• Entreprise
    • À propos de nous
    • Études de cas
    • Centre de presse
    • Evénements
    • Carrière
    • Blog
    • Contactez -nous
  • Connexion
 
  • Français
    • English
    • Deutsch
    • Español
    • Italiano
    • Português
Paessler
                    - The Monitoring Experts
  • Produits
    • Paessler PRTG
      Paessler PRTGSupervisez l'ensemble de votre infrastructure IT
      • PRTG Network Monitor
      • PRTG Enterprise Monitor
      • PRTG Hosted Monitor
      • PRTG extensionsExtensions pour Paessler PRTGEtendez votre supervision à un niveau supérieur
    • Icon Features
      FonctionsDécouvrez toutes les caractéristiques de supervision
      • Cartes & tableaux de bord
      • Alertes & notifications
      • Interfaces utilisateurs multiples
      • Supervision distribuée
      • Rapports faciles à personnaliser
  • Solutions
    • Secteurs
      SecteursSupervision dans différents secteurs
      • Industrie
      • Santé
      • Centres de données
      • Enseignement
      • Services financiers
      • Administration
    • Thèmes informatiques
      Thèmes informatiquesSupervision de tous les domaines IT
      • Supervision réseau
      • Supervision de la bande passante
      • Supervision SNMP
      • Logiciel de cartographie réseau
      • Supervision Wi-Fi
      • Supervision des serveurs
  • Prix
  • Services
    • Formations
      Formation PRTGApprendre à travailler avec PRTG
    • PRTG Consulting
      PRTG ConsultingObtenez des conseils d'experts en matière de supervision
    • support
      PRTG SupportBénéficiez du support premium
  • Ressources
    • Mise en routeModules d'autoformation
    • Guides pratiquesTirez le maximum de PRTG
    • Vidéos et webinairesApprendre des experts Paessler
    • Connaissance de la TIÉlargissez vos connaissances IT
    • documentation
      Manuel de PRTGDocumentation intégrale
    • Knowledge BaseParticipez aux Questions & Réponses
    • PRTG Sensor Hub
      PRTG Sensor HubCapteurs, Scripts et Modèles
  • Partenaires
    • icône étoile
      Nouveaux partenaires et MSPDevenez un nouveau partenaire ou MSP
    • icon partner
      Portal des partenairesConnectez-vous à votre compte partenaire
    • Enregistrement d'offre
      Enregistrement d'offreEnregistrez vos opportunités de vente
    • icon partner
      Trouver un partenaireTrouvez des partenaires qui vendent les produits Paessler
    • icon technology
      Alliances technologiquesVoir les partenariats technologiques de Paessler
  • Entreprise
    • À propos de nous
    • Études de cas
    • Centre de presse
    • Evénements
    • Carrière
    • Blog
    • Contactez -nous
  • Connexion
  • Français
    • English
    • Deutsch
    • Español
    • Italiano
    • Português
  • Essai gratuit
  1. Accueil>
  2. IT Explained>
  3. Modbus
PRTG Logo

Modbus

  • Un protocole simple pour la communication industrielle depuis les années 1970
  • Encore largement utilisés dans les usines, les installations et les systèmes d'automatisation
  • Découvrez comment Modbus permet aux machines de "parler" en temps réel

Ce que vous trouverez sur cette page

Table des matières
  • Qu'est-ce que Modbus ?
  • Quels sont les types d'appareils compatibles avec Modbus ?
  • Comment fonctionne Modbus ?
  • Où le Modbus est-il utilisé ?
  • Superviser le Modbus
  • Sources d'information

PRTG est compatible avec les principaux fournisseurs, produits et systèmes

compatible avec les principaux fournisseurs, produits et systèmes

Qu'est-ce que le Modbus ?

Modbus est un protocole de communication de données qui repose sur un modèle demande-réponse. Auparavant désigné comme un protocole maître-esclave, l'organisation Modbus a remplacé les termes maître et esclave par serveur et client en 2020.

Modbus est utilisé pour transmettre des informations entre des appareils connectés à des bus ou à des réseaux via des lignes série ou Ethernet et, de plus en plus, en utilisant le sans-fil.

Modbus est le protocole réseau le plus utilisé dans le secteur de la fabrication industrielle. Le cas d'utilisation le plus courant est la communication entre une interface homme-machine (HMI) ou un système de supervision et d'acquisition de données (SCADA) et un capteur, un contrôleur logique programmable (PLC) ou un contrôleur d'automatisation programmable (PAC). IT offre un moyen économique et indépendant du matériel pour permettre l'interopérabilité d'équipements d'automatisation disparates.

