Hướng dẫn truyền thông Modbus Đầu cân với PLC Siemens S7-1200

 

Hướng dẫn truyền thông Modbus Đầu cân với PLC Siemens S7-1200 Kết nối RS485 chuẩn Modbus RTU để các thiết bị khác có thể đọc các thông số về điện năng. Việc PLC đọc dữ liệu từ thiết bị khác qua Modbus RS485 không mới, tuy nhiên rất tốn thời gian Đầu cân là đồng hồ đo thông số khối lượng, năng suất, tốc độ...Loại đồng hồ này hỗ trợ kết nối RS485 chuẩn Modbus RTU để các thiết bị khác có thể đọc các thông số. Việc PLC đọc dữ liệu từ thiết bị khác qua Modbus RS485 không mới, tuy nhiên rất tốn thời gian. Sau đây xin hướng dẫn chi tiết Cấu hình các thông số cho module CM 1241 (RS422/485)   Các bạn làm lần lượt các bước như hình ảnh ở trên, vào Device Configuration -> Click vào hình ảnh của module -> Click vào mục General. Tại Tag General các bạn bắt đầu config bạn chú ý tới những mục sau: ·         – Đầu tiên trong thư mục RS422/RS485 interface các bạn vào mục PortConfiguration tại đây ta chú ý tới các thông số được khoanh như trong hình.   + Trong phần Operating mode chọn Half duplex (RS485) two-wire operation là chế độ truyền thông RS485 2 dây + Cac thông số như Baud rate, Parity, Data bits, Stop bits mình cấu hình phải đúng như trên thiết bị Slave. + Thông số Wait time là thời gian chờ thiết lập lại, nghĩa là nếu kết nối không thành công thì trong khoảng thời gian này module sẽ cố gắng kết lối lại, quá khoảng thời gian trên mà vẫn không kết nối được thì module sẽ khởi động lại. Tiếp theo là phần Hardware identifier, thông số này mình ko thiết lập nhưng mình phải nhớ để sau này dung. Sau đó ta Compile để hoàn thành quá trình cấu hình cho module và bắt đầu đi vào viết chương trình. Đầu tiên ta tạo 1 Function đặt tên là Modbus_RTU Sau khi tạo được Function ta mở nó ra. Tại đây ta sẽ viết chương trình chính phục vụ cho mục đích truyền thông. Với truyền thông Modbus RTU  với S7-1200 thì trong Step7 đã hỗ trợ sẵn cho ta 3 hàm chính dùng để truyền thông đó là: MB_COMM_LOAD: Dùng để cấu hình cho cổng kế nối vì vậy nó sẽ được khởi động đầu tiên và chỉ chạy 1 lần trong cả quá trình truyền thông. Cái này bắt buộc phải có. MB_MASTER: Đây là hàm dùng để điều khiển quá trình truyền nhận trên thiết bị Master. MB_SLAVE: Đây là hàm điều khiển quá trình truyền nhận trên thiết bị Slave Ví dụ như trong trường hợp này ta sử dụng S7-1200 để đọc dữ liệu từ đồng hồ đo năng lượng KM-N2 vì vậy S7-1200 sẽ đóng vai trò làm Master và đồng hồ sẽ đóng vai trò là Slave nên ta cần sử dụng 2 hàm MB_COMM_LOAD và MB_MASTER. Để sử dụng các function này ta vào Instructions/Communication/Communication Processor/Modbus giữ chuột kéo ra như các hình bên dưới. MB_COMM_LOAD:   MB_MASTER:   Sau khi gọi các function cần thiết ra ta bắt đầu thiết lập, cài đặt các thông số đầu vào , đầu ra cho chúng. Thiết lập các thông số cho MB_COMM_LOAD function. Chúng ta cài đặt các thông số cho hàm MB_COMM_LOAD với các thông số như trên trong đó: REQ: Đóng vai