[三菱] Modbus RTU 与 TCP:工业协议的全面比较

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查看6074 | 回复0 | 2024-6-21 17:49:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
Modbus 协议是工业自动化和控制系统领域中必不可少的组件。Modbus 由 Modicon(现为施耐德电气)于 1979 年设计,旨在实现可编程逻辑控制器 (PLC) 与工业网络中其他设备之间的通信。随着时间的推移,该协议不断发展,其多功能性使其成为各个行业的热门选择,其中 RTU 和 TCP 协议最为突出。

Modbus 协议简介

设想这样一个场景:您需要监控或控制医院楼层的多个冰柜温度、家中的设备、交通模式或遍布整个工业站点的各种设备。借助 Modbus 协议,可以轻松集中实现这一目标。

简而言之,Modbus 协议是为了在电子设备之间轻松传输数据而开发的。事实证明,它们在工业应用中非常有用,因为工业计算机、PLC 和SCADA 系统需要来自传感器的模拟数据来快速做出决策。值得庆幸的是,大多数工业设备都支持 Modbus 协议。

作为一种开源协议,它可以在线免费获取并且更易于下载 - 因此 Modbus 通信协议是事实上的标准,并且在控制和自动化行业中使用最广泛。

它应用于石油、天然气、风能、太阳能和各种其他行业。由于数据在单个(应用)层中传输,因此它可以轻松执行以下活动:从各种传感器收集模拟数据、在单个界面上监控数据、在工业和自动化设备之间进行通信等。
Modbus RTU 与 Modbus TCP

目前使用的 Modbus 协议有多种类型,最常见的是Modbus RTU(远程终端单元)和 Modbus TCP(传输控制协议)。每种协议都有独特的特性、优势和应用,使其适用于特定环境和用例。因此,Modbus 数据可以通过 Modbus 串行(使用 RTU)和 Modbus 以太网层(使用 TCP 协议)高效交换。

例如,Modbus RTU 利用串行通信在设备之间进行数据交换,非常适合需要简单、可靠且经济高效的通信的系统。Modbus RTU 常用于楼宇自动化、工业过程控制和远程监控等应用。

另一方面,Modbus TCP 利用以太网和 IP 网络进行通信,在更复杂和苛刻的环境中提供更高的速度和可扩展性。Modbus TCP 通常用于需要高速通信的应用中,例如发电、石油和天然气以及数据中心管理。

本文的重点是 Modbus RTU 与 TCP,将通过各种技术和实际细节进行分析,例如 - 比较通信和网络框架、安全问题、成本考虑、实际应用等。在讨论结束时,您将全面了解这两种工业协议,并能够更好地选择最适合您特定需求的选项。
Modbus RTU 概述



使用 Modbus 进行监控的电子扭矩限制器

Modbus RTU(远程终端单元)是最广泛使用的工业通信协议,它使用串行通信在设备之间交换 Modbus 数据。它的简单性、稳健性和成本效益使其成为需要可靠通信而不需要高速数据传输的系统的热门选择。Modbus RTU 的一些常见应用领域包括楼宇自动化、工业过程控制和远程监控。

Modbus RTU 协议可在 RS-232、RS-422 和 RS-485(其中 RS 代表推荐标准)等各种物理层上运行,从而能够适应不同的通信要求。最常见的实现方式是 RS-485,它支持多点配置和最远 1,200 米的通信距离。Modbus RTU 的最大数据速率因所使用的物理层而异,RS-485 能够实现高达 10 Mbps 的速度。
Modbus RTU帧结构

RTU 的 Modbus 消息帧结构旨在促进设备之间的通信,确保数据得到有效组织和传输。这些帧中的每个字段都有特定的用途,如下所述。

    地址字段:此字段占 1 个字节,包含该消息所针对的设备(从设备)的地址。地址范围为 1 到 247,通过中继器,单个网络上最多可容纳 247 个设备。

    功能代码字段:此 1 字节字段指示从设备要执行的操作类型,例如读取或写入数据。功能代码可以是标准的(1-127)或用户定义的(128-255)。

    数据字段:数据字段包含需要在设备之间传输的信息。其大小取决于功能代码和操作所涉及的数据量(最多 252 个字节)。

    CRC(循环冗余校验)字段:2 字节 CRC 字段用于错误检测,确保传输过程中的数据完整性。它根据整个帧的内容(不包括 CRC 字段本身)进行计算。

典型的 Modbus 帧以至少为字符周期 3.5 倍的静默间隔开始,然后是地址字段、功能代码字段、数据字段,最后是 CRC 字段。在 CRC 字段之后,另一个类似周期的静默间隔标志着帧的结束。

