Modbus TCP與Modbus RTU的區別

  Modbus協議是Modicon開發的消息傳遞結構。它用於在設備之間建立主從/客戶端-服務器通信。Modbus有很多協議選項。但是使用最多的兩個是Modbus RTU(遠程終端單元),串行(RS-232或RS-485)協議或Modbus(TCP / IP)傳輸控制協議和Internet協議。兩者有什麼區別?儘管兩種協議相似,但是成本和速度卻使二者有所區別。

  Modicon於1979年向市場推出了Modbus協議。Modbus RTU模式是最常見的實現方式,但是Modbus TCP / IP正在逐漸普及並準備超越它。爲了使Modbus進入21世紀,1999年開發了開放的Modbus TCP / IP規範。Modbus是開放的標準,在工業製造環境中是廣泛使用的網絡協議。這是數百家供應商已實現的通用鏈接,可集成到數千種不同的製造設備中,以在控制設備之間傳輸離散/模擬I / O並註冊數據。MODBUS通信始終由主節點啓動到從節點。從節點在沒有收到主節點的請求之前也不會相互之間進行通信,而不會傳輸數據。

  從00001開始的線圈,對應於開/關二進制輸出,例如繼電器。

  從10001開始的輸入位,對應於二進制輸入(只讀)。

  輸入寄存器,開始於30001,對應於模擬輸入(只讀)。

  保持寄存器,開始於40001,對應於可以改變模擬參數。

  相反,Modbus RTU模式是最常見的實現,使用二進制編碼和CRC錯誤檢查。RTU協議是一種高效的二進制協議,其中消息中的每個八位字節都包含兩個四位十六進制字符。每個消息必須以連續流的形式發送。RTU模式下每個字節(11位)的格式爲:編碼系統:8位二進制,每字節位:1個開始位,8個數據位,最低有效位先發送,1位用於奇偶校驗完成,1個停止位。MODBUS RTU數據包僅用於發送數據。它們不具有發送參數的功能,例如點名稱,分辨率,單位等。標準MODBUS RTU節點地址爲1-254,其中0保留用於廣播消息且僅用於寫入。串行線路系統上的MODBUS可能使用不同的物理接口(RS485,RS232)。TIA / EIA-485(RS485)兩線制接口是最常見的。作爲附加選項,也可以實現RS485四線接口。不帶中繼器的RS485-MODBUS配置具有一根中繼電纜,直接通過該中繼電纜連接設備(菊花鏈)。主幹電纜(也稱爲“總線”)的長度各不相同,但是其兩端必須與線路終端相連。也可以在多個RS485-MODBUS之間使用中繼器。中繼電纜的首尾長度必須受到限制。最大長度取決於波特率,電纜(規格,電容或特性阻抗),菊花鏈上的負載數量以及網絡配置(2線或4線)。這種總線連接的典型電纜長度最長爲1000m,典型的波特率爲9600 bps。良好的電纜選擇,至少22線規,

  Modbus TCP / IP只是具有在以太網上運行的TCP接口的Modbus RTU協議。使用以太網,您可以將通用,可擴展的全球物理網絡(Ethernet)與通用網絡標準(TCP / IP)和與供應商無關的數據表示形式Modbus相結合。該協議提供了一個真正開放,可訪問的網絡,該網絡允許在設備之間交換二進制數據塊。對於支持TCP / IP套接字的任何設備,每個設備都有可用的開關和電纜,實現起來很簡單。它與任何客戶可能已經安裝的以太網基礎設施保持完全兼容。

  以太網當然要快得多,而且故障排除要容易一些。但是,您可能不希望將以太網用於Modbus通信。可能太快了。TCP / IP是Internet上的常見傳輸協議,並且是一組分層協議,可在機器之間提供可靠的數據傳輸機制。以太網已經成爲許多系統的標準,因此它也已成爲工廠聯網的標準之一就不足爲奇了。由於以太網技術已經存在了很多年,因此它已經發展到一定程度,以至於實施此網絡解決方案的成本已變得可以承受。

  以太網設備將變得更快,但是對於許多Modbus設備,速度並不是完全必要的。所有這些液位傳感器,溫度傳感器,流量計和其他變送器都不需要非常快地報告數據。有必要每隔幾秒鐘報告一次數據。吞吐量並不是在以太網上使用RTU的充分理由。MODBUS RTU和MODBUS TCP / IP之間最基本的區別是MODBUS TCP / IP在以太網物理層上運行,而Modbus RTU是串行級別協議。Modbus TCP / IP還使用6字節的標頭來允許路由。嘗試使RS485網絡正常工作會遇到很多問題。與以太網設備相比,您必須處理電線終端問題,網絡終端問題以及更多的配置問題。但是總體而言,您是否會通過Modbus TCP使用Modbus RTU設備?Modbus TCP / IP只是具有在以太網上運行的TCP接口的Modbus RTU協議。因此,如果您希望快速獲取數據,並且想進入21世紀,那麼Modbus TCP / IP是必經之路。

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