Modbus est populaire parce qu'il est open source, simple à utiliser et utilisé partout, ce qui en fait une solution fiable pour transférer des données d'E/S discrètes ou analogiques et des données de registre entre des dispositifs de contrôle.

Modbus est un protocole de messagerie de couche application, positionné au niveau 7 du modèle OSI. Le port par défaut est 502 sur un dispositif serveur Modbus.

Infographie Modbus

Historique de Modbus

Le premier protocole Modbus - Modbus RTU (Remote Terminal Unit) - a été publié à l'origine par les systèmes Modicon (aujourd'hui Schneider Electric) en 1979 en tant que protocole de programmation à utiliser avec ses automates programmables. Modbus est un protocole ouvert, mais le mot "Modbus" est une marque déposée de Schneider Electric.

Modbus RTU est un protocole de communication série simple. Au fil du temps, le besoin d'une norme permettant des implémentations plus complexes utilisant des protocoles de transport populaires tels que Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) et User Datagram Protocol (UDP) s'est fait de plus en plus sentir. Développée en 1999, la variante Modbus a répondu à ce besoin.

PRTG simplifie au maximum la supervision de Modbus

Les alertes personnalisées et la visualisation des données vous permettent d'identifier et de prévenir rapidement les problèmes de santé et de performance du réseau.

TÉLÉCHARGEMENT GRATUIT

Quels types d'appareils supportent Modbus ?

Les exemples de dispositifs Modbus incluent le matériel HMI, les interfaces et modules E/S, les capteurs, les modems, les contrôleurs de périphériques, les API, les passerelles réseau, les adaptateurs d'hôte réseau, les onduleurs AC/DC, les RTU, le matériel SCADA, les pilotes de périphériques logiciels, les appareils domestiques intelligents, les routeurs, etc. La majorité des implémentations de Modbus dans le monde réel concernent des appareils qui transfèrent de petites quantités de données à la fois dans des scénarios où la vitesse n'est pas une exigence critique, par exemple pour superviser la température.

Variantes de Modbus

Il existe plusieurs variantes de Modbus ; des variantes plutôt que des versions car elles ne sont pas interopérables sur un même segment de réseau et ont des utilisations différentes.

Modbus RTU

Modbus RTU est la variante la plus courante et est utilisée pour les connexions en série.

Il existe deux types de connexions série Modbus, Modbus RTU et Modbus ASCII. Par commodité, Modbus RTU et Modbus ASCII sont généralement désignés sous le terme générique de Modbus RTU, regroupant les variantes qui utilisent des câbles série.

Avec Modbus RTU, les données sont transmises en binaire. Avec Modbus ASCII, les données sont présentées sous forme d'ASCII lisible. Les messages binaires sont plus courts que les messages ASCII et théoriquement plus rapides à transmettre et à recevoir, tandis que les messages ASCII ont l'avantage d'être facilement supervisés par les administrateurs.

Une différence importante pour les développeurs est que les messages Modbus RTU n'ont pas de jetons de début de texte. Au lieu de cela, le dispositif récepteur d'une transaction écoute pendant une période "silencieuse" pour déterminer le début d'un nouveau message. Les messages ASCII ont des jetons de début de texte.

Les connexions série telles que Modbus RTU et Modbus ASCII sont des connexions point à point (P2P). Le P2P fournit un canal de communication entre deux ports, et les transactions ne sont initiées que par le dispositif client. Il ne faut pas confondre le point à point avec la communication d'égal à égal, qui est une connexion permettant aux deux appareils d'initier la communication. Un exemple de connexion P2P courante est l'utilisation d'une clé USB.

Contrairement à Modbus TCP, Modbus RTU ne peut avoir qu'un seul appareil client et jusqu'à 247 appareils serveurs, en fonction de la norme de signal physique utilisée, et un port distinct est nécessaire pour chaque appareil.

Les connexions série qui utilisent des câbles série sont plus simples à mettre en place que les connexions Ethernet pour lesquelles une carte réseau et un logiciel doivent être installés, et des adresses IP doivent être configurées.

Types de connexions série dans Modbus RTU

Dans les réseaux Modbus RTU, les messages sont transmis conformément aux normes de signaux physiques RS-485, RS-422 ou RS-232 approuvées par l'EIA, qui définissent les caractéristiques électriques des pilotes et des récepteurs utilisés dans les communications série. EIA signifie Electronic Industries Alliance (Alliance des industries électroniques) et RS signifie recommended standard (norme recommandée). D'autres normes peuvent être utilisées, mais il s'agit des normes les plus courantes. Les normes EIA sont des interfaces de couche physique qui utilisent des puces de conversion de communication pour convertir la manière dont les signaux sont transmis vers et depuis différents types d'appareils. Le débit de données, la charge du pilote, la tension maximale de sortie du pilote, la vitesse (en bauds), etc. diffèrent entre les trois normes. Parfois, les implémentations Modbus sont désignées par le type d'interface qu'elles utilisent, par exemple Modbus RS-232 ou Modbus RS-485.

