工控现场总线设备的应用背景
在工业控制系统中，现场总线设备是实现不同设备之间通信的关键。随着工业自动化水平的不断提升，对通信协议的要求也越来越高。Modbus是一种广泛使用于工控现场总线设备中的协议，它可以用于各种不同的硬件和软件平台。
Modbus TCP/IP与Modbus RTU基础介绍
Modbus TCP/IP
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一个基于互联网通讯规则而设计的一套网络层次模型。这一模型定义了如何将数据包从一个地方发送到另一个地方，使之能够可靠地通过互联网进行传输。在工业自动化领域，TCP/IP被广泛用于建立网络连接，并且通过它支持远程访问和管理工控系统。
Modbus RTU
RTU（Remote Terminal Unit）通常指的是位于远距离的地方，可以远程控制或监测的一个单元。在工控环境中，RTU通常指的是具有MODBUS功能的小型终端单位，它们可以接收来自主站的命令并执行相应操作，或向主站报告其状态信息。
两者的主要区别
物理层
Modbus TCP/IP采用标准的以太网技术，因此它支持高速率和长距离传输，而Modbus RTU则使用串行通信，如RS-485，这意味着速度较慢但成本更低。
网络结构
Modbus TCP/IP适合IP网络环境，是一种客户服务器模式下的请求响应协议。而Modbus RTU通常在同构或异构网络环境下工作，可以作为多个节点之间点对点通信。
兼容性
虽然两者都是基于MODBUS标准，但由于其运行在不同的底层技术上，所以它们并不完全兼容。需要根据实际应用场景选择合适的一种或者两种都部署。
应用场景分析
对比分析：哪些情况下应该选取哪一种？
选择考虑因素：
距离：如果要覆盖大范围内分布不均匀的地理区域，可能需要考虑带宽更高、速率更快、覆盖能力强得多的TCP/IP方案；反之，如果只是局域内部部署，那么RTU可能就足够了。
性能需求：对于实时性要求极高或者数据量巨大的应用来说，比如水处理厂的大流量监测系统，TCP/ip会是明智之选。但对于小规模、小功率电力供应商，这样的要求不那么严格，则RTu更加经济有效。
成本效益：
如果预算有限，而且只需短距离通信，那么RS485+RTU解决方案会更加经济实惠；然而，如果有必要扩展到更多位置或者加强安全性，以太网+TCP-ip会提供更好的未来扩展空间和安全保障。
实际案例展示
案例1:水处理厂的大流量监测系统
在这类项目中，由于涉及大量传感器以及大规模数据采集，每个模块间所需交换的大量数据使得此类任务非常依赖快速稳定的信息流动。如果仅仅依赖于RS232/485方式，将无法满足这些需求，因为它们自身限制了最大能达到的速率。此时，在这样复杂、高负载的情境下，一定程度上的延迟变得不可接受，因此采用以太网(TCP/ip)为基础设施成为首选之一。
案例2:小型家具制造企业
这种情况下，由于生产规模较小、员工数量不多，以及所有相关活动几乎都集中在地库或生产车间内，所以没有必要去建设出一个全面的以太网架构来支持整个公司内外部事务。在这样的条件下，用RS232/485连接各个机器，并通过本地计算机直接控制即可满足基本需求。因此，在这里利用modBus rtu方式进行简单直接有效地完成任务即可，不必过度投资复杂无关紧要的事务设施。
结论与展望
综上所述，无论是在现代化工厂还是其他类型的事业单位，都存在着对不同场景下的modBus tcp/ip与rtu二者作出权衡决策的问题。每一家企业都必须根据自己的具体业务特点以及预算安排等因素来决定最合适的情况。当我们谈论到“选择”这个过程时，我们既要考虑目前所面临的问题，也要思考未来的发展趋势。例如，当今时代信息安全问题日益突显，这时候，以tcp/ip为代表的一些新兴技术因为其自身防护措施优势，更受重视。而另一方面，又有很多老旧设备已经投入使用，只好继续维持现状直至全面更新换代。这一切都显示出，在当前社会经济形势变化迅猛的情况下，我们必须不断调整我们的战略思路，同时保持灵活应变能力，以确保我们始终处于竞争力的前沿边缘。
