Bộ chuyển đổi Modbus RTU / Ethernet

R-Key-LT là một bộ chuyển đổi tín hiệu có xuất sứ từ Châu Âu. Bộ chuyển đổi này đóng vai trò như một Gateway trong phương thức truyền thông Modbus. Cho phép chuyển đổi qua lại giữ hai phương thức truyền thông đó là từ Modbus RTU sang Ethernet và ngược lại từ Ethernet sang Modbus. Vậy bộ chuyển đổi R-Key-LT này có gì đặc bihoạt đệt ? chúng hoạt động ra sao ? Hôm nay mình sẽ chia sẻ toàn bộ kiến thức cơ bản về bộ chuyển đổi này với các bạn nhé!

Thông số kỹ thuật của R-Key-LT

Thông số kỹ thuật chung

Nguồn nuôi: 11-40 Vdc; 19-28 Vac

Công suất: 1 W

Cách ly tín hiệu: 1,5 kVac

Chuẩn bảo vệ: IP20

CPU: ARM 32 bit

Kích thước: 32 x 110 x 52 mm có thể lắp trên DIN rail

Tín hiệu ngõ vào của R-Key-LT

Cổng kết nối

• Terminal cho ModBUS RTU
• Cổng RJ45 cho ModBUS TCP-IP

Tín hiệu ngõ ra của bộ chuyển đổi R-Key-LT

Chức năng

• Chuyển đổi ModBUS RTU sang ModBUS TCP-IP
• Chuyển đổi ModBUS TCP-IP sang ModBUS RTU

Thực hiện cấu hình thiết bị web server, DIP Switch và phần mềm hỗ trợ Easy Setup 2, Seneca Discovery Device.

Tại sao cần chuyển đổi Modbus/Ethernet R-Key-LT ?

Truyền tải tín hiệu đi xa

Trong môi trường công nghiệp, các tín hiệu analog 4-20 mA, 0-10 V…Được sử dụng phổ biến. Các dạng tín hiệu này có thể được truyền đi thông qua dây dẫn điện. Tuy nhiên, khi các bạn truyển tải tín hiệu đi xa rất dễ gây ra hiện tượng nhiễu. Ngay cả khi các bạn sử dụng phương thức truyền là dạng ModBUS RTU thì cũng chỉ có thể truyền tín hiệu tối đa là 1200m.

Để khắc phục các nhược điểm về khoảng cách truyền tín hiệu. Một phương thức truyền thông ModBUS khác ra đời giải quyết vấn đề đó là ModBUS TCP-IP. Truyền tải dữ liệu với khoảng cách 5km. Bằng cách sử dụng Ethernet để truyền tín hiệu cho nên bạn ở bất cứ đâu cũng có thể kết nối được. Phương thức truyền thông này có thể truyền được tín hiệu với khoảng cách xa nhưng vẫn ổn định và chính xác. Tuy nhiên, không như ModMUS RTU đã và đang được tích hợp cổng kết nối trên thiết bị. ModBUS TCP-IP kết nối dựa trên cổng Ethernet RJ45 không phải thiết bị nào cũng có để thực hiện phương thức truyền thông này.

Kết nối cùng lúc nhiều thiết bị

Từ những nhu cầu thực tế trong hệ thống sản xuất nhà máy công nghiệp. Hãng Seneca của Ý đã tiên phong thiết kế và giới thiệu đến chúng ta bộ chuyển đổi R-KEY-LT. Với khả năng chuyển đổi từ ModBUS RTU sang ModBUS TCP-IP và ngược lại từ TCP-IP sang ModBUS RTU. Có thể hỗ trợ đồng thời 8 thiết bị clients ModBUS TCP-IP và 10 thiết bị ModBUS TCP-IP dạng servers.

Bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi R-KEY-LT. Các thiết bị Slave trong phương thức truyền thông ModBUS có thể được tích hợp vào mạng ModBUS TCP-IP hiện có dưới dạng nối tiếp. Hay các Slave ModBUS TCP-IP có thể thông qua R-KEY-LT để kết nối với Master. Việc cấu hình cho R-KEY-LT có thể thực hiện trên web server và các phần mềm chuyên dụng của Seneca.