trò như là 1 bit enable, nghĩa là khi nó bằng 1 thì hàm sẽ được thực hiện. Mặt khác như đã nói ở trên hàm này chỉ cần thực hiện 1 lần để khởi tạo các thông số truyền thông. Do đó bit REQ chỉ có giá trị bằng 1 trong vòng lặp đầu tiên. Ở đây ta gán bit M0.0 cho REQ nhưng dùng tiếp điểm thường đóng. Do vậy khi bắt đầu chương trình hàm MB_COMM_LOAD sẽ được thực hiện luôn, ngay bên dưới hàm này sẽ là 1 network với nhiệm vụ set bit M0.0 lên 1 để đảm bảo từ vòng lặp sau hàm MB_COMM_LOAD sẽ không được thực hiện. PORT: Giá trị của PORT chính là giá trị của thông số Hardware indentifier trong quá trình thiết lập module lúc đầu. Cụ thể ta có thể tham khảo hình bên dưới. BAUD hay PARITY cũng tương tự các giá trị đã cài đặt cho module. MB_DB: Chính là địa chỉ của hàm MB_MASTER_DB mà ta vừa tạo. Như ở đây nó có giá trị là DB3. Thiết lập các thông số cho MB_MASTER_DB function.. Ta thiết lập các thông số như hình trên. Trong đó: REQ: Là bit enable, khi nó được bật lên thì quá trình truyền thông được thực hiện. Như trong ví dụ này ta chỉ đọc 1 thanh ghi của đồng hồ đo năng lượng lên ta nối nó với bit M0.1 bằng tiếp điểm thường đóng, do đó nó luôn luôn được bật và trong khi ta không cần tác động gì vào bit M0.1 MB_ADDR: Là địa chỉ của Slave, ở đây là đồng hồ thời đo năng lượng KM-N2. MODE: Bit này sẽ được set tùy theo mục đích sử dụng của ta là đọc hay ghi. Cụ thể tham khảo trong tài liệu của S7-1200, như trong trường hợp này ta cần đọc thanh ghi chứa dữ liệu điện áp V1 của đồng hồ nên ta chọn mode là 0. Xem hình ảnh bên dưới.   DATA_ADDR: Là địa chỉ tương đối của thanh ghi chứa giá trị cần đọc. Gọi là địa chỉ tương đối vì DATA_ADDR= A+B+C Trong đó: A: Là giá trị đầu tiên trong dải địa chỉ của chế độ mà ta chọn. Như hình trên ta thấy cùng là mode 0, 1 hoặc 2 thì có nhiều chế độ khác nhau, để phân biệt chúng với nhau thì ta để ý tới ô cuối cùng nó sẽ có các dải địa chỉ khác nhau. VD như khi ta chọn mode 0 và nhập vào địa chỉ nằm trong khoảng từ 1 tới 999 thì PLC nó sẽ hiểu là ta chọn chế độ đọc giá trị out put của bit. Như ở đây ta cần đọc giá trị của 1 thanh ghi nên ta phải nhập địa chỉ nằm trong khoảng từ 40001 tới 49999 hoặc 400001 tới 465535.  Khi đó giá trị A của ta sẽ là 40001 hoặc 400001. Ở đây ta chọn A=40001 B: Là giá trị của địa chỉ thực của thanh ghi cần đọc, như hình dưới ta thấy địa chỉ chứa thanh ghi của điện áp V1 là 0. C: Là giá trị offset bằng 1. Từ đó ta tính được giá trị : DATA_ADDR = 40001+0+1=40002 DATA_LEN: Độ dài của dữ liệu cần đọc, ở đây ta cần đọc 1 thanh ghi thì chọn DATA_LEN=1 DATA_PTR: Con trỏ chỉ tới địa chỉ lưu dữ liệu. Ở đây ta cần tạo thêm 1 Data Block để lư dữ liệu đọc về. Như trên hình ta đã tạo 1 Data Block với tên là Data_Modbus trong đó chứa biến Voltage1. Nó có địa chỉ là DB1 Sau khi hoàn thành các bước trên ta vào chương trình chính gọi Function Data_Modbus ra, nạp chương trình xuống PLC sẽ thấy được kết quả như bên dưới 5/13/2019 8:25:56 PM

