通过Modbus网关优化SCADA系统：Interbus现场总线的幽默之举

在功率监测领域，数据收集与监控体系（SCADA）以其远程监测电子参数的能力而广受青睐。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，却依赖于ModbusRTU协议。这就引出了一个问题：如何解决这两种协议之间的互操作性问题？

面对这一挑战，一些用户选择了通过嵌入式计算机来完成所需的协议转化，但这种方法需要投入大量程序设计资源。因此，他们选择使用布置网关，这样可以轻松地完成ModbusTCP和ModbusRTU协议之间的转化。

那么，什么样的方式可以用于数据收集呢？哪种方式能够让我们拥有最快的数据收集速度？

明灯传输方式通讯

明灯传输方式通讯是许多Modbus网关商家提供的一项标准功能。这种方案简单且方便，但它也有一个显著缺点：每个串口只能进行一项请求-响应操作，因此SCADA体系必须等待每次响应，这会导致在大规模应用中出现运行不稳定的情况。在菊花链式拓扑结构下，每个RS-485接口衔接多台设备时，网关只能顺序处理同步请求，从而形成了长时间等待读取数据的情况。

署理方式通讯

署理方式旨在克服明灯传输方式的问题，使得网关两端都能独立进行协议转换。一方面，它可以作为RTU master自动轮询各个外设；另一方面，它还可作为ModbusTCP服务器，被SCADA体系轮询。这类别支撑署理方式网络中的首要特点是内置存储器，有助于无缝检索并增加了SCADA程序设计上的灵活性。

对于企业来说，无论是在安装还是维护上，都希望能够尽可能简便。署理模式下，作为RTU master 的网关可以设置许多 Modbus 指令，以节省安装时间，一些品牌甚至支持CSV文件，可以用Excel轻松配置网关。

智能模式通讯

如果你对明灯传输模式下的扫描时间感到不满意，那么优化当前系统就是最佳选择。Moxa MGate MB3660 工业 网络管理器 的智能模式允许学习并记忆从 SCADA 系统发来的 Modus 指令。一旦学会某条指令，该网络管理器就会像处于署理模式一样自动发送 Modus 请求到相关 Modus 设备，因为这些指令保存在网络管理器中，所以 SCADA 系统直接从存储中获取呼应信息，不必等待 Modus 设备回复，从而显著提升通信效率。你只需点击 Web Console 上的一个按钮，就能启动学习新功能过程。此时，与其他三种方法相比，由于数据只需要经由以太网络从网络管理器至上位机流动，而不是要求所有设备随着一次性的批量读取操作一起工作，这将极大减少扫描时间，同时也减少了整个过程中的延迟，即使是最后一台设备，也不会因为排队等候读取指令而受到影响。

不同策略效果如何？测试一试！

我们为MGateMB3660系列16口工业 网络管理器 进行了一系列测试，以比较三个不同的策略性能表现。在这个实验中，我们将16个串口连接8台外设，每台外设发送16字节信息，因此每次实验需要向上位机汇报2048字节信息。

结果显示，在同样的条件下，比照明灯和智能两种策略，在执行相同任务所用的实际时间差异非常巨大，其中署理策略仅需41毫秒，而智能和明灯则分别耗费312毫秒及7502毫秒。

此外，与清晰或智能模型相比，那些基于清晰模型或实时调度原则实现的大型交换站，其收集到的关键参数数量远低于前两个模型。这进一步证明了尽管如此，大规模应用环境中清晰模型并不适合，因为它因其高昂的事务成本、较长的事务处理周期以及频繁的事务重复循环，以及其不能保证事务间隔足够短的问题难以解决。

综上所述，如若想构建全新的或改进现有系统，则代理技术是一个更好的选择。而对于希望利用较少成本和精力优化现有系统的情形，则智慧技术似乎更加合适。

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