通过Modbus网关优化SCADA系统的方法是什么探索Can总线介绍

数据收集与监控体系(SCADA)能够远程监测电子参数,广泛应用于功率监测领域。通常,SCADA系统采用Modbus TCP等工业以太网协议,而在生成重要数据的串口表计/终端设备中,支持的是Modbus RTU协议。

为了解决互操作性问题,一些用户会使用嵌入式计算机来完成所需的协议转换,但这种方法需要在程序设计上投入大量资源。因此,用户倾向于配置网关,以便轻松完成Modbus TCP和Modbus RTU协议之间的转换。那么,在什么情况下可以通过哪种方式进行数据收集呢?哪种方式能提供最快的数据收集速度?

明线传输方式通讯

明线传输方式通讯是许多Modbus网关商家提供的基本功能。这类网关简单易用,但明线传输方式通讯存在一个显著缺点:每个串口只能执行一次请求-应答操作,因此SCADA系统必须等待每次应答:

如果一个网关连接几个串口表计/终端设备,那么扫描时间可能不是大问题。但是在大规模应用中,这会导致系统运行不稳定。在这种情况下,大量设备通过RS-485接口以菊花链拓扑连接到网关的串口,每个网关只能顺序处理多个同步请求,这将导致SCADA系统消耗大量时间来收集数据。例如,如果一个网关连接128台设备,SCADA系统从第一个和最后一个设备读取数据之间存在巨大的时间差异。因此,减少扫描时间是优化网络通信的一个关键因素。

署理方式通讯

署理方式旨在克服明线传输方式的不足,使得两端都可以独立进行协议转换。一方面,网关上的每个串口都可以作为RTU master自动轮询外设;另一方面,该网关还可以作为Modbus TCP服务器,被SCADA 系统轮询支撑署理方式的主要特点是内置存储器,有助于无缝检索数据,并增加了对SCADA程序设计灵活性的支持。

对于企业而言,无论何时如何快速部署总是至高无上的。在署理模式下 作为RTU master 的 网络适配器 可以设置许多 Modbus 指令 来节省部署时长,一些品牌 支持CSV 文件,可以使用Excel轻松配置网络适配器。

智能模式通讯

如果您对明线传输模式下的扫描时间感到不满意,那么优化当前体系就是您的最佳选择。Moxa MGate MB3660 工业网络适配器 的智能模式能够学习并记忆来自 SCADA 系统发来的 Modbus 指令。一旦学会某条指令,该网络适配器就像处于署理模式一样自动发送 Modbus 请求到相关 Modbus 设备。

由于保存在网络适配器中的 数据 SCADA 系统 可以直接从存储中获得 Modbus 应答 无需 等待 Modus 设备 传递 数据,从而显著提升了通信性能 您只需通过WebConsole 上的一个按钮即可启动 网络适配器 学习新功能。当此时 数据只需从 网络适配经由 以太 网 继续至 上位机 时延也将大幅缩短。

方案好坏 一试便知 我们已对支持明、职和智能三种工作模型 MGate MB3660-8/16 系列 中的一款16 口工业网络适配者 进行了 协议 转换速度测试。在该测试中,每个外设均通过 RS485 接口 连接到 16 个不同的输入端点,每次读取 16 字节 的参数,所以 每次 测试 需要 收集2048 字节 的参数。

测试结果显示,在职角色下的工作模型 提供了最快 的速度,只需要41 毫秒 就 能够 检索 所有 参数。而智能 模式 和 明 线 通信 模型 分别 需要312 毫秒 和7502 毫秒。

此外,与职或智能工作模型相比,即使采用常规 明 线 通信 模型 也不能保证所有 数据 点 都 是 最准确 的,如图所示,由于扫描速率较慢,对采用的明 线 通信 模式 收集到的 数量 远远少于 职 和 智能 角色。

结果清晰地揭示 明 线 通信 因其所需 扫描 时间 长度 不 适合 大规模 应用。如果想构建全新的 SCADA 体系,则职角色是一个绝佳选择,其优势清楚:它能够迅速地扫描并以包形式发送数据。但若想利用较少成本和精力优化现有 SCADA 体系,则智能角色则成为首选。此文为转载文章,如涉及版权问题,请联系我们删除(QQ:2737591964),如有侵犯请谅解!

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