Modbus TCP 是什麼?
Modbus 由 Modicon(現為 Schneider Electric 旗下品牌)於 1979 年發表的工業通訊協定,是工業界最古老、最開放、跨平台相容性最高的協定。
Modbus TCP/IP 是 Modbus 的乙太網路版本(也稱 Modbus TCP),跑在標準 TCP/IP 網路上。
跟 PROFINET / Ethernet/IP 比較:
- 完全開放 — 規格公開,任何廠商可實作(不需付授權)
- 簡單 — 協定結構極簡,工程師容易理解
- 通用 — 跨廠牌、跨平台相容性最高
- 即時性較低 — 不是嚴格即時協定(一般 10-100ms 延遲)
Modbus 4 大資料區
Modbus 用「Register」表示資料,分 4 種:
| 資料區 | 類型 | 讀寫 | 用途 |
|---|---|---|---|
| Coil | 1 bit | 讀/寫 | 開關訊號(OK/NG) |
| Discrete Input | 1 bit | 唯讀 | 開關輸入 |
| Input Register | 16 bit | 唯讀 | 感測器讀值 |
| Holding Register | 16 bit | 讀/寫 | 設定參數、結果輸出 |
機器視覺結果通常寫到 Holding Register(PLC 可讀取)。
Modbus TCP vs PROFINET vs Ethernet/IP
| 比較 | Modbus TCP | PROFINET | Ethernet/IP |
|---|---|---|---|
| 主導廠商 | Schneider(開放) | Siemens | Rockwell |
| 即時性 | 中(10-100 ms) | 高(1-10 ms) | 高(1-10 ms) |
| 確定性 | 較弱 | 強 | 強 |
| 開放度 | ✅ 完全開放 | 開放 | 開放 |
| 設定難度 | ✅ 最簡單 | 中 | 中 |
| 適用 | 多廠牌混合、簡單應用 | Siemens 環境 | Rockwell 環境 |
何時用 Modbus TCP?
- 多廠牌 PLC 混合產線 — Modbus 跨廠牌相容性最佳
- 舊產線升級 — 舊 PLC 可能只支援 Modbus
- 簡單應用 — 不需高即時性(一般檢測 OK/NG)
- PC + PLC 整合 — PC 端 Modbus 函式庫多
- 預算考量 — 不需付授權費
哪些 Cognex 產品支援 Modbus TCP?
所有 Cognex 工業視覺產品都原生支援 Modbus TCP:
- In-Sight 智慧相機全系列
- DataMan 條碼讀取器全系列
- VisionPro 軟體
可作為 Modbus Server(被 PLC 讀取)或 Modbus Client(讀寫 PLC)。
工程師常見問題
Q1:Modbus TCP 跟 Modbus RTU 差別?
A:
- Modbus RTU = 序列版本(RS-232 / RS-485 線)
- Modbus TCP = 乙太網路版本(Cat 5e/6 網路線)
新建產線首選 Modbus TCP(速度快、距離遠、線材便宜)。
Q2:Modbus TCP 適合機器視覺嗎?
A:適合「結果輸出」(OK/NG、量測值、座標)。不適合「即時控制」(需要 < 1ms 延遲的場景)。一般檢測場景 Modbus TCP 即夠。
Q3:Cognex 機型如何設定 Modbus TCP?
A:在 In-Sight Explorer EasyBuilder 加入 Modbus 通訊工具,設定 IP 位址、Register 起始位置、資料格式。VSK 提供完整設定範例。
Q4:Modbus 跟 OPC UA 哪個好?
A:
- Modbus TCP = 簡單、快、廣泛支援、低即時性
- OPC UA = 現代化、安全(含加密)、複雜、跨平台
新建工業 4.0 產線 OPC UA 較好(未來趨勢)。既有產線整合 Modbus 較快。
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