Xây dựng mạng truyền thông công nghiệp Modbus RTU bằng ngôn ngữ Python trên máy tính nhúng Linux

Abstract

Hiện nay, máy tính nhúng công nghiệp đang được dùng để làm các thiết bị đầu cuối trong các mạng cục bộ công nghiệp. Tuy nhiên khi sử dụng máy tính trong mạng THCN cần có phần cứng ngoài: các module/card xử lý dữ liệu ngoài như Modbus, Profibus…hoặc phần mềm từ đối tác thứ 3, đó là driver để điều khiển và các phần mềm, mã nguồn để thực hiện các giao thức. Đề tài này tìm hiểu mạng Modbus RTU và các ngăn xếp của nó được tìm hiểu từ đó xây dựng bằng ngôn ngữ Python trên nền tảng máy tính Banana Pro nhúng hệ điều hành Linux. Dựa theo cách thức hoạt động tiêu chuẩn của mạng công nghiệp Modbus RTU, đề tài này nghiên cứu thuật toán để xây dựng các lớp hướng đối tượng nhằm truyền nhận dữ liệu và xử lý dữ liệu truyền thông nối tiếp. Theo đó, các thuật toán giúp tạo khung truyền, nhận khung truyền, sinh ra giá trị kiểm thử CRC, các mã ngoại lệ,... sẽ được xây dựng chính xác và viết bằng ngôn ngữ Python. Đề tài này góp phần làm giảm giá thành khi tích hợp mạng Modbus trong hệ thống công nghiệp và nâng cao khả năng điều khiển ngoại vi của máy tính nhúng.