AMHTech - Giải pháp công nghệ Việt - Chất lượng tạo niềm tin Địa chỉ: Tầng 6 Tòa nhà 836 Trương Định, Giáp Bát, Hoàng Mai, Hà Nội. Hotline: 0983 072 886; Skype: tranthuyetbkhn Tel: 024 22191333 Email: info@amhtech.com.vn MST: 0107876079   © Coppyright by AMHTech, All rights reserved

 

Đọc thêm

Hướng dẫn truyền thông Modbus Đầu cân với PLC Siemens S7-1200

 

Hướng dẫn truyền thông Modbus Đầu cân với PLC Siemens S7-1200 Kết nối RS485 chuẩn Modbus RTU để các thiết bị khác có thể đọc các thông số về điện năng. Việc PLC đọc dữ liệu từ thiết bị khác qua Modbus RS485 không mới, tuy nhiên rất tốn thời gian Đầu cân là đồng hồ đo thông số khối lượng, năng suất, tốc độ...Loại đồng hồ này hỗ trợ kết nối RS485 chuẩn Modbus RTU để các thiết bị khác có thể đọc các thông số. Việc PLC đọc dữ liệu từ thiết bị khác qua Modbus RS485 không mới, tuy nhiên rất tốn thời gian. Sau đây xin hướng dẫn chi tiết Cấu hình các thông số cho module CM 1241 (RS422/485)   Các bạn làm lần lượt các bước như hình ảnh ở trên, vào Device Configuration -> Click vào hình ảnh của module -> Click vào mục General. Tại Tag General các bạn bắt đầu config bạn chú ý tới những mục sau: ·         – Đầu tiên trong thư mục RS422/RS485 interface các bạn vào mục PortConfiguration tại đây ta chú ý tới các thông số được khoanh như trong hình.   + Trong phần Operating mode chọn Half duplex (RS485) two-wire operation là chế độ truyền thông RS485 2 dây + Cac thông số như Baud rate, Parity, Data bits, Stop bits mình cấu hình phải đúng như trên thiết bị Slave. + Thông số Wait time là thời gian chờ thiết lập lại, nghĩa là nếu kết nối không thành công thì trong khoảng thời gian này module sẽ cố gắng kết lối lại, quá khoảng thời gian trên mà vẫn không kết nối được thì module sẽ khởi động lại. Tiếp theo là phần Hardware identifier, thông số này mình ko thiết lập nhưng mình phải nhớ để sau này dung. Sau đó ta Compile để hoàn thành quá trình cấu hình cho module và bắt đầu đi vào viết chương trình. Đầu tiên ta tạo 1 Function đặt tên là Modbus_RTU Sau khi tạo được Function ta mở nó ra. Tại đây ta sẽ viết chương trình chính phục vụ cho mục đích truyền thông. Với truyền thông Modbus RTU  với S7-1200 thì trong Step7 đã hỗ trợ sẵn cho ta 3 hàm chính dùng để truyền thông đó là: MB_COMM_LOAD: Dùng để cấu hình cho cổng kế nối vì vậy nó sẽ được khởi động đầu tiên và chỉ chạy 1 lần trong cả quá trình truyền thông. Cái này bắt buộc phải có. MB_MASTER: Đây là hàm dùng để điều khiển quá trình truyền nhận trên thiết bị Master. MB_SLAVE: Đây là hàm điều khiển quá trình truyền nhận trên thiết bị Slave Ví dụ như trong trường hợp này ta sử dụng S7-1200 để đọc dữ liệu từ đồng hồ đo năng lượng KM-N2 vì vậy S7-1200 sẽ đóng vai trò làm Master và đồng hồ sẽ đóng vai trò là Slave nên ta cần sử dụng 2 hàm MB_COMM_LOAD và MB_MASTER. Để sử dụng các function này ta vào Instructions/Communication/Communication Processor/Modbus giữ chuột kéo ra như các hình bên dưới. MB_COMM_LOAD:   MB_MASTER:   Sau khi gọi các function cần thiết ra ta bắt đầu thiết lập, cài đặt các thông số đầu vào , đầu ra cho chúng. Thiết lập các thông số cho MB_COMM_LOAD function. Chúng ta cài đặt các thông số cho hàm MB_COMM_LOAD với các thông số như trên trong đó: REQ: Đóng vai trò như là 1 bit enable, nghĩa là khi nó bằng 1 thì hàm sẽ được thực hiện. Mặt