通过现场总线技术及其应用的Modbus网关来优化SCADA系统又如何

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,支持Modbus RTU协议的串口计表/终端设备则依赖于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实现所需的协议转换,但这种方法需要在程序设计上投入大量资源。因此,用户往往选择使用网关来轻松完成Modbus TCP和Modbus RTU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?哪种方式可以最快地收集数据?

明灯传输方式通讯

明灯传输方式通讯是许多Modbus网关提供的一项服务,可以简单方便地进行转换。但明灯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项请求-应答操作,因此SCADA系统必须顺次等待每次应答:

如果一个网关仅连接几个串口计表/终端设备,那么扫描时刻可能不是大问题。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,每次只能顺序响应多个同步请求,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,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。此外,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灯传输方式的缺点,使得网关两端都能独立进行协议转换。一方面,网关中的每个串口都可作为RTU master自动轮询各个外设;另一方面,该网关还可作为Modbus TCP服务器,被SCADA系统轮询。这一点体现在支撑署理方式的工业级别硬件,其带有内置存储器,有助于完成无缝检索,并增加了对SCADA程序设计灵活性的需求。

对于企业而言,将正确配置工业级别硬件总是至为重要。在署理模式下,由于它既可以作为RTU master设置许多Modbus指令,也能节省安装时间某些品牌提供CSV文件功能,即可利用Excel轻松配置网络接入。

智能模式通讯

如果您对明灯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系列工业级别网络接入器提供了一种智能模式,可以学习并记忆从SCADA发送来的每条指令。一旦学会某条指令,该网络接入器就会像处于署理模式一样自动发送MODBUS请求到相关MODBUS外设。

因为保存在网络接入器中的数据,不需要等待MODBUS外设回复,从而显著提升了通信性能。而且,您只需通过Web控制台上的按钮即可启动学习新功能。如果您的环境要求快速处理大量信息,则这个选项可能是一个更好的选择。

方案好坏?一试便知

我们对支持三种不同模型8/16口MGateMB3660系列中的16位工业级别网络接入器进行了高速测试,以评估其性能表现,其中包括来自不同的制造商提供给我们的几款产品。在这些测试中,我们发现,当使用代理或智能模型时,对所有参数检索所需的平均时间为41毫秒,而使用常规明灯模型则需要7502毫秒来完成相同任务。这显示出代理或智能模型具有比常规模型更高效率,更适合大型环境下的应用场景。此外,与其他两种方法相比,因为它们允许实时检查并以包形式发送消息,它们也更加准确。

结论很清楚:尽管代理或智能类型具备更快、更准确以及较低延迟特性,它们仍然是非常有效和高效的解决方案。如果您正在考虑升级现有的技术基础设施或者构建全新的基础设施,我建议考虑这类工具以提高整体生产力和客户满意度。你想要了解更多关于如何通过模拟你的运营流程优化你现有的scada平台吗?

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