Modbus TCP 与 Modbus RTU 通讯速率详解:工业现场到底该怎么选?
在工业自动化圈里,Modbus 协议几乎是“必修课”。不管是 PLC、仪表、变频器,还是各种 I/O 模块,十有八九都支持它。
但在项目现场,很多工程师都会问:
“Modbus TCP 和 Modbus RTU,哪个速度更快?”⚙️“我该选哪种通讯方式更合适?”
别急,这篇文章就带你看懂它们之间的通讯速率差异与实际表现。
一、先搞清楚它们的区别
简单来说:
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Modbus RTU 跑在串口上(RS-485 / RS-232);
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Modbus TCP 跑在以太网上(RJ45 接口)。
| 对比项 | Modbus RTU | Modbus TCP |
|---|---|---|
| 传输介质 | RS-485 / RS-232 | 以太网 |
| 波特率 | 9.6k ~ 115.2k bps | 10M / 100M / 1G |
| 协议结构 | 二进制帧 + CRC | TCP/IP 报文 |
| 地址数量 | 1~247 从站 | 理论无限 |
| 应用场景 | 传感器通讯 | PLC、系统层面通讯 |
一句话总结:
RTU 更“传统稳重”,TCP 更“年轻灵活”。
二、通讯速率对比:差距比你想的还大!
1. 物理层速率
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RTU:常见波特率 9600~115200bps,即使最高速 115200bps,理论带宽也仅约 14KB/s。
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TCP:以太网最低 10Mbps,普遍 100Mbps,理论带宽 12.5MB/s+,比 RTU 快上百倍甚至上千倍!
2. 实际表现对比
很多人对“kbps”和“Mbps”的概念不直观,我们直接换算成倍数
| 参数 | Modbus RTU | Modbus TCP | 差距倍数 |
|---|---|---|---|
| 物理速率 | 115.2 kbps | 100 Mbps | ≈ 870 倍 |
| 实际有效传输 | ~10 KB/s | ~10 MB/s | ≈ 1000 倍 |
| 读取10个寄存器 | 延迟 30~50ms | 延迟 1~5ms | ≈ 快 10~50 倍 |
| 多节点系统响应 | 几百毫秒 | 几十毫秒 | ≈ 快 5~10 倍 |
结论:Modbus TCP 的通讯速率与响应效率,全面领先。
三、为什么 TCP 更快?
原因其实很直白
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带宽更大:以太网速率高几个数量级;
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无帧间间隔:RTU 需帧间隔 ≥3.5 字节时间;
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并发更强:TCP 支持多连接,RTU 只能轮询;
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拓扑灵活:交换机、路由器可自由扩展。
打个比方——
RTU 是“单车道乡村公路”,TCP 是“多车道高速公路”。
四、那是不是 TCP 就一定更好?
也不完全。RTU 依旧有它的“生存空间”:
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现场距离远、干扰大 → RS485 抗干扰能力强;
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成本敏感项目 → RTU 无需网口或交换机;
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老设备改造 → 许多仪表/PLC 仍只支持 RTU;
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简单点对点通讯 → RTU 反而更稳定可靠。
在很多项目中,最常见的方案其实是
RTU + TCP 网关混合架构——底层 RTU,上传 TCP,实现兼容与提速兼得。
五、实战总结对比
| 对比维度 | Modbus RTU | Modbus TCP |
|---|---|---|
| 通讯速率 | 9.6kbps ~ 115kbps | 10Mbps ~ 1Gbps |
| 延迟 | 10~100ms | 1~5ms |
| 抗干扰 | 强 | 中等 |
| 成本 | 低 | 略高 |
| 可扩展性 | 弱 | 强 |
| 推荐场景 | 小系统、本地通讯 | 云接入、边缘计算、远程监控 |
结论一句话:如果你追求速度与远程通信——选 Modbus TCP;如果你在本地小系统中控制成本——Modbus RTU 依然经典。
六、钡铼技术产品应用推荐
在钡铼技术的边缘计算产品中,例如ARMxy系列、MXXXT系列IO模块、网关系列均支持 Modbus RTU 与 Modbus TCP 双协议。
现场设备可用 RS485 接入,上层平台通过以太网采集,实现“即插即用、即连即通”,无论老设备改造还是新系统部署,都能轻松适配。
Modbus 的魅力在于它的简单与通用。RTU 与 TCP,就像两代人——一个稳扎稳打,一个高效奔跑。
所以别再问“哪个更好”,而是要问:
“哪一个,更适合我的项目?”
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