Modbus(RTU 和 TCP)中的数据存储在 Modbus 寄存器中,这些寄存器是用于存储不同类型数据的内存位置,即整数、二进制、浮点、自定义数据类型等。Modbus 中的寄存器地址范围为 0 到 65,535。最常用的 Modbus 寄存器是线圈、离散输入、保持寄存器和输入寄存器。

这种框架结构使得Modbus RTU具有简单、高效的通信方案,有助于其在工业应用中的稳健性和可靠性。
Modbus RTU 错误检测

错误检测对于任何通信协议来说都至关重要,以确保数据完整性和可靠运行。Modbus RTU 采用循环冗余校验 (CRC) 机制来检测数据传输期间可能发生的错误。CRC 是一种广泛使用的错误检测方法,以其简单性和检测各种错误(例如单比特错误、双比特错误和突发错误)的有效性而闻名。

在 Modbus RTU 中,CRC 是根据整个帧的内容(不包括 CRC 字段本身)计算的。CRC 计算涉及将帧的内容视为二进制消息,并将其除以预定的多项式,得出余数作为 CRC 值。此值作为 2 字节 CRC 字段附加到帧的末尾,以供传输。

接收设备根据收到的内容重新计算 CRC,并将其与帧中包含的 CRC 值进行比较。如果计算出的 CRC 值和收到的 CRC 值匹配,则认为该消息无错误,设备继续处理该消息。如果 CRC 值不匹配,则接收设备认为传输过程中发生了错误并丢弃该消息。接收设备还可能请求发送方重新传输该消息,具体取决于具体实现。

然而,值得注意的是,与任何错误检测技术一样,CRC 并非万无一失,可能无法检测到所有可能的错误。尽管如此,CRC 在检测各种错误方面的有效性使其成为 Modbus RTU 协议的合适选择,有助于提高其在工业应用中的整体稳健性和可靠性。
Modbus ASCII

ASCII 代表美国信息交换标准代码。与 RTU 一样,Modbus ASCII 是原始 Modbus 协议的一部分,该协议使用串行通信通过单个通信线路逐位传输数据。

与 RTU 的二进制编码相比,Modbus ASCII 使用 ASCII 字符集。然而,与 Modbus RTU 相比,Modbus ASCII 使用的数据帧大小几乎是其两倍,因此与 RTU 相比,其传输速度较慢。此外,Modbus ASCII 使用 LRC(纵向冗余校验)方法进行错误检查,因此与 RTU 的 CRC 方法相比,其效率较低。因此,ASCII 的使用非常少,是一种消耗殆尽的协议类型。此外,现代设备和接口现在对 Modbus ASCII 的支持也越来越少。
Modbus TCP 概述

Modbus TCP/IP(传输控制协议)是 Modbus 协议的改编版,专为以太网和 IP 网络通信而设计。随着工业网络变得越来越复杂和苛刻,Modbus TCP 已成为需要高速通信和更高可扩展性的应用的热门选择。

Modbus TCP 保留了原始 Modbus 协议的简单性和易用性,同时利用了以太网和 IP 网络提供的优势。与 RTU 相比,它提供了更高的数据速率、增强的网络可靠性以及连接更多设备的能力。此外,Modbus TCP 可以利用现有的以太网基础设施,减少对专用硬件的需求并简化网络实施。
Modbus TCP 帧结构

TCP 的 Modbus 消息帧结构旨在促进以太网和 IP 网络上的通信。虽然它与 Modbus RTU 帧有一些相似之处,但 Modbus TCP 引入了额外的字段以满足以太网和 IP 通信的要求。Modbus TCP 帧由以下字段组成:

    MBAP 报头:Modbus 应用程序协议 (MBAP) 报头是 Modbus TCP 独有的 7 字节字段。它包含在以太网和 IP 环境中路由和处理消息所需的信息。MBAP 报头由四个子字段组成:

