数据收集与监控体系(SCADA)能够远程监测电子参数,在电力行业中应用广泛。SCADA系统通常采用Modbus TCP等工业以太网协议,而在数据传输过程中,生成的串口表计/终端设备支持的是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实现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?
明线传输方式通讯
明线传输方式通讯是许多Modbus网关提供的基本功能。这种方案简单方便,但存在一个显著缺点: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,那么扫描时间可能不是大问题。但是在大规模应用中,这将导致系统运行效率下降。在这种情况下,大量设备通过RS-485接口以菊花链式拓扑连接到网关的串口,网关只能顺序响应多个同步请求,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,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异。这表明减少扫描时间是优化网络通信的一大关键因素。
代理方式通讯
代理方式旨在克服明线传输方式的缺点,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自动轮询外设;另一方面,该网关还可作为Modbus TCP服务器,被SCADA系统轮询。支撑代理模式的网关具有内置存储器,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,无论是新装还是升级,都始终追求易用性。在代理模式下,可以设置很多Modbus指令,以节省安装时间。而某些品牌的产品支持CSV文件,可以用Excel轻松配置。
智能方式通讯
如果您对明线传输方式所需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 工业网络 gateway 的智能模式能够学习并记忆来自 SCADA 系统发来的 Modbus 指令。一旦学会某条指令,该 gateway 就像处于代理模式一样,自动发送 Modbus 请求到相关 Modbus 设备。
由于这些信息保存在 gateway 的存储器中,SCADA 系统可以直接从存储器获取 Modbus 响应,而无需等待 Modbus 设备返回数据,从而显著提升了通信性能。你只需要点击 Web Console 上的一个按钮,就能启动 gateway 学习新功能。此时,对 SCADA 系统而言,由于只需从 网络经由以太网络至上位机进行传递,所以仅需等待较短的一段时间。而且,即使没有连续不断地向所有 modbustcp slave 发送查询命令,它们也不会被忽略,因为他们已经被记录下来并准备好回答。
测试结果如何?
我们对MGateMB3660系列中的16路工业gateway进行了三种不同的protocol转换速度测试,其中包括八路外设,每路外设均发送16字节data所以每次测试共需收集2048字节data.
测试结果显示,在署理模式下的gateway速度最快,其检索所有参数所用的time仅为41毫秒;而智能和明线则分别花费312毫秒和7502毫秒.
此外,与署理或智能模式相比,更常见的事实是,即使使用更慢但更加普遍的事务事务事务事务事务事物物物物物水水水水 水分 分分 分分 分分 分分 分开开开 开 开 开 开
很清楚地显示出,从一开始就采纳署理或者智慧之选,你将获得更多优势。如果你想要构建全新的scada体系,则清晰可见:它能够快速检查,并且以包形式发送data。但若要利用较低成本和精力改善现有的scada体系,则智慧之选则更适合你。
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