RS-232, utilisée avec la première version de Modbus, est lente avec un débit de données maximal de 20 kilo-octets par seconde, n'autorise que des câbles d'une longueur maximale de 50 pieds et est limitée à la connexion d'un appareil client et d'un appareil serveur. Cependant, la norme RS-232 est encore utilisée, par exemple, avec les anciennes imprimantes ou comme moyen peu coûteux de connecter des automates à d'autres appareils utilisant la norme RS-232. Il existe deux types de dispositifs compatibles RS-232 : les équipements terminaux de données (ETD), par exemple les PC, et les équipements de communication de données (ECD), par exemple les modems. Pour que deux appareils du même type communiquent, ils sont connectés à l'aide d'un câble RS-232 inversé.

Les systèmes modernes exigent que Modbus puisse prendre en charge la connexion de plusieurs dispositifs de serveur, faciliter des transferts de données plus rapides et assurer des transferts de données sur de plus grandes distances. Pour ce faire, RS-485 et RS-422 ont été utilisés. RS-485 et RS-422 (moins couramment utilisés) facilitent l'utilisation de méthodes de câblage multipoints (connexion de plusieurs appareils serveurs à des appareils clients), étendent la portée des transmissions jusqu'à 4000 pieds avant qu'un répéteur ne soit nécessaire, et ont un débit de données de 10 mégabits par seconde (Mbps) jusqu'à 100 kilobits par seconde.

Sans répéteur, le RS-485 est configuré avec un câble principal, le bus, le long duquel les appareils sont reliés en guirlande. L'UPS (alimentation sans interruption) peut multiplier jusqu'à 32 appareils clients. L'IT présente l'avantage supplémentaire d'offrir une meilleure immunité au bruit que la norme RS-232 d'origine. Il est possible d'ajouter jusqu'à 256 appareils serveurs à un segment de réseau RS-485 à l'aide de répéteurs. La norme RS-485 peut être full duplex (mode 4 fils) ou half duplex (mode 2 fils).

Modbus TCP

Modbus TCP - parfois appelé Modbus Ethernet - est un protocole Ethernet industriel qui utilise TCP/IP au niveau de la couche transport. IT est utilisé pour créer un réseau multipoint dans lequel un seul appareil client peut communiquer avec plusieurs appareils serveurs sur une couche Ethernet physique. Avec Modbus TCP, un message est enveloppé dans un paquet TCP, qui est ensuite enveloppé dans un paquet IP, qui utilise la signalisation électrique Ethernet pour transmettre le paquet. La fonction principale du TCP est de garantir que les paquets de données sont correctement reçus, tandis que l'IPS garantit que les messages sont correctement adressés et acheminés.

Il existe deux types de connexions Ethernet Modbus. Les variantes Modbus TCP et Modbus over TCP sont généralement désignées sous le terme générique de Modbus TCP. Modbus TCP est un paquet Modbus TCP dans une enveloppe TCP, tandis que Modbus over TCP est un paquet Modbus RTU dans une enveloppe TCP. À proprement parler, ce dernier pourrait être appelé Modbus RTU over TCP, mais il est regroupé avec Modbus TCP parce qu'il utilise Ethernet.

Une connexion Ethernet est plus rapide qu'une connexion série, bien que la vitesse ne soit généralement pas une condition essentielle au fonctionnement de nombreux dispositifs Modbus, tels que les rapports de température. Elle est également plus fiable et permet la transmission de données sur de plus longues distances.

Contrairement à Modbus RTU, Modbus TCP permet à plusieurs appareils d'utiliser un seul port réseau et aux messages d'inclure un en-tête de 7 octets, appelé en-tête du protocole d'application Modbus (MBAP). L'en-tête MBAP identifie l'unité de données d'application Modbus (ADU) utilisée, qui sert elle-même à identifier le protocole de transport à utiliser. Modbus TCP permet la connexion simultanée de milliers d'appareils serveurs et prend en charge plusieurs appareils clients dans un réseau.

Il existe d'autres variantes du protocole Modbus original qui ont été développées pour des cas d'utilisation spécifiques. Pemex Modbus et Enron Modbus ont été développés pour prendre en charge les données de flux historiques et événementiels dans les industries du pétrole, du gaz et de l'énergie. Enron Modbus prend nativement en charge les entiers 32 bits et les variables à virgule flottante.

