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ModbusTCP等工业以太网协议，而在数据生成过程中，由串口表计/终端设备支持的ModbusRTU协议。在解决互操作性问题时，一些用户会通过嵌入式计算机进行协议转化，但这种方法需要在程序设计上投入大量资源。因此，用户倾向于使用网关来轻松完成ModbusTCP和ModbusRTU协议之间的转换。

那么，网关如何用于数据收集呢？哪种方式可以最快地收集数据？

明显传输方式通讯

明显传输方式通讯是许多Modbus网关商业模式中的标准配备。设置这样的网关可以简单且方便，但明显传输方式通讯存在一个显著缺点：每个串口只能处理一项请求-响应的操作，因此SCADA系统必须顺序等待每次响应：

对于连接几个串口表计/终端设备的小规模应用，这可能不是问题。但是在大规模应用中，它会导致系统运行不稳定。在这种情况下，大量设备通过RS-485接口以菊花链式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，读取第一个和最后一个设备之间有巨大的时间差异，因此减少扫描时间是优化网络通信的一个关键因素。

授权方式通讯

授权方式旨在克服明显传输方式的缺点，使得两个方向都能独立进行协议转换。一方面，网关的每个串口都可以作为RTUmaster自动轮询外部设备；另一方面，该网gate还可以作为ModbusTCP服务器被SCADA系统轮询。支撑授权方式的首要特点是内置存储器，有助于无缝检索并增加了对SCADA程序设计灵活性的能力。

关于体系集成商而言，将产品轻松安装永远是重中之重。在授权模式下，被设定为RTUmaster 的netgate 可以设置很多 Modbus 指令，以节省安装时间，一些品牌支持CSV文件，可以用Excel轻松配置netgate。

智能方式通讯

如果您对明确传输速度感到不满意，那么优化当前体系就是您的最佳选择。MoxaMGateMB3660工业NetGate智能功能允许学习并记忆来自 SCADA 系统发来的 Modus 指令。一旦学会某条指令，该 netgate 就像处于授权模式一样自动发送 Modus 请求到相关 Modus 设备。

由于保存在 netgate 存储器中的数据，可以直接从存储器获得，从而提高了通信性能，只需通过 WebConsole 上的一个按钮即可启动学习新功能。这意味着 SCADA 系统扫描时长将大幅缩短，因为只需从 netgate 经由以太网络发送至上位机，同时减少了等待被访问时长。

方案好坏？一试便知

我们测试了8/16系列MGateMB3660-8/16系列16口工业NetGate三种不同的 protocol 转换速度——明确、授权和智能三个模型，其中包括 8 个 RS232 和 8 个 RS485 端口，每个端口均链接八台外部模块，每次测试共需采集2048字节数据。

结果显示，在所有参数检索所用的时间仅为41毫秒，而智能和明确则分别需要312毫秒和7502毫秒。此外，与授权或智能 NetGate 相比，由于其更高效的大量轮询机制，不论是否按照标准配置或者根据实际需求调整，对清晰度没有影响，如图所示，因为滤波速度慢，其采集到的更多数目要远低于其他两种方法。

这些实验结果清楚地表明，因其较长的扫描周期，即使按照标准配置也并不适合大规模运用。如果想建立全新的 SCADA 体系，则基于署理模式是一个理想选项，其优势突出：能够快速扫描并以包装形式发送数据。但若想利用较少成本及精力优化现有 SCADA 体系，则基于智慧模型则成为最佳选择。