Modbus RTU et Modbus TCP : l’intégration en GTB
Modbus est présent sur un très grand nombre d’équipements techniques. Chez Probat Énergie, Modbus RTU et Modbus TCP sont les protocoles que nous mettons en œuvre le plus souvent, sur des bâtiments professionnels partout en France.
Modbus en bref
Modbus fonctionne par questions et réponses. Un maître (ou client) interroge des esclaves (ou serveurs), qui lui répondent. Un esclave n’envoie jamais de données sans avoir reçu une demande du maître.
Le protocole a été lancé en 1979 par Modicon, aujourd’hui Schneider Electric. Il est géré par la Modbus Organization, une association indépendante à but non lucratif. Ses spécifications se téléchargent sans frais, et aucune licence n’est due pour utiliser Modbus.
Deux variantes sont courantes dans le bâtiment : Modbus RTU sur une liaison série, et Modbus TCP sur le réseau IP.
Modbus RTU : la liaison série
Modbus RTU circule le plus souvent sur un bus RS-485 à deux fils. Les appareils y sont raccordés les uns à la suite des autres, sur un câble principal.
- Un seul maître à la fois sur la ligne, et jusqu’à 247 esclaves, avec des adresses de 1 à 247. L’adresse 0 sert aux messages envoyés à tous.
- 32 appareils sont toujours admis sans répéteur. Certains appareils permettent d’aller au-delà : leur documentation doit alors préciser combien.
- Pour un débit de 9 600 bauds au plus et un câble de calibre AWG26 ou plus gros, la longueur maximale est de 1 000 m. Elle dépend du débit, du câble, du nombre d’appareils et du type de câblage (2 ou 4 fils).
- Les dérivations doivent rester courtes : 20 m au maximum.
- Tous les appareils d’une même ligne doivent utiliser le même mode de transmission et les mêmes réglages. Le mode RTU est obligatoire, le mode ASCII est optionnel.
- Une terminaison de ligne est nécessaire près de chacune des deux extrémités du bus, et jamais sur une dérivation.
La qualité d’une ligne RS-485 dépend beaucoup du câblage : type de câble, cheminement, terminaisons. Nous posons et câblons les bus et les armoires de GTB.
Modbus TCP : le réseau IP
- Modbus TCP utilise le port 502, enregistré auprès de l’IANA.
- Le champ « Unit Identifier » permet de joindre des appareils série placés derrière une passerelle : une seule adresse IP suffit pour plusieurs appareils Modbus RTU.
- Une variante sécurisée existe : elle ajoute le chiffrement TLS et des certificats X.509, sur le port 802. Sa disponibilité se vérifie équipement par équipement.
Comment les données sont rangées
Modbus organise les données en quatre tables :
| Table | Taille | Accès |
|---|---|---|
| Entrées tout-ou-rien (discrete inputs) | 1 bit | Lecture seule |
| Bobines (coils) | 1 bit | Lecture et écriture |
| Registres d’entrée (input registers) | 16 bits | Lecture seule |
| Registres de maintien (holding registers) | 16 bits | Lecture et écriture |
Modbus ne dit pas ce que contient chaque registre. Chaque fabricant publie sa propre table de registres, avec l’adresse, le format et l’unité de chaque valeur. C’est le document clé de l’intégration.
RTU ou TCP : que choisir ?
Modbus RTU
- des équipements proches les uns des autres ;
- une seule paire de fils pour plusieurs appareils ;
- une ligne dédiée, indépendante du réseau informatique.
Modbus TCP
- des équipements déjà raccordés au réseau IP ;
- des équipements éloignés, reliés par le réseau du bâtiment ;
- un débit plus élevé qu’une liaison série.
Dans une même installation, on combine souvent les deux : des lignes RTU locales, rendues accessibles en TCP par une passerelle.
