Modbus 是一種廣泛使用的工業通訊協定,採用主從式架構,透過串列連線交換資料。這些連線包括 RS-485、RS-422 和 RS-232,以及 TCP/IP 網路。
在本指南中,我們比較了最佳的 Modbus 測試軟體工具,從專業平台到廣泛使用的免費替代方案,讓您可以找到最符合您需求的選擇。
什麼是 Modbus?基本原理解析
- Modbus RTU 用於二進位序列通訊
- Modbus ASCII 用於以字元為基礎的資料交換與更容易的故障排除
- TCP 用於具備 MBAP 標頭的乙太網路通訊
Modbus 網路通常以單一主站運作,負責發起通訊,並可有多達 247 個從站回應命令。
| 類型 | 功能說明 |
| 監控/分析器 | 分析即時 Modbus 通訊並解碼流量,且不會干擾現有連線 |
| 分流器 | 複製單一 COM 連接埠的資料串流,使其可同時被多個應用程式存取 |
| 主站與從站模擬器 | 提供用於測試工作流程的 Modbus 裝置模擬,無需實體硬體 |
| TCP 共享 | 透過 TCP/IP 提供存取,使您可從遠端連線至本機序列裝置 |
用於測試與診斷的 Modbus 監控軟體
有效監控即時 Modbus RTU 與 ASCII 流量需要專門的軟體,能在不影響既有連線的情況下,即時攔截 COM 連接埠活動。
以下是可用的頂尖工具:
序列埠監視器
最適合: 需要在不影響現有連線的情況下,對序列埠上的即時 Modbus RTU/ASCII 通訊進行即時監控與分析的開發人員與工程師。
Modbus 協定分析器提供一種方便的方式,可在應用程式或驅動程式開發期間追查可能的問題、測試並最佳化序列裝置等。
主要功能:
- 連線到已被其他程式使用中的序列埠,並可直接開始監控。埠所接收的所有資料都會即時顯示,以便立即追蹤任何可能的問題。
- 同時監控多個序列埠。您可以在一次工作階段中同步分析多個 Modbus 埠的活動。雙向流動的資料會以先入先出方式方便地記錄在單一日誌中。
- 同時在表格、終端、行與轉儲檢視中查看擷取到的資料。您可以使用各種篩選器進行精確監控。
- 模擬資料傳輸到序列裝置,以確切了解其對特定命令的反應方式。
在此處了解如何解碼 Modbus 訊息。
協定:跨 RS-232、RS-422 與 RS-485 運作的 Modbus RTU 與 Modbus ASCII 協定。
平台:相容於 Windows 7/8/8.1/10/11 的 32 位元與 64 位元版本,以及 Windows Server 2012、2016、2019 與 Windows on ARM。
價格:提供 Standard、Professional 與 Company 版本的付費授權,並包含免費試用。
優點
- 支援在已經開放的埠上進行非侵入式監控
- 能夠同時使用多個連接埠工作
- 具備內建 Modbus 解碼器與專用的 Modbus 監控檢視畫面
- 包含工作階段回放功能
- 適用於所有 COM 連接埠類型,例如 USB 轉 RS232 和 RS485 轉接器
缺點
- 僅限 Windows 系統使用
- 僅用於序列埠監控,不支援 Modbus TCP
Modbus 輪詢
最適用於: 需要在可靠的主站 Modbus 裝置模擬器中進行即時繪圖、多視窗監控和資料記錄的技術人員與自動化工程師。
Modbus Poll 是一款熱門的 Windows 應用程式,用於 Modbus 即時監控與主站模擬。它可良好支援 Modbus RTU、ASCII 與 TCP/IP,讓使用者讀寫暫存器、即時視覺化資料,並輪詢從站裝置。
多文件介面使得能夠同時開啟多個彼此獨立的輪詢視窗,每個視窗可專注於不同的從站或暫存器群組。憑藉 20 多年的產業經驗,它已成為全球自動化工程師事實上的標準工具。
功能特色
- 支援多文件介面,可同時在不同視窗中監控多個從站
- 透過繪圖、儀表與圖表提供即時資料視覺化
- 包含資料記錄功能,並提供 CSV 與 Excel 匯出選項
- 提供對 Modbus 功能碼的完整涵蓋
- 允許錯誤注入,用於測試與分析從站錯誤處理
- 提供命令列存取與 DLL 整合,以支援自動化情境
通訊協定:相容於 Modbus RTU、ASCII、TCP/IP 與 UDP 通訊標準。
平台:Windows。
價格:提供 14 天免費試用,單使用者授權價格約為 99 美元。
優點
- 被視為用於測試與診斷的業界標準解決方案
- 支援多視窗輪詢以同時監控
- 功能豐富的視覺化工具
- 相容於所有 Modbus 功能碼
- 以可靠性和完善的文件著稱
缺點
- 僅適用於 Windows
- 介面在視覺上可能會讓人覺得過時
