Modbus TCP und TCP/IP sind zwei unterschiedliche Netzwerkkommunikationsprotokolle. Obwohl sie beide auf dem TCP/IP-Protokollstapel basieren, gibt es offensichtliche Unterschiede in der Implementierung und Anwendung. Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen diesen beiden Protokollen näher erläutert.
Was ist Modbus TCP und das TCP/IP-Protokoll?
Modbus TCP
Modbus TCP ist ein auf dem TCP/IP-Protokoll basierendes Anwendungsschichtprotokoll, das eine Erweiterung des Modbus-Protokolls darstellt. Das Modbus-Protokoll ist ein serielles Kommunikationsprotokoll, das ursprünglich 1979 von der Modicon Company für die Kommunikation zwischen Geräten in industriellen Automatisierungssteuerungssystemen entwickelt wurde. Modbus TCP wandelt das Modbus-Protokoll in das Ethernet-basierte TCP/IP-Protokoll um, um eine breitere Palette von Geräten und Systemintegration zu unterstützen. Das Modbus-TCP-Protokoll verwendet die Transport- und Netzwerkschicht des TCP/IP-Protokollstapels, um die Datenkommunikation zwischen Geräten zu ermöglichen.
Das Modbus-TCP-Protokoll hat die Vorteile der Einfachheit, Zuverlässigkeit und breiten Anwendung. Es unterstützt nicht nur die Kommunikation zwischen Geräten, sondern ermöglicht auch den Fernzugriff und die Steuerung über das Internet. Das Modbus-TCP-Protokoll hat eine breite Palette von Anwendungsszenarien, einschließlich industrieller Automatisierungssteuerungssysteme, Energiemanagement, Umweltüberwachung, Gebäudeautomatisierung und anderer Bereiche. Gleichzeitig ist das Modbus-TCP-Protokoll ein offenes Protokoll und kann leicht mit anderen Kommunikationsprotokollen integriert werden.
TCP/IP-Protokoll
Das TCP/IP-Protokoll ist eines der am häufigsten verwendeten Protokolle im Internet. Es ist das Kernprotokoll der Internet-Protokollsuite. Das TCP/IP-Protokoll ist ein Satz von Internet-Kommunikationsprotokolle, die von der Advanced Research Projects Agency (ARPA) des US-Verteidigungsministeriums in den frühen 1970er Jahren mit dem Ziel, ein standardisiertes Kommunikationsprotokoll für globale Computernetzwerke zu entwickeln. Das TCP/IP-Protokoll bietet ein zuverlässiges, flexibles und vielseitiges Datenübertragungsverfahren, das es verschiedenen Computern und Netzwerken im Internet ermöglicht, miteinander zu kommunizieren und Informationen auszutauschen.
Das TCP/IP-Protokoll besteht aus zwei Hauptbestandteilen: Transmission Control Protocol (TCP) und Internet Protocol (IP). Das IP-Protokoll ist hauptsächlich für die Übertragung von Datenpaketen im Netz zuständig, einschließlich Funktionen wie Routing, Fragmentierung und Zusammenstellung von Datenpaketen. Das TCP-Protokoll ist ein Protokoll der Transportschicht, das auf dem IP-Protokoll aufbaut. Es ist hauptsächlich für den Aufbau zuverlässiger Verbindungen an beiden Enden der Kommunikation sowie für die Segmentierung, Zusammenstellung und Prüfung von Daten zuständig. Das TCP/IP-Protokoll umfasst auch viele andere Protokolle, z. B. das User Datagram Protocol (UDP), das Network Time Protocol (NTP), das Domain Name System Protocol (DNS) usw.
Das TCP/IP-Protokoll ist ein offenes Standardprotokoll, das eine breite Palette von Anwendungsszenarien bietet, darunter verschiedene Netzwerkumgebungen wie das Internet, LAN und WAN. Das TCP/IP-Protokoll bietet einen universellen Kommunikationsstandard, der es verschiedenen Arten von Computern und Geräten ermöglicht, miteinander zu kommunizieren und Informationen auszutauschen. Gleichzeitig ist das TCP/IP-Protokoll auch ein erweiterbares Protokoll, das leicht mit anderen Kommunikationsprotokollen integriert werden kann, um komplexere Kommunikations- und Datenverarbeitungsfunktionen zu erreichen.
Protokollstruktur von Modbus TCP und TCP/IP
Modbus TCP ist eine Erweiterung, die auf dem Modbus-Protokoll basiert, das das TCP/IP-Protokoll für die Kommunikation verwendet.
Das Modbus-Protokoll ist ein serielles Kommunikationsprotokoll, während Modbus TCP ein Protokoll der Anwendungsschicht ist, das auf dem TCP/IP-Protokoll basiert. Die Protokollstruktur ist einfach und klar und umfasst die Anwendungsschicht, die Transportschicht und die Netzwerkschicht.
Das TCP/IP-Protokoll besteht aus vier Schichten, nämlich der Anwendungsschicht, der Transportschicht, der Netzwerkschicht und der Datenübertragungsschicht.
Kommunikationsgeschwindigkeit von Modbus TCP und TCP/IP
Die Geschwindigkeit der Modbus-TCP-Kommunikation ist relativ langsam, vor allem, weil eine längere Rahmenstruktur und ein längeres Datenformat verwendet werden, was mehr Datenanalyse und -verarbeitung erfordert.
Das TCP/IP-Protokoll hat eine höhere Kommunikationsgeschwindigkeit, vor allem weil sein Datenübertragungsformat prägnanter und klarer ist und Daten schnell austauschen und übertragen kann.
Topologie des Netzes
Modbus TCP verwendet eine sternförmige Netzwerktopologie auf der Basis von Ethernet, mit der mehrere Geräte gleichzeitig kommunizieren können.
Das TCP/IP-Protokoll unterstützt eine Vielzahl von Netztopologien, darunter Stern-, Ring-, Baum- und andere Strukturen, die flexibler und skalierbarer sind.
Verfahren zur Datenübertragung
Die Modbus-TCP-Kommunikation erfolgt im Halbduplex-Modus, d. h. nur ein Teilnehmer kann gleichzeitig Daten übertragen.
Das TCP/IP-Protokoll arbeitet im Vollduplex-Modus, d. h. beide Parteien können gleichzeitig Daten senden und empfangen, was die Kommunikationseffizienz verbessert.
Anwendungsszenarien von Modbus TCP und TCP/IP
Das Modbus-TCP-Protokoll wird hauptsächlich in Bereichen wie industriellen Automatisierungssteuerungen und Maschinenausrüstungen eingesetzt und unterstützt eine Vielzahl von Geräten und Systemintegrationen.
Das TCP/IP-Protokoll ist im Internet, in lokalen Netzen, in Weitverkehrsnetzen und in anderen Bereichen weit verbreitet und unterstützt verschiedene Arten der Datenübertragung und des Kommunikationsbedarfs.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Modbus TCP und TCP/IP zwei unterschiedliche Netzwerkkommunikation Protokolle. Sie unterscheiden sich deutlich in der Protokollstruktur, der Kommunikationsgeschwindigkeit, der Netztopologie, der Datenübertragungsmethode und den Anwendungsszenarien. Die Benutzer können je nach ihren eigenen Bedürfnissen wählen. Wählen Sie das passende Protokoll für Ihre Bedürfnisse.
