Modbusとイーサネットの違いを解説
Modbusとイーサネットは産業用通信において広く使用されている2つの異なる技術です。 両者は目的や機能が異なりますが、現代の産業用ネットワークでは相互に補完し合う関係にあります。以下では、これらの技術の特徴と違いについて詳しく解説します。
Modbusとは
Modbusは、1979年にModicon社（現在のシュナイダーエレクトリック社）によって開発された産業用通信プロトコルです。主に以下の特徴を持っています：
- シンプルな構造: Modbusは比較的単純な構造を持ち、実装が容易です。
- マスター/スレーブ方式: 通常、1つのマスターデバイスが複数のスレーブデバイスを制御します。
- データ形式: RTU（バイナリ）とASCII（テキスト）の2つの形式があります。
- アドレス指定: 各デバイスに一意のアドレスが割り当てられます。
- 機能コード: 特定の操作（データの読み取り/書き込みなど）を指定するために使用されます。
- 産業標準: 多くの産業用機器やシステムで広く採用されています。
Modbusは主に、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）、センサー、アクチュエータなどの産業用機器間でデータをやり取りするために使用されます。
イーサネットとは
イーサネットは、ローカルエリアネットワーク（LAN）で最も一般的に使用されているネットワーク技術です。以下の特徴があります：
- 高速通信: 現代のイーサネットは、ギガビット以上の速度を実現します。
- 柔軟性: さまざまなトポロジーやデバイスタイプをサポートします。
- スケーラビリティ: 小規模なネットワークから大規模な企業ネットワークまで対応可能です。
- 標準化: IEEE 802.3規格に基づいており、互換性が高いです。
- コスト効率: 広く普及しているため、機器やケーブルが比較的安価です。
- 多様なプロトコル対応: TCP/IP、HTTP、FTPなど、多くのプロトコルをサポートします。
イーサネットは、オフィスや家庭でのデータ通信だけでなく、産業用ネットワークにも広く採用されています。
Modbusとイーサネットの違い
Modbusとイーサネットは、以下の点で大きく異なります：
- 目的と機能:
- Modbus: 主に産業用機器間のデータ交換のためのプロトコルです。
- イーサネット: 汎用的なネットワーク通信技術で、様々な用途に使用されます。
- 層レベル:
- Modbus: アプリケーション層のプロトコルです。
- イーサネット: 物理層とデータリンク層の技術です。
- 通信方式:
- Modbus: 主にマスター/スレーブ方式を採用しています。
- イーサネット: ピアツーピア通信が可能で、多様な通信方式をサポートします。
- 速度:
- Modbus: 従来のシリアル通信では比較的低速です。
- イーサネット: 高速通信が可能で、ギガビット以上の速度を実現します。
- アドレス指定:
- Modbus: デバイスごとに一意のアドレスを使用します。
- イーサネット: MACアドレスとIPアドレスを使用します。
- データ形式:
- Modbus: RTUとASCIIの2つの形式があります。
- イーサネット: フレームと呼ばれるパケット形式を使用します。
- 適用範囲:
- Modbus: 主に産業用オートメーションに特化しています。
- イーサネット: オフィス、家庭、産業など幅広い分野で使用されます。
- 拡張性:
- Modbus: 比較的限られた拡張性を持ちます。
- イーサネット: 非常に高い拡張性を持ち、様々なトポロジーに対応します。
まとめ
Modbusとイーサネットはそれぞれ異なる目的と特性を持つ技術ですが、現代の産業用ネットワークでは両者が融合して使用されることが多くなっています。
Modbus/TCPと呼ばれるプロトコルは、ModbusのデータモデルとファンクションコールをTCP/IP上で使用することを可能にし、イーサネットの高速性と柔軟性をModbusの簡潔さと互換性と組み合わせています。
この組み合わせにより、従来のModbusデバイスを最新のイーサネットベースのネットワークに統合することが可能になり、産業用オートメーションシステムの近代化と効率化が進んでいます。
結論として、Modbusとイーサネットはそれぞれ独自の強みを持つ技術であり、適切に組み合わせることで、より効率的で柔軟な産業用通信システムを構築することができます。