極有可能，您的自動(dòng)化應用程序憑借Modbus進(jìn)步。同樣可以肯定地說(shuō)，這種廣泛使用的工業(yè)通信協(xié)議遵循主從架構，將在未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內仍然是網(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易于安裝在現場(chǎng)設備中。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(wèn)題在于它們存在通信問(wèn)題，因此需要一個(gè)調解員來(lái)解決它們之間的問(wèn)題。因此，網(wǎng)絡(luò )工程師不斷爭搶正確的解決方案，以確保所有串行設備都能與SCADA主機通信。隨著(zhù)越來(lái)越多的串行設備連接到以太網(wǎng)，這已成為一個(gè)相關(guān)的問(wèn)題。

       除了這個(gè)不相容的問(wèn)題外，該領(lǐng)土還面臨其他挑戰。第一個(gè)挑戰涉及市場(chǎng)上大量的專(zhuān)有SCADA軟件。由于每個(gè)軟件程序為Modbus驅動(dòng)程序帶來(lái)了不同的支持能力，因此系統操作員將正確的產(chǎn)品與其網(wǎng)絡(luò )要求相匹配變得復雜。進(jìn)一步失去平衡是多個(gè)SCADA主機連續請求訪(fǎng)問(wèn)相同的Modbus RTU支持的設備。除上述所有內容外，運營(yíng)商還必須確保設備在關(guān)鍵任務(wù)應用中的響應速度更快。

       在本文中，我們將為這些挑戰提出解決方案。大多數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備。

       實(shí)現目標的鏈接

       目前，市場(chǎng)上擠滿(mǎn)了SCADA軟件，提供支持Modbus驅動(dòng)程序的不同功能。因此，您需要事先知道哪種SCADA軟件與您的系統完美匹配。常見(jiàn)于以下場(chǎng)景。

       1.帶有Modbus TCP驅動(dòng)程序的SCADA主機：協(xié)議轉換網(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支持的設備進(jìn)行通信。當網(wǎng)關(guān)收到Modbus TCP請求時(shí)，它會(huì )將數據包轉換為Modbus RTU數據包，并立即將其發(fā)送到支持Modbus RTU的設備。

       2.帶有Modbus RTU驅動(dòng)程序的SCADA主機 - 沒(méi)有內置串行端口： 如果您想使用現有的SCADA程序和設備，但您的原始SCADA主機沒(méi)有內置串行端口，可以使用串行設備服務(wù)器為遠程串行設備服務(wù)器上的串行端口構建虛擬COM端口連接到您的串行設備。此配置允許您通過(guò)串行設備服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)遠程串行設備，就像它具有本機COM端口一樣。串行設備服務(wù)器將在SCADA主機上安裝虛擬COM端口驅動(dòng)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端口的數據將傳輸到串行設備服務(wù)器的遠程串行端口。調制解調器信號的動(dòng)作也將以相同的方式處理。

       虛擬COM端口：訪(fǎng)問(wèn)遠程串行設備，就像SCADA主機擁有本機COM端口一樣。

       雖然串行設備服務(wù)器也可以將Modbus RTU設備連接到以太網(wǎng)，但網(wǎng)關(guān)解決方案幾乎可以滿(mǎn)足所有系統要求。您的主機必須能夠支持Modbus TCP連接。這應該不是問(wèn)題，因為如前所述，Modbus 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.多主機或冗余：除了啟用遠程訪(fǎng)問(wèn)外，以太網(wǎng)連接還提供多種連接訪(fǎng)問(wèn)功能。大多數網(wǎng)關(guān)最多可支持32個(gè)連接，這意味著(zhù)最多32個(gè)SCADA主機可以同時(shí)查詢(xún)Modbus-RTU支持的設備。雖然在這種情況下串行設備服務(wù)器很難提供網(wǎng)絡(luò )冗余，但由于大多數串行設備服務(wù)器不支持多個(gè)主設備，另一方面，網(wǎng)關(guān)沒(méi)有問(wèn)題。

       2.舊Modbus RTU HMI和新Modbus TCP SCADA系統的同時(shí)設備訪(fǎng)問(wèn)：雖然以太網(wǎng)連接提供易于部署的遠程訪(fǎng)問(wèn)，但有時(shí)您可能希望保持現有的本地HMI連接處于活動(dòng)狀態(tài)。問(wèn)題是設備上的串行端口已連接到網(wǎng)關(guān)，因此HMI連接沒(méi)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(lái)克服這一障礙。串口重定向器與路由器非常相似，因為網(wǎng)關(guān)可以根據從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，串行端口重定向器也可以使本地HMI連接保持活動(dòng)狀態(tài)。

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