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Modbus RTU与Modbus TCP/IP相比:有什么区别?

2019-06-28

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  Modbus协议是由Modicon开发的消息传递结构。它用于在设备之间建立主从/客户端 - 服务器通信。Modbus有很多协议选项。但最常用的两种是Modbus RTU(远程终端单元),串口(RS232或RS485)协议或Modbus(TCP/IP)传输控制协议和Internet协议。这两者有什么区别?虽然两种协议相似,但成本和速度可以区分这两种协议。

  Modbus RTU模式是Modbus协议中最常见的实现方式,但Modbus TCP/IP正在逐步发展并准备超越它。为了将Modbus推向21世纪,1999年开发了一种开放式Modbus TCP/IP规范。Modbus是一种开放的标准,是工业制造环境中广泛使用的网络协议。这是数百家供应商实施的通用链接,用于集成到数千种不同的制造设备上,以传输离散/模拟I/O并在控制设备之间注册数据。Modbus通信始终由主节点启动到从节点。从节点在不接收来自主节点的请求也不会相互通信的情况下将永远不会发送数据。

  线圈:在开始00001,对应于开/关二进制输出,例如继电器。

  输入位:开始于10001,对应于二进制输入(只读)。

  输入寄存器:开始于30001,对应于模拟输入(只读)。

  保持寄存器:开始于40001,对应于可以改变模拟参数。

  相反,Modbus RTU模式是最常见的实现方式,使用二进制编码和CRC错误检查。RTU协议是一种有效的二进制协议,其中消息中的每个8位字节包含两个四位十六进制字符。每条消息必须以连续的流方式传输。RTU模式下每个字节(11位)的格式为:编码系统:8位二进制,每字节位数:1个起始位,8个数据位,最低有效位先发送,1位用于奇偶校验完成,1个停止位。Modbus RTU数据包仅用于发送数据; 它们不具备发送参数的能力,例如点名称,分辨率,单位等。标准Modbus RTU节点地址为1-254,其中0表示为广播消息而保留,只能写入。串口线路系统上的Modbus可能使用不同的物理接口(RS485,RS232)。TIA/EIA-485(RS485)双线接口是最常见的。作为附加选项,也可以实现RS485四线接口。不带中继器的RS485-Modbus 配置有一根中继电缆,设备直接连接(菊花链)。干线电缆(也称为“总线”)的长度不同,但其两端必须与线路终端连接。在几个RS485-Modbus之间使用中继器也是可能的。必须限制干线电缆的端到端长度。最大长度取决于波特率,电缆(仪表,电容或特性阻抗),菊花链上的负载数量以及网络配置(2线或4线)。这种总线连接的典型电缆长度可达1000米,典型波特率为9600 bps。良好的电缆选择,至少22规格,

  Modbus TCP/IP只是Modbus RTU协议,带有在以太网上运行的TCP接口。通过以太网,可以将通用的,可扩展的全球物理网络(以太网)与通用网络标准(TCP / IP)和供应商中立的数据表示Modbus相结合。该协议提供了一个真正开放,可访问的网络,允许在设备之间交换二进制数据块。对于支持TCP / IP套接字的任何设备,可以很容易地实现,每个设备都可以使用交换机和电缆。它与任何客户可能拥有的已安装的以太网基础设施完全兼容。

  以太网当然要快得多,也更容易排除故障。但是,可能不希望将以太网用于Modbus通信。它可能太快了。TCP/IP是Internet的通用传输协议,是一组分层协议,在机器之间提供可靠的数据传输机制。以太网已成为许多系统的标准,因此毫不奇怪它已成为工厂网络的标准之一。由于以太网技术已经存在多年,它已经成熟到实现这种网络解决方案的成本变得非常实惠的程度。

  以太网设备将更快,但许多Modbus设备并不是完全需要速度。所有这些液位传感器,温度传感器,流量计和其他变送器都不需要非常快速地报告数据。每隔几秒就需要报告一次数据。吞吐量不是使用以太网RTU的好理由。Modbus RTU和Modbus TCP/IP之间最基本的区别在于Modbus TCP/IP在以太网物理层上运行,而Modbus RTU是串行级协议。Modbus TCP/IP还使用6字节标头来允许路由。尝试使RS485网络正常工作可能会遇到很多问题。与以太网设备相比,必须处理电线终端问题,网络终端问题和更多配置问题。但总体而言,你会通过Modbus TCP采用Modbus RTU设备吗?Modbus TCP/IP只是Modbus RTU协议,带有在以太网上运行的TCP接口。因此,如果您想快速获取数据,并且想要进把握21世纪前沿科技,那么Modbus网关就是您的选择。

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