Modbus RTUとModbus TCP/IPの比較
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主なポイント
Modbus TCP/IP Modbus RTUとModbus TCP/IPの本質はModbusプロトコルであり、これらはすべてModbusレジスタアドレスによってデータを交換します。概念 Modbusは標準的な産業制御データ交換プロトコルであり、RTU、ASCII、およびTCP/IPでプロトコルデータの相互送信に使用できます。通信モード Ethernetと対応する通信モードはModbus TCPです。
Modbus RTUとModbus TCP/IPの本質はModbusプロトコルであり、どちらもModbusレジスタアドレスを介してデータを交換します。では、両者の違いは何でしょうか？今回は、以下の点から解説していきます。
1. 概念
Modbus これは、RTU、ASCII、およびTCP/IPのプロトコルデータの相互送信に使用できる、標準的な産業制御データ交換プロトコルです。 RTU （リモートターミナルユニット）は、RS-485などのシリアル通信を介してバイナリ形式でデータを直接送信し、高い効率と低いオーバーヘッドを実現します。 ASCII モードでは、データの各バイトを2つのASCII文字に変換し、人間が読みやすくするが、効率が低下する。一方、 Modbus TCP TCP/IPネットワーク上で送信するために、ModbusプロトコルデータをTCPパケットに埋め込みます。
2. 通信モード
イーサネットとそれに対応する通信モードはModbus TCPです。有線RS-232、RS-422、RS-485、光ファイバー、無線など様々な媒体を利用できる非同期シリアル伝送は、Modbus RTUまたはModbus ASCIIに対応します。Modicon独自のシステムで使用される高速トークンパッシングネットワークは、Modbus PLUSに対応します。
3. プロトコルのカプセル化
Modbus RTUプロトコルと比較して、Modbus TCPプロトコルは MBAP (Modbus Application Protocol) ヘッダーを RTU プロトコルに渡します。TCP は信頼性の高い接続サービスに基づいているため、 CRCチェックコード RTUでエラー検出に使用されていたCRCチェックコードは、Modbus TCPでは不要になりました。そのため、Modbus TCPにはCRCチェックコードは含まれていません。
この違いを説明する一般的な方法は、 Modbus TCPは基本的にModbus RTUプロトコルにMBAPヘッダーを先頭に追加し、末尾の2バイトのCRCチェックコードを削除したものです。.
4. コミュニケーションにおける役割
の Modbus RTU このプロトコルは、RS-232やRS-485などのシリアル通信チャネルを介して、コントローラ間、およびコントローラと他のデバイス間の通信を容易にします。短距離から中距離において、信頼性が高く効率的な通信が求められる産業環境で広く使用されています。
の Modbus TCP 一方、TCPプロトコルはイーサネットネットワーク上での通信に使用されます。TCP/IPパケット内にModbusプロトコルデータをカプセル化することで、デバイスがローカルエリアネットワーク（LAN）またはワイドエリアネットワーク（WAN）上で通信できるようにします。Modbus TCPはアプリケーション層で動作し、TCP/IPスタックの信頼性の高い伝送機能を活用します。
5. トランスミッション
の適用 Modbus RTU Modbus RTUプロトコルは、伝送距離が短く、速度が遅いため、制限があります。一般的に、Modbus RTUは通信距離が数百メートルを超えず、速度要件がそれほど高くない環境で使用され、標準的なボーレートは9600～115200bpsです。これらの制限にもかかわらず、Modbus RTUは、そのシンプルさ、信頼性、およびコスト効率の高さから、産業用制御システムにおいて依然として広く利用されています。
対照的に、 Modbus TCP Modbus TCPプロトコルは、長距離伝送と高速伝送に対応できるため、広く利用されています。イーサネットとTCP/IPプロトコルを活用することで、Modbus TCPは、ルーターやスイッチを使用すれば、はるかに長距離（実質的に無制限）でデータを伝送でき、伝送速度も非常に高速で、多くの場合、毎秒数百メガビット（Mbps）に達します。これらの利点により、Modbus TCPは、高帯域幅と大規模な通信ネットワークを必要とするアプリケーションに適しています。
6. アプリケーション
の Modbus RTU このプロトコルは主に電気自動化およびプロセス制御で使用され、一般的にRS-232またはRS-485通信インターフェースを採用しています。これらのインターフェースは産業環境で広く使用されており、信頼性の高い短距離通信を提供します。
の Modbus TCP このプロトコルは主にインターネットまたはイントラネットで使用されます。イーサネットとTCP/IPネットワークを活用して、ローカルエリアネットワーク（LAN）またはワイドエリアネットワーク（WAN）上のデバイス間の通信を容易にするため、高帯域幅と長距離通信を必要とするアプリケーションに適しています。