Thiết bị của bạn là Slave hay Master ?

Chức năng của bộ chuyển đổi R-Key-LT

Chuyển đổi Modbus RTU sang Modbus TCP-IP

Bộ chuyển đổi này như đã nói ở phần mô tả. Chúng thực hiện chuyển đổi ModBUS RTU sang ModBUS TCP-IP. Các cảm biến truyền tín hiệu về dưới dạng analog có thể được chuyển đổi sang tín hiệu ModBUS RTU bằng các bộ chuyển đổi như Z-4AI hay Z-8AI. Tín hiệu này sau khi qua R-KEY-LT sẽ được chuyển đổi thành dạng ModBUS TCP-IP và truyền về Master.

Chuyển đổi Modbus TCP-IP sang Modbus RTU

Thực hiện chuyển đổi ModBUS TCP-IP sang ModBUS RTU. Ngoài việc nhận tín hiệu từ các cảm biến. ModBUS TCP-IP cũng có thể truyền tín hiệu ngược lại các bộ điều khiển để thực thi. Tín hiệu ModBUS TCP-IP được truyền từ Master thông qua R-KEY-LT và được chuyển về dạng ModBUS RTU đến các thiết bị điều khiển.

Hệ thống Modbus R-Key-LT

Bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi Modbus qua lại với nhau chúng ta có một hệt thống giám sát và chuyển đổi tín hiệu thông minh. Với việc sử dụng bộ chuyển đổi R-Key-LT chúng ta sẽ tiết kiệm một khoán lớn chi phí về dây dẫn khi truyền tải tín hiệu. Hơn nữa chúng vẫn đảm bảo độ chính xác cao và phản hồi nhanh chóng.

Modbus RTU là gì ?

Ưu điểm của bộ chuyển đổi R-Key-LT

Sau đây là là những ưu điểm ưu việt giúp R-KEY-LT khác biệt với các sản phẩm thiết bị khác có cùng chức năng trên thị trường hiện nay.

• Cổng Nr.1 Fast Ethernet 10/100 Tx. Với đầu kết nối là RJ45 có tốc độ truyền tải Ethernet lên đến 100 Mbits.
• Cổng giao tiếp qua lại với các thiêt bị sử dụng tín hiệu RS232/RS485 và tốc đồ truyền tối đa 115 kbps

• R-Key-LT có thể kết nối tối đa 8 ModBUS TCP dạng Clients
• Và kết nối lên đến 10 ModBUS TCP dạng servers
• R-Key-LT dễ dàng sử dụng. chúng thực hiện cấu hình nhanh chóng đơn giản trên web server, DIP Switch và phần mềm hỗ trợ Easy Setup 2, Seneca Discovery Device.
• Giám sát trực tiếp trên hệ thống theo thời gian thực bằng web servers

 

Bộ Gateway R-KEY-LT đóng vai trò quan trọng trong hệ thống truyền thông ModBUS. Thiết bị dùng để chuyển đổi truyền thông ModBUS RTU sang truyền thông ModBUS TCP-IP và ngược lại. Vậy làm sao để sử dụng chức năng này của Gateway R-KEY-LT? Vậy nên, ở bài viết này mình xin chia sẽ đến các bạn cách để cài đặt bộ chuyển đổi này.

Kết nối dây cho bộ chuyển đổi R-Key-LT

Kết nối dây cho bộ R-Key-LT

Trước khi để có thể cài đặt được bộ Gateway R-KEY-LT các bạn cần có những chuẩn bị sau. Trong đó, chắc chắn phải nói đến đấu dây các thiết bị bạn muốn kết nối với nhau. Và thiết bị ở đây ngoài bộ Gateway R-KEY-LT còn có các Slave và Master trong truyền thông ModBUS. Ngoài ra, khi dùng bộ Gateway R-KEY-LT bạn cần phải có thêm 1 phần mềm chuyên dụng của hãng Seneca.

