産業オートメーション、ビルオートメーション、環境モニタリングなどの分野では、Modbus ポートとシリアル ポートが 2 つの一般的な通信方式であり、それぞれに独自の特性と適切な用途があります。この記事では、Modbus ポートとシリアル ポートの詳細な比較を提供し、それらの違いを強調します。
I. Modbusの概要
Modbus は、1979 年に Modicon (現 Schneider Electric) によって公開されたシリアル通信プロトコルで、プログラマブル ロジック コントローラー (PLC) 間の通信を可能にするために設計されました。時間が経つにつれ、Modbus は産業分野における通信プロトコルの業界標準となり、さまざまな産業用電子デバイスの接続に広く使用されています。
Modbus プロトコルの特性は主に次の側面に反映されています。
オープン性: Modbus プロトコルは公的に利用可能であり、著作権制限はありません。ユーザーは知的財産権の侵害を心配することなく、安心して自由に利用することができます。
柔軟性: Modbus プロトコルは、RS-232 や RS-485 などの複数の電気インターフェースをサポートしており、ツイストペア ケーブル、光ファイバー、無線ネットワークなどのさまざまなメディアを介して送信できます。この柔軟性により、Modbus は広範囲にわたる複雑な産業環境に適応できます。
シンプルさ: Modbus のフレーム形式はシンプル、コンパクト、そして理解しやすいです。ユーザーフレンドリーで、メーカーにとっては簡単に実装できます。-
さらに、Modbus プロトコルには、Modbus ASCII、Modbus RTU、Modbus TCP/IP の 3 つのバリエーションがあります。このうち、Modbus ASCII と Modbus RTU は主にシリアル接続に使用されますが、Modbus TCP/IP は物理媒体としてイーサネットを利用し、TCP/IP プロトコルを介して通信します。
II.シリアルポートの概要
シリアル ポートは、シリアル通信インターフェイス (通常は COM ポートを指します) とも呼ばれ、シリアル通信を使用する拡張インターフェイスです。その主な特徴は、一度に 1 ビットのデータを順次送信することです。通信回路はシンプルで、双方向通信を実現するために必要な伝送線路は 1 対だけです。この通信方法は伝送速度が比較的遅いですが、コスト効率が高く、特に長距離通信に適しています。-
シリアル ポートの出現は 1980 年頃にまで遡ることができ、当時のデータ転送速度は一般に 115 kbps ～ 230 kbps でした。シリアル ポートは当初、マウス、外部モデム、カメラやワード プロセッサなどの古いデバイスなどのコンピュータ周辺機器を接続するために設計されました。技術の進歩に伴い、シリアル ポートは 2 台のコンピュータ (またはデバイス) を相互接続し、データ転送を容易にするために徐々に適用されてきました。
電気規格とプロトコルによって分類されるシリアル ポートには、RS-232-C、RS-422、RS-485 などが含まれます。このうち、RS-232-C は、電子工業会 (EIA) がベル システム、モデム メーカー、コンピュータ端末メーカーと協力して共同開発した、最も一般的に使用されているシリアル通信インターフェイスです。正式名称は「データ端末装置（DTE）とデータ通信装置（DCE）間のシリアルバイナリデータ交換インタフェースの技術規格」です。
Ⅲ． Modbus ポートとシリアル ポートの違い
定義と機能:
Modbus: 主に産業用電子デバイス間の通信を容易にするために使用されるシリアル通信プロトコル。マスターデバイスとスレーブデバイス間の通信ルールとデータ形式を定義します。
シリアル ポート: シリアル通信を使用してコンピュータとデバイス間でデータを転送する拡張インターフェイス。 Modbus を含むがこれに限定されない、さまざまな通信プロトコルをサポートします。
アプリケーションシナリオ:
Modbus: 産業オートメーション、ビルディングオートメーション、環境モニタリング、エネルギー管理、その他の分野で広く使用されています。センサー、PLC、可変周波数ドライブなどのさまざまなデバイスを接続して、データの取得、制御、監視を可能にします。
シリアル ポート: 産業オートメーションに加えて、家庭用電化製品 (プリンタやスキャナなど)、コンピュータ ネットワーク (歴史的にモデムの接続に使用されていました)、科学研究機器 (オシロスコープやスペクトラム アナライザなど)、および自動車エレクトロニクスでも広く使用されています。
通信方法:
Modbus: シリアル通信 (RS-232/RS-485 など) とイーサネット通信 (TCP/IP) の両方をサポートします。シリアル通信では、Modbus ASCII と Modbus RTU の 2 つが一般的に使用されます。
シリアル ポート: データ送信は主にシリアル通信を介して行われます。通信プロトコルに応じて、異なる電気インターフェースと伝送速度を使用できます。
特徴と利点:
Modbus: オープン性、柔軟性、シンプルさが特徴です。さまざまな電気インターフェイスとメディアをサポートしているため、導入と保守が簡単です。さらに、Modbus の普及と標準化により、Modbus デバイス間の互換性は一般に良好です。
シリアル ポート: 通信回線はシンプルでコスト効率が高く、-長距離通信に特に適しています。-ただし、伝送速度が遅いこととインターフェイス規格が多様であるため、特定のアプリケーション シナリオではシリアル ポートが制限される場合があります。
要約すると、Modbus ポートとシリアル ポートには、定義、機能、アプリケーション シナリオ、通信方法、特性の点で明確な違いがあります。使用する通信方式を選択する場合は、特定のアプリケーション要件とシナリオに基づいて総合的に評価する必要があります。