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协议的串口表计/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

明灯传输方式通讯通常是Modbus网关市场上的标配。配置这样的网关简单方便，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表计/终端设备，扫描时刻可能不是大问题。但是在大规模应用中，这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，大型网关只能顺序响应多个同步请求，这会造成SCADA系统消耗过多时间来收集数据。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。此外，加快扫描速度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，使得两端都能独立进行协议转换。一方面，每个串口都可以作为RTU master自动轮询各个外设；另一方面，该网关还可用作Modbus TCP服务器，被SCADA系统轮询支撑署理模式的首要特点是内置存储器，这有助于完成无缝检索，并且增加了SCADA程序设计的灵活性。

对于体系集成商而言，将产品轻松安装永远是一个重中之重。在署理模式下作为RTU master 的网gate 可以设置许多 Modbus 指令，以节省装备时间，一些品牌还提供CSV文件，可以使用Excel轻松配置。

智能方式通讯

如果您对明灯传输方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 gate 的智能功能可以学习并记忆每条从 SCADA 系统发送来的 Modbus 指令。一旦学会某条指令， gate 就像处于署理模式一样自动发送 Modbus 请求到相关 Modbus 设备。

因为保存在 gate 存储器中的数据，当 SCADA 系统直接从存储器获取 Mod bus 应答时，不必等待 Mod bus 设备返回信息，从而显著提升了通信效率。当你通过 Web Console 上的一个按钮启动 gate 学习新功能时，你只需做一次动作。这将使得 SC ADA 系统的大量工作变得更加高效，因为现在只需要从 gateway 经由以太网络发送至主机，而不再需要等待来自其他地方或许较慢回复。

方案好坏?一试便知

我们对支持三种不同的8/16位MGateMB3660系列中的16位工业 网络 Gate 进行了实验，以测试其 protocol 转换速度。这款 16 位工业 网络 Gate 具有 16 个 Serial Port 每个都连结八台 Device，每台 Device 都传送 16 字节 数据，所以每次测试共需收取2048字节 数据。

结果显示，在签约 mode 下该 Gate 的高速率为41毫秒。而智能 mode 和明灯 transmission 却分别花费312毫秒和7502毫秒进行相同任务。

此外，与签约或智能mode 相比，由于其更长更慢的事务处理周期，即使是基于常规明灯 transmission 的Gate 也无法保证所有参数被准确地捕获，如图所示，因为它花费更多时间进行扫描，它捕捉到的参数数量远低于签约和智能mode下的数量。

综上所述，无疑显示出这个研究结果清楚地揭示了为什么尽管如此有效但仍然不可接受的是基于事务处理周期长、效率低下的常规明灯 Transmission 模式。在构建全新的 SC ADA 系统的情况下，有望采用一种称为“签约”或者说“实时”的通信模型，其优势清晰可见：能够快速扫描并以包形式向主站发放消息。但若想利用较少成本和精力去改进现有的 SC ADA 系统，则“智能”模块成为最佳选择之一。不论如何，本文只是提出了几种可能提高效率的手段，同时也引起了一些关于这些技术如何结合实际运用的问题。如果你感兴趣，我们很乐意进一步探讨这些话题——例如，我们怎么样把这套工具融合到你的具体需求当中？让我们一起探索这一切！