modbus rtu跟TCP

### Modbus TCP/IP、Modbus RTU over TCP/IP 和 Modbus RTU over UDP/IP 的区别 #### 协议基础 Modbus TCP/IP 是一种基于以太网的通信协议，它利用标准的 TCP/IP 套接字接口来传输数据[^1]。相比之下，Modbus RTU over TCP/IP 使用的是 Modbus RTU 数据帧结构，但通过 TCP/IP 进行封装和传输[^2]。而 Modbus RTU over UDP/IP 则是在用户数据报协议 (UDP) 上运行，仍然保持了 Modbus RTU 的消息格式。 #### 底层网络支持 Modbus TCP/IP 需要完整的 TCP 层作为其底层支撑，这意味着每次请求都需要建立连接并维护会话状态[^3]。对于 Modbus RTU over TCP/IP 来说也是如此，因为它同样依赖于可靠的面向连接的服务提供者——TCP 协议[^4]。然而，在 Modbus RTU over UDP/IP 中，则采用了无连接的数据包交换机制，这使得它的实现更加轻量级但也更易受丢包影响[^5]。 #### 性能考量 由于 TCP 提供可靠性的保障（如重传丢失分组），因此无论是纯正形式下的 Modbus TCP/IP 或是变体版本中的 Modbus RTU over TCP/IP ，它们都具备较好的错误恢复能力以及较高的稳定性；但是这种可靠性是以牺牲部分效率为代价换取来的因为额外增加了握手过程及相关开销[^6] 。另一方面，尽管 Modbus RTU over UDP/IP 缺乏内置纠错功能从而可能面临更高的失败率风险，但由于无需经历三次握手机制所以通常能够达到更快响应速度尤其适合那些可以容忍一定程度不确定性的应用场景下使用[^7] 。 #### 实现复杂度对比分析 从开发角度来看，采用原生 Modbus TCP/IP 方案往往意味着可以直接调用操作系统所提供的标准化 API 接口完成大部分工作流程简化了许多操作步骤降低了整体难度等级[^8]; 而当涉及到 Modbus RTU over TCP/IP 场景时则需手动处理一些特定细节比如如何正确嵌套原有二进制编码至新的 IP 报文中去等问题提高了技术门槛稍显繁琐一点[^9]. 至于最后提到的那个选项即运用到 Modbus RTU over UDP/IP , 它既保留了传统串口模式简单直观的优点又充分利用现代高速互联设施优势因而综合表现较为均衡不过仍需注意针对不同环境做出适当调整优化才能发挥最大效能[^10]. ```python import socket def modbus_tcp_request(host, port=502): with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s: s.connect((host, port)) # Example request payload for reading coils req = bytes([0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x06, 0x01, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F]) s.sendall(req) data = s.recv(1024) def modbus_rtu_over_udp_request(host, port=502): with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as s: # Assuming a simple read coil command encoded in RTU format rtu_frame = b'\x01\x01\x00\x00\x00\x0F\xC4\x0B' header = struct.pack('>HHBB', transaction_id(), protocol_id(), length(rtu_frame), unit_id()) full_packet = header + rtu_frame s.sendto(full_packet, (host, port)) response, addr = s.recvfrom(1024) ```

Modbus是一种通信协议，包括了多种变体，其中最常用的有Modbus RTU和Modbus TCP。 Modbus RTU是一种串行通信协议，它使用二进制编码方式在串行线路上进行数据传输。该协议通常用于连接远距离或者有噪声干扰的环境中的设备。Modbus RTU协议的数据帧中包含了设备地址、功能码、数据和校验等字段。 Modbus TCP是基于以太网的通信协议，它将Modbus RTU协议封装在TCP/IP协议之上。通过使用以太网进行数据传输，Modbus TCP可以实现更远距离的通信，并且支持更高的数据传输速率。Modbus TCP协议使用TCP/IP的网络连接来传输数据，因此可以方便地与其他网络设备进行集成和通信。 总的来说，Modbus RTU适用于串行通信环境，而Modbus TCP适用于以太网通信环境。选择哪种协议取决于具体的应用场景和设备之间的通信需求。