通过Modbus网关优化SCADA系统：现场总线应用的幽默之道

在数字化转型的浪潮中，数据收集与监控体系（SCADA）成为了电力行业不可或缺的一部分。它能够远程监测电子参数，为功率监测提供了强有力的支持。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，则支撑的是ModbusRTU协议。这就产生了一个互操作性问题。

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，但这种方法需要投入大量资源进行程序设计。此外，它也存在着效率低下的问题，因为每个串口只能处理一项请求-响应的操作，这会导致SCADA系统必须顺次等待每一次呼应，从而影响到数据收集的速度和效率。

因此，许多用户选择使用Modbus网关来轻松完成ModbusTCP和ModbusRTU协议之间的转换。那么，我们如何通过这些网关来优化我们的SCADA系统呢？下面我们将探讨三种不同的方式：

通明传输方式通讯

这是一种常见且简单方便的方式。但是，这种方式也有一个显著的问题，即每个串口只能在同一时刻执行一项请求-响应操作，因此，在大规模应用中会导致体系运行不稳定。例如，如果一个网关连接了128台设备，每次扫描可能需要很长时间，从第一个设备读取数据到最后一个设备读取数据之间可能存在巨大的时间差。

署理方式通讯

署理方式旨在克服通明传输方式的问题，使得网关可以独立地进行协议转换。一方面，网关可以作为RTUmaster自动轮询各个外设；另一方面，该网关还可以用作ModbusTCP服务器，被SCADA体系轮询。这使得署理模式成为提高通信效率的一个关键因素。

智能方式通讯

如果你对通明传输方式所需扫描时长感到不满意，那么优化当前体系就是你的最佳选择。MoxaMGateMB3660工业网格中的智能模式可以学习并记忆来自SCADA体系发来的所有指令。一旦学会某条指令，网络就像处于署理状态，就能够自动发送MODBUS请求到相关MODBUS设备。

因为数据保存在网络中，所以从存储器中获取MODBUS响应不会等待实际设备发送信息，有助于显著提升通信性能。你只需要点击WebConsole上的按钮，就能启动网络学习新功能。而对于Scada来说，由于只有从网络获取信息，不再需要等待实际装置回复，所以扫描速度大幅减少，而且由于实际装置现在只是被访问，并没有其他任务发生，所以其回复时间也缩短了。

方案好坏?一试便知

我们测试了一系列8/16口MGateMB3660-8/16系列工业網路桥，其中包括支持三种不同模式（即通明、署理和智能）的16口工業網路橋。在測試過程中，我們發現，当使用署理模式時，這些網路橋傳輸資料最快，只花41毫秒來檢索所有參數。而採用智能與傳統通明傳輸兩種方法則分別消耗312毫秒及7502毫秒。

此外，与采用代理或智能模式相比，采用传统直连传输方法收集到的数据质量并不一定更高，因为其较慢的扫描速度导致采样点数目远少于代理和智能两者。在图表上清晰可见，无论是在数量还是速度上，都证明了代理模式是最佳选项。如果要进一步改进现有的scada系统，则采用智能技术是一个成本效益最高的人工智慧解决方案。

综上所述，不管是想为您的新scada项目寻找最好的解决方案还是想对现有scada基础设施进行升级改造，您都应该考虑利用modbus gateway实现实时、快速且无缝的手动交互式接入，以确保您能够最大限度地提高您的业务流程，并让您的组织保持竞争力。