極有可能，您的自動化應(yīng)用程序憑借Modbus進(jìn)步。同樣可以肯定地說，這種廣泛使用的工業(yè)通信協(xié)議遵循主從架構(gòu)，將在未來很長一段時間內(nèi)仍然是網(wǎng)絡(luò)的命脈。它的兩種主要格式 - Modbus RTU和Modbus TCP(前者的修改版本) - 分別在基于串行的通信和基于以太網(wǎng)的連接中發(fā)揮作用。
有許多原因證明了Modbus作為事實(shí)上的工業(yè)通信協(xié)議的地位。具體而言，Modbus RTU易于安裝在現(xiàn)場設(shè)備中。此外，它還可以輕松進(jìn)行故障排除，而且成本不高。Modbus RTU的堂兄，Modbus TCP，與以太網(wǎng)連接的原因相同。問題在于它們存在通信問題，因此需要一個調(diào)解員來解決它們之間的問題。因此，網(wǎng)絡(luò)工程師不斷爭搶正確的解決方案，以確保所有串行設(shè)備都能與SCADA主機(jī)通信。隨著越來越多的串行設(shè)備連接到以太網(wǎng)，這已成為一個相關(guān)的問題。
除了這個不相容的問題外，該領(lǐng)土還面臨其他挑戰(zhàn)。第一個挑戰(zhàn)涉及市場上大量的專有SCADA軟件。由于每個軟件程序?yàn)镸odbus驅(qū)動程序帶來了不同的支持能力，因此系統(tǒng)操作員將正確的產(chǎn)品與其網(wǎng)絡(luò)要求相匹配變得復(fù)雜。進(jìn)一步失去平衡是多個SCADA主機(jī)連續(xù)請求訪問相同的Modbus RTU支持的設(shè)備。除上述所有內(nèi)容外，運(yùn)營商還必須確保設(shè)備在關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中的響應(yīng)速度更快。
在本文中，我們將為這些挑戰(zhàn)提出解決方案。大多數(shù)解決方案都涉及在網(wǎng)絡(luò)中嵌入網(wǎng)關(guān)，以確保您充分利用串行設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的鏈接
目前，市場上擠滿了SCADA軟件，提供支持Modbus驅(qū)動程序的不同功能。因此，您需要事先知道哪種SCADA軟件與您的系統(tǒng)完美匹配。常見于以下場景。
1.帶有Modbus TCP驅(qū)動程序的SCADA主機(jī)：協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)是這里最明顯的解決方案。網(wǎng)關(guān)允許您使用Modbus TCP協(xié)議與Modbus RTU支持的設(shè)備進(jìn)行通信。當(dāng)網(wǎng)關(guān)收到Modbus TCP請求時，它會將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為Modbus RTU數(shù)據(jù)包，并立即將其發(fā)送到支持Modbus RTU的設(shè)備。
2.帶有Modbus RTU驅(qū)動程序的SCADA主機(jī) - 沒有內(nèi)置串行端口： 如果您想使用現(xiàn)有的SCADA程序和設(shè)備，但您的??原始SCADA主機(jī)沒有內(nèi)置串行端口，可以使用串行設(shè)備服務(wù)器為遠(yuǎn)程串行設(shè)備服務(wù)器上的串行端口構(gòu)建虛擬COM端口連接到您的串行設(shè)備。此配置允許您通過串行設(shè)備服務(wù)器訪問遠(yuǎn)程串行設(shè)備，就像它具有本機(jī)COM端口一樣。串行設(shè)備服務(wù)器將在SCADA主機(jī)上安裝虛擬COM端口驅(qū)動程序以創(chuàng)建虛擬COM端口。要啟用虛擬COM端口，必須將串行設(shè)備服務(wù)器配置為虛擬COM模式。發(fā)送到此虛擬COM端口的數(shù)據(jù)將傳輸?shù)酱性O(shè)備服務(wù)器的遠(yuǎn)程串行端口。調(diào)制解調(diào)器信號的動作也將以相同的方式處理。
虛擬COM端口：訪問遠(yuǎn)程串行設(shè)備，就像SCADA主機(jī)擁有本機(jī)COM端口一樣。
雖然串行設(shè)備服務(wù)器也可以將Modbus RTU設(shè)備連接到以太網(wǎng)，但網(wǎng)關(guān)解決方案幾乎可以滿足所有系統(tǒng)要求。您的主機(jī)必須能夠支持Modbus TCP連接。這應(yīng)該不是問題，因?yàn)槿缜八觯琈odbus TCP非常受歡迎且已得到廣泛支持。以下是您需要使用指定網(wǎng)關(guān)解決方案的一些情況：
1.多主機(jī)或冗余：除了啟用遠(yuǎn)程訪問外，以太網(wǎng)連接還提供多種連接訪問功能。大多數(shù)網(wǎng)關(guān)最多可支持32個連接，這意味著最多32個SCADA主機(jī)可以同時查詢Modbus-RTU支持的設(shè)備。雖然在這種情況下串行設(shè)備服務(wù)器很難提供網(wǎng)絡(luò)冗余，但由于大多數(shù)串行設(shè)備服務(wù)器不支持多個主設(shè)備，另一方面，網(wǎng)關(guān)沒有問題。
2.舊Modbus RTU HMI和新Modbus TCP SCADA系統(tǒng)的同時設(shè)備訪問：雖然以太網(wǎng)連接提供易于部署的遠(yuǎn)程訪問，但有時您可能希望保持現(xiàn)有的本地HMI連接處于活動狀態(tài)。問題是設(shè)備上的串行端口已連接到網(wǎng)關(guān)，因此HMI連接沒有可用的串行端口。在這種情況下，一些網(wǎng)關(guān)提供串行端口重定向器來克服這一障礙。串口重定向器與路由器非常相似，因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)可以根據(jù)從ID在不同的串口之間傳輸請求。
即使添加了新的Modbus TCP SCADA系統(tǒng)，串行端口重定向器也可以使本地HMI連接保持活動狀態(tài)。
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