Modbus RTU와 TCP 차이: 현장에서 무엇을 쓸까

Modbus는 산업용 계측기, PLC, 센서가 데이터를 주고받는 데 가장 널리 쓰이는 개방형 프로토콜입니다.

같은 Modbus라도 RTU는 RS-485 시리얼 배선 위에서, TCP는 이더넷 네트워크 위에서 동작하며 배선 방식과 속도, 연결 가능한 장비 수가 다릅니다.

이 글은 두 방식의 구조적 차이와 현장 조건별 선택 기준을 정리합니다.

Modbus는 1979년 Modicon(현 슈나이더 일렉트릭)이 PLC 통신용으로 공개한 마스터-슬레이브 방식 프로토콜입니다. 사양이 공개되어 있고 로열티가 없어 전력계, 온습도 센서, 인버터, PLC 등 산업 장비 대부분이 지원합니다.

마스터(게이트웨이·PC)가 슬레이브(계측기·센서)에 레지스터 주소를 지정해 읽기/쓰기를 요청하면 슬레이브가 응답하는 단순한 구조라서, 서로 다른 제조사의 장비도 같은 방식으로 연동할 수 있습니다.

Modbus RTU는 RS-485 차동 신호 배선(보통 2선식) 위에서 바이너리 프레임으로 통신합니다. 하나의 버스에 여러 슬레이브를 데이지체인으로 연결하고, 각 장비는 1~247 범위의 국번(Slave ID)으로 구분합니다.

통신 속도는 보통 9600~115200bps이며, 배선 품질에 따라 수백 미터에서 1km 수준까지 안정적으로 동작합니다. 별도 네트워크 장비 없이 케이블만으로 구성되므로 기존 설비 현장에 추가하기 쉽습니다.

• 배선: RS-485 2선(A/B) + 공통 GND 권장
• 속도: 9600~115200bps
• 장비 수: 버스당 최대 32대(리피터로 확장 가능)
• 거리: 수백 m(속도가 낮을수록 유리)

Modbus TCP는 같은 레지스터 모델을 이더넷(TCP/IP, 기본 포트 502) 위에 올린 방식입니다. 장비는 국번 대신 IP 주소로 구분하고, 스위치·라우터 같은 표준 네트워크 인프라를 그대로 사용합니다.

속도가 빠르고(100Mbps 이상) 동시 접속이 가능하므로 장비 수가 많거나 상위 시스템 여러 개가 같은 장비를 읽어야 하는 현장에 적합합니다. 대신 각 장비까지 이더넷 배선(또는 산업용 스위치)이 필요합니다.

두 방식의 실무 차이를 표로 정리하면 다음과 같습니다.

결론부터 말하면, 기존 설비 현장에 계측기 몇 대~수십 대를 연동하는 일반적인 모니터링 구축에는 Modbus RTU가 배선·비용 면에서 유리한 경우가 많습니다. 공장 전체가 산업 이더넷으로 구성돼 있거나 데이터 양이 많고 응답 속도가 중요한 현장은 Modbus TCP가 적합합니다.

비트버스 엣지 게이트웨이는 RS-485 Modbus RTU 폴링(최대 32대)을 기본 지원하고, 수집한 데이터를 MQTT over TLS로 클라우드에 전송합니다. 즉 현장 구간은 RTU로 단순하게 구성하고, 상위 구간은 인터넷 표준 프로토콜을 쓰는 하이브리드 구조가 실무에서 가장 흔한 형태입니다.