Modbus sécurisé

Le protocole Modbus Security a été publié en 2018 pour mettre en œuvre certaines fonctionnalités de sécurité sans apporter de modifications à la spécification d'origine.

Modbus sécurisé utilise la sécurité de la couche transport (TLS). Il fournit une autorisation basée sur un certificat qui utilise des informations de rôle transférées via des extensions de certificat. L'autorisation est spécifique au produit et invoquée par le gestionnaire de code de fonction Modbus. IT fournit également une authentification basée sur un certificat.

Modbus Plus

Modbus Plus, un protocole de réseau à haut débit à passage de jeton, est une propriété de Schneider Electric et n'est pas une variante de Modbus ; un câblage et des terminateurs propriétaires doivent être utilisés. Avec Modbus Plus, la principale structure de message est peer-to-peer mais Modbus Plus peut également fonctionner sur des réseaux P2P et multidrop. Modbus Plus nécessite un coprocesseur dédié et utilise une paire torsadée à 1 Mbps. Il est déclenché par une transition plutôt que par une tension comme les variantes de Modbus.

Trouvez l'origine du problème grâce à notre outil de supervision PRTG Modbus

Les notifications en temps réel sont synonymes de dépannage plus rapide, de sorte que vous pouvez agir avant que des problèmes plus graves ne surviennent.

TÉLÉCHARGEMENT GRATUIT

Comment fonctionne Modbus ?

Connexions en série

Un identifiant unique est attribué à chaque dispositif serveur. Lorsqu'un client demande des données à un dispositif serveur, il utilise le premier octet du message pour identifier le dispositif serveur qui doit répondre.

La structure du message Modbus utilise une trame ADU/PDU. L'unité de données de protocole (PDU) est indépendante des couches de communication sous-jacentes. L'ADU comprend l'adresse du dispositif serveur, le PDU et un champ de somme de contrôle. Le PDU comprend un code de fonction avec une commande de lecture ou d'écriture, ainsi que des données, le cas échéant. L'ADU détermine le début et la fin d'une trame de requête afin qu'un dispositif récepteur sache toujours quand un message a commencé et quand il s'est terminé. Les formats de trame ne sont pas interopérables entre les variantes.

Les informations relatives aux données demandées par un appareil client sont stockées sur les appareils serveurs dans un maximum de quatre tables. Deux tables stockent des valeurs discrètes on/off (bobines) et deux tables stockent des valeurs numériques (registres). Il existe une table en lecture seule pour les entrées et une table en lecture-écriture pour les sorties, tant pour les bobines que pour les registres. La navigation dans les cartes s'effectue sur un serveur à l'aide d'une carte Modbus qui définit la nature des données, l'endroit où elles sont stockées et le format dans lequel elles sont stockées.

Les informations relatives aux décalages sont également spécifiées dans la carte Modbus. Les adresses de données sur un dispositif serveur Modbus sont chacune affectées d'un nombre compris entre 1 et 10000. Cependant, les adresses de données dans les messages eux-mêmes utilisent des nombres compris entre 0 et 9999. Cela signifie qu'un décalage doit être soustrait de l'adresse d'un appareil avant de l'utiliser dans un message. Les fabricants d'appareils peuvent spécifier les décalages que leurs produits utilisent.

Les modèles de données peuvent varier d'un appareil à l'autre en fonction des besoins, par exemple un appareil particulier peut ne stocker que des entrées discrètes.

Modbus ne transmet que deux types de données. Les registres sont des entiers non signés de 16 bits utilisés pour stocker les entrées et sorties analogiques. Les bobines sont des bits binaires simples et peuvent représenter un état ON ou OFF. Il n'y a pas de représentation pour les valeurs négatives et les nombres à virgule flottante. Les entiers négatifs sont transmis en utilisant le format complément à deux. Il existe quelques solutions de contournement pour transmettre des virgules flottantes, par exemple en arrondissant une fraction vers le haut ou vers le bas, ou en la transmettant dans deux registres, c'est-à-dire en utilisant deux registres pour émuler un type de données de 32 bits. Modbus précise le nombre de registres à lire ou à écrire et, selon la spécification, "utilise une représentation "big-endian" pour les adresses et les éléments de données. Cela signifie que lorsqu'une quantité numérique supérieure à un octet est transmise, l'octet le plus significatif est envoyé en premier" Certains fabricants d'appareils utilisent une représentation "little-endian". L'une ou l'autre méthode fonctionne si les appareils client et serveur utilisent la même méthode.

Modbus fournit des services qui sont spécifiés par des codes de fonction. Lorsqu'un appareil client communique avec un appareil serveur, le deuxième octet du message contient un code de fonction qui indique à l'appareil serveur à quelle table il doit accéder et ce qu'il doit faire, par exemple pour récupérer des données pour l'appareil client ou pour écrire des données envoyées par l'appareil client.

