Modbus RTU与Modbus TCP区别详解

Modbus是一种常用的通信协议，是工业自动化领域广泛使用的网络协议，ModBus RTU和ModBus TCP是ModBus协议中存在的两个主要变体，虽然都属于Modbus协议家族，但在通信方式和网络支持方面还是存在着一些区别。但无论变体如何，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。

Modbus-RTU是一种串行通信协议，用于连接工业自动化设备（如传感器、电机控制器等）与上位机（如PLC、PC等）进行数据通信，它采用二进制编码方式传输数据，具有高效、可靠、稳定等特点，广泛应用于工业控制系统中。

Modbus-TCP是一种基于TCP/IP协议的Modbus通信协议，与Modbus-RTU协议相比，它的通信速度更快、可靠性更高，同时具有跨平台、灵活可扩展等特点，广泛应用于工业自动化领域。

Modbus RTU与Modbus TCP的区别

1、通信方式不同

Modbus RTU是一种串行通信方式，使用二进制编码进行数据传输，通过RS-232、RS-485或RS-422等串行接口连接设备。Modbus TCP是一种基于以太网的通信方式，使用TCP/IP协议进行数据传输，利用以太网连接设备，并使用标准的以太网帧格式传输数据。

2、数据传输速度不同

RTU协议因使用的是RS232、RS422、RS485这样的串行接口，因此在传输速度上会比较慢，而使用TCP协议时传输速度较快，如果想要更快的速度可以连接PLC总线的方式去扩展以太网模块的范围。

3、网络结构不同

Modbus RTU通常采用点对点或多主从的网络结构，其中一个主设备（主站）可以与多个从设备（从站）通信。Modbus TCP则采用基于IP的客户端-服务器结构，其中一个或多个客户端可以与一个或多个服务器进行通信。

4、硬件接口不同

RTU协议使用的是RS232、RS422、RS485的串行接口，TCP协议使用的是以太网接口，能直接连接网络，以太网接口的工作模式分为全双工模式和半双工模式。

5、校验码不同

RTU协议中为了检验整个数据的内容要用到16位的CRC校验，TCP协议在连接时有着“确认对方信息”、“排序数据”、“控制数据流量”、“避免阻塞”的四个步骤，这样的连接协议相对来说会比较可靠，所以不需要再用额外的校验码去检验数据的帧内容。

6、协议格式不同

Modbus RTU使用紧凑的二进制数据格式进行传输，其中包括设备地址、功能码、数据和错误校验等字段。Modbus TCP使用基于TCP/IP的数据格式进行传输，其中包括以太网头部、Modbus应用头部、数据和校验等字段。

7、指令内容不同

RTU协议的指令内容有五个字节，分别为从站地址、功能码、数据起始地址、数据数量量和CRC检验。TCP协议的指令内容在RTU指令内容的基础上增加了一个MBAP报文头，删除了CRC校验。

Modbus RTU和Modbus TCP在通信方式、物理层和网络支持、数据传输速率、网络结构以及协议格式等方面存在明显的区别，选择哪种变体取决于应用需求、通信距离、设备规模、网络基础设施等因素。