数据收集与监控体系(SCADA)能够远程监测电子参数,在电力行业中被广泛应用。SCADA系统通常采用Modbus TCP等工业以太网协议,而在数据生成过程中,串口表计/终端设备支持的则是Modbus RTU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,用户倾向于使用网关来轻松实现Modbus TCP和Modbus RTU协议之间的转换。那么,网关在数据收集方面有哪些方式可用?哪种方式能提供最快的数据收集速度?
明线传输方式通讯
明线传输方式通讯通常是Modbus网关市场上的标准配置。这种设置可以简单方便地完成明线传输方式的转换;然而,明线传输方式通讯存在一个显著缺点: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:
如果一个网关仅连接几个串口表计/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,这会导致系统运行效率下降。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,上位机只能顺序处理多个同步请求,这将形成SCADA系统消耗过多时间来收集数据。例如,如果一个网关连接128台设备,上位机读取第一个和最后一个设备数据之间存在巨大的时长差异,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方式的问题,使得网关两端可以独立进行协议转换。一方面,每个串口都可以作为RTU master自动轮询外部设备;另一方面,该网关还可以作为Modbus TCP服务器,被上位机轮询支撑署理模式下的首要特点是带有内置存储器,这有助于完成无缝检索,并增加了上位机程序设计的灵活性。
对于体系集成商而言,无论何时如何轻松安装总是一个重心。在署理模式下作为RTU master的网关可以设置许多Modbus指令。为了节省安装时间,一些品牌支持CSV文件,可利用Excel轻松安装到网关。
智能方式通讯
如果您对明线传输模式所消耗的扫描时间感到不满,那么优化当前体系就是您的最佳选择。Moxa MGate MB3660 工业网络门户提供智能功能,可以学习并记忆从上位机发送到的每一条 Modbus 指令。一旦学会某条指令,门户就像处于署理状态,将自动发送 Modbus 请求至相关 Modbus 设备。
由于数据保存在门户内存中,上位机可直接从内存获取 Modbus 响应,无需等待 Modbus 设备回复,从而显著提升通信性能,您只需点击WebConsole上的按钮即可启动门户学习新功能。此时,对于上位机关注点集中的大幅缩短,以及对各个外设拜访时长的大幅缩短,都将成为过去。
方案好坏?一试便知
我们测试了8/16系列中的MGateMB3660-8/16系列16路工业网络门户三种类型— 通常、署理和智能 — 的高速交叉测试结果显示,在同样的条件下,与其它两种相比,当使用署理模式时,可以更快地访问所有参数,只需41毫秒。而智能模式则需要312毫秒,而普通清单则需要7502毫秒。
此外,与那些采用寄存器或智能策略进行轮询比较,不管怎样采取的是一种由旧时代遗留下来的技术手段,其效果并不总是一致如之所以看似精确但实际却未必准确,因为它们涉及较慢的心脏跳动周期,由此产生更多误差,比如图形展示了由于其低效率造成采样频率不足所导致的问题。
综述结果清晰:因为其高效且快速,它们适合用于任何规模范围内。大型项目尤其喜欢这些平台,因为它们使他们能够高效且有效地扩展他们现有的基础设施。如果你正在考虑升级你的现有基础设施,你应该考虑这类平台。这类产品允许你保持现有的投资,同时提高整体性能和速度。如果你正寻找一种简便且经济实惠的手段,则这是最好的选择。这不仅为你节省成本,而且提高了整体工作效率。你现在就开始吧!