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【干货】ModBus RTU 与 ModBus TCP

亿佰特物联网应用专家 2023-01-12 15:55 次阅读

ModBus RTU 与 ModBus TCP

ModBus RTU和ModBus TCP作为ModBus协议的两个主要变体,传统上,ModBus RTU(需要将信息传送回ModBus主站或SCADA HMI的RTU)被许多不同类型的设备使用。ModBus RTU通常通过RS485串行发送。这种菊花链通信通道允许多个设备在主从配置中向单个HMI端口报告。每个从设备都能够通过向主设备发送流量来说话。这使得ModBus网络结构保持相当简单。ModBus TCP之所以得名,是因为它与早期的ModBus不同,它使用TCP / IP来读取/写入寄存器值。

所有ModBus协议的基本结构

无论变体如何,所有标准ModBus通信都遵循相同的消息传递结构。一切都围绕着将值存储在寄存器中然后读取它们。这里有几种数据类型在起作用。例如,离散输入可以存储为单个位。更广泛地说,输入寄存器存储基于 ModBus 的设备收集的值。将多个分立器件存储为单个位,而模拟值甚至 ASCII 字符可能存储在 8 位寄存器中(最低有效位为 0 位,最高有效位为 64 位)。不同类型的寄存器按用于轮询它们的功能代码进行分类。功能代码字段中的“1”用于“读取线圈”(检查控制继电器的状态)。“2”表示“读取离散输入”(检查离散输入的状态)。“3”是“读保持寄存器”(从多用途读/写寄存器收集数据)。ModBus 规范中还有更多。寄存器由其“起始地址”请求,起始地址是一个 16 位值,用于唯一标识设备中的每个寄存器。对RTU或其他设备的主控请求将始终引用要报告的所需寄存器。d72dac42-9186-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

ModBus RTU和ModBus TCP的主要区别

主要区别在于ModBus RTU使用菊花链网络,因此你可以通过两条线连接整个网络,并通过为每个节点提供唯一的地址来与每个设备进行通信。ModBus TCP使用星形网络,其中每个节点都有一条称为Cat5或Cat6的单独电缆。它们可以使用路由器连接。它们还带有网络上每个节点唯一的个人地址。地址可以是 1 到 255,这意味着理论上,你可以在同一网络上拥有 254 台设备。你也可以通过互联网使用ModBus TCP。2023 年的趋势是,更多的现场设备使用 ModBus RTU,但 ModBus TCP 正在迎头赶上。压力变送器、流量计和气体分析仪使用 ModBus RTU。PLCDCS和控制室设备使用ModBus TCP。一些通过互联网与Web服务器通信的设备正在使用ModBus TCP。输入和输出模拟和数字模块可在ModBus RTU和ModBus TCP上使用。d7701eb0-9186-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

ModBus能作为一种低成本的解决方案吗?

对于ModBus RTU和ModBus TCP,答案都是肯定的。ModBus RTU 应用需要读取 4-20mA 或 0-10 V 输入,并在 PC 或 PLC 中显示。而使用ModBus TCP,只需要一个模拟ModBus TCP卡,并使用交叉电缆或通过路由器直接将其连接到带有Cat5或Cat6电缆的PC,就可以非常快速地读取ModBus寄存器。

无论是使用ModBus RTU还是ModBus TCP,都会发现它是适合你应用程序的简单且低成本的解决方案。根据系统的大小和复杂性,可以选择一种更适合用户需求的协议,但这两种协议都为工业自动化应用提供了出色的解决方案。

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