Respuesta corta: elige Modbus TCP para E/S sencillas, monitorización y enlaces con el SCADA donde unos milisegundos de jitter no importan; EtherNet/IP si la planta trabaja con controladores Rockwell (Allen-Bradley); y Profinet si trabaja con controladores Siemens o el proceso necesita control de movimiento isócrono. Los tres usan cableado Ethernet estándar, pero difieren en temporización, archivos de descripción de dispositivos, redundancia y el hardware que exigen.
En la práctica decide más el ecosistema de controladores existente que la velocidad bruta: una línea nueva suele seguir la marca de su PLC principal, y Modbus TCP u OPC UA conectan esa línea con el SCADA, el MES y los sistemas de datos.
EtherNet/IP frente a Profinet frente a Modbus TCP: tabla comparativa
| Modbus TCP | EtherNet/IP | Profinet | |
|---|---|---|---|
| Mantenido por | Modbus Organization | ODVA | PROFIBUS & PROFINET International (PI) |
| Transporte | TCP, puerto 502 (Modbus/TCP Security sobre TLS: puerto 802) | Mensajes explícitos por TCP puerto 44818, E/S implícitas por UDP puerto 2222 | Tramas RT e IRT directamente sobre Ethernet (EtherType 0x8892, sin IP); configuración y diagnóstico por UDP/IP |
| Modelo de comunicación | Cliente y servidor: el cliente consulta registros y bobinas | Conexiones CIP: scanner y adapter intercambian E/S de forma cíclica con un RPI configurado | IO controller e IO device intercambian datos cíclicos con un tiempo de actualización configurado |
| Temporización | Mejor esfuerzo: depende de la frecuencia de consulta, del servidor y de la carga de red | E/S cíclicas predecibles; CIP Sync (IEEE 1588) y CIP Motion para ejes sincronizados | RT para la mayoría de E/S; IRT (clase de conformidad C) llega a ciclos de 31,25 µs con un jitter de 1 µs aproximadamente |
| Archivo de descripción del dispositivo | Ninguno: el mapa de registros sale del manual del dispositivo | EDS | GSDML |
| Hardware de red | Cualquier switch Ethernet | Switches estándar; switches gestionados con IGMP snooping cuando las E/S son multicast | RT funciona con switches estándar (PI recomienda switches preparados para Profinet); IRT necesita dispositivos y switches compatibles con IRT en todo el camino |
| Redundancia en anillo | No está en el protocolo | DLR (Device Level Ring) | MRP (Media Redundancy Protocol) |
| Perfil de seguridad funcional | Sin perfil estándar | CIP Safety | PROFIsafe |
| Ecosistema típico | Neutral: medidores, variadores, gateways, SCADA | Rockwell / Allen-Bradley | Siemens |
| Mejor uso | Monitorización, E/S sencillas, contadores de energía, captura de datos en retrofit | Control de máquina en líneas Rockwell | Control de máquina en líneas Siemens, variadores y movimiento |
Las cifras de ciclo dependen de los dispositivos y del diseño de la red. Usa la tabla para comparar los protocolos y después revisa las fichas técnicas del controlador y de los dispositivos que vas a instalar.
Modbus TCP: primero la sencillez, después la temporización
Modbus TCP encapsula el protocolo de aplicación Modbus en una conexión TCP al puerto 502, con una cabecera MBAP de 7 bytes delante de cada petición. Un cliente consulta a un servidor y el servidor responde: el protocolo no tiene canal de E/S cíclico, ni sincronización de tiempo, ni redundancia en anillo. El tiempo de actualización es el que permiten la frecuencia de consulta del cliente, la respuesta del servidor y la red.
A cambio, es abierto, está documentado y es ligero. Casi cualquier PLC, medidor, variador o gateway lo habla, funciona a través de cualquier switch Ethernet y basta una librería pequeña para implementarlo. Varios clientes pueden leer el mismo servidor, hasta el límite de conexiones del dispositivo. Modbus TCP no tiene autenticación ni cifrado; la especificación Modbus/TCP Security añade TLS en el puerto 802, pero aún pocos dispositivos de campo la soportan, así que mantén Modbus TCP dentro de una red OT segmentada.
