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Modbus RTU與Modbus TCP/IP相比:有什么區別?

2019-06-28

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  Modbus協議是由Modicon開發的消息傳遞結構。它用于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。但最常用的兩種是Modbus RTU(遠程終端單元),串口(RS232或RS485)協議或Modbus(TCP/IP)傳輸控制協議和Internet協議。這兩者有什么區別?雖然兩種協議相似,但成本和速度可以區分這兩種協議。

  Modbus RTU模式是Modbus協議中最常見的實現方式,但Modbus TCP/IP正在逐步發展并準備超越它。為了將Modbus推向21世紀,1999年開發了一種開放式Modbus TCP/IP規范。Modbus是一種開放的標準,是工業制造環境中廣泛使用的網絡協議。這是數百家供應商實施的通用鏈接,用于集成到數千種不同的制造設備上,以傳輸離散/模擬I/O并在控制設備之間注冊數據。Modbus通信始終由主節點啟動到從節點。從節點在不接收來自主節點的請求也不會相互通信的情況下將永遠不會發送數據。

  線圈:在開始00001,對應于開/關二進制輸出,例如繼電器。

  輸入位:開始于10001,對應于二進制輸入(只讀)。

  輸入寄存器:開始于30001,對應于模擬輸入(只讀)。

  保持寄存器:開始于40001,對應于可以改變模擬參數。

  相反,Modbus RTU模式是最常見的實現方式,使用二進制編碼和CRC錯誤檢查。RTU協議是一種有效的二進制協議,其中消息中的每個8位字節包含兩個四位十六進制字符。每條消息必須以連續的流方式傳輸。RTU模式下每個字節(11位)的格式為:編碼系統:8位二進制,每字節位數:1個起始位,8個數據位,最低有效位先發送,1位用于奇偶校驗完成,1個停止位。Modbus RTU數據包僅用于發送數據; 它們不具備發送參數的能力,例如點名稱,分辨率,單位等。標準Modbus RTU節點地址為1-254,其中0表示為廣播消息而保留,只能寫入。串口線路系統上的Modbus可能使用不同的物理接口(RS485,RS232)。TIA/EIA-485(RS485)雙線接口是最常見的。作為附加選項,也可以實現RS485四線接口。不帶中繼器的RS485-Modbus 配置有一根中繼電纜,設備直接連接(菊花鏈)。干線電纜(也稱為“總線”)的長度不同,但其兩端必須與線路終端連接。在幾個RS485-Modbus之間使用中繼器也是可能的。必須限制干線電纜的端到端長度。最大長度取決于波特率,電纜(儀表,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可達1000米,典型波特率為9600 bps。良好的電纜選擇,至少22規格,

  Modbus TCP/IP只是Modbus RTU協議,帶有在以太網上運行的TCP接口。通過以太網,可以將通用的,可擴展的全球物理網絡(以太網)與通用網絡標準(TCP / IP)和供應商中立的數據表示Modbus相結合。該協議提供了一個真正開放,可訪問的網絡,允許在設備之間交換二進制數據塊。對于支持TCP / IP套接字的任何設備,可以很容易地實現,每個設備都可以使用交換機和電纜。它與任何客戶可能擁有的已安裝的以太網基礎設施完全兼容。

  以太網當然要快得多,也更容易排除故障。但是,可能不希望將以太網用于Modbus通信。它可能太快了。TCP/IP是Internet的通用傳輸協議,是一組分層協議,在機器之間提供可靠的數據傳輸機制。以太網已成為許多系統的標準,因此毫不奇怪它已成為工廠網絡的標準之一。由于以太網技術已經存在多年,它已經成熟到實現這種網絡解決方案的成本變得非常實惠的程度。

  以太網設備將更快,但許多Modbus設備并不是完全需要速度。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速地報告數據。每隔幾秒就需要報告一次數據。吞吐量不是使用以太網RTU的好理由。Modbus RTU和Modbus TCP/IP之間最基本的區別在于Modbus TCP/IP在以太網物理層上運行,而Modbus RTU是串行級協議。Modbus TCP/IP還使用6字節標頭來允許路由。嘗試使RS485網絡正常工作可能會遇到很多問題。與以太網設備相比,必須處理電線終端問題,網絡終端問題和更多配置問題。但總體而言,你會通過Modbus TCP采用Modbus RTU設備嗎?Modbus TCP/IP只是Modbus RTU協議,帶有在以太網上運行的TCP接口。因此,如果您想快速獲取數據,并且想要進把握21世紀前沿科技,那么Modbus網關就是您的選擇。

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