數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控體系(SCADA)可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)電子參數(shù)，被廣泛用于功率監(jiān)測(cè)運(yùn)用中。其間，SCADA體系通常采用ModbusTCP等工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，而在監(jiān)測(cè)過(guò)程中生成重要數(shù)據(jù)的串口表計(jì)/終端設(shè)備支撐的卻是ModbusRTU協(xié)議。

為解決互操作性問(wèn)題，部分用戶會(huì)經(jīng)過(guò)嵌入式計(jì)算機(jī)完結(jié)所需的協(xié)議轉(zhuǎn)化，但該解決方案需要在程序設(shè)計(jì)上投入額定資源。因此，用戶會(huì)選擇布置網(wǎng)關(guān)，輕松完成ModbusTCP和ModbusRTU協(xié)議之間的轉(zhuǎn)化。那么網(wǎng)關(guān)有哪些方式可用于數(shù)據(jù)收集呢?哪種方式收集數(shù)據(jù)的速度最快?

1.通明傳輸方式通訊

通明傳輸方式通訊通常是Modbus網(wǎng)關(guān)商場(chǎng)的標(biāo)配。布置可以完成通明傳輸方式轉(zhuǎn)化的網(wǎng)關(guān)適當(dāng)簡(jiǎn)單方便;但是，通明傳輸方式通訊有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，每一個(gè)串口在同一時(shí)刻只能履行一項(xiàng)協(xié)議請(qǐng)求-呼應(yīng)的操作，因而SCADA體系必須順次等候每次呼應(yīng)：

若一個(gè)網(wǎng)關(guān)僅銜接幾個(gè)串口表計(jì)/終端設(shè)備，掃描時(shí)刻或許不是大問(wèn)題。但是在大規(guī)模運(yùn)用中會(huì)導(dǎo)致體系運(yùn)行失利。在這種情況下，大量設(shè)備經(jīng)過(guò)RS-485接口以菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)渑c網(wǎng)關(guān)的串口銜接，網(wǎng)關(guān)只能順次呼應(yīng)多個(gè)同步請(qǐng)求，這會(huì)形成SCADA體系消耗過(guò)多時(shí)刻來(lái)收集數(shù)據(jù)。比如，一個(gè)網(wǎng)關(guān)銜接128臺(tái)設(shè)備，SCADA體系讀取第一個(gè)和最后一個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)之間存在著巨大的時(shí)刻差。因此，減少掃描時(shí)刻是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通訊的一大關(guān)鍵因素。

2.署理方式通訊

署理方式旨在戰(zhàn)勝通明傳輸方式的缺點(diǎn)，使網(wǎng)關(guān)的兩端可以獨(dú)立進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)化。一方面，網(wǎng)關(guān)的每個(gè)串口都可作為RTUmaster自動(dòng)輪詢各個(gè)外表;另一方面，該網(wǎng)關(guān)還可用作ModbusTCP服務(wù)器，被SCADA體系輪詢。支撐署理方式的網(wǎng)關(guān)的首要特點(diǎn)是帶有內(nèi)置存儲(chǔ)器，這有助于完成數(shù)據(jù)無(wú)縫檢索，并且增加了SCADA程序設(shè)計(jì)的靈活性。

關(guān)于體系集成商而言，如何完成輕松裝備永遠(yuǎn)是重中之重。在署理方式下，作為RTUmaster的網(wǎng)關(guān)可以設(shè)置許多Modbus指令。為了節(jié)省裝備時(shí)刻，某些品牌的網(wǎng)關(guān)支撐CSV(逗號(hào)分隔值)文件，可運(yùn)用Excel輕松裝備網(wǎng)關(guān)。

3.智能方式通訊

假如您對(duì)通明傳輸方式網(wǎng)關(guān)所消耗的掃描時(shí)刻感到不滿，那么優(yōu)化當(dāng)前體系是您的最佳選擇。MoxaMGateMB3660工業(yè)網(wǎng)關(guān)的智能方式可以學(xué)習(xí)并記憶每一個(gè)從SCADA體系發(fā)來(lái)的Modbus指令。一旦學(xué)會(huì)某條指令，網(wǎng)關(guān)便好像處于署理方式，自動(dòng)發(fā)送Modbus請(qǐng)求到相關(guān)Modbus設(shè)備。

因?yàn)閿?shù)據(jù)保存在網(wǎng)關(guān)的存儲(chǔ)器中，SCADA體系可以直接從存儲(chǔ)器中獲得Modbus呼應(yīng)數(shù)據(jù)，無(wú)需等候Modbus設(shè)備傳遞數(shù)據(jù)，從而顯著提升了通訊功能。您只需經(jīng)過(guò)WebConsole上的一個(gè)按鈕便可啟動(dòng)網(wǎng)關(guān)的指令以學(xué)習(xí)新功能。關(guān)于SCADA體系而言，掃描時(shí)刻將會(huì)大大減少，因?yàn)榇藭r(shí)數(shù)據(jù)傳輸只需從網(wǎng)關(guān)經(jīng)由以太網(wǎng)傳至上位機(jī)。Modbus設(shè)備等候被拜訪的時(shí)刻也將大幅縮短。

方案好壞?一試便知

我們對(duì)支撐通明、署理和智能三種方式的8/16口MGateMB3660-8/16系列中的16口工業(yè)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了協(xié)議轉(zhuǎn)化速度測(cè)驗(yàn)。網(wǎng)關(guān)的16個(gè)串口均銜接八個(gè)外表，每個(gè)外表傳輸16字節(jié)的數(shù)據(jù)，所以每次測(cè)驗(yàn)共需收集2048字節(jié)的數(shù)據(jù)。

測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示，署理方式下的網(wǎng)關(guān)傳輸速度最快，檢索所有參數(shù)的時(shí)刻僅為41毫秒。而智能方式和通明傳輸方式則分別花費(fèi)了312毫秒和7502毫秒。

此外，與署理或智能方式的網(wǎng)關(guān)輪詢機(jī)制比較，經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)通明傳輸方式的網(wǎng)關(guān)收集的數(shù)據(jù)也并不一定愈加準(zhǔn)確。如下圖所示，因?yàn)閽呙杷俣嚷?jīng)過(guò)通明傳輸方式收集到的數(shù)據(jù)點(diǎn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于署理和智能方式。

明顯，測(cè)驗(yàn)的結(jié)果表明，通明傳輸方式因?yàn)槠渌璧膾呙钑r(shí)刻較長(zhǎng)，故不適合大規(guī)模運(yùn)用。若想架構(gòu)全新SCADA體系，署理方式是上佳之選。其長(zhǎng)處清楚明了：可以快速掃描并以數(shù)據(jù)包方式傳輸數(shù)據(jù)。但若想用較少的成本和精力優(yōu)化現(xiàn)有的SCADA體系，智能方式則是最佳選擇。

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