khác như đã nói ở trên hàm này chỉ cần thực hiện 1 lần để khởi tạo các thông số truyền thông. Do đó bit REQ chỉ có giá trị bằng 1 trong vòng lặp đầu tiên. Ở đây ta gán bit M0.0 cho REQ nhưng dùng tiếp điểm thường đóng. Do vậy khi bắt đầu chương trình hàm MB_COMM_LOAD sẽ được thực hiện luôn, ngay bên dưới hàm này sẽ là 1 network với nhiệm vụ set bit M0.0 lên 1 để đảm bảo từ vòng lặp sau hàm MB_COMM_LOAD sẽ không được thực hiện. PORT: Giá trị của PORT chính là giá trị của thông số Hardware indentifier trong quá trình thiết lập module lúc đầu. Cụ thể ta có thể tham khảo hình bên dưới. BAUD hay PARITY cũng tương tự các giá trị đã cài đặt cho module. MB_DB: Chính là địa chỉ của hàm MB_MASTER_DB mà ta vừa tạo. Như ở đây nó có giá trị là DB3. Thiết lập các thông số cho MB_MASTER_DB function.. Ta thiết lập các thông số như hình trên. Trong đó: REQ: Là bit enable, khi nó được bật lên thì quá trình truyền thông được thực hiện. Như trong ví dụ này ta chỉ đọc 1 thanh ghi của đồng hồ đo năng lượng lên ta nối nó với bit M0.1 bằng tiếp điểm thường đóng, do đó nó luôn luôn được bật và trong khi ta không cần tác động gì vào bit M0.1 MB_ADDR: Là địa chỉ của Slave, ở đây là đồng hồ thời đo năng lượng KM-N2. MODE: Bit này sẽ được set tùy theo mục đích sử dụng của ta là đọc hay ghi. Cụ thể tham khảo trong tài liệu của S7-1200, như trong trường hợp này ta cần đọc thanh ghi chứa dữ liệu điện áp V1 của đồng hồ nên ta chọn mode là 0. Xem hình ảnh bên dưới.   DATA_ADDR: Là địa chỉ tương đối của thanh ghi chứa giá trị cần đọc. Gọi là địa chỉ tương đối vì DATA_ADDR= A+B+C Trong đó: A: Là giá trị đầu tiên trong dải địa chỉ của chế độ mà ta chọn. Như hình trên ta thấy cùng là mode 0, 1 hoặc 2 thì có nhiều chế độ khác nhau, để phân biệt chúng với nhau thì ta để ý tới ô cuối cùng nó sẽ có các dải địa chỉ khác nhau. VD như khi ta chọn mode 0 và nhập vào địa chỉ nằm trong khoảng từ 1 tới 999 thì PLC nó sẽ hiểu là ta chọn chế độ đọc giá trị out put của bit. Như ở đây ta cần đọc giá trị của 1 thanh ghi nên ta phải nhập địa chỉ nằm trong khoảng từ 40001 tới 49999 hoặc 400001 tới 465535.  Khi đó giá trị A của ta sẽ là 40001 hoặc 400001. Ở đây ta chọn A=40001 B: Là giá trị của địa chỉ thực của thanh ghi cần đọc, như hình dưới ta thấy địa chỉ chứa thanh ghi của điện áp V1 là 0. C: Là giá trị offset bằng 1. Từ đó ta tính được giá trị : DATA_ADDR = 40001+0+1=40002 DATA_LEN: Độ dài của dữ liệu cần đọc, ở đây ta cần đọc 1 thanh ghi thì chọn DATA_LEN=1 DATA_PTR: Con trỏ chỉ tới địa chỉ lưu dữ liệu. Ở đây ta cần tạo thêm 1 Data Block để lư dữ liệu đọc về. Như trên hình ta đã tạo 1 Data Block với tên là Data_Modbus trong đó chứa biến Voltage1. Nó có địa chỉ là DB1 Sau khi hoàn thành các bước trên ta vào chương trình chính gọi Function Data_Modbus ra, nạp chương trình xuống PLC sẽ thấy được kết quả như bên dưới 5/13/2019 8:25:56 PM

AMHTech - Giải pháp công nghệ Việt - Chất lượng tạo niềm tin Địa chỉ: Tầng 6 Tòa nhà 836 Trương Định, Giáp Bát, Hoàng Mai, Hà Nội. Hotline: 0983 072 886; Skype: tranthuyetbkhn Tel: 024 22191333 Email: info@amhtech.com.vn MST: 0107876079   © Coppyright by AMHTech, All rights reserved

 

Đọc thêm

TOPIC: BẢN CHẤT TRUYỀN THÔNG RS232 và RS485

 📚📚TOPIC: BẢN CHẤT TRUYỀN THÔNG RS232 và RS485

Bài viết tập trung trả lời 2 câu hỏi:

️⁉RS232 và RS485 là gì?

