Modbus RTU協(xié)議與Modbus TCP/IP協(xié)議的區(qū)別

Modbus RTU和Modbus TCP/IP的本質(zhì)都是Modbus協(xié)議，都是通過Modbus寄存器地址來交換數(shù)據(jù)的，那么它們之間有什么區(qū)別呢？今天我們從以下幾個(gè)方面來探討一下。

1.概念

Modbus是一種標(biāo)準(zhǔn)的工控?cái)?shù)據(jù)交換協(xié)議，可用于RTU、ASCII、TCP/IP三種協(xié)議數(shù)據(jù)的相互傳輸。RTU（Remote Terminal Unit）通過串口通信（如RS-485）直接以二進(jìn)制形式傳輸數(shù)據(jù)，效率高，開銷小。ASCII模式將每個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成兩個(gè)ASCII字符，便于人為閱讀，但效率較低。而Modbus TCP則是將Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)嵌入TCP數(shù)據(jù)包中，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

2.通信模式

以太網(wǎng)，對(duì)應(yīng)的通信模式是Modbus TCP。異步串行傳輸可利用有線RS-232、RS-422、RS-485、光纖和無線等各種介質(zhì)，對(duì)應(yīng)于Modbus RTU或Modbus ASCII。高速令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)用于Modicon的專有系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)于Modbus PLUS。

3.協(xié)議封裝

與Modbus RTU協(xié)議相比，Modbus TCP協(xié)議在RTU協(xié)議中添加了MBAP（Modbus應(yīng)用協(xié)議）報(bào)頭。由于TCP基于可靠的連接服務(wù)，因此在Modbus TCP中不再需要RTU中用于錯(cuò)誤檢測的CRC校驗(yàn)碼。因此，Modbus TCP不包含CRC校驗(yàn)碼。

描述這種差異的一種流行說法是，Modbus TCP本質(zhì)上是Modbus RTU協(xié)議，在前面增加了一個(gè)MBAP報(bào)頭，并在末尾刪除了兩個(gè)CRC校驗(yàn)碼字節(jié)。

4.通信中的角色

Modbus RTU 協(xié)議通過 RS-232 和 RS-485 等串行通信通道促進(jìn)控制器之間以及控制器與其他設(shè)備之間的通信。它廣泛應(yīng)用于需要在短距離至中距離內(nèi)進(jìn)行可靠高效通信的工業(yè)環(huán)境。

另一方面，Modbus TCP 協(xié)議用于以太網(wǎng)通信。它將 Modbus 協(xié)議數(shù)據(jù)封裝在 TCP/IP 數(shù)據(jù)包中，允許設(shè)備通過局域網(wǎng) (LAN) 或廣域網(wǎng) (WAN) 進(jìn)行通信。Modbus TCP 在應(yīng)用層運(yùn)行，利用 TCP/IP 堆棧的可靠傳輸功能。

5.傳輸

Modbus RTU 協(xié)議的應(yīng)用受到限制，因?yàn)樗膫鬏斁嚯x較短，速度較慢。通常，Modbus RTU 用于通信距離不超過幾百米且速度要求適中的環(huán)境，典型波特率范圍為 9600 至 115200 bps。盡管存在這些限制，Modbus RTU 仍然因其在工業(yè)控制系統(tǒng)中的簡單性、可靠性和成本效益而廣受歡迎。

相比之下，Modbus TCP 協(xié)議因其傳輸距離長、傳輸速度快而得到廣泛應(yīng)用。利用以太網(wǎng)和 TCP/IP 協(xié)議，Modbus TCP 可以在更遠(yuǎn)的距離上傳輸數(shù)據(jù)，在使用路由器和交換機(jī)時(shí)實(shí)際上不受限制，并且速度更快，通常達(dá)到每秒數(shù)百兆比特 (Mbps)。這些優(yōu)勢使 Modbus TCP 適用于需要高帶寬和廣泛通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

6.應(yīng)用

Modbus RTU 協(xié)議主要用于電氣自動(dòng)化和過程控制，通常采用 RS-232 或 RS-485 通信接口。這些接口廣泛應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，提供可靠的短距離通信。

Modbus TCP 協(xié)議主要用于互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)。它利用以太網(wǎng)和 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)設(shè)備通過局域網(wǎng) (LAN) 或廣域網(wǎng) (WAN) 進(jìn)行通信，使其適用于需要高帶寬和長距離通信的應(yīng)用。