Les codes de fonction comprennent les codes publics, les codes utilisateurs et les codes réservés. Les codes de fonction publics sont publiquement documentés et validés par la communauté MODBUS.org, les codes de fonction définis par l'utilisateur sont des codes personnalisés, et les codes réservés sont réservés à des implémentations spécifiques et ne sont pas disponibles pour un usage public.

Pour chaque message, un contrôle de redondance cyclique (CRC) est effectué. Un CRC est un code de détection d'erreurs qui sert à détecter les modifications accidentelles des données transmises. Il est calculé avant le début d'une transmission et à nouveau lors de la réception d'un message. Deux octets dans chaque message sont utilisés pour stocker cette valeur avec Modbus.

Les messages contiennent également des informations sur le nombre de bits de données à lire ou à écrire, le nombre de registres à lire ou à écrire et le nombre total de bits de données dans la demande ou la réponse.

Lorsqu'un dispositif serveur répond à une demande d'un dispositif client, il utilise le champ de code de fonction pour indiquer une réponse réussie en faisant écho au code de fonction d'origine, ou il renvoie un code d'erreur dans le champ de code de fonction si la demande n'a pas abouti.

Les dispositifs serveurs ne lancent jamais de messages ; par exemple, ils ne peuvent pas lancer d'alerte vers un dispositif client, et ils peuvent recevoir des messages de diffusion, mais n'y répondent jamais. Les messages de diffusion ont une adresse de dispositif serveur égale à 0.

Connexions Ethernet

Généralement appelés Modbus TCP, Modbus TCP et Modbus TCP over UDP sont essentiellement des versions de la variante série de Modbus RTU avec une interface TCP/IP qui fonctionne sur les réseaux Ethernet et à fibre optique, permettant des connexions rapides et stables.

Les transactions de données Modbus TCP fonctionnent de la même manière que les transactions Modbus RTU, à quelques différences près. Modbus TCP autorise plus d'adresses que Modbus RTU, prend en charge plusieurs appareils clients, permet des vitesses de transmission plus rapides et autorise autant d'appareils serveurs que la couche physique peut en supporter. Modbus TCP permet à plusieurs dispositifs clients d'envoyer simultanément des requêtes à un seul dispositif serveur et aux dispositifs clients de diffuser simultanément des messages à plusieurs dispositifs clients.

Modbus TCP comprend un en-tête MBAP. Cet en-tête de 7 octets est ajouté au début des messages et contient un identificateur de transaction pour identifier de manière unique une demande, un identificateur de protocole qui est mis à 0 pour identifier le protocole comme étant Modbus (ce champ peut être utilisé pour le multiplexage intra-système), la longueur des données dans le message qui suit, et un identificateur d'unité mis en place par le dispositif client pour identifier le dispositif serveur.

Avec Modbus TCP, l'ADU contient le message Modbus et des informations sur le protocole de transport utilisé. Modbus comprend des variantes d'ADU adaptées aux différents protocoles et bus du réseau.

Avec Modbus TCP, le dispositif serveur n'a pas besoin d'ID car il utilise une adresse IP et des messages acheminés par le réseau. Le champ de somme de contrôle n'est pas non plus nécessaire car les calculs de somme de contrôle sont effectués au niveau de la couche Ethernet. Les informations d'acheminement spécifiques à la méthode de transport, par exemple TCP ou UDP, sont stockées dans l'ADU.

Modbus sans fil

Le Modbus sans fil est de plus en plus utilisé pour réduire les coûts de câblage et lorsque les capteurs sont situés dans des zones géographiques éloignées. Un réseau Modbus peut facilement être configuré pour fonctionner sur une liaison sans fil en remplaçant les câbles à paires torsadées couramment utilisés avec RS-485, par un transmetteur standard à chaque extrémité du réseau. Le Modbus sans fil est transparent pour le client et le serveur, car les paquets de données envoyés et reçus sous forme cryptée sont toujours reconvertis dans leur format d'origine avant que l'appareil récepteur ne les reçoive.

Obtenez deux livres blancs gratuits

Prévisualiser l'image pour télécharger un livre blanc sur la supervision IT/OT avec PRTG

Livre blanc I

Dans l'informatique industrielle moderne, les bonnes équipes ont besoin des bonnes données. Notre guide montre comment mettre en œuvre une supervision holistique qui rassemble les éléments de l'informatique, de l'OT et de l'IIoT dans vos tableaux de bord.
 