️⁉Sự khác nhau giữa RS232 và RS485?

Trước khi đi vào nội dung chi tiết thì:

Cho một số bạn chưa biết: RS là viết tắt của Recommended Standard (Tiêu chuẩn khuyến nghị). Các số 232/485 phía sau chữ RS là một phần của danh sách các tiêu chuẩn chất lượng EIA (Hiệp hội doanh nghiệp điện tử). 

🔥Chuẩn kết nối RS232

Cổng kết nối RS232 thường được gọi là cổng COM. Chuẩn kết nối này xuất hiện mặt định trên các dòng máy tính để bàn (PC) hoặc một số Laptop. Chuẩn kết nối RS232 (COM) được kết nối máy tính với các máy in, máy Fax,…

Chuẩn kết nối RS232 gồm có 3 dây : Tx (dây truyền), Rx (nhận tín hiệu), GND (dây nối đất). RS232 hoạt động dựa trên sự chênh lệch điện áp TX, RX, GND.

Nhược điểm chuẩn kết nối RS232 : Khoảng cách truyền ngắn, tối đa 15m. Nguyên nhân là do mất mass không thể phục hồi được. Việc kết nối theo tiêu chuẩn RS232 chỉ thực hiện kết nối giữa 2 thiết bị với nhau (point – to – point), nên hạn chế kết nối nhiều thiết bị với nhau.

🔥Chuẩn kết nối RS485 

Chuẩn RS485 chỉ truyền tín hiệu trên 2 dây A và B, nguyên lý hoạt động dựa trên sự chênh lệch áp giữa A và B theo Logic 0 hoặc 1 chứ không so sánh với mass (nối đất). 

Điều này đảm bảo tín hiệu truyền đi xa mà không lo sụt áp như RS232. Bởi nếu có xảy ra sụt áp thì trên cả 2 dây điều sụt áp như nhau, nên tín hiệu vẫn đảm bảo Logic 0 và 1.

Giả sử : A và B xảy ra 2 trường hợp sau :

A=1 và B=0 thì dữ liệu nhận biết data bằng 1

A=0 và B=1 thì dữ liệu nhận biết data bằng 0

👉Theo cách so sánh trên thì khi điện áp bị suy giảm thì sự chênh lệch điện áp vẫn không đổi. Chính vì thế mà tín hiệu truyền trên RS485 có thể truyền đi rất xa mà vẫn chính xác.

Sự chênh lệch điện áp giữa A và B trong khoảng -1,6V đến -6V thì dữ liệu nhận biết data tương ứng với mức 1.

Sự chênh lệch điện áp giữa A và B trong khoảng +1,5 đến +6V thì dữ liệu nhận biết data tương ứng với mức 0.

🔥Sự Khác Nhau Giữa RS232 Và RS485 Là Gì?

RS232 và RS485 có 3 điểm khác nhau chính đó là:

✓RS232 hoạt động dựa trên sự chênh lệch điện áp so với mass. Modbus RS485 cũng hoạt động trên sự chênh lệch điện áp nhưng chỉ trên 2 dây A và B theo nguyên lý Logic 0 và 1.

✓ RS232 chỉ cho phép truyền theo phương thức điểm – điểm (2 thiết bị với nhau). Còn RS485 kết nối đa điểm (nhiều thiết bị trên một đường truyền)

✓ Về khoảng cách truyền RS232 tốc độ nhanh (20Mbit/s), nhưng khoảng cách truyền ngắn. Ngược lại RS485 khoảng cách truyền xa, nhưng tốc độ đáp ứng chậm (10Mbit/s)

Đọc thêm