modbus rtu he tcp
时间: 2025-05-13 19:50:24 浏览: 17
### Modbus RTU与Modbus TCP的关系
Modbus是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议,支持多种物理层和网络拓扑结构。其中,Modbus RTU (Remote Terminal Unit) 是一种基于串口的二进制编码协议,而 Modbus TCP 则是其在以太网上的扩展版本。
#### Modbus RTU的特点
Modbus RTU 使用 RS-232 或 RS-485 作为物理接口,数据帧由地址字段、功能码字段、数据字段和 CRC 校验组成[^1]。由于它是基于串行链路设计的,因此适合短距离、低速率的数据交换场景。
#### Modbus TCP的特点
相比之下,Modbus TCP 将传统的 Modbus 数据包嵌入到标准的 TCP/IP 协议栈中传输。它省去了校验部分(CRC),因为底层 IP 层已经提供了足够的可靠性保障[^3]。此外,在消息头增加了用于标识事务处理过程的 Transaction Identifier 字段。
#### 实现方式:Modbus RTU over TCP
为了使原本运行于串行总线上的RTU模式能够通过现代局域网或者广域网络传播,开发出了所谓的 “Modbus RTU Over TCP”。这种方式实际上是在TCP连接上传输经过封装后的原始RTU帧内容。具体做法如下:
1. **建立TCP会话**:客户端和服务端先建立起常规的socket链接;
2. **打包原生RTU帧**:将完整的RTU请求/响应序列附加在一个简单的前缀之后发送出去;这个额外增加的部分通常只包含长度指示信息以便接收方能正确解析后续负载。
以下是Python实现的一个简单例子来展示如何构建这样的系统:
```python
import socket
def send_modbus_rtu_over_tcp(host='localhost', port=502, rtu_frame=b'\x01\x03\x00\x00\x00\x06\xC5\xCD'):
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
s.connect((host, port))
# Prepend the MBAP header to the RTU frame.
mbap_header = b''.join([
b'\x00\x01', # Transaction ID
b'\x00\x00', # Protocol ID
len(rtu_frame).to_bytes(2,'big'), # Length of following data field
b'\x01' # Unit identifier
])
full_message = mbap_header + rtu_frame
s.sendall(full_message)
response = s.recv(1024)
return response
```
上述脚本定义了一个函数`send_modbus_rtu_over_tcp()`用来向指定主机及端口号发起一次模拟读取寄存器的操作命令(`\x01\x03...`)并打印服务器返回的结果。
### 总结区别与联系
尽管两者同属modbus家族成员,但它们各自适应不同的应用场景需求——前者适用于现场设备间近距离通讯场合下的硬件资源节约型应用方案;后者则更多考虑到了当今信息化时代背景下跨地域远程监控管理系统的建设要求。当需要把现有的RS-485布线环境迁移到IP网络之上时,“Modbus RTU Over TCP”的方法提供了一种兼容性的过渡手段[^4].
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