      事务标识符(2个字节):此字段用于匹配请求消息与其相应的响应消息。

      协议标识符(2个字节):对于Modbus通信,该字段始终设置为0,表示正在使用Modbus协议。

      长度字段(2 个字节):该字段指定帧中剩余的字节数,不包括 MBAP 头。

      单元标识符(1 个字节):此字段包含该消息所针对的设备(从属设备)的地址,类似于 Modbus RTU 中的地址字段。

    功能代码字段:与 Modbus RTU 一样,这个 1 字节字段指示从站设备要执行的操作类型,例如读取或写入数据。

    数据字段:数据字段包含需要在设备之间传输的信息。其大小取决于功能代码和操作所涉及的数据量。

总之,Modbus TCP 帧以 MBAP 标头开始,然后是功能代码字段和数据字段。您是否对 CRC 字段感到好奇,它去哪里了?与 Modbus RTU 不同,Modbus TCP 不包含用于错误检测的 CRC 字段,因为此功能由底层以太网和 IP 层提供。

Modbus TCP 框架结构支持通过以太网和 IP 网络进行高效通信,同时保持了 Modbus 协议的简单性和易用性。这些特性使 Modbus TCP 成为复杂和苛刻环境中工业通信的强大且多功能选项。
Modbus TCP 错误检测与纠正

如上一节所述,Modbus TCP 依靠底层以太网和 IP 层进行错误检测和纠正,而不是使用 Modbus RTU 中的 CRC 等内置机制。通过利用这些现有机制,Modbus TCP 无需在应用层进行额外的错误检测。

以太网和 IP 网络采用的错误检测和纠正方法包括:

    以太网帧校验序列 (FCS):以太网帧包含一个帧校验序列 (FCS) 字段,该字段是使用循环冗余校验 (CRC-32) 算法计算得出的 4 字节值。与 Modbus RTU 中使用的 CRC 类似,FCS 是根据帧的内容计算得出的,并用作检测传输错误的方法。以太网设备会丢弃 FCS 值不正确的帧,确保只处理无错误的帧。

    IP 报头校验和:IP 报头包含一个校验和字段,用于对 IP 报头本身进行错误检测。校验和的计算方法是将 IP 报头的 16 位字相加,取结果的补码,并将值存储在校验和字段中。接收设备会验证 IP 报头校验和,并丢弃校验和值不正确的数据包。

    TCP 校验和:除了 IP 报头校验和之外,TCP 还使用校验和来检测 TCP 报头和有效负载中的错误。TCP 校验和计算涉及将 TCP 报头、有效负载和从 IP 报头派生的伪报头的 16 位字相加。接收设备验证 TCP 校验和并丢弃校验和值不正确的段。

    重传:TCP 包含错误恢复机制,例如重新传输丢失或损坏的段。如果接收设备检测到错误或在指定时间内未收到预期的段,则可能会请求发送方重新传输丢失的数据。即使出现传输错误,此机制也能确保可靠的数据传输。

通过依赖以太网和 IP 层内置的错误检测和纠正技术,Modbus TCP 可确保工业应用中的可靠通信和数据完整性。这种方法简化了 Modbus TCP 协议,并使其能够利用现代以太网和 IP 网络的稳健性和可靠性。
Modbus RTU 与 Modbus TCP:通信介质和速度

在比较 Modbus RTU 和 Modbus TCP 时,考虑通信介质和速度非常重要,因为它们在确定每个协议的整体性能和对不同应用的适用性方面发挥着重要作用。
Modbus RTU 通讯介质

Modbus RTU 主要利用 RS-232 和 RS-485 等串行端口。RS-232 适用于短距离通信(最长 50 英尺或 15 米),而 RS-485 支持长距离通信(最长 4000 英尺或 1200 米),具有多点配置,并允许多个设备共享一条通信线路。它以二进制格式(即 0 和 1)传输数据。

与 Modbus TCP 使用的基于以太网的通信相比,Modbus RTU 中的串行通信通常较慢。RS-232 和 RS-485 速度范围从 1.2 kbps 到最大 115 kbps,但实际通信速度受电缆长度、噪声和网络上设备数量等因素的影响。
Modbus TCP 通信介质

Modbus TCP 采用基于以太网的通信介质,与串行通信相比,它具有多种优势,包括更高的数据速率、更高的可靠性以及在各个行业中的广泛采用。以太网通信支持 10 Mbps、100 Mbps、1 Gbps 甚至更高的数据速率,大大超过了 Modbus RTU 可实现的速度。它将二进制数据转换为十六进制字符串,以便于传输数据。

以太网可以使用交换机和路由器跨越更长的距离,从而为网络设计和实施提供更大的灵活性。此外,以太网通信支持服务质量 (QoS) 和网络诊断等高级功能,进一步增强了 Modbus TCP 网络的性能和可靠性。