- 對於不熟悉腳本編寫的使用者來說可能難以學習
- 作為主動式 Modbus 主站運作,而非作為被動式監控工具運作
QModMaster
最適合: 尋找可靠、零成本的 Modbus 主站,並具備支援 Windows 與 Linux 的匯流排監控功能之開發人員與工程師。
QModMaster 提供一個免費且開放原始碼、基於 Qt 的環境,用於在 Windows 與 Linux 系統上處理 Modbus TCP/IP、RTU 與 ASCII 協定。它允許工程師與開發人員監控來自線圈、保持暫存器、輸入暫存器與離散輸入的資料,執行讀取或寫入操作,並連線至 Modbus 從站裝置。
QModMaster 提供內建的匯流排監視器,可分析匯流排上的所有流量、繪製即時暫存器,並嵌入 Perl 腳本以執行自動化測試序列。
功能特色
- 具備內建監視器,可即時查看所有 Modbus 匯流排流量
- 支援對線圈、保持暫存器、輸入暫存器與離散輸入進行讀取與寫入操作
- 提供暫存器值的即時視覺化顯示
- 透過整合的 Perl 腳本引擎支援自動化測試序列
- 可在 Windows 上免安裝執行,使用者可解壓縮後立即使用
通訊協定:相容於 Modbus RTU、ASCII 與 TCP/IP 通訊標準。
平台:Windows 與 Linux。
價格:以 GPL 授權提供的免費開源軟體。
優點
- 免費提供
- 適用於多種作業系統
- 附帶公車監控功能
- 包含指令碼功能
- 可立即使用,無需安裝
缺點
- 相較於商業軟體,提供較簡單、較不精緻的 UI
- 提供開發者有限的官方支援
- 不包含工作階段回放或進階資料匯出功能
Modbus 資料分割軟體解決方案
在實務上,單一實體 COM 連接埠可能會接收到多個應用程式需要同時處理的 Modbus 資料。然而,序列埠原生並不支援這種情況,因為一次只能有一個應用程式存取連接埠。專用的 Modbus 分流器 軟體透過建立多個該連接埠的虛擬副本並複製傳入資料來解決此問題,使每個應用程式都能接收到資料。
虛擬串列埠驅動程式
最適合:需要將 Modbus RTU 資料從一個實體 COM 連接埠同時分配給多個應用程式的開發人員與工程師。
Virtual COM Port Driver(Electronic Team 出品)可能是完成此任務最理想的解決方案。該程式可作為序列埠分流器運作,能將進入某一個 COM 埠的資料複製到無限數量的真實與虛擬序列介面。Virtual COM Port Driver 可協助你在系統中建立所需數量的虛擬 RS485(RS232、RS422)埠。因此,如果你希望你的 Modbus 流量能同時被多個應用程式接收,你只需建立主站接收 COM 埠的虛擬副本,並將所需的應用程式連接到這些副本即可。Virtual COM Port Driver 會把流量複製到所有真實 COM 埠的虛擬副本,讓多個應用程式能在同一時間接收到相同的資料。
功能特色
- 在您的 PC 上設定多組虛擬 COM 連接埠配對
- 允許單一實體 COM 連接埠將相同的 Modbus 資料並行分發給多個應用程式
- 支援迴路連接的模擬,以及現代數據機或手持裝置的線路訊號
- 將多個 COM 連接埠彙整為統一的虛擬介面
通訊協定:相容於使用 RS-232、RS-422 與 RS-485 的 Modbus RTU 與 Modbus ASCII。
平台:可在 Windows XP、Vista、7、8、8.1、10、11(含 32 位元與 64 位元)以及 Windows Server 2003 至 2019 上執行。
價格:商用軟體提供 Standard 與 PRO 版本,並提供免費試用。
優點
- 虛擬 COM 連接埠配對建立無限制
- 支援同時為多個應用程式進行即時資料複寫
- 支援回送與通訊線路模擬
- 完全基於軟體;不需要任何硬體
- 為可靠的驅動程式層級運作而打造
缺點
- 僅適用於 Windows 平台設計
- 僅限於序列埠通訊,且不支援 Modbus TCP
com0com
最適合: 正在尋找免費的虛擬 null-modem 模擬器,以用於簡單測試與開發用途的開發人員。
com0com 是一個 Windows 核心模式的虛擬序列埠驅動程式,免費且開放原始碼。它會建立成對的虛擬 COM 埠,並透過虛擬的 null-modem 纜線將它們連結起來。如此一來,兩個應用程式就能像透過真正的序列連線一樣彼此通訊。你可以透過命令列或簡單的 GUI 安裝程式來進行設定。
功能特色
- 產生虛擬 COM 連接埠配對,例如 COM5 ↔ COM6
- 使用核心模式驅動程式以支援低層級相容性
- 支援透過簡易 GUI 安裝,並透過命令列進行設定
