Modbus到底有多快!
前言
大家好!我是付工!
前面写了一篇关于基于Modbus读取运动控制卡的文章,发现很多小伙伴对Modbus的实时性比较感兴趣,想知道Modbus通信能达到多快的速度。
首先,我们要明确一点,Modbus本身只是一个应用层的协议规约,意思就是Modbus本身是没有速度一说的,当运行在传输层以太网或者串口介质上的时候,才会存在实时性的说法。
那么至于Modbus通信速度到底是多少,本文以ModbusTCP为例,配合西门子200Smart PLC、西门子1200 PLC、西门子1500 PLC、三菱FX5U、台达DVP-ES3以及正运动的运动控制卡,来做一个通信测试,测试结果仅表示当前环境、当前电脑配置、当前网络环境下的结果,仅供参考。
测试程序
这里采用的通信库是我们自己开发的通信库xktComm,不同的通信库测试结果可能有所不同。
首先设计界面如下所示:
不同设备都使用默认端口502,所以仅仅只是IP地址不同而已,为了增加数据的准确性,我们使用循环读取的方式,默认是循环1000次,同时为了证明实时通信的过程,增加了显示报文的选择,可以将实时通信的报文显示出来。
同时,我们读取的存储区也是一样的,读取4区从0开始的100个寄存器。
西门子200Smart
西门子200Smart PLC,我们采用的是CPU ST40,大家都知道西门子PLC想要支持ModbusTCP通信,是需要写一点PLC程序的,如下图所示:
测试结果如下:
不显示报文结果:
显示报文结果:
最后一帧报文的前两个字节表示序号:0B B8=3000,因为这是第三次通信。
西门子1200
西门子1200 PLC,我们采用的是CPU 1212 DC/DC/DC,西门子1200 同样是需要写一点PLC程序的,如下图所示:
测试结果如下:
不显示报文结果:
显示报文结果:
结果可以看到,1200PLC的ModbusTCP通信比200Smart还要慢,更换1214的PLC测试结果也是一样的。
测试的通信负载是20%,将通信负载改成50%,再次测试,测试结果如下:
不显示报文结果:
显示报文结果:
通信负载在一定程度上可以提高通信效率,可以根据实际情况适当提高。
西门子1500
西门子1500 PLC,我们采用的是CPU 1511T-1 PN,西门子1500 同样是需要写一点PLC程序的,如下图所示:
测试结果如下:
不显示报文结果:
显示报文结果:
三菱FX5U
三菱FX5U PLC,我们采用的是FX5U-32MT/ES,三菱FX5U PLC是直接支持ModbusTCP的,但是需要做下配置,在以太网配置里加上ModbusTCP连接设备,端口号设置为502。
测试结果如下:
不显示报文结果:
显示报文结果:
台达DVP
台达PLC,我们采用的是DVP32-ES3,国产PLC对Modbus协议支持的很好,不需要做任何配置即可实现Modbus通信。
测试结果如下:
不显示报文结果:
显示报文结果:
![图片](https://img2022.cnblogs.com/blog/1465383/202205/1465383-20220519112229278-1598663285.png)
正运动运动控制卡
正运动运动控制卡,我们采用的是ECI1408,同样也不需要任何配置,即可实现Modbus通信。
测试结果如下:
不显示报文结果:
![图片](https://img2022.cnblogs.com/blog/1465383/202205/1465383-20220519112229278-1598663285.png)
测试发现,连接之后的第一个循环会比后续的时间多一些,连续测试的结果,大约在200ms左右。
显示报文结果:
![图片](https://img2022.cnblogs.com/blog/1465383/202205/1465383-20220519112229278-1598663285.png)
测试结果汇总
以不显示报文的结果来进行汇总,如下表所示:
设备 | 1000次 | 平均周期 |
---|---|---|
200Smart | 3500ms | 3.5ms |
1200 PLC | 4600ms | 4.6ms |
1500 PLC | 5300ms | 5.3ms |
FX5U PLC | 2000ms | 2ms |
台达 PLC | 1500ms | 1.5ms |
正运动 | 200ms | 0.2ms |
从测试结果来看,ModbusTCP的通信速率,不同的PLC大约在1.5ms-5ms之间,而正运动运动控制卡可以达到0.2ms,比PLC的通信效率要高10倍以上。