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Interfaces expliquéesModbus TCP

Qu’est-ce que le Modbus TCP ? Le Modbus sur le réseau expliqué

Le Modbus TCP transporte l’éprouvé protocole Modbus sur Ethernet au lieu d’une ligne série. Registres et codes de fonction restent les mêmes, mais chaque appareil a une adresse IP, et plusieurs systèmes peuvent y accéder en même temps.

L’essentiel en bref

  • Le Modbus TCP utilise TCP/IP et par défaut le port 502.
  • Un client interroge, le serveur répond. Dans le monde Modbus RTU, on les appelait maître et esclave.
  • Au lieu de la somme de contrôle CRC, chaque télégramme porte un en-tête MBAP avec numéro de transaction et Unit ID.
  • Registres et codes de fonction sont les mêmes qu’en Modbus RTU.
  • Le Modbus TCP n’a pas d’authentification intégrée : les appareils de mesure doivent être placés dans un segment réseau dédié.

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Comment fonctionne le Modbus TCP ?

Le client établit une connexion TCP avec l’appareil, généralement sur le port 502, et envoie sa requête. L’appareil répond par la même connexion. Contrairement au Modbus RTU, personne ne doit attendre que le bus soit libre : plusieurs clients peuvent être connectés en même temps, par exemple la GTB et un système de gestion de l’énergie.

La somme de contrôle de la variante série disparaît, car TCP sécurise lui-même la transmission. À la place, chaque télégramme est précédé de l’en-tête MBAP (Modbus Application Protocol Header) :

ChampLongueurContenu
Numéro de transaction2 octetsassocie la réponse à la requête
Identifiant de protocole2 octetstoujours 0 pour Modbus
Longueur2 octetsnombre d’octets suivants
Unit ID1 octetadresse de l’appareil derrière une passerelle ; toujours 1 sur l’EMU Professional II

Quelle est la différence entre Modbus TCP et Modbus RTU ?

CaractéristiqueModbus RTUModbus TCP
TransmissionRS485, deux filsEthernet
AdressageAdresse d’esclave 1–247Adresse IP, plus l’Unit ID
ProtectionSomme de contrôle CRC16TCP, en-tête MBAP
Interrogationsun seul maîtreplusieurs clients en même temps
TopologieLigne avec résistances de terminaisonRéseau avec commutateurs
Vitessetypiquement 9600 à 19 200 bauds10 ou 100 Mbit/s

Les deux variantes sont comparées en détail dans l’article Modbus TCP ou Modbus RTU ?.

Comment relier des appareils Modbus RTU au réseau ?

Avec une passerelle. Une passerelle simple reçoit les requêtes Modbus TCP et les transmet au bus RS485 ; l’Unit ID de l’en-tête MBAP détermine l’appareil visé sur le bus.

Un enregistreur de données comme l’EMU M-Center va plus loin : il lit lui-même les appareils, enregistre les valeurs et les met à disposition comme serveur Modbus TCP dans sa propre table de registres. La GTB n’interroge alors plus chaque compteur par le bus, mais le M-Center sur le réseau.

De quoi l’informatique a-t-elle besoin pour le Modbus TCP ?

  • une adresse IP fixe ou une réservation DHCP par appareil
  • un VLAN ou segment réseau dédié aux appareils de mesure
  • une règle de pare-feu qui n’autorise l’accès au port 502 qu’au système qui interroge
  • la liste des registres avec types de données et ordre des mots tirée du manuel

Le Modbus TCP lui-même ne connaît ni mot de passe ni chiffrement. Quiconque atteint l’appareil sur le réseau peut lire ses registres. L’extension Modbus/TCP Security avec TLS sur le port 802 ne fonctionne qu’avec des appareils qui la prennent expressément en charge.

Le Modbus TCP avec les appareils EMU

Le compteur d’énergie EMU Professional II avec Modbus TCP existe en EMU Professional II 3/100 pour raccordement direct jusqu’à 100 A et en 3/5 pour raccordement sur transformateurs. La table des registres figure sur la page produit. La page TCP/IP sur l’EMU Professional II montre en quoi Modbus TCP et MQTT diffèrent sur un même compteur.

L’EMU M-Center met les compteurs M-Bus et Modbus RTU à disposition comme serveur Modbus TCP, voir M-Bus vers Modbus TCP. Pour Loxone, il existe des modèles pour l’EMU Professional II, voir Compteurs EMU dans Loxone.

Questions fréquentes


Quel port utilise le Modbus TCP ?

Par défaut le port TCP 502. La variante chiffrée Modbus/TCP Security utilise le port 802.

Le Modbus TCP fonctionne-t-il sur Ethernet ?

Oui. Le Modbus TCP utilise TCP/IP et donc le réseau Ethernet normal, avec commutateurs, VLAN et routeurs. Aucune ligne de bus dédiée n’est nécessaire.

Ai-je besoin d’une adresse d’esclave en Modbus TCP ?

L’appareil est adressé par son adresse IP. L’Unit ID de l’en-tête MBAP compte surtout derrière les passerelles, où elle sélectionne l’appareil sur le bus RS485. Sur l’EMU Professional II, elle vaut toujours 1.

Plusieurs systèmes peuvent-ils interroger le même compteur ?

Oui, c’est l’un des avantages par rapport au Modbus RTU. Le nombre de connexions simultanées qu’un appareil accepte figure dans le manuel.

Quelle est la différence entre Modbus TCP et MQTT ?

Avec le Modbus TCP, un client vient chercher les valeurs ; avec le MQTT, le compteur les envoie de lui-même à un broker. La comparaison se trouve sur la page TCP/IP sur l’EMU Professional II.

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