EtherNet/IP: objetos CIP sobre Ethernet estándar
EtherNet/IP transporta el Common Industrial Protocol (CIP), gestionado por ODVA, sobre TCP y UDP. Tiene dos tipos de mensajes:
- Mensajería explícita por TCP puerto 44818, para configuración, parámetros y diagnóstico, bajo petición.
- Mensajería implícita (E/S) por UDP puerto 2222, para datos cíclicos y críticos en el tiempo. Cada conexión tiene un intervalo de paquete solicitado (RPI) en milisegundos que fija el scanner.
Los dispositivos se describen con archivos EDS. Device Level Ring (DLR) da redundancia en anillo mediante dispositivos con dos puertos y switch integrado, y CIP Safety transporta datos de seguridad por la misma red. Para movimiento coordinado, CIP Sync distribuye la hora con IEEE 1588 y CIP Motion la usa para sincronizar los variadores. Es la opción por defecto en plantas Rockwell porque los variadores, las E/S de seguridad y los HMI de ese ecosistema ya lo hablan.
Profinet: tiempo real en capa 2, isócrono en hardware
Profinet IO, de PROFIBUS & PROFINET International (PI), envía las E/S cíclicas como tramas RT directamente sobre Ethernet, sin IP, y usa UDP/IP solo para configuración, diagnóstico y datos acíclicos. Los dispositivos se describen con archivos GSDML y se identifican con un nombre de estación que la herramienta de ingeniería asigna con el protocolo DCP.
PI define tres clases de conformidad, cada una sobre la anterior:
- CC-A: datos cíclicos en tiempo real, alarmas y diagnóstico estándar, soporte de topología.
- CC-B: añade SNMP, para leer estadísticas de red y topología con herramientas estándar.
- CC-C: añade tiempo real isócrono (IRT), con ciclos de hasta 31,25 µs y un jitter de 1 µs aproximadamente, para control de movimiento y sincronización de variadores. IRT necesita soporte de hardware en cada dispositivo y switch del camino.
Media Redundancy Protocol (MRP) cierra la línea en anillo, y PROFIsafe transporta datos de seguridad. La puesta en marcha es más estructurada que con Modbus TCP: nombres, topología y archivos GSDML deben coincidir con el proyecto, y eso se recupera en un diagnóstico preciso.
Cómo elegir el fieldbus de una línea nueva en cinco preguntas
- ¿Qué marca de controlador usa la planta? Rockwell apunta a EtherNet/IP, Siemens a Profinet. Ir contra el ecosistema cuesta más que cualquier diferencia de protocolo.
- ¿Necesitas ejes sincronizados? El movimiento coordinado necesita Profinet IRT o CIP Sync con CIP Motion. Modbus TCP no está pensado para ello.
- ¿Las funciones de seguridad viajan por la red? Entonces necesitas PROFIsafe o CIP Safety con dispositivos certificados, o una seguridad cableada que el PLC solo lee.
- ¿Necesitas redundancia en anillo? Planifica MRP o DLR desde el diseño y compra dispositivos que lo soporten.
- ¿Es monitorización, energía o un enlace con el SCADA? Bastan Modbus TCP, MQTT u OPC UA, y cualquier controlador abierto puede ofrecerlos.
El SCADA y el MES rara vez usan el protocolo de la red de máquina
Pocas plantas usan un solo protocolo de punta a punta. Un patrón habitual: Profinet o EtherNet/IP en la red de máquina para el control en tiempo real, y Modbus TCP, MQTT u OPC UA un nivel por encima para el SCADA, el histórico y el MES, porque ese nivel necesita más compatibilidad que temporización de microsegundos. La comparativa de Modbus RTU, Modbus TCP y OPC UA trata ese nivel superior en detalle.
Un gateway que lee el controlador de máquina por un lado y publica Modbus TCP o MQTT por el otro suele ser el punto de partida de un retrofit o de un proyecto IIoT, sin tocar la red de máquina.