Téléchargez votre livre blanc
Prévisualisez l'image pour télécharger un livre blanc sur la supervision IT/OT avec PRTG et l'utilisation des tableaux de bord

Livre blanc IIS

Notre deuxième guide vous donne de l'inspiration et des idées pour des tableaux de bord qui présentent des données informatiques, OT et IIoT, le tout en un seul endroit. Nous vous montrons à quoi ressemblent des tableaux de bord industriels véritablement convergents !

Téléchargez votre livre blanc

Nos utilisateurs donnent les meilleures notes à la supervision avec Paessler PRTG

Gartner peer insights
spiceworks
G2
Capterra

Où le Modbus est-il utilisé ?

À ses débuts, Modbus était principalement conçu pour être utilisé avec des PLC et utilisé dans des applications de fabrication industrielle, par exemple pour communiquer des données de capteurs à un PLC de supervision.

Grâce à la prolifération de routeurs et de passerelles propriétaires et ouverts, Modbus est aujourd'hui utilisé dans pratiquement tous les secteurs, notamment le pétrole et le gaz, la gestion des biens et des bâtiments, les télécommunications, les services Cloud, la télémédecine, les maisons connectées, l'agriculture, l'ingénierie, la fabrication de véhicules électriques, les usines intelligentes, l'IoT, la recherche et le contrôle climatiques, la sécurité, les systèmes critiques, etc. Modbus est également utilisé par les entreprises qui fournissent des services d'intégration de systèmes dans ces industries et dans d'autres industries où il y a un grand nombre d'appareils connectés, par exemple dans les centres de données et dans l'Edge computing.

Comme Modbus prend en charge un certain nombre de types de supports de communication, notamment les fils à paires torsadées, le sans fil, la fibre optique, les téléphones cellulaires et les micro-ondes, il s'agit d'une option flexible pour les systèmes complexes. Les convertisseurs analogique-numérique (ADC) RS-485 permettent aux administrateurs de superviser les informations recueillies auprès de plusieurs capteurs situés à différents endroits via une interface unique.

Le développement de technologies modernes de passerelle permet aux applications et dispositifs de haute technologie et anciens de communiquer à l'aide de Modbus. Par exemple, via une passerelle Modbus, l'infrastructure de charge des véhicules électriques de haute technologie peut communiquer avec les systèmes de gestion de l'énergie hérités.

Dans l'IoT et l'IIoT, un appareil IoT compatible avec Modbus peut être connecté à un appareil Modbus par l'intermédiaire d'une passerelle IoT qui contrôle d'autres appareils Modbus. Cette connexion permet des connexions P2P sécurisées sur internet qui atténuent l'utilisation de pare-feu et de VPN et améliorent les performances.

Modbus RTU est idéal dans les mises en œuvre suivantes : pour les communications locales dans les régions éloignées où il n'y a pas d'internet ; lorsque les appareils ont des adresses statiques et ne changent pas de réseau ; et lorsqu'une confirmation de la fin d'une demande de message ou d'une réponse est nécessaire.

Modbus RTU n'est pas recommandé dans les scénarios suivants : lorsque les appareils serveurs doivent pouvoir pousser des données ; pour les applications avec des restrictions de bande ; lorsque les appareils changent de réseau ou ont une adresse inconnue ; et les applications qui envoient des données à des serveurs Cloud.

Les réseaux complexes qui utilisent Ethernet sont en mesure de combiner des technologies et des applications adaptées au code pour prendre en compte l'utilisation d'appareils compatibles avec Modbus TCP.

Sécurité du Modbus

Modbus dispose de capacités de détection d'erreurs, notamment de CRC et de diagnostic des appareils, mais il reste vulnérable aux cyberattaques et n'a pas non plus été conçu pour offrir des fonctionnalités de sécurité. Il n'y a pas de contrôle d'intégrité ni de processus d'authentification et les messages ne sont pas cryptés.

Modbus RTU présente moins de risques pour la cybersécurité que Modbus TCP car il n'y a qu'un seul serveur. Avec Modbus TCP, un pirate pourrait s'introduire dans le réseau en se faisant passer pour un nouveau serveur. Cependant, la variante de sécurité Modbus traite les problèmes de cybersécurité liés à Modbus TCP.

Pour atténuer les vulnérabilités de la sécurité Modbus, les systèmes industriels peuvent utiliser des pare-feu, un réseau privé virtuel (VPN) ou une passerelle Modbus OPC Unified Architecture (OPC UA) qui crypte les données lorsqu'elles sont envoyées sur un réseau.