Đấu nối đầu vào Modbus RTU

Sẽ có dạng 1 Terminal có 7 chân được cố định ở một bên của R-KEY-LT. Các chân này được đánh số từ 1 đến 7 và được chia cho 2 dạng ModBUS RTU đó là RS485 và RS232.

• Đối với phương thức truyền Modbus RS485 chân 1 sẽ ứng với dây A và chân 2 ứng với dây B, chân thứ 3 được dùng để nối dây GND. Bạn chỉ cần dùng các dây A, B và GND của thiết bị RS485 nối vào lần lượt 1, 2 và 3. Khá đơn giản phải không

• Đối với phương thức truyền Modbus RS232, sẽ có chung chân 3 để nối dây GND. Chân 4 sẽ ứng với dây RTS, chân 5 ứng với dây Tx. Còn lại, chân 6 ứng với dây CTS và chân 7 ứng với dây Rx. Bạn chỉ cần đấu đúng các dây từ thiết bị RS232 vào các chân tương ứng trên thiết bị là được thôi.

Đầu vào ModBUS TCP-IP

Với kết nối này sẽ có dạng đầu cổng Ethernet RJ45. Đây là loại cáp kết nối Enthernet mà có lẽ hiện nay ở hầu hết mọi người đều sử dụng. Bạn sẽ dùng 1 đầu của cáp kết nối cắm vào cổng RJ45 trên R-KEY-LT. Đầu còn lại bạn cắm trực tiếp vào thiết bị sẽ nhận hay truyền tín hiệu MosBUD TCP-IP. Hoặc có thể cắm vào cổng mạng LAN của Router Wifi, khi đó những thiết bị nào kết nối Wifi hay kết nối với mạng LAN này đều có thể liên kết với Gateway R-KEY-LT.

Cấp nguồn cho R-Key-LT

Gateway R-KEY-LT sử dụng nguồn điện 11…40 Vdc hoặc 11…28 Vac. Chân nối nguồn sẽ nằm trên 1 Terminal có 2 chân nằm đối diện với các Terminal đầu vào ModBUS RTU.

Bạn dùng 2 dây nguồn từ nguồn đấu vào 2 chân trên Terminal này. Bạn không cần phải quan tâm đến (+) hay (-) kể cả nguồn DC, vì R-KEY-LT vẫn có thể nhận được.

Thực hiện cài đặt hệ thống Gateway trên R-KEY-LT

Ví dụ

Để các bạn dễ dàng hình dung mình sẽ lấy một ví dụ thực tế nhu sau:

Mình có một hệ thống đo nhiệt độ bao gồm nhiều cảm biến đo nhiệt độ PT100. Thực hiện giám sát nhiệt độ này từ xa thông qua các bộ chuyển đổi tín hiệu và truyền thông. Mình sẽ liệt kê ra thiết bị cần có như dưới đây:

• 8 cảm biến nhiệt độ PT100
• 1 bộ chuyển đổi Z-8AI
• 1 bộ R-Key-LT

Chuyển đổi cảm biến nhiệt độ PT100 sang RS485

Đầu tiên mình dùng một bộ chuyển đổi tín hiệu analog ra dạng RS485 chính là bộ Z-8AI. Mục đích là để chuyển đổi tín hiệu RTD của cảm biến nhiệt độ Pt100 dang tín hiệu Modbus RTU.

Các dây đầu ra của Z-8AI là dây A, B và GND mình nối lần lượt vào 1, 2 và 3 của R-KEY-LT. Vậy là mình tạo được Slave cho hệ thống

Kết nối R-Key-LT với mạng LAN

Mình dùng 1 cáp Ethernet cắm 1 đầu vào cổng RJ45 trên R-KEY-LT, 1 đầu mình cắm vào cổng mạng LAN của Router Sau đó thực hiện kết nối PC với Wifi của Module.

Mình dùng nguồn 24 Vdc để cấp nguồn cho R-KEY-LT

Và PC sẽ được xem như Master. Trên PC mình sẽ dùng phần mềm Data Recorder, một phần mềm có thể đọc tín hiệu ModBUS.

