怎样通过Modbus网关优化SCADA系统

数据收集与监控体系(SCADA)可以远程监测电子参数，被广泛用于功率监测运用中。其间，SCADA体系通常采用ModbusTCP等工业以太网协议，而在监测过程中生成重要数据的串口表计/终端设备支撑的却是ModbusRTU协议。

为解决互操作性问题，部分用户会经过嵌入式计算机完结所需的协议转化，但该解决方案需要在程序设计上投入额定资源。因此，用户会选择布置网关，轻松完成ModbusTCP和ModbusRTU协议之间的转化。那么网关有哪些方式可用于数据收集呢?哪种方式收集数据的速度最快?

1.通明传输方式通讯

通明传输方式通讯通常是Modbus网关商场的标配。布置可以完成通明传输方式转化的网关适当简单方便;但是，通明传输方式通讯有一个显著的缺点，每一个串口在同一时刻只能履行一项协议请求-呼应的操作，因而SCADA体系必须顺次等候每次呼应：

若一个网关仅衔接几个串口表计/终端设备，扫描时刻或许不是大问题。但是在大规模运用中会导致体系运行失利。在这种情况下，大量设备经过RS-485接口以菊花链式拓扑与网关的串口衔接，网关只能顺次呼应多个同步请求，这会形成SCADA体系消耗过多时刻来收集数据。比如，一个网关衔接128台设备，SCADA体系读取第一个和最后一个设备数据之间存在着巨大的时刻差。因此，减少扫描时刻是优化网络通讯的一大关键因素。

2.署理方式通讯

署理方式旨在战胜通明传输方式的缺点，使网关的两端可以独立进行协议转化。一方面，网关的每个串口都可作为RTUmaster自动轮询各个外表;另一方面，该网关还可用作ModbusTCP服务器，被SCADA体系轮询。支撑署理方式的网关的首要特点是带有内置存储器，这有助于完成数据无缝检索，并且增加了SCADA程序设计的灵活性。

关于体系集成商而言，如何完成轻松装备永远是重中之重。在署理方式下，作为RTUmaster的网关可以设置许多Modbus指令。为了节省装备时刻，某些品牌的网关支撑CSV(逗号分隔值)文件，可运用Excel轻松装备网关。

3.智能方式通讯

假如您对通明传输方式网关所消耗的扫描时刻感到不满，那么优化当前体系是您的最佳选择。MoxaMGateMB3660工业网关的智能方式可以学习并记忆每一个从SCADA体系发来的Modbus指令。一旦学会某条指令，网关便好像处于署理方式，自动发送Modbus请求到相关Modbus设备。

因为数据保存在网关的存储器中，SCADA体系可以直接从存储器中获得Modbus呼应数据，无需等候Modbus设备传递数据，从而显著提升了通讯功能。您只需经过WebConsole上的一个按钮便可启动网关的指令以学习新功能。关于SCADA体系而言，扫描时刻将会大大减少，因为此时数据传输只需从网关经由以太网传至上位机。Modbus设备等候被拜访的时刻也将大幅缩短。

方案好坏?一试便知

我们对支撑通明、署理和智能三种方式的8/16口MGateMB3660-8/16系列中的16口工业网关进行了协议转化速度测验。网关的16个串口均衔接八个外表，每个外表传输16字节的数据，所以每次测验共需收集2048字节的数据。

测验结果显示，署理方式下的网关传输速度最快，检索所有参数的时刻仅为41毫秒。而智能方式和通明传输方式则分别花费了312毫秒和7502毫秒。

此外，与署理或智能方式的网关轮询机制比较，经过传统通明传输方式的网关收集的数据也并不一定愈加准确。如下图所示，因为扫描速度慢，经过通明传输方式收集到的数据点要远远少于署理和智能方式。

明显，测验的结果表明，通明传输方式因为其所需的扫描时刻较长，故不适合大规模运用。若想架构全新SCADA体系，署理方式是上佳之选。其长处清楚明了：可以快速扫描并以数据包方式传输数据。但若想用较少的成本和精力优化现有的SCADA体系，智能方式则是最佳选择。

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