Modbus RTU vs Modbus TCP/IP

L'essence de Modbus RTU et Modbus TCP/IP est le protocole Modbus, et ils échangent tous des données par l'adresse de registre Modbus. Mais quelle est la différence entre eux ? Aujourd'hui, nous allons les examiner sous les aspects suivants.

1. Concepts

<Modbus est un protocole standard d'échange de données de contrôle industriel, qui peut être utilisé pour la transmission mutuelle de données de protocole en RTU, ASCII et TCP/IP. RTU (Remote Terminal Unit) transmet directement les données sous forme binaire par le biais d'une communication série, telle que RS-485, offrant une grande efficacité et une faible surcharge. Le mode ASCII convertit chaque octet de données en deux caractères ASCII, ce qui facilite la lisibilité pour l'homme, mais au prix d'une efficacité moindre. D'autre part, Modbus TCP incorpore les données du protocole Modbus dans des paquets TCP pour la transmission sur les réseaux TCP/IP.

2. Modes de communication

Ethernet et le mode de communication correspondant est Modbus TCP. La transmission série asynchrone, qui peut utiliser différents supports tels que RS-232 câblé, RS-422, RS-485, fibre optique et sans fil, correspond à Modbus RTU ou Modbus ASCII. Le réseau à grande vitesse à passage de jetons, utilisé dans les systèmes propriétaires de Modicon, correspond à Modbus PLUS.

3. Encapsulation du protocole

Par rapport au protocole Modbus RTU, le protocole Modbus TCP ajoute un en-tête MBAP (Modbus Application Protocol) au protocole RTU. Le protocole TCP étant basé sur un service de connexion fiable, le CRC check code utilisé dans le protocole RTU pour la détection des erreurs n'est plus nécessaire dans le protocole Modbus TCP. Par conséquent, Modbus TCP n'inclut pas de code de contrôle CRC.

Une manière courante de décrire cette différence est de dire que Modbus TCP est essentiellement le protocole Modbus RTU avec un en-tête MBAP supplémentaire à l'avant et la suppression des deux octets de code de vérification CRC à la fin.

4. Rôles dans la communication

Le protocole Modbus RTU facilite la communication entre les contrôleurs et entre les contrôleurs et d'autres dispositifs par le biais de canaux de communication série tels que RS-232 et RS-485. Il est largement utilisé dans les environnements industriels où une communication fiable et efficace est nécessaire sur des distances courtes à moyennes.

Leprotocole Modbus TCP, quant à lui, est utilisé pour la communication sur les réseaux Ethernet. Il encapsule les données du protocole Modbus dans des paquets TCP/IP, ce qui permet aux appareils de communiquer sur des réseaux locaux (LAN) ou des réseaux étendus (WAN). Modbus TCP fonctionne au niveau de la couche application, en exploitant les capacités de transmission fiable de la pile TCP/IP.

5. Transmission

L'application du protocole Modbus RTU est limitée en raison de sa distance de transmission plus courte et de sa vitesse plus lente. En général, Modbus RTU est utilisé dans des environnements où la distance de communication ne dépasse pas quelques centaines de mètres et où les exigences en matière de vitesse sont modestes, avec des vitesses de transmission typiques comprises entre 9600 et 115200 bps. Malgré ces limitations, Modbus RTU reste populaire en raison de sa simplicité, de sa fiabilité et de sa rentabilité dans les systèmes de contrôle industriels.

En revanche, le protocole Modbus TCP est largement utilisé en raison de sa capacité à transmettre sur de longues distances et à des vitesses élevées. S'appuyant sur les protocoles Ethernet et TCP/IP, Modbus TCP peut transmettre des données sur des distances beaucoup plus grandes, voire illimitées si l'on utilise des routeurs et des commutateurs, et à des vitesses beaucoup plus élevées, atteignant souvent des centaines de mégabits par seconde (Mbps). Ces avantages font de Modbus TCP une solution idéale pour les applications nécessitant une large bande passante et des réseaux de communication étendus.

6. Applications

Le protocole Modbus RTU est principalement utilisé dans l'automatisation électrique et le contrôle des processus, adoptant généralement les interfaces de communication RS-232 ou RS-485. Ces interfaces sont largement utilisées dans les environnements industriels, fournissant une communication fiable à courte distance.

Leprotocole Modbus TCP est principalement utilisé sur Internet ou sur les intranets. Il s'appuie sur les réseaux Ethernet et TCP/IP pour faciliter la communication entre les appareils sur les réseaux locaux (LAN) ou les réseaux étendus (WAN), ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une large bande passante et une communication sur de longues distances.