Thực hiện cài đặt phần mềm cho R-Key_LT

Cài đặt thiết lập địa chỉ IP cho Gateway R-KEY-LT

Bước 1 : Ngắt kết nối nguồn điện trên Gateway R-Key-LT

Bước 2 : Thực hiện gạt các Switch tại

• SW1 gạt switch 1 ON và switch 2 ON để bật chế độ RS485
• Hoặc OFF bạn dùng RS232

Bước 3 : Tại SW2 gạt switch 1 ON và switch 2 ON. Đây là cho lần cài đặt đầu tiên. Khi bạn thực hiện các cài đặt sau bạn có thể để cả 2 OFF ngay từ đầu. Khi đó thiết bị sẽ sử dụng trong bộ nhớ Flash.

Bước 4 : Kết nối lại nguồn cho R-KEY-LT

Bước 5 : Gạt cả 2 switch 1 và 2 của SW2 xuống OFF

Bước 6 : Mở phần mềm SSD (Seneca Discovery Device) trên máy tính của bạn.

Tải phần mềm tại đây

Bước 7: Nhấn vào nút Scan ở bên dưới cửa sổ để bắt đầu tìm kiếm R-KEY-LT. Quá trình tìm kiếm sẽ được thực hiện. Sau đó, R-KEY-LT sẽ xuất hiện trên bảng bên trên. Bảng này sẽ bao gồm tên thiết bị, địa chỉ IP, địa chỉ MAC và Version. Nếu bạn sử dụng nhiều R-KEY-LT, bạn có thể phân biệt chúng thông qua địa chỉ MAC. Địa chỉ MAC được in trên thiết bị sẽ giống với địa chỉ trên phần mềm.

Bước 8 : Nếu bạn cần dùng một IP tĩnh để tương thích với PC của bạn. Hãy nhấn chọn vào thiết bị R-KEY-LT trên bảng sau đó nhấn vào nút Assign IP. Một của sổ hiện lên, tại ô IP bạn có thể đổi sang một IP khác tương thích với PC của bạn và nhấn OK.

Ví dụ: PC của mình có 192.168.1.12 và mình sẽ đặt là 192.168.1.50 ở vị trí IP. Lưu ý ở Gateway các bạn cũng cần đặt địa chỉ giống với IP nhưng khác địa chỉ cuối như 192.168.1.1

Cài đặt Gateway R-KEY-LT trên Web Server

Bước 9 : Vậy là bạn đã thực hiện đặt IP thành công cho R-KEY-LT. Bây giờ bạn dùng địa chỉ IP đó để nhập vào mục tìm kiếm trong trình duyệt của bạn để có thể vào Web server của thiết bị.

Bước 10 : Khi bạn nhập vào và bắt đầu tìm kiếm. Cửa sổ yêu cầu đăng nhập sẽ hiện lên. Bây giờ các bạn nhập tên người dùng và mật khẩu đều là admin.

Bước 11 : Sau đó, dao diện web server của R-KEY-LT sẽ xuất hiện. Bao gồm đầy đủ thông tin bạn đã thiết lập trên phần mềm SDD.

Kết nối địa chỉ IP với Web

Bước 12 : Để cài đặt, các bạn nhấn vào ô Setup ở các lựa chọn bên trái. Khi đó, giao diên web server sẽ thay đổi. Tại dao diện này các bạn thực hiện các cài đặt sau để sử dụng chức năng chuyển đổi từ ModBUS RTU sang ModBUS TCP-IP.

• Tại DHCP chọn Disabled để dùng IP tĩnh, giống với mình đã đặt trên phần mềm SDD
• Tại STATIC IP nhập IP giống với IP bạn đã chọn trên phần mềm SDD
• Tại Working mode: các bạn thay đổi sang ModBUS Ethernet to Serial để chọn chuyển đổi từ ModBUS RTU sang ModBUS TCP-IP
• Tại PORT#1 MODBUS PROTOCOL các bạn chọn RTU
• Tại PORT#1 BAUDRATE các bạn chọn baudrate giống với baudrate mà bạn đã chọn cho các thiết bị ModBUS RTU trên hệ thống của bạn. Như mình, đã chọn trên Slave Z-4AI của mình baudrate là 38400. Nên ở đây mình chọn 38400

Bước 13 : Sau khi đã đặt xong các thông số trên. Bạn kéo xuống cuối trang web và nhấp Apply để xác nhận cài đặt và chờ khoảng 5 giây.