通訊協定:相容於任何序列通訊協定,例如 Modbus RTU 與 ASCII。
平台:Windows。
價格:提供免費且開放原始碼版本。
優點
- 無需費用
- 專為可靠的核心層級穩定性打造
- 常用於軟體開發環境中
缺點
- 僅支援單一目的地輸出,不支援拆分為多個目標
- 缺少回送仿真功能
- 未提供用於管理的圖形化介面
- 不包含官方供應商支援
- 不適用於生產環境的 Modbus 使用案例
- 可能需要關閉驅動程式簽章強制執行或啟用 Windows 測試模式
用於網路式串列裝置共享的 Modbus TCP 軟體
在工業環境中,Modbus RTU 裝置會透過序列埠以實體方式連接到一台 PC,而多位網路使用者或系統需要同時存取它。Modbus TCP 透過將序列 RTU 連線轉換為 TCP/IP 串流來解決此問題。這使得該裝置可供網路上的所有用戶端使用。
序列埠轉乙太網路連接器
最適合: 需要為多位遠端使用者或應用程式提供透過 TCP/IP 存取本機連接之 Modbus RTU 序列裝置的工程師。
Electronic Team 的Serial to Ethernet Connector是一款廣受歡迎的軟體應用程式,旨在透過乙太網路網路分享本機連接的 Modbus 序列裝置資料。它讓網路使用者能夠使用自己電腦上的虛擬 COM 連接埠,像是在本機連接一樣與裝置通訊。
Serial to Ethernet Connector 可同時處理超過 255 個序列連接埠裝置的分享。它會在背景中以 Windows 服務的形式運作,因此應用程式無需保持開啟。系統會在系統重新啟動後自動重新配置所有連線。
功能特色
- 提供透過 UDP 或 TCP/IP 分享本機連接的 Modbus RTU 序列裝置的功能
- 遠端用戶端的連線會透過虛擬 COM 連接埠建立,保留裝置的完整功能
- 允許單一連接埠同時服務多個用戶端,並可針對每個用戶端設定可讀與可寫權限
- 連線中斷時會緩衝資料,並在連線恢復後自動傳送
- 以 Windows 服務在背景執行,無需保持應用程式開啟
- 在使用者定義的逾時期間內自動恢復連線
- 提供 RAW 與 Telnet(RFC 2217)資料通訊協定支援
- 包含流量加密與密碼保護,以確保通訊安全
- 設計可用於 Windows 與 Linux 環境
- 允許匯出與匯入組態,並可輕鬆遷移至另一台機器
協定:支援 Modbus RTU 轉 Modbus TCP/IP 與 UDP 的轉換,用於序列轉網路通訊。
平台:
- 可在 Windows 7 SP1、8、10、11(32 位元與 64 位元)Windows Server 2008 R2 SP1–2022,以及 ARM 上的 Windows 10 與 11 執行
- 完整 Linux 版本(完整版)
價格:採付費授權提供,並包含 14 天免費試用。
優點
- 可處理超過 255 個裝置
- 以 Windows 服務方式運作
- 連線中斷時支援資料緩衝
- 以每個用戶端為基礎控制讀取/寫入存取權限
- 支援流量加密
- 專為跨 Linux 和 Windows 環境使用而設計
- 遠端用戶端透過虛擬 COM 連接埠保留完整的序列功能
缺點
- 該軟體需要在伺服器與用戶端系統上安裝
Modbus 主站與從站模擬器
在開發期間,Modbus 模擬至關重要。它允許主站與從站系統在不需要雙方皆具備實體硬體的情況下,與虛擬對應端進行測試。
簡易 Modbus
最適合: 正在尋找簡單且價格實惠的 Windows 套件的工程師,該套件支援透過 TCP 和 RTU 進行 Modbus 主站與從站模擬。
專為 Windows 打造,Simply Modbus 提供一套工具,用於測試、模擬與監控 Modbus TCP/IP 與 RTU/ASCII 串列通訊協定。它提供 Modbus Master 模擬器、用於持續即時輪詢暫存器的 Poll Manager、Modbus Slave 模擬器,以及用於記錄 Modbus 流量的 Data Recorder。介面保持簡單且極簡。你只需設定連線、選擇功能碼,並以最少的設定開始通訊。
功能特色
- 單一套件中的 Modbus Master 與 Slave 模擬器
- 具備輪詢管理器,可持續輪詢並即時顯示暫存器
- 具備資料記錄器,可將 Modbus 流量記錄到檔案中
- 支援多種資料格式,且可針對每個暫存器獨立設定
- 支援透過序列埠的 Modbus RTU 模擬,以及透過乙太網路的 Modbus TCP 模擬
通訊協定:相容於 Modbus RTU、ASCII 與 TCP/IP 通訊協定。
平台:Windows。