Qué protocolos puede usar un PLC basado en código abierto
| Protocolo | Hardware de Industrial Shields | Cómo |
|---|---|---|
| Modbus TCP | M-Duino (Ethernet), ESP32 PLC, Raspberry PLC, GateBerry | Librerías de código abierto, cliente y servidor. Mira Modbus TCP maestro en PLC Arduino y ESP32 y la guía Modbus para Raspberry PLC |
| Profinet | Raspberry PLC | Pila de código abierto p-net como IO device, o CODESYS como IO controller: Profinet en Linux y alarmas Profinet con CODESYS. Para uso comercial, revisa las condiciones de licencia de CODESYS. |
| EtherNet/IP | Raspberry PLC | Con CODESYS Control for Raspberry Pi SL, que incluye EtherNet/IP Scanner y Adapter. Revisa antes las condiciones de licencia de CODESYS: mira CODESYS en un Raspberry PLC. |
En una línea nueva, sigue el ecosistema de controladores existente. Para sacar datos de máquinas que ya funcionan con Profinet o EtherNet/IP, la vía más rápida suele ser un gateway como GateBerry, que lee el PLC de la máquina por una interfaz que ya ofrece (a menudo OPC UA, Modbus TCP o el protocolo del fabricante) y publica Modbus TCP o MQTT para la capa de informes. Así el retrofit no necesita una pila de fieldbus nativa en el nuevo controlador. Para elegir el controlador de ese retrofit, mira M-Duino o Ardbox para un retrofit y la gama M-Duino.
Llévalo a la práctica
Modbus TCP es la forma más rápida de conectar un PLC a un SCADA. Míralo en un proyecto real, en un simulador de red y como mapa de registros.
Caso de estudio
Cada seguidor informa. El SCADA ve todo el campo.
Un gateway por bloque publica cada fila de seguidores en un mapa de registros Modbus TCP fijo para el SCADA, y por MQTT para el servidor de operaciones.
Lee el caso de estudio
Simulador
Haz funcionar una red Modbus RTU y TCP y encuentra el fallo
Un M-Duino 21 pregunta a cuatro esclavos Modbus RTU por RS-485 y sirve los datos por Modbus TCP. Apaga un esclavo o cambia la velocidad y encuentra el fallo en las tramas.
Abre el simulador
PLC Solution Library
Un mapa de registros Modbus TCP para toda la planta
El mapa que expone un M-Duino en el puerto 502: bobinas para relés y reinicios, registros de retención para consignas y órdenes, registros de entrada para valores en vivo.
Ver el ejemplo
Preguntas frecuentes sobre EtherNet/IP, Profinet y Modbus TCP
¿Profinet es más rápido que EtherNet/IP?
Para E/S normales, ambos dan actualizaciones cíclicas del orden de milisegundos, y los dispositivos limitan el ciclo más que el protocolo. Para movimiento isócrono, Profinet IRT llega a ciclos de 31,25 µs con hardware IRT, y EtherNet/IP usa CIP Sync y CIP Motion para sincronizar los variadores.
¿Modbus TCP y Profinet pueden ir por la misma red?
Sí. Las tramas Profinet RT y el tráfico Modbus TCP pueden compartir switches, y las tramas Profinet RT llevan prioridad VLAN. Mantén moderada la carga Modbus TCP en las redes de máquina, y usa VLAN o redes separadas cuando la temporización sea crítica.
¿Modbus TCP necesita switches especiales?
No. Modbus TCP es tráfico TCP normal en el puerto 502 y funciona con cualquier switch Ethernet. Los switches industriales gestionados ayudan igualmente en diagnóstico, VLAN y segmentación.
¿Qué puertos usan EtherNet/IP y Modbus TCP?
Modbus TCP usa el puerto TCP 502, y el 802 para Modbus/TCP Security sobre TLS. EtherNet/IP usa el puerto TCP 44818 para mensajes explícitos y el puerto UDP 2222 para E/S implícitas. Profinet RT no usa puertos IP: sus tramas van directamente sobre Ethernet.
¿Un PLC basado en Arduino o Raspberry Pi puede hablar Profinet o EtherNet/IP?
Un Raspberry PLC puede ejecutar la pila de código abierto p-net como IO device Profinet, o CODESYS con sus componentes de fieldbus. Los PLC basados en Arduino y ESP32 usan Modbus TCP de forma nativa; en líneas Profinet o EtherNet/IP, pon un gateway entre la red de máquina y la capa de datos.
¿EtherNet/IP es lo mismo que Ethernet?
No. Ethernet es la capa física y de enlace. EtherNet/IP es un protocolo industrial de aplicación, CIP, que funciona sobre Ethernet con TCP y UDP. "IP" significa Industrial Protocol.