Modbus TCP-RTU

来源:  星创易联 发布时间: 2022-04-01 14:08:21
导读 Modbus仪表的 Modbus TCP-RTU通信选项模拟 RS-485 上的 Modbus TCP 协议,允许使用低成本的串行以太网网关。Modbus TCP/IP 协议有助于通过以太网 LAN 和 Internet 与 Modbus TCP/IP 网关进行通信。请注意,Modbus TCP/IP 不是执行此操作的唯一方法。

Modbus仪表的 Modbus TCP-RTU通信选项模拟 RS-485 上的 Modbus TCP 协议,允许使用低成本的串行以太网网关。Modbus TCP/IP 协议有助于通过以太网 LAN 和 Internet 与 Modbus TCP/IP 网关进行通信。请注意,Modbus TCP/IP 不是执行此操作的唯一方法。


许多 Modbus 主应用程序有另一个选项(称为远程 Telnet 服务器、串行设备服务器等),允许通过 TCP/IP 套接字将未修改的 Modbus RTU 串行消息发送到任何串行设备服务器 (SDS) 或串行设备适配器 (SDA),而不是只是 Modbus TCP/IP 网关。Modbus TCP/IP 协议和“Modbus RTU Serial via raw TCP/IP socket”方法之间有一些差异需要注意。最显着的区别是 Modbus TCP/IP 同时支持多个客户端连接,而后一种方法在任何给定时间仅支持单个客户端连接。如果您的应用程序不需要多个并发客户端连接,但它只支持 Modbus TCP/IP 协议,请进一步阅读以了解如何使用成本较低的 SDA 或 SDS 代替 Modbus 网关来降低成本。



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Modbus TCP-RTU 协议本质上是位于 TCP/IP 协议之上(或封装在其之上)的 Modbus RTU 串行协议。由于封装 RTU 消息的 TCP/IP 数据包具有 CRC-32(循环冗余校验),因此 Modbus.org 标准中省略了 8 位 Modbus 消息校验和。但是,如果 Modbus 主站包含 Modbus 消息校验和,WattNode Modbus 将在收到的消息中验证它并在回复中包含一条。这允许使用低成本以太网/RS485 SDA(串行设备适配器)作为 Modbus 网关的替代品,同时仍确保 RS485 总线与 SDA 和 WattNode 之间的消息完整性传输。下面列出了 WattNode 适用于 Modbus TCP/IP 标准的简化假设:


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Modbus.org 规范允许超过一分钟的非常长的从属响应延迟,这可能发生在必须通过 Internet 传输的数据包中。我们的实现假设主设备和从设备通过正常运行的 LAN 网段连接,例如公司内部网,其中数据包传递和响应延迟保持在几秒钟之内。这消除了缓冲从主机(主)到 WattNode Modbus RS-485 从设备的多个挂起命令的任何需要。这也减轻了对帧计数的需求,如下一个项目符号中所述。


Modbus.org 规范说,多个 Modbus 事务(命令)可以同时在同一个 TCP 连接上处于活动状态。WattNode 仪表不支持这一点,因为它一次只能处理一个命令,而且它通常是唯一的端点设备。但是,只要主软件在向另一个 WattNode 发出命令之前等待来自给定 WattNode 测量仪的回复,就可以通过 RS-485 将多个 WattNode 测量仪连接到同一个以太网事务网络服务 (TNS)。Modbus.org 规范将 6 字节 TCP/IP 报头的前两个字节保留为“事务标识符”或帧计数,当一次只能处理一个命令消息时不再需要它。事实上,WattNode 会忽略快速连续发送的两个未完成的帧,



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因为 Modbus 校验和通常不包含在封装的 Modbus 消息中,我们建议启用奇偶校验与ParityMode (1654) 寄存器结合 TCP/IP Modbus 协议选项以提高可靠性。您可能还必须配置 SDS 以实现偶数奇偶校验。还建议保持 RS-485 总线电线短,并确保它们被良好屏蔽并尽可能远离 EMI(电磁干扰)源,以尽量减少 RS-485 总线上可能出现的噪声。


WattNode 不允许分段的 TCP/IP 数据包。这通常不是问题,只需要 PC 软件在一次调用 OS 时将整个命令包传递到 OS TCP/IP 套接字。由于该数据量很容易容纳在单个 TCP/IP 和以太网数据包中,因此当 PC 和 WattNode 通过本地以太网 LAN 段进行通信时,很容易满足这一要求。




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