数据收集与监控体系(SCADA)通过远程监测电子参数,在电力行业中应用广泛。SCADA系统通常采用ModbusTCP等工业以太网协议,而在生成重要数据的串口表计/终端设备上,支持的是ModbusRTU协议。
为了解决互操作性问题,用户可能会选择嵌入式计算机进行协议转换,但这需要在程序设计上投入大量资源。因此,用户会选择使用网关来轻松完成ModbusTCP和ModbusRTU协议之间的转换。那么网关有哪些方式可以用于数据收集呢?哪种方式能够提供最快的数据收集速度?
明灯传输方式通讯
明灯传输方式通讯是许多Modbus网关商家提供的基本功能,它们简单且方便。但明灯传输方式存在一个显著缺点:每个串口只能同时执行一次请求-响应操作,因此SCADA系统必须等待每次响应。
如果一个网关连接几个串口表计/终端设备,那么扫描时刻可能不是问题。但是在大规模应用中,这将导致系统运行不稳定。在这种情况下,大量设备通过RS-485接口以菊花链拓扑结构连接到网关的串口,每次顺序响应都会形成对SCADA系统时间消耗过多的问题。例如,如果一个网关连接128台设备,读取第一个和最后一个设备之间就存在巨大的时间差异。因此,减少扫描时长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灯传输方式的一些缺点,使得两个方向都能独立进行协议转换。一方面,每个串口都可以作为RTU master自动轮询外部;另一方面,该网关也可以作为ModbusTCP服务器,被SCADA系统轮询。这使得支撑署理模式的网关具有内置存储器,有助于无缝检索数据,并增加了对SCADA程序设计的灵活性。
对于如何轻松配置装备而言,对于那些希望提高效率的人来说,是重中之重。在署理模式下,可以设置很多不同的Modbus指令,以节省装备时间。此外,一些品牌还支持CSV文件,可使用Excel轻松配置装备。
智能模式通讯
如果您不满意由明灯传输所消耗的大量扫描时长,那么优化当前体系就是您的最佳选择。MoxaMGateMB3660系列工业网gate 的智能模式可以学习并记忆来自SCADA 系统发来的每一条 Modbus 指令。一旦学会某条指令,该门禁便像处于署理状态一样,无需等待从MODBUS 设备获取呼应,从而显著提升了通信功能。你只需通过WebConsole上的按钮启动学习新功能即可。此时,由于数据保存在门禁本地存储器中,上位机直接从存储器获得MODBUS 呼应信息,不再需要从MODBUS 设备获取,从而极大地缩短了通信过程中的延迟。
方案好坏?一试便知
我们测试了8/16口MGateMB3660-8/16系列中的16口工业门禁,其中包括三种不同类型——清晰、策略和智能——进行了一次高速测试。在测试过程中,我们发现策略型门禁能够实现最快速度,其检索所有参数仅需41毫秒。而智能型和清晰型则分别花费312毫秒和7502毫秒。这意味着,在同样的条件下,即相同数量相同长度字节数字被要求发送至同一位置,将会产生更高效率或更慢速结果。
此外,与基于策略或智能模型相比,更为基础级别清晰模型未必能提供更加准确或详细的情况报告,因为其所采用的检查方法较慢,从而无法捕捉到更多相关信息,如图所示,这使得该方法并不适合大规模运用。如果想要构建全新的Scada 体系,则基于策略模型似乎是一个更好的选择,因为它既快速又有效。不过,如果你想要利用较少成本及精力去改进现有的Scada 系统,那么基于智能模型则是个绝佳选项。
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