Les équipements concernés
On trouve une interface Modbus sur de nombreux équipements du bâtiment, par exemple :
- les compteurs et sous-compteurs d’énergie ;
- les interfaces de climatisation et de pompes à chaleur ;
- les passerelles de climatisation à débit variable (VRV/DRV) ;
- les variateurs de vitesse ;
- les cartes réseau de certains onduleurs.
Avant de raccorder un équipement, vérifiez dans sa documentation la variante proposée (RTU ou TCP), la table de registres et les éventuelles limites fixées par le fabricant, par exemple un nombre maximal de commandes par an.
Limites et points de vigilance
- Pas de modèle de données commun : l’intégration repose sur la table de registres de chaque fabricant.
- Le maître interroge chaque appareil à tour de rôle : plus il y a de points, plus le cycle de lecture s’allonge.
- Le débit d’une liaison série reste limité.
- Aucune cybersécurité intégrée : selon l’ANSSI, Modbus « n’intègre pas de fonctions de cybersécurité ».
L’ANSSI recommande de filtrer ou de détecter certaines fonctions Modbus en production (annexe A de son guide), de cloisonner le système de GTB et de durcir les passerelles qui convertissent le RS-485 vers TCP/IP : mises à jour de sécurité, services inutilisés désactivés.
Source : ANSSI, guide ANSSI-PA-110 sur la sécurité des GTB/GTC (version du 27/04/2026), recommandations « Cloisonner le système de GTB », « Durcir les passerelles protocolaires » et « Sécuriser les protocoles Modbus et BACnet », annexe A.
Modbus chez Probat Énergie
Modbus RTU et Modbus TCP sont les protocoles que nous mettons en œuvre le plus souvent. Nous fournissons et posons le matériel, câblons les bus et les armoires, puis programmons et mettons en service l’installation. Nous intervenons aussi pour moderniser d’anciennes GTB.
Selon le projet, nous utilisons :
- Loxone : l’extension Modbus relie des appareils Modbus RTU, sur RS-485, au Miniserver. Selon Loxone, elle accepte jusqu’à 32 appareils.
- Wattsense : selon le fabricant, sa passerelle gère Modbus RTU et Modbus TCP, en plus d’autres protocoles.
- WIT : selon la documentation du fabricant, l’unité locale intelligente WIT est compatible Modbus IP et Modbus RTU.
- CoolAutomation : les passerelles CoolMaster rendent les climatisations à débit variable accessibles en Modbus RTU ou en Modbus IP, selon le fabricant.
Pour les autres étapes du projet, voir notre travail d’intégrateur GTB.
Questions fréquentes
Combien d’appareils sur une ligne Modbus RTU ?
La spécification admet toujours 32 appareils sans répéteur, et prévoit jusqu’à 247 adresses d’esclaves. Au-delà de 32 appareils, il faut un répéteur ou des appareils dont la documentation autorise davantage. Le contrôleur a aussi ses limites : avec un Miniserver Loxone, l’extension Modbus accepte jusqu’à 32 appareils, selon Loxone.
Peut-on passer de Modbus RTU à Modbus TCP ?
Oui, avec une passerelle qui change le support sans changer le protocole. Le champ « Unit Identifier » permet alors de joindre chaque appareil série. L’ANSSI recommande de durcir ces passerelles.
Où trouver la table des registres d’un équipement ?
Dans la documentation technique du fabricant : notice d’installation, guide d’intégration ou document consacré à Modbus. Si elle est introuvable, demandez-la au fabricant avant de choisir l’équipement.
Modbus est-il sécurisé ?
Pas dans sa version standard. Une variante sécurisée par TLS existe, mais elle n’est pas proposée sur tous les équipements. À défaut, l’ANSSI recommande notamment de cloisonner le système de GTB et de filtrer ou détecter certaines fonctions Modbus.
Des équipements Modbus à relier à votre GTB ?
Indiquez-nous les équipements concernés et, si vous les avez, leurs tables de registres. Nous intervenons partout en France.
Vous pouvez aussi nous appeler au 06 25 12 46 99, du lundi au vendredi, de 9 h à 18 h.