Modbus网关大侠如何用三招秒杀SCADA系统的现场总线挑战
"Modbus网关大师:如何用三招秒杀SCADA系统的现场总线挑战?"
在数字化转型的浪潮中,数据收集与监控体系(SCADA)成为了电子参数远程监测的关键工具。它广泛应用于功率监测等领域。然而,SCADA系统通常采用ModbusTCP等工业以太网协议,而那些生成重要数据的串口表计/终端设备支持的是ModbusRTU协议。这就导致了互操作性问题。
为了解决这个问题,一些用户选择通过嵌入式计算机来实现协议转换,但这需要投入大量程序设计资源。因此,用户倾向于使用网关来轻松完成ModbusTCP和ModbusRTU协议之间的转换。那么,我们可以怎样通过这些网关优化我们的SCADA系统呢?
明灯传输方式通讯
明灯传输方式通讯是许多Modbus网关提供的一个基本功能,它简单方便。但是,这种方式有一个显著缺点:每个串口只能进行一项请求-响应操作,因此,在高并发情况下,会导致系统运行效率低下。在这种情况下,大量设备通过RS-485接口连接到网关,每次扫描都可能造成巨大的时间差。
署理方式通讯
署理方式旨在克服明灯传输方式的不足,使得网关两端可以独立进行协议转换。一方面,网关每个串口都可作为RTUmaster自动轮询外设;另一方面,该网关还可作为ModbusTCP服务器,被SCADA体系轮询。这使得署理方式具有内置存储器,有助于完成数据无缝检索,并增加了SCADA程序设计的灵活性。
智能方式通讯
如果您对明灯传输速度感到不满,那么优化当前体系就是您的最佳选择。MoxaMGateMB3660工业网管具备智能学习能力,可以学习并记忆来自SCADA体系发来的每条指令。一旦学会某条指令,网络就会像署理模式一样工作自动发送请求到相关外设。当数据保存在网络中的存储器中时,SCADA体系可以直接从存储器获取呼应数据,不需要等待外设回复,从而显著提升通信性能。此时,您只需点击WebConsole上的按钮即可启动网络学习新功能。
方案之好坏,我们一试便知。
我们对支撑三个不同方法8/16口MGateMB3660系列中的16口工业网络适配器进行了测试,其中包括16个串口,每个串口衔接八台外设,每次测试共需收集2048字节的数据。
结果显示,以署理为主模式下的网络传输速度最快,只花费41毫秒检索所有参数。而智能和明灯模式则分别耗时312毫秒和7502毫秒。
此外,与署理或智能模式相比,由于其较长的扫描时间,明灯模式收集到的数据点数量也远少于前两者,如图所示。
综上所述,对照测试结果,可见由于其较长扫描时间,无论是在成本还是效率上都不适合大规模运用。如果要构建全新的SCADA系统,则署理为主是首选;若想以较少成本和精力优化现有系统,则智能学习模型更受推荐。
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