Modbus RTU vs. Modbus TCP

Modbus RTU和Modbus TCP/IP的本质都是Modbus协议，它们都通过Modbus寄存器地址交换数据。

我看到有朋友在问它们之间有什么区别呢？今天，我们将从以下几个方面进行讨论。

1. 概念

Modbus是一种标准的工业控制数据交换协议，它可以用于RTU、ASCII和TCP/IP之间的协议数据相互传输。

RTU（远程终端单元）通过串行通信（如RS-485）直接以二进制形式传输数据，提供高效率和低开销。ASCII模式将每个数据字节转换为两个ASCII字符，便于人类阅读，但效率较低。另一方面，Modbus TCP将Modbus协议数据嵌入到TCP数据包中，通过TCP/IP网络传输。

这里关于三种方式的详细对比我们已经详细介绍过：

Modbus（ASCII / RTU / TCP ）三者异同

1. 通信模式

以太网及其相应的通信模式是Modbus TCP。

异步串行传输，可以利用各种媒介，如RS-232、RS-422、RS-485、光纤和无线通信，对应于Modbus RTU或Modbus ASCII。

高速令牌传递网络，用于Modicon专有系统，对应于Modbus PLUS。

1. 协议帧

与Modbus RTU协议相比，Modbus TCP协议在RTU协议的基础上增加了一个MBAP（Modbus应用协议）头部。由于TCP基于可靠的连接服务，Modbus TCP不再需要RTU中用于错误检测的CRC校验码。因此，Modbus TCP不包括CRC校验码。

描述这种差异的一种流行方式是说，Modbus TCP本质上是Modbus RTU协议，在前面增加了一个MBAP头部，并在末尾移除了两个字节的CRC校验码。

1. 通信中的角色

Modbus RTU协议通过串行通信通道，如RS-232和RS-485，促进控制器之间以及控制器与其他设备之间的通信。它广泛应用于需要在短到中等距离内可靠和高效通信的工业环境。

另一方面，Modbus TCP协议用于以太网网络上的通信。它将Modbus协议数据封装在TCP/IP数据包中，允许设备在局域网（LAN）或广域网（WAN）上通信。Modbus TCP在应用层操作，利用TCP/IP堆栈的可靠传输能力。

1. 传输特性

由于传输距离短和速度慢，Modbus RTU协议的应用受到限制。通常，Modbus RTU用于通信距离不超过几百米且速度要求适中的环境，典型波特率范围从9600到115200 bps。尽管有这些限制，由于其在工业控制系统中的简单性、可靠性和成本效益，Modbus RTU仍然流行。

相比之下，由于其长传输距离和高传输速度的能力，Modbus TCP协议得到了广泛应用。利用以太网和TCP/IP协议，Modbus TCP可以传输数据的距离大大增加，在使用路由器和交换机时实际上没有限制，并且速度大大提高，通常达到数百兆比特每秒（Mbps）。这些优势使Modbus TCP适用于需要高带宽和广泛通信网络的应用。

1. 应用领域

Modbus RTU协议主要用于电气自动化和过程控制，通常采用RS-232或RS-485通信接口。这些接口在工业环境中广泛使用，提供可靠的短距离通信。

Modbus TCP协议主要用于互联网或内联网上。它利用以太网和TCP/IP网络，促进设备在局域网（LAN）或广域网（WAN）之间的通信，使其适用于需要高带宽和长距离通信的应用。