Vậy là các bạn đã cài đặt xong Gateway R-KEY-LT để có thể thực hiện chuyển đổi từ ModBUS RTU sang ModBUS TCP-IP. Bây giờ bạn có thể kết nối với Master của bạn để sử dụng và xem kết quả.

Đọc kết qua đo đạc trên máy tính

Bước 14 : Mở phần mềm Data Recorder trên PC. Đầu tiên là thực hiện tạo Project mới.

Bước 15 : Nhấn vào Connections ở các lựa chọn bên trái để thực hiện kết nối R-KEY-LT với phần mềm. Một cửa sổ bên phải xuất hiện, nhấn Add a connection để thêm thiết bị.

Bước 16 : Sau đó cửa sổ Modbus Connection hiện ra các bạn thực hiện đặt các thông số sau:

• Tại Communication Type các bạn chọn Modbus TCP
• Tại TCP Address các bạn nhập vào IP tĩnh các bạn đã chọn bên trên
• Tại TCP port các bạn nhập port giống với trên Web server là 502

Nhấn OK để xác nhận.

Bước 17 : Chuyển qua lựa chọn Channels trên các lựa chọn bên trái. Khi nhấn vào sẽ có một cửa sổ bên phải xuất hiện, nhấn Add Channel để thêm.

Thiết lập đọc tín hiệu R-key-LT

Bước 18 : Một cửa sổ Channel Edit xuất hiện các bạn cần đặt các thông số sau

Tại Channel Name các bạn đặt tên cho thiết bị

• Tại Slave Number các bạn nhập vào địa chỉ của Slave của bạn. Như mình, đặt cho Slave Z-4AI của mình là 1 ở đây mình để 1.
• Tại Address các bạn nhập địa chỉ thanh ghi trong Slave của bạn. Như mình, kết nối cảm biến Pt100 vào thanh ghi 17 của Z-4AI nên ở đây mình nhập 17.
• Tại Scaling các bạn nhấn tích vào Enabled để thực hiện scale. Tại Variable Beg.Scal và Variable End Scale các bạn nhập tín hiệu input analog. Mình đã cài trên Z-4AI là 4000 đến 20000 nên mình nhập vào tương tự. Ở 2 vị trí Data Rec.Beg. Scale và Data Rec.End Scale các bạn nhập khoảng Scale mong muốn. Mình nhập vào 0 đến 100 là nhiệt độ đo mong muốn của mình.

Nhấn OK để xác nhận

Bước 19 : Qua mục View Pages. Nhấn chọn Add, sau đó chọn tên Channel bạn đã đặt. Thực hiện nhấn vào mũi tên qua trái để thêm Channel vào hiển thị.

Bước 20 : Qua mục Display. Nhấn F7 để chạy phần mềm hoặc nhấn nút play bên trên góc trái. Nếu bạn muốn dừng nhấn nút Disconnect bên cạnh nút play. Và đây là thành quả của mình.

Vậy là chúng ta đã thực hiện xong các bước kết nối của R-Key-LT. Chúc các bạn thành công nhé

Lời kết

Như vậy bài viết này mình đã giới thiệu toàn bộ đến các bạn về bộ chuyển đổi R-Key-LT và cách cài đặt rồi nhé! Hi vọng bộ chuyển đổi này sẽ giúp ích cho doanh nghiệp của bạn trong tương lai. Các bạn còn điều gì thắc mắc xin liên hệ mình qua thông tin bên dưới.

>>>>>>>>>> Chuyendoitinhieu.vn – Chúc các bạn thành công ! <<<<<<<<<<

 

Thông tin liên hệ báo giá

Trưởng phòng kinh doanh

Kỹ sư Cơ – Điện tử

Mr:  Trọng

Mobi (Zalo): 0975 116 329

Website: chuyendoitinhieu.vn