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Modbus RTU vs. Modbus TCP

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发表于 2024-7-1 20:21:54 | 显示全部楼层 |阅读模式


Modbus RTU和Modbus TCP/IP的本质都是Modbus协议,它们都通过Modbus寄存器地址交换数据。



我看到有朋友在问它们之间有什么区别呢?今天,我们将从以下几个方面进行讨论。





    概念


Modbus是一种标准的工业控制数据交换协议,它可以用于RTU、ASCII和TCP/IP之间的协议数据相互传输。



RTU(远程终端单元)通过串行通信(如RS-485)直接以二进制形式传输数据,提供高效率和低开销。ASCII模式将每个数据字节转换为两个ASCII字符,便于人类阅读,但效率较低。另一方面,Modbus TCP将Modbus协议数据嵌入到TCP数据包中,通过TCP/IP网络传输。

这里关于三种方式的详细对比我们已经详细介绍过:

Modbus(ASCII / RTU / TCP )三者异同






    通信模式


以太网及其相应的通信模式是Modbus TCP。

异步串行传输,可以利用各种媒介,如RS-232、RS-422、RS-485、光纤和无线通信,对应于Modbus RTU或Modbus ASCII。

高速令牌传递网络,用于Modicon专有系统,对应于Modbus PLUS。



    协议帧


与Modbus RTU协议相比,Modbus TCP协议在RTU协议的基础上增加了一个MBAP(Modbus应用协议)头部。由于TCP基于可靠的连接服务,Modbus TCP不再需要RTU中用于错误检测的CRC校验码。因此,Modbus TCP不包括CRC校验码。

描述这种差异的一种流行方式是说,Modbus TCP本质上是Modbus RTU协议,在前面增加了一个MBAP头部,并在末尾移除了两个字节的CRC校验码。








    通信中的角色


Modbus RTU协议通过串行通信通道,如RS-232和RS-485,促进控制器之间以及控制器与其他设备之间的通信。它广泛应用于需要在短到中等距离内可靠和高效通信的工业环境。



另一方面,Modbus TCP协议用于以太网网络上的通信。它将Modbus协议数据封装在TCP/IP数据包中,允许设备在局域网(LAN)或广域网(WAN)上通信。Modbus TCP在应用层操作,利用TCP/IP堆栈的可靠传输能力。








    传输特性


由于传输距离短和速度慢,Modbus RTU协议的应用受到限制。通常,Modbus RTU用于通信距离不超过几百米且速度要求适中的环境,典型波特率范围从9600到115200 bps。尽管有这些限制,由于其在工业控制系统中的简单性、可靠性和成本效益,Modbus RTU仍然流行。

相比之下,由于其长传输距离和高传输速度的能力,Modbus TCP协议得到了广泛应用。利用以太网和TCP/IP协议,Modbus TCP可以传输数据的距离大大增加,在使用路由器和交换机时实际上没有限制,并且速度大大提高,通常达到数百兆比特每秒(Mbps)。这些优势使Modbus TCP适用于需要高带宽和广泛通信网络的应用。








    应用领域


Modbus RTU协议主要用于电气自动化和过程控制,通常采用RS-232或RS-485通信接口。这些接口在工业环境中广泛使用,提供可靠的短距离通信。

Modbus TCP协议主要用于互联网或内联网上。它利用以太网和TCP/IP网络,促进设备在局域网(LAN)或广域网(WAN)之间的通信,使其适用于需要高带宽和长距离通信的应用。




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