在基于以太網的SCADA系統中獲取大量Modbus串行數據對于工程師來說可能是復雜且具有挑戰性的。除了易于使用的協議網關解決方案在Modbus串行和Modbus TCP協議之間進行轉換外,工程師還需要一種有效的方法來縮短大量串行設備的數據采集時間,以便大規模網絡快速順暢地運行。
工程師的困境
在大規模關鍵應用中,例如電力監控系統,SCADA系統無法等待現場設備逐個發送對同步數據采集請求的響應。想象一下現場300個串行儀表,只有一個Modbus網關用于檢索數據 - 完成輪詢周期至少需要30秒,這是不可接受的,因為跟蹤數據趨勢或分析故障并不容易。
此外,三到五秒的輪詢周期是一個常見的要求。因此,工程師通常會考慮部署多個Modbus網關以縮短輪詢周期。但是,這是一項代價高昂的工作,網絡需要的性能越好,需要的Modbus網關就越多。因此,工程師面臨這樣的困境:要么增加預算以達到要求,要么容忍歸因于傳統輪詢機制的低速串行數據采集。積極的投票節省了一天
主動輪詢旨在克服傳統循環輪詢機制的缺點,允許網關的每一側彼此獨立地進行通信。一方面,網關的每個串口都充當Modbus RTU主站,主動輪詢Modbus RTU從站,如功率計; 另一方面,網關用作Modbus TCP服務器,由SCADA系統輪詢。支持主動輪詢的網關的一個非常重要的功能是內部存儲器,便于無縫數據檢索。
主動輪詢具有幾個優點。它使輪詢周期比循環輪詢機制快10倍。只有Modbus TCP請求和Modbus TCP響應的持續時間才能構成掃描時間,因為SCADA系統無需在輪詢過程的Modbus RTU支路上等待。主動輪詢有兩種模式可以滿足不同的應用場景,即新設計系統的代理模式和現有系統擴展的智能模式。
用Agent模式構建新系統
新設計系統成功的關鍵是提高SCADA系統性能的門戶,提高SCADA程序設計的靈活性,并實現輕松配置。在代理模式下,網關支持主動輪詢機制以提高SCADA性能。此外,網關可以作為RTU主機實現許多Modbus命令。雖然這種容量在系統設計方面提供了很大的靈活性,但遺憾的是增加了配置任務。為了節省配置時間,支持逗號分隔值(CSV)文件的網關(可以使用MS Excel輕松配置并導入網關)絕對是一個很大的好處,特別是對于大范圍的部署。
用智能模式擴展現有系統
與新設計的系統不同,擴展現有系統需要快速而智能的方式來添加新設備,同時保持相同的輪詢性能,甚至實現更好的輪詢性能。通過智能模式,網關可以自動學習SCADA系統的Modbus命令,無需額外的命令設置,如代理模式。網關可以使用活動輪詢在每個串行端口中充當Modbus主站。對于那些已經運行一段時間且具有常規命令請求的系統,它是一個有用的功能。