ModBus RTU與ModBus TCP通訊協議詳解

1、Modbus簡介

    由Modicon公司（現已經為施耐德公司併購，成為其旗下的子品牌）於1979年發明的，是全球最早用於工業現場的匯流排規約。由於其免費公開發行，該協議免費使用，Modbus通訊協議採用的是主從通訊模式（Master/Slave)。在控制方面應用廣泛，促進Modbus協議在全球得到了很好的發展。

Modbus通訊協議具有多個變種，具有支援串列埠（主要是 ），乙太網多個版本，其中最著名的是Modbus TCP , Modbus ASCII和Modbus RTU三種。其中Modbus RTU與Modbus ASCII均為支援RS-485匯流排的通訊協議。

 

2、Modbus RTU

由於其採用二進位制表現形式以及緊湊資料結構，通訊效率較高，應用比較廣泛。而ModbusASCII由於採用ASCII碼傳輸，並且利用特殊字元作為其位元組的開始與結束標識，其傳輸效率低於Modbus RTU協議，一般只有在通訊資料量較小的情況下才考慮使用Modbus ASCII通訊協議。在工業現場一般都是採用Modbus RTU協議，通俗來說，基於串列埠通訊的Modbus通訊協議都是指Modbus RTU通訊協議。

RTU協議中的指令由功能碼（一個位元組），起始地址（兩個位元組），地址碼(一個位元組），資料（N個位元組），校驗碼（兩個位元組）五個部分組成，其中資料又由資料長度（兩個位元組，表示的是暫存器個數，假定內容為M）和資料正文（M乘以2個位元組）組成。

   

而RTU協議是採用3.5個位元組的空閒時間作為指令的起始和結束，一般而言，只有當從機返回資料或者主機寫操作的時候，才會有資料正文，而其他時候比如主機讀操作指令的時候，沒有資料正文，只需要資料長度即可。

3、Modbus TCP

        Modbus TCP協議則是在Modbus RTU協議上加一個MBAP報文頭，由於TCP是基於可靠連線的服務，RTU協議中的CRC校驗碼就不再需要，所以在Modbus TCP協議中是沒有CRC校驗碼，這個MBAP報文頭共七個位元組長度，除了第五、六個位元組外，其餘的基本上都是不變。

    

表中指令說明：從地址碼為01（TCP協議單元標誌為00）的模組0x18E(01 8E)暫存器地址開始寫（10）一個（00 01）暫存器，具體資料長度為2個位元組（02），資料正文內容為00 00（00 00）。

4、結語

透過上述的關於Modbus RTU協議和Modbus TCP協議的說明，很直觀的瞭解到兩者的差異，有無校驗、報文頭差異、以及地址碼差異等。簡單就瞭解了相關特點。