Modbus เป็นโปรโตคอลการสื่อสาร (Communication Protocol) ที่ถูกพัฒนาขึ้นตั้งแต่ปี 1979 โดย Modicon (ปัจจุบันคือ Schneider Electric) เพื่อใช้ในการเชื่อมต่อและแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ควบคุม เช่น PLC (Programmable Logic Controller), HMI (Human Machine Interface), SCADA, รวมถึงอุปกรณ์วัดและเซ็นเซอร์ต่างๆ ภายในโรงงานอุตสาหกรรม
ปัจจุบัน Modbus ยังคงเป็นหนึ่งในโปรโตคอลที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากความเรียบง่าย ความเสถียร และเป็น Open Protocol ที่ใช้งานได้อย่างแพร่หลายกับอุปกรณ์หลายยี่ห้อ
Modbus RTU เทียบกับ Modbus TCP และ Hardware ที่จำเป็น
เซ็นเซอร์ (Sensors) Modbus ส่วนใหญ่เป็น เซ็นเซอร์ RTU ที่สื่อสารแบบอนุกรม (Serial) เท่านั้น มาตรฐานนี้เรียกว่า RS485 ในตัวอย่างนี้ ใช้ เซ็นเซอร์ วัดอุณหภูมิแบบสื่อสารอนุกรม นี้มีลักษณะตามภาพที่แสดง นอกเหนือจากสายไฟเลี้ยง 2 เส้นแล้ว ยังมีสายสื่อสารอีก 2 เส้น
ทำไมต้องใช้ เกตเวย์ (Gateway) Modbus RTU ไปเป็น Modbus TCP?
Peakboard ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อสามารถเชื่อมต่อกับ เครือข่าย สมัยใหม่ โดยไม่ต้องจัดการกับสายเคเบิลแบบรายตัวและการสื่อสารแบบ Serial Communication ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมี Modbus RTU to Modbus TCP Gateway หรือตัวแปลง Serial to Ethernet Converter ซึ่งจะแปลงการสื่อสารแบบอนุกรมให้กลายเป็นสิ่งที่สามารถระบุ Address ได้ด้วยสาย LAN สมัยใหม่
โปรโตคอล ที่แท้จริงยังคงเหมือนเดิม เป็นเพียงแค่ตัวแปลงเท่านั้น โดยปกติ คำว่า Modbus RTU จะใช้สำหรับรูปแบบเก่า และ Modbus TCP ใช้สำหรับรูปแบบใหม่
Peakboard รองรับเฉพาะ Modbus TCP เท่านั้น และตัวแปลง RTU/TCP นี้จะช่วยให้ เซ็นเซอร์ Modbus ทุกตัวสามารถใช้งานและระบุ แอดเดรส สำหรับ Peakboard ได้ เซ็นเซอร์ จะเชื่อมต่อเข้ากับตัวแปลง และตัวแปลงจะสามารถใช้งานได้บน LAN เดียวกับ Peakboard Box
การกำหนดค่า แหล่งข้อมูล Modbus ใน Designer
การกำหนดค่า Data Source นั้นไม่ซับซ้อนนักเมื่อเทียบกับการกำหนดค่า ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ที่ได้อธิบายไว้
มีสองสิ่งที่ต้องระบุใน Peakboard Designer คือ:
- IP Address ของตัวแปลง RTU/TCP Converter
- Bus Address ของ เซ็นเซอร์ ภายใน ระบบบัส Modbus (Unit ID) ซึ่งในกรณีนี้คือ 1
นอกจากนี้ ยังมีการระบุให้มีการอ่าน Input Registers หลายตัวและ Data Points จำนวนสองจุด โดยตามหลักการแล้ว หน้าต่าง Preview ควรแสดงผลทันทีและแสดงข้อมูลอุณหภูมิและความชื้นออกมา ในตัวอย่างนี้ อุณหภูมิจะถูกแสดงเป็นหนึ่งในสิบขององศา และความชื้นจะถูกแสดงเป็นหนึ่งในสิบของเปอร์เซ็นต์
ภาพต่อไปนี้แสดงวิธีการจัดรูปแบบตัวเลขได้อย่างถูกต้อง ไม่จำเป็นต้องใช้การเขียน สคริปต์ ใด ๆ มีการใช้ตัวเลือกการจัดรูปแบบมาตรฐานเพื่อปรับ ตัวคูณ (Multiplier), หน่วยวัด และ จำนวนทศนิยม เท่านั้น เสร็จสิ้น
ข้อสรุป
ตามที่ได้อธิบายไว้ในบทความนี้ การควบคุมระบบ Modbus ทั้งแบบ TCP และ RTU นั้นไม่ใช่เรื่องยาก หากคุณมีความรู้ด้าน Hardward และมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ Modbus เป็นอย่างดี
สิ่งที่สำคัญยิ่งกว่าคือการรู้ว่า เซ็นเซอร์ ทำงานอย่างไรในการสื่อสารแบบ Serial Communication โชคไม่ดีที่ไม่มีทางหลีกเลี่ยงการอ่าน คู่มือของ เซ็นเซอร์ แต่ละตัวได้ เนื่องจากไม่มีมาตรฐานกำหนดว่าควรระบุ แอดเดรส และตีความค่าอย่างไร ผู้ผลิตแต่ละรายมีการใช้งาน ที่เป็นของตนเอง