当比较 Modbus RTU 和 Modbus TCP 的通信速度时,我们发现 Modbus TCP 处于领先地位,它利用了市场上广受欢迎的以太网 TCP/IP。Modbus TCP 不仅具有相对紧凑的数据帧,而且它依赖以太网 TCP/IP 协议进行纠错,使其成为有效利用可用带宽的最佳选择。有趣的是,考虑到行业中不需要非常高通信速度的应用要求,RTU 仍然是最常用的选择,而 TCP 接口正在迎头赶上。

推荐阅读:  RS-485 和以太网的工业通信保护

Modbus RTU 与 Modbus TCP:网络拓扑和可扩展性

在评估 Modbus RTU 和 Modbus TCP 时,必须考虑网络拓扑和可扩展性方面。两种协议都支持不同的拓扑,并且具有不同程度的可扩展性,这会影响根据给定工业自动化系统的特定要求选择协议。
Modbus RTU 中的网络拓扑和可扩展性

Modbus RTU 网络可以配置为各种拓扑结构,例如点对点、多点和多点。最常见的拓扑结构是多点配置,其中多个从设备通过一条通信线路连接到单个主设备。这也可以称为菊花链拓扑。这是使用支持多点配置的 RS-485 通信实现的。在这种主从配置中,通常最多可以在一条通信线路中连接 32 个从设备(可扩展到 247 个设备)。但是,一次只能有一个从设备进行通信。

Modbus RTU 网络在网络扩展和复杂性方面也遇到限制。例如,随着设备数量的增加,网络管理和故障排除的复杂性可能会变得繁琐。除了设备总数之外,整体网络距离也会影响通信速度和可靠性。
Modbus TCP 中的网络拓扑和可扩展性

Modbus TCP 基于以太网和 IP,支持星型、树型、环形和网状等各种网络拓扑。这为网络设计提供了更大的灵活性,使网络的扩展和修改变得更加容易。以太网交换机和路由器对于实现长距离网络扩展大有帮助。

此外,Modbus TCP 可在同一线路网络上容纳更多设备(247 个),每个设备都有唯一的 IP 地址,便于识别和管理。使用 IP 寻址可简化设备识别和管理,使网络配置、监控和故障排除更加简单。这提高了 Modbus TCP 网络的可扩展性和性能。

可扩展性是一个需要考虑的关键因素,尤其是在需要互连大量设备的大型工业自动化系统中。Modbus TCP 比 Modbus RTU 具有更好的可扩展性,因为它在支持各种网络拓扑的以太网上具有可靠性。如果要监控少量设备,RTU 最适合。但是,对于涉及大量需要高级监控设施的设备的成长型企业来说,TCP 是最佳选择。
Modbus RTU 与 Modbus TCP:网络安全

网络安全是工业自动化系统中最关键的因素,它可以保护数据的完整性和机密性,并确保系统的可用性。在本节中,我们将分析和比较 Modbus RTU 和 Modbus TCP 的网络安全方面,深入了解它们各自的优缺点。
Modbus RTU 网络安全

Modbus RTU 依赖于串行通信,通常使用 RS-485 或 RS-232 物理层。由于其性质,在外部网络威胁方面,Modbus RTU 可以被认为比 Modbus TCP 更安全。串行通信不易受到远程网络攻击,因为攻击者需要物理访问通信线路才能拦截或操纵数据。

但是,Modbus RTU 本身不包含任何加密或身份验证机制。这意味着,如果未经授权的人获得对通信线路的物理访问权限,他们可能会窃听正在传输的数据,甚至注入恶意消息。为了减轻这些风险,应实施额外的安全措施,例如安全通信通道或物理访问控制。
Modbus TCP 网络安全

Modbus TCP 基于以太网和 IP,比 Modbus RTU 更容易受到网络威胁,因为它运行在更广泛使用和可访问的通信介质上。这意味着攻击者可以远程攻击 Modbus TCP 网络,从而可能使其面临更广泛的威胁。

与 Modbus RTU 一样,Modbus TCP 协议本身不包含任何加密或身份验证机制。因此,通过网络传输的数据容易受到拦截、操纵或拒绝服务攻击。

为了增强 Modbus TCP 网络的安全性,可以采用各种技术。一种方法是使用虚拟专用网络 (VPN) 在设备之间创建安全通信隧道,加密通过网络传输的数据。另一种选择是实施网络分段,将关键设备或系统与网络的其余部分隔离,以限制潜在的攻击面。

防火墙和入侵检测系统也可用于监控和过滤网络流量,检测和阻止潜在威胁。此外,应建立适当的访问控制、安全密码管理以及网络设备和软件的定期安全更新,作为全面安全策略的一部分。

