Register, Input).
  - Số lượng thanh ghi cần truy xuất.
  - Tốc độ polling (chu kỳ quét dữ liệu).
Kiểm tra kết nối
- Sử dụng phần mềm như Modscan, Modbus Poll để test kết nối.
- Kiểm tra phản hồi từ thiết bị bằng mã lỗi Modbus nếu có sự cố.

2. Cấu hình EtherNet/IP

EtherNet/IP hoạt động theo mô hình Producer-Consumer, hỗ trợ kết nối đa điểm (Multicast) và có thể truyền dữ liệu theo chu kỳ (cyclic) hoặc theo sự kiện (event-based).

2.1. Các bước cấu hình EtherNet/IP

Cấu hình địa chỉ IP
- Thiết lập địa chỉ IP cho các thiết bị trong cùng subnet.
- Ví dụ:
  - PLC (Scanner/Controller): 192.168.1.10
  - I/O Module, Servo, Robot (Adapter/Device): 192.168.1.11, 192.168.1.12,...
  - Subnet mask: 255.255.255.0
  - Port mặc định: 44818
Cấu hình thiết bị trong PLC
- Import file EDS (Electronic Data Sheet) của thiết bị vào phần mềm lập trình PLC.
- Thêm thiết bị vào EtherNet/IP Scanner của PLC.
- Thiết lập kết nối Cyclic hoặc Event-based giữa PLC và thiết bị.
Xác định tham số truyền thông
- Chế độ giao tiếp:
  - Implicit Messaging (Real-time I/O): Truyền dữ liệu thời gian thực.
  - Explicit Messaging: Gửi dữ liệu theo yêu cầu.
- Định nghĩa Class, Instance, Attribute của dữ liệu cần truyền.
Thiết lập Mapping I/O
- Ánh xạ các dữ liệu vào/ra từ thiết bị vào Tag/Variable của PLC.
- Ví dụ: Ánh xạ dữ liệu từ Servo vào thanh ghi tốc độ của PLC.
Kiểm tra kết nối
- Sử dụng phần mềm RSLinx, Wireshark để kiểm tra trạng thái kết nối.
- Đọc giá trị dữ liệu từ thiết bị qua trình giám sát của PLC.

NHẬN BIẾT MODBUS RTU VÀ ETHERNET/IP

1. Cổng (Port)

Modbus TCP: Thường sử dụng cổng mặc định là 502.
Ethernet/IP: Sử dụng cổng 44818 (CIP - Common Industrial Protocol).

Khi bạn thấy một thiết bị sử dụng cổng 502, khả năng cao đó là Modbus TCP. Ngược lại, cổng 44818 thường chỉ ra Ethernet/IP.

2. Dữ liệu (Data)

Modbus TCP: Dữ liệu được truyền đi theo định dạng Modbus PDU (Protocol Data Unit), bao gồm các lệnh Modbus (ví dụ: đọc/ghi coil, thanh ghi).
Ethernet/IP: Dữ liệu được truyền đi theo định dạng CIP (Common Industrial Protocol), bao gồm các đối tượng (objects) và thuộc tính (attributes) để truy cập và điều khiển các thiết bị.

Khi bạn nhìn vào cấu trúc dữ liệu được truyền đi, nếu nó tuân theo định dạng Modbus PDU, đó là Modbus TCP. Nếu nó tuân theo định dạng CIP, đó là Ethernet/IP.

3. Các dịch vụ (Services)

Modbus TCP: Cung cấp các dịch vụ cơ bản để đọc/ghi dữ liệu từ các thanh ghi và coil.
Ethernet/IP: Cung cấp nhiều dịch vụ hơn, bao gồm I/O scanning, messaging, diagnostics, và các dịch vụ điều khiển khác.

Khi bạn thấy hệ thống sử dụng các dịch vụ I/O scanning, messaging, hoặc các dịch vụ điều khiển phức tạp, đó thường là Ethernet/IP.

4. Phần mềm/Thiết bị

Modbus TCP: Thường được sử dụng với các phần mềm SCADA, PLC, và các thiết bị hỗ trợ giao thức Modbus.
Ethernet/IP: Thường được sử dụng với các hệ thống tự động hóa của Rockwell Automation (Allen-Bradley), và các thiết bị hỗ trợ giao thức CIP.

Khi bạn thấy hệ thống sử dụng các phần mềm hoặc thiết bị chuyên dụng cho Modbus TCP hoặc Ethernet/IP, đó là một dấu hiệu quan trọng để nhận biết loại giao thức đang được sử dụng.

Tóm lại

Khi nhìn vào phần cài đặt/cấu hình, bạn hãy tìm kiếm các thông tin sau:

Cổng: Nếu là 502, khả năng cao là Modbus TCP. Nếu là 44818, khả năng cao là Ethernet/IP.
Dữ liệu: Nếu dữ liệu tuân theo định dạng Modbus PDU, đó là Modbus TCP. Nếu dữ liệu tuân theo định dạng CIP, đó là Ethernet/IP.
Dịch vụ: Nếu hệ thống sử dụng các dịch vụ I/O scanning, messaging, đó là Ethernet/IP.
Phần mềm/Thiết bị: Nếu hệ thống sử dụng các phần mềm hoặc thiết bị chuyên dụng cho Modbus TCP hoặc Ethernet/IP, đó là một dấu hiệu quan trọng.

Page updated

Google Sites

Report abuse