今天，我们专注于两个最主流和共同的工业交流协议：Modbus和OPC UA，一篇文章将帮助您了解它们的差异，优势和缺点和适用的场景。

一、什么是工业通讯协议？

在工业系统，PLC，传感器，机器人，上计算机和其他设备中需要通过协议交换数据。工业通信协议定义了这些设备如何打招呼，要说什么单词以及要使用什么语法。如果协议不一致，则设备将“互相交谈”。

工业协议可以大致分为两类：

协议类型

阐明

典型的代表

串行/现场总线

直接硬件线通信

modbus rtu，can，profibus

网络通信协议

通过以太网交换数据

Modbus TCP，OPC UA，PROFINET，以太网/IP

二、Modbus 协议：老牌协议中的“钉子户”

简介

Modbus是一项由Modicon（现为Schneider Electric）提出的通信协议。它以其简单性，易用性，开放性和自由性而闻名，是最常见的工业协议，是最常见的工业协议之一，并广泛用于PLC，PLCS，Instrument，Instrument，instrument，instrument，fromenter，频率转换器和其他设备中。

Modbus 的主要版本：

版本

传输方法

特征

modbus rtu

串行端口（RS-485）

紧凑的框架结构和强大的实时

modbus ascii

串行端口（RS-232）

高可读性，但效率低下

Modbus TCP

以太网

无需串行端口，灵活的部署

特点总结：

开放协议，无授权费的简单协议，易于开发和部署，PLC和仪器都采用主奴隶结构，奴隶被动地响应主奴隶的请求，不支持安全性，模型描述，复杂的拓扑，复杂的拓扑

适用场景：

三、OPC UA 协议：面向未来的工业“语言”

OPC UA（统一体系结构）是OPC基金会启动的下一代工业协议。与OPC的旧版本相比，它已经实现了许多升级，例如平台独立，跨语言，高安全性和丰富的模型。它是行业4.0的核心沟通标准之一。

简介

跨平台：支持Windows，Linux，嵌入式系统对象建模：不仅传输数据，还描述了“含义”。 High security: built-in encryption, authentication mechanism, multiple communication methods: supports client/server, Pub/Sub and other modes to be compatible with industrial Internet and edge computing architecture

特点总结：

Intelligent manufacturing scenario multi-system integration (PLC+MES+ERP+SCADA) that requires complex device modeling to project IIoT, edge computing, cloud docking scenarios with high data security and structural requirements 010-1011尺寸

modbus

OPC UA

发布日期

1979年

2006

通信方法

主奴隶，投票

客户端服务器，publish-subscribe（pub/sub）

数据结构

仅支持寄存器/位

支持复杂的对象，模型和分层数据

安全

没有内置的安全机制

加密，身份验证和权限控制

发展复杂性

较低，快速发展

更高，需要工具和标准模型

沟通效率

高（在点对点短程方案）

略低，但更稳定

跨平台

仅在设备上支持

支持整个平台并展望未来

成本

免费，广泛的设备

实施很复杂，需要授权一些商业软件

适用场景：

四、Modbus 与 OPC UA 对比表

项目很简单，设备很小。它必须与旧设备兼容（尤其是RS485）。开发周期很紧，预算也有限。

五、现实项目中如何选择？

要构建统一的数据平台或工业中间平台，有必要为安全，建模和设备发现建立一个多设备和多供应商环境，并且需要开发统一的协议堆栈，以发展为工业Internet/Edge Intelligence。

选 Modbus 的情况：

以国内工业平台八位智能网络为例：

支持协议

支持

Modbus RTU/TCP

内置驱动程序，支持寄存器映射和扩展

OPC UA

可以用作连接到MES/SCADA系统的客户

MQTT/HTTP

可用于与云平台/工业互联网连接

拖放配置，不需要代码开发，并且还支持多协议混合方案（例如：Modbus设备OPC UA交付）