比较 Modbus RTU 和 Modbus TCP 的网络安全方面,可以发现每个协议都有各自的挑战和优势。Modbus RTU 受益于串行通信提供的固有安全性,使其不易受到远程网络攻击。然而,它缺乏本机加密和身份验证机制,这可能会使网络面临物理安全漏洞。

另一方面,由于 Modbus TCP 网络依赖以太网和 IP,因此更容易受到远程网络威胁。虽然协议本身不包含内置加密或身份验证功能,但可以采用各种安全技术来增强网络的整体安全性。

最终,Modbus RTU 和 Modbus TCP 之间的选择将取决于系统的特定安全要求,以及实施额外安全措施以解决每个协议固有漏洞的能力。
Modbus安全

2018 年 8 月,Modbus Security 发布,考虑到缺乏适当的安全实施,导致消息容易受到黑客攻击。它也被称为 Modbus TCP TLS(传输层安全性),因为它用于现有的 TCP/IP 层,以增加正在进行的通信的安全性。使用加密代码密钥,Modbus TLS 可以验证客户端和服务器之间的消息。此外,服务器上的设备还会交换代码和密钥以进行进一步验证。

这可以防止黑客从客户端或设备发送虚假消息,或用消息使系统超载以进行黑客攻击。

尽管 Modbus TLS 为现有场景增加了强大的安全性,但它仍然不是一个完美的系统。

因此,始终建议使用 Modbus 的公司实施最佳网络安全实践,以确保免受安全黑客攻击。
Modbus RTU 与 Modbus TCP:易于集成

Modbus RTU 和 Modbus TCP 协议与现有系统和基础设施集成的难易程度在选择过程中起着至关重要的作用。本节将深入探讨影响集成过程的因素,并对两种协议的集成难易程度进行比较。
Modbus RTU 集成

Modbus RTU 是一种串行通信协议,可以轻松集成到已使用 RS-485 或 RS-232 接口的系统中。具有串行通信功能的设备(如 Modbus RTU 设备)通常存在于旧系统中,这使得 Modbus RTU 成为改造或升级现有装置的一个有吸引力的选择。

Modbus RTU 的一个优点是其简单性,这降低了实施成本和复杂性。与 Modbus TCP 相比,它需要的资源和处理能力更少,因此适合计算能力有限的设备。

然而,将 Modbus RTU 集成到大型系统中时会遇到一些挑战。该协议要求每个连接都有专用的通信通道,这可能会限制网络的可扩展性。此外,在长距离或在电气噪声环境中传输数据时,Modbus RTU 网络可能会出现信号衰减和噪声问题。
Modbus TCP 集成

Modbus TCP 专为基于以太网的通信而设计,以太网是现代工业自动化系统中普遍使用的通信媒介。由于以太网兼容设备和基础设施的广泛使用,将 Modbus TCP 集成到新装置中变得更加简单。

Modbus TCP 的另一个优点是它与标准 TCP/IP 堆栈兼容,从而可以与现有 IP 网络无缝集成。这种兼容性使 Modbus TCP 设备能够通过本地网络以及互联网进行远程通信,从而为网络架构提供更大的灵活性。

然而,将 Modbus TCP 集成到资源有限或旧设备的系统中可能更具挑战性。Modbus TCP 需要比 Modbus RTU 更多的处理能力和内存,这可能需要使用更强大或更专业的硬件。

比较 Modbus RTU 和 Modbus TCP 的集成难易程度,可以发现 RTU 是实施简单且成本较低的理想选择。此外,许多拥有旧系统的行业会发现 RTU 是最佳的改造方案。另一方面,考虑到现代以太网系统的广泛使用,TCP 可能是 Modbus 的标准选择。但是,其较高的资源要求可能无法与各种有限的设备集成。
Modbus 网关

就像语言一样,翻译器可以帮助说不同语言的人相互理解。同样,Modbus 网关有助于在使用不同通信协议的不同设备之间交换数据。

假设有一台使用 Modbus RTU/ASCII 串行通信的设备。但是,您希望将其集成到使用以太网上的 Modbus TCP/IP 的网络中。Modbus 网关使这成为可能。

它不仅适用于 Modbus 设备,还可用于将非 Modbus 设备连接到 Modbus 网络,反之亦然。除了协议转换之外,Modbus 网关还执行数据映射、接口转换、过滤等。
Modbus RTU 与 Modbus TCP:成本考虑因素

