通过Modbus网关优化SCADA系统的方法是什么怎么样才能正确理解CAN报文中的ID

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。

为了解决互操作性问题,一些用户会通过嵌入式计算机实现所需的协议转化,但这需要在程序设计上投入大量资源。因此,用户倾向于部署网关,以便轻松完成ModbusTCP和ModbusRTU协议之间的转换。那么,在什么情况下可以使用哪种方式进行数据收集呢?哪种方式能够提供最快的数据收集速度?

明线传输通讯

明线传输通讯是许多Modbus网关提供的基本功能。这类网关配置简单方便,但明线传输通讯存在一个显著缺点:每个串口只能同时处理一个请求-响应操作,因此SCADA系统必须顺序等待每次响应:

如果一个网关仅连接几个串口表计/终端设备,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接口以菊花链式拓扑与网关的串口连接,每次扫描会形成大量延迟。比如,如果一个网关连接128台设备,SCADA系统读取第一个和最后一个设备数据之间存在巨大的时间差。因此,减少扫描时间是优化网络通信的一大关键因素。

署理方式通讯

署理方式旨在克服明线传输通讯的缺点,使得网关两端可以独立进行协议转化。一方面,网关每个串口都可作为RTUmaster自动轮询各外设;另一方面,该网关还可作为ModbusTCP服务器,被SCADA体系轮询。

支撑署理方式的主要特点是内置存储器,有助于完成无缝检索,并增加了SCADA程序设计灵活性。

关于体系集成商而言,无论如何简化装备总是一个重心。在署理模式下,如若作为RTUmaster工作,可以设置多条Modbus指令,以节省装备时间,一些品牌甚至支持CSV文件,可用Excel轻松装备。

智能方式通讯

对于那些对明线传输带来的长时间扫描感到不满的人来说,对现有体系进行优化是个最佳选择。

MoxaMGateMB3660系列工业网有的智能模式可以学习并记忆来自SCADA发出的每一条指令。一旦学会某条指令,该模式就像署理模式那样自动发送请求到相关外设。

因为存储在本地存储器中的数据,可由SCADA直接从存储器获取,无需等待外设回复,从而显著提升了通信效率。你只需点击WebConsole上的按钮,便可启动学习新功能过程。此时,不仅降低了从Net至主机的带宽消耗,也缩短了MODBUS呼应延迟。

方案好坏?尝试一下吧!

我们对8/16系列中16位工业型MGateMB3660-8/16系列中的三种方法(清晰、管理及智能)执行测试,其中包括八个模块,每个模块均衔接八台外设,每台外设传送16字节信息,所以一次测试共需累积2048字节信息。

结果显示,在管理策略下的实验最快,最短为41毫秒。而智能策略则需要312毫秒,而清晰策略则达到7502毫秒。

此外,与管理或智能策略相较之下,即使采取清晰策略也未必能保证更准确的地面报告,因为其较慢的问题难免导致滞后:例如图示显示由于长期滞留无法捕捉更多地面报告点,因此不适合大规模实施。如果要建立全新的基础设施,则管理方法无疑是一选之首,其优势昭然若揭:快速且以包裹形式携带重要信息。但若要利用极小成本及精力来改进现有基础设施,那么再次考虑智慧手段就是最佳选择!

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