Modbus OPC UA

Toute couche de transport ou passerelle peut être utilisée pour déplacer les messages Modbus, par exemple OPC UA ou Message Queue Telemetry Transport (MQTT). Utilisé pour l'automatisation industrielle, OPC UA est un protocole de communication machine-machine indépendant de la plate-forme. L'intégration d'appareils Modbus dans OPC UA permet de résoudre les problèmes de sécurité liés à Modbus et peut également fournir une interface graphique centralisée permettant de combiner et d'analyser des données provenant de différentes sources. Les dispositifs Modbus sont généralement RTU et les dispositifs OPC UA sont Ethernet. L'intégration implique donc un processus de conversion, mais il existe de nombreux produits prêts à l'emploi sur le marché pour réaliser cette opération.

Avantages de Modbus

La communication série Modbus est un moyen facile à utiliser et peu coûteux de connecter des appareils. Elle utilise très peu de CPU ou de RAM. Elle est généralement mise en œuvre dans de petits appareils peu coûteux qui mesurent de petites quantités de données telles que la température, la pression, les niveaux de carburant, etc.

La plupart des industries, si ce n'est toutes, utilisent des PC pour le développement, la collaboration et les cycles de vie de l'assistance. Une interface série comme Modbus RTU est souvent plus facile à utiliser pour connecter des périphériques aux PC que les interfaces ISA ou PCI. Les périphériques courants des systèmes intégrés, tels que les convertisseurs CA/CC, les capteurs de température et les écrans à cristaux liquides, prennent tous en charge les interfaces série.

Un sémaphore est un objet de synchronisation utilisé pour l'accès à une ressource commune par plusieurs processus dans un environnement de programmation parallèle. Les interfaces série permettent à de petits processeurs d'effectuer indépendamment de petites unités de travail tout en pouvant être facilement connectés à une unité de traitement plus grande sans avoir besoin de mémoire partagée ou de sémaphores.

Chaque message Modbus a la même structure simple, de sorte qu'il peut être facilement analysé. Les éléments de base - adresse du serveur, code de fonction, données et champ de somme de contrôle - sont toujours dans le même ordre.

Les produits industriels modernes, tels que les PAC, les dispositifs d'E/S et les compteurs, qui peuvent utiliser une interface série, Ethernet ou sans fil, peuvent toujours utiliser Modbus.

Les non-programmeurs, comme les ingénieurs et les techniciens qui travaillent sur le terrain, peuvent facilement comprendre les concepts de bobine et de registres et les commandes simples pour les lire et les écrire.

En raison de sa popularité et de son interface indépendante des fabricants, de nombreux outils et interfaces ont été développés pour améliorer l'interopérabilité entre les applications, les appareils et les données.

Limites de Modbus

Modbus ne convient pas aux applications qui nécessitent une réponse orientée événement, comme une condition d'alarme, et ne permet pas aux dispositifs de serveur de rapporter des exceptions non demandées.

La taille des paquets Modbus est limitée à 253 octets, de sorte que les appareils ne peuvent transférer qu'environ 240 octets de données réelles.

La vitesse à laquelle les données sont transférées à l'aide de Modbus est relativement lente, bien que Modbus TCP soit beaucoup plus rapide que Modbus RTU.

Modbus n'utilise que deux types de données, les entiers non signés de 16 bits et les données binaires. Il existe toutefois des solutions de contournement pour prendre en charge les transferts de données sur 32 bits.

Modbus envoie simplement des données ; il n'est pas possible d'obtenir une description significative, comme l'unité, la résolution ou le nom d'un objet de données directement dans une requête. Par exemple, il est facile de savoir qu'une température est de 25 degrés, mais il n'est pas possible de savoir si ce chiffre est exprimé en Celsius ou en Fahrenheit. Une solution consiste à utiliser une passerelle OPC UA capable de fournir des métadonnées sur les valeurs des registres de maintien Modbus.

Modbus est simple à utiliser, mais le fait qu'il utilise des décalages pour l'adressage peut être source de confusion. La solution consiste à s'assurer que les développeurs lisent la documentation (les dispositifs client et serveur doivent utiliser la même méthode de décalage) ou à utiliser un logiciel de sondage pour déterminer le format, et à utiliser un simulateur Modbus pour les tests.

Le nombre d'appareils clients et serveurs pris en charge par un réseau Modbus RTU dépend de la norme de signal physique utilisée, de sorte qu'il convient d'évaluer les exigences du réseau avant de choisir une norme.

Vous avez besoin d'une solution de supervision professionnelle pour Modbus ?

PRTG est un logiciel de supervision Network très complet qui assure le suivi de l'ensemble de votre infrastructure IT.