在 Modbus RTU 和 Modbus TCP 之间进行选择时,成本考虑在决策过程中起着重要作用。在本节中,我们将研究影响实施和维护这两种协议的总体成本的各种因素。
Modbus RTU 成本因素

Modbus RTU 作为一种串行通信协议,通常被认为在某些情况下比 Modbus TCP 更具成本效益。Modbus RTU 通信所需的硬件(例如 RS-485 或 RS-232 收发器)通常比基于以太网的通信所需的硬件便宜。

此外,Modbus RTU 的简单性和较低的资源要求可以节省计算资源和内存。这意味着可以在 Modbus RTU 网络中使用价格较低且功能较弱的设备,从而降低总体硬件成本。

然而,Modbus RTU 也存在一些与成本相关的缺点。每个连接都需要专用的通信通道,这会增加大型系统的布线和安装成本。此外,在长距离或电气噪声环境中,信号衰减和噪声干扰的可能性可能需要使用中继器或额外的屏蔽,从而进一步增加总体成本。
Modbus TCP 成本因素

Modbus TCP 是一种基于以太网的协议,通常需要比 Modbus RTU 更昂贵的硬件,例如以太网交换机、路由器和网络接口卡。此外,Modbus TCP 更高的处理能力和内存要求可能需要使用更强大的设备,这会增加硬件成本。

然而,Modbus TCP 受益于以太网基础设施的普及,由于以太网电缆和设备的广泛使用,安装成本会降低。使用标准 TCP/IP 通信还可以共享通信通道,减少专用布线的需求并降低安装成本。

此外,Modbus TCP 与现有 IP 网络的兼容性可实现远程访问和监控,通过允许远程诊断和更新,可以潜在地降低维护和故障排除成本。

在比较 Modbus RTU 和 Modbus TCP 的成本考虑时,必须考虑硬件、安装和维护费用等因素。在系统设计师的帮助下,根据这些因素进行评估,可以估计出两者之间的最佳选择。
Modbus RTU 与 Modbus TCP:实际应用

在实际应用中,Modbus RTU 和 Modbus TCP 之间的选择通常取决于系统、环境和其他因素的具体要求。在本节中,我们将探讨 Modbus RTU 和 Modbus TCP 的典型用例,重点介绍它们在不同场景中的优缺点。
工业自动化中的Modbus RTU

Modbus RTU 因其简单、可靠和成本效益而广泛应用于工业自动化应用。它特别适合小型系统或连接局部区域内的设备,例如工厂车间或单个建筑物。

例如,Modbus RTU 可用于将可编程逻辑控制器 (PLC) 连接到生产线中的各种传感器、执行器和其他设备。这允许监控和控制温度调节、电机速度控制或液位监控等过程。其确定性可确保固定的响应时间,这对于快速决策和控制至关重要的时间敏感型应用至关重要。
楼宇自动化和智能电网中的 Modbus TCP

Modbus TCP 是需要广泛联网、远程访问或与其他基于 IP 的系统集成的应用的理想选择。例如,在楼宇自动化中,Modbus TCP 可以促进各种楼宇系统(如供暖、通风、空调 (HVAC)、照明和安全系统)之间的通信。这允许集中监控和控制,提高能源效率并优化楼宇运营。

同样,在智能电网应用中,Modbus TCP 可以实现电网不同组件(包括发电、输电和配电系统)之间的通信。这有助于实时监控、控制和数据分析,有助于优化电网性能、提高可靠性并提高能源效率。
混合应用程序

在某些情况下,结合 Modbus RTU 和 Modbus TCP 的混合方法可能是最合适的解决方案。例如,在大型工业设施中,Modbus RTU 可用于各个生产线或部门内设备之间的本地通信,而 Modbus TCP 可用于不同部门之间的更高级别通信或用于远程访问和监控。

这种混合方法使组织能够利用两种协议的优势:Modbus RTU 适用于本地设备通信的简单性、成本效益和确定性,以及 Modbus TCP 适用于更广泛的通信需求的联网功能、远程访问和集成潜力。
结论

总之,Modbus RTU 和 Modbus TCP 都是工业自动化和控制系统中广泛使用的通信协议。虽然 RTU 是迄今为止最受欢迎的,但 TCP 公认的优势正在缩小这一差距。最终,这两种协议之间的选择取决于我们上面讨论的各种因素,并已在下表中为您总结。通过彻底评估这些因素,系统设计人员可以确定其特定应用的最佳协议并优化系统性能。

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