Modbus TCP和Modbus RTU協(xié)議大家會用嗎

 在現(xiàn)代工業(yè)自動化領(lǐng)域，Modbus已成為一種廣泛應(yīng)用的通信協(xié)議。其中，ModbusTCP和Modbus RTU是其兩種主要變體盡管它們都基于Modbus協(xié)議，但在實際應(yīng)用中存在顯著差異。本文將詳細探討這兩種協(xié)議的區(qū)別，并分析各自的優(yōu)勢與局限。

一：概述Modbus是一種串行通信協(xié)議，最初由美國莫迪康(Modicon)于1979年開發(fā)，用于連接工業(yè)電子設(shè)備，(后被法國施耐德Schneider公司收購)在世界上首先推出的基于RS485的總線通信。ModBUs為ModiconsBus(即:Modicon 的總線)的縮寫，是款公開的，標準的協(xié)議。隨著時間的推移，Modbus發(fā)展出了多種變體，以適應(yīng)不同的通信需求，其中Modbus TCP和ModbusRTU最為常見。

二：Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進行集中監(jiān)控。

3：此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設(shè)備的過程，如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。

三：主要區(qū)別：

1.傳輸方式

(1):Modbus TCP:Modbus TCP的數(shù)據(jù)傳輸是基于TCP/IP協(xié)議的，數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式傳輸，使用TCPIP協(xié)議。它允許在局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上進行通信，具有高速、遠距離傳輸?shù)膬?yōu)點。

(2):ModbuS RTU:MODBUS RTU的數(shù)據(jù)傳輸是基于二進制格式的串行通信，通信接口類型如RS-232、RS-422或RS-485它通常用于較短距離、較低速度的通信場景。

2.數(shù)據(jù)封裝

(1):Modbus TCP:數(shù)據(jù)被封裝在TCP/IP數(shù)據(jù)包中，每個數(shù)據(jù)包都包含目標IP地址、功能代碼、數(shù)據(jù)和校驗和等信息。這使得Modbus TCP能夠更可靠地處理數(shù)據(jù)，Modbus TCP利用TCP/IP的可靠性機制進行數(shù)據(jù)包的重傳功能，減少傳輸錯誤。

(2):Modbus RTU:數(shù)據(jù)以串行幀的形式傳輸，每個幀包括設(shè)備地址、功能代碼、數(shù)據(jù)和CRC校驗。由于串行通信的特性Modbus RTU在噪聲干擾較大的環(huán)境中可能受到影響，

3.通信效率

緯控教育WEI KONG JIAO YU

(1): Modbus TCP:由于基于以太網(wǎng)，Modbus TCP可以支持多個設(shè)備同時通信，且傳輸速度較快。這使得它在需要高效實時通信的場合具有優(yōu)勢。

(2):Modbus RTU:串行通信的特性決定了ModbuS RTU在通信效率上相對較低。它通常適用于設(shè)備數(shù)量較少、通信需求不高的場景。

4.網(wǎng)絡(luò)拓撲

(1):Modbus TCP:支持星型、樹型和環(huán)型等多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，靈活性較高。這使得Modbus TCP能夠適應(yīng)復雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)

境。(2):Modbus RTU:通常采單主站的主從通信模式，在MODBUS網(wǎng)絡(luò)中只能有一個主站，其余的全部是從站，即一臺主設(shè)備控制多臺從設(shè)備，主站在MODBUS網(wǎng)絡(luò)中是沒有地址的。這種結(jié)構(gòu)相對簡單，但在擴展性和靈活性上有所局限。4.成本與維護

(1):Modbus TCP:需要以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此在硬件成本和維護方面可能較高。但長期來看，隨著以太網(wǎng)技術(shù)的普及和成本的降低，Modbus TCP的成本將逐漸降低。

(2):Modbus RTU:硬件要求相對較低，成本和維護成本相對較低。然而，在需要長距離或高速通信的場景中，可能需要額外的中繼器或轉(zhuǎn)換器來增加成本。

應(yīng)用場景

:Modbus TCP:適用于需要高速、遠距離通信的場合，如大型工業(yè)自動化系統(tǒng)、樓宇自動化、能源管理等。此外1)Modbus TCP還支持與Internet的連接，便于實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。(2):Modbus RTU:適用于設(shè)備數(shù)量較少、通信距離較短的場景，如小型控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)灌溉等。在這些場景中Modbus RTU的簡單性和低成本具有明顯優(yōu)勢。

四：結(jié)論綜上所述，Modbus TCP和Modbus RTU在傳輸方式、數(shù)據(jù)封裝、通信效率、網(wǎng)絡(luò)拓撲和成本等方面存在顯著差異。在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的協(xié)議。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的降低，Modbus TCP和Modbus RTU將在更廣泛的領(lǐng)域得到共同推動工業(yè)自動化的發(fā)展