TÉLÉCHARGEMENT GRATUIT

Des centaines de milliers de clients apprécient PRTG à travers le monde

Histoires de réussite de clients


Ce que disent nos clients à propos de nous

Superviser Modbus

PRTG est une plate-forme personnalisable qui permet de superviser et de contrôler les connexions Modbus RTU et Modbus TCP. Pour ce faire, PRTG propose des capteurs RTU et descapteurs TCP personnalisés. Les capteurs sont des dispositifs de supervision virtuels capables de superviser tous les types de valeurs mesurées pour les connexions qui utilisent Modbus. PRTG permet aux administrateurs de contextualiser et d'analyser les données provenant d'appareils physiques utilisant Modbus à travers une interface conviviale. Regardez une vidéo sur le fonctionnement du capteur personnalisé Modbus TCP ici.

Remarque : pour comparer Modbus à d'autres protocoles réseau, tels que BACnet, LonWorks et M-Bus, lisez l'article du blog de Paessler intitulé "Protocoles, passerelles et méthodes de transmission des données pour la supervision de l'état des builds".

Sources d'information

En savoir plus

IT Explained : OPC UA

IT Explained : MQTT

Blog : Le matériel derrière l'Ethernet industriel

Solutions : Superviser Modbus avec PRTG

Manuel de PRTG : Capteur personnalisé Modbus TCP

Manuel de PRTG : Manuel PRTG : capteur personnalisé Modbus RTU

Vidéo : Capteur Modbus TCP

Blog : Protocoles, passerelles et méthodes de transmission des données pour la supervision de l'état des builds

Voir les sources de l'article
  • https://modbus.org/
  • https://modbus.org/docs/Modbus_Application_Protocol_V1_1b3.pdf
  • https://www.controlglobal.com/articles/2019/introduction-to-modbus/
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Modbus
  • https://www.optcore.net/difference-between-rs-232-rs-422-and-rs-485/
  • https://www.daviteq.com/blog/en/modbus-protocol-and-its-applications-in-iot/
  • https://realpars.com/rs232/
  • https://realpars.com/rs485/
  • https://www.kvaser.com/about-can/higher-layer-protocols/modbus/
  • https://www.ni.com/en-za/innovations/white-papers/14/the-modbus-protocol-in-depth.html
  • https://modbus.org/docs/MB-TCP-Security-v21_2018-07-24.pdf
  • https://www.novusautomation.com/site/default.asp?Idioma=1&TroncoID=053663&SecaoID=0&SubsecaoID=0&Template=../artigosnoticias/user_exibir.asp&ID=939463
  • https://assets.omega.com/manuals/M4055.pdf
  • https://www.mtl-inst.com/images/uploads/TSN_MTL838C_Modbus_Rev_1.pdf
  • https://control.com/technical-articles/making-sense-out-of-serial-communication-methods/
  • https://ipc2u.com/articles/knowledge-base/the-main-differences-between-rs-232-rs-422-and-rs-485/ / http://www.rs485.com/rs485spec.html
  • https://control.com/forums/threads/rs232-rs485-modbus.13861/
  • https://www.linkedin.com/pulse/modbus-rtu-verses-tcpip-whats-difference-david-bohn/
  • https://www.throughput.co.za/protocols/modbus-tcp-protocols.html
  • https://www.reddit.com/r/PLC/comments/8ncs99/modus_is_an_ok_protocol_with_pros_and_cons/
PRTG Logo

Commencez à superviser avec PRTG et voyez comment il peut rendre votre réseau plus fiable et votre travail plus facile.

TÉLÉCHARGEMENT GRATUIT
PRÉSENTATION DU PRODUIT

Produits

  • Paessler PRTG
    Paessler PRTGSupervisez l'ensemble de votre infrastructure IT
    • PRTG Network Monitor
    • PRTG Enterprise Monitor
    • PRTG Hosted Monitor
    • PRTG extensions
      Extensions pour Paessler PRTGEtendez votre supervision à un niveau supérieur
  • Icon Features
    FonctionsDécouvrez toutes les caractéristiques de supervision

Supervision avec PRTG

  • Supervision réseau
  • Supervision de la bande passante
  • Supervision SNMP
  • Logiciel de cartographie réseau
  • Supervision Wi-Fi
  • Supervision des serveurs
  • Analyseur de trafic réseau
  • Supervision NetFlow
  • Serveur syslog

Liens utiles

  • Manuel de PRTG
  • Knowledge Base
  • Histoires de réussite de clients
  • A propos de Paessler
  • S'abonner à la newsletter
  • Feedback & roadmap PRTG

Contact

Paessler GmbH
Thurn-und-Taxis-Str. 14, 
90411 Nuremberg, Allemagne

[email protected]

+49 911 93775-0

  • Contactez-nous
©2025 Paessler GmbHConditionsPolitique de confidentialitéImpriméSignaler une vulnérabilitéTéléchargement & InstallationSitemap
Supervision du réseau domestique Supervision du réseau domestique Supervision du réseau domestique