價格:提供付費授權,具成本效益的單一使用者方案,並可選購網站授權。
優點
- 在單一套件中同時包含主端與從端
- 簡單且專注的介面
- 預算友善
- 以每個暫存器為基礎的資料格式設定
- 提供網站授權選項
缺點
- UI 看起來過時
- 僅適用於 Windows
- 提供基本的腳本撰寫與自動化支援
Modbus 從站
最適合:需要並行執行多個 Modbus 從站模擬,以全面測試主站軟體的自動化工程師與開發人員。
Witte Software 的 Modbus Slave 可作為 Modbus Poll 的專業級對應工具。它可透過多文件介面同時執行最多 100 個相互獨立的從站視窗,每個視窗都維持其各自的位址、暫存器映射與資料值。
Modbus Slave 透過 OLE 自動化與 Excel 整合,可建立結構化的測試情境,讓暫存器值依照腳本或資料集變化。
功能特色
- 支援最多 100 個同時從屬視窗,每個視窗皆可獨立設定
- 透過 OLE 自動化與 Excel 整合,可使用腳本化測試資料
- 支援例外回應模擬,用於測試主站錯誤處理
- 相容於 Modbus RTU、ASCII、TCP 與 UDP 通訊協定
- 包含 30 天免費試用
通訊協定:相容於 Modbus RTU、ASCII、TCP/IP 與 UDP。
平台:Windows
價格:提供 30 天免費試用,單一使用者授權價格約為 $99
優點
- 支援最多 100 個從屬 Windows
- 透過 OLE 提供與 Excel 的整合
- 支援所有 Modbus 變體,例如 RTU、ASCII、TCP/IP 和 UDP
- 可信賴的供應商
缺點
- 僅適用於 Windows
- 需要付費授權
- 使用較舊樣式的使用者介面
哪一款 Modbus 工具有符合您的需求?
市面上有許多 Modbus 工具可供選擇,而最適合的工具取決於你的特定任務。若你需要用於序列流量的被動監視器,或想要模擬硬體、透過網路共享裝置,或主動測試裝置,每種情境都有各自量身打造的解決方案。
查看下方表格,以快速找到符合你需求的合適工具。
| 任務 | 最佳工具 |
| 在不中斷連線的情況下監控即時 RTU/ASCII 流量 | Serial Port Monitor |
| 使用請求查詢 Modbus 從站裝置 | Modbus Poll |
| 以從站裝置身分運行以模擬感測器或 PLC | Simply Modbus Slave |
| 同時在多個應用程式之間共用單一序列埠 | Virtual Serial Port Driver |
| 透過遠端 TCP/IP 網路連線到序列裝置 | Serial to Ethernet Connector |
| 辨識並解決 Modbus 訊框錯誤,例如 CRC、功能碼和錯誤回應等問題 | Serial Port Monitor |
| 用於簡單測試或學習用途的免費工具 | QModMaster |
常見問題
QModMaster 是一款受歡迎的免費 Modbus 工具,支援 RTU 和 TCP,可在 Windows 與 Linux 系統上執行,並提供內建的匯流排監視器。ModPoll 是一個輕量、免費的 CLI 替代方案。若需要非侵入式監控或內建的 Modbus 訊框解碼,Eltima 的 Serial Port Monitor 提供 14 天免費試用。
Modbus RTU 使用如 RS-232 和 RS-485 的序列通訊以二進位形式傳輸資料。相較之下,Modbus TCP 使用乙太網路與 TCP/IP 來運行相同的協定,並以 6 位元組的 MBAP 標頭取代序列封包成框。大多數現代工具都同時相容於這兩種變體。
Eltima 的 Serial Port Monitor 支援以非侵入式方式附加至作用中的 COM 連接埠,並可即時擷取 Modbus 流量,而不會影響使用該連接埠的應用程式。
您可以使用 Modbus 主站模擬器,例如免費的 QModMaster 或 Modbus Poll,來測試從站裝置。它可以幫助您讀取保持暫存器、透過 TCP 或序列連接到裝置,並將回應與預期值進行比較。QModMaster 內建 Perl 腳本,可用於自動化測試序列。
序列埠原生不支援此功能,因為同一時間只能有一個應用程式使用該埠。Eltima 的虛擬序列埠驅動程式會複製序列埠,並將傳入資料即時傳送至每個已連線的應用程式。
Modbus Poll 作為主站的主動模擬器,用於向從站裝置傳送請求並檢視回應。Serial Port Monitor 作為被動分析器,用於在不傳送請求的情況下攔截並解碼作用中序列連線上的流量。雖然它們執行不同的任務,但在開發工作流程中經常會一起搭配使用。