Опросить большое количество Modbus RTU устройств из SCADA системы по сети Ethernet и Modbus TCP протоколу не такой просто как кажется на первый взгляд.
В крупномасштабных системах учета электропотребления или мониторинга нагрузки SCADA системы не успевают дождаться ответа от конечного устройства, потому что опрос каждого устройства идет последовательно, а опрос всех устройств занимает большое количество времени. Пока SCADA снова начнет опрашивать первое устройство данные на нем могут несколько раз измениться.
Для примера однократный опрос 300 Modbus RTU устройств может занимать до 30 секунд, что не приемлемо в системах отслеживания трендов и анализа сбоев оборудования.
Обычно в требованиях прописывается цикл опроса всех устройств от 3 до 5 секунд.
Самое простое решение — это увеличить количество шлюзов, что сократит цикл опроса, но потребует дополнительных затрат на приобретение новых шлюзов.
Получается мы либо допускаем обновление данных через больший промежуток времени (возможна недостоверность данных), либо закладываем в бюджет дополнительные средства на приобретение шлюзов.
Компания MOXA предлагает шлюз MGate MB3660 с активным опросом Modbus RTU устройств для решения этой задачи. Шлюз имеет 8 или 16 СОМ портов.
Со стороны Modbus RTU шлюз выступает в роли Master устройства и активно опрашивает конечные устройства. Обновленные данные будут храниться во внутренней памяти шлюза. Со стороны Modbus TCP шлюз выступает в роли Modbus TCP Server устройства, что позволяет соединить шлюз со SCADA системой и SCADA будет получать данные из памяти шлюза, а не опрашивать конечные устройства последовательно.
Активный опрос Modbus RTU устройств шлюзом позволяет в 10 раз увеличить скорость обновления данных по сравнению с обычным подходом последовательного опроса устройств SCADA системой через один шлюз.
Шлюз MB3660 имеет 3 режима работы:
- Прозрачный режим, шлюз просто конвертирует команды Modbus RTU в Modbus TCP
- Режим Агента с активным опросом Modbus RTU устройств
- Интеллектуальный режим с активным опросом Modbus RTU устройств
В режиме Агента пользователю необходимо вручную настроить регистры, которые будет опрашивать шлюз. Для удобства это можно сделать через файл настроек в формате CSV.
В Интеллектуальном режиме ничего настраивать не нужно, шлюз автоматически определяет какие регистры опрашивать (после первой команды от SCADA) и в дальнейшем сам опрашивает эти регистры.
Для примера, MOXA протестировала скорость работы шлюза MGate MB3660 следующим образом.
К каждому порту 16 портового шлюза MGate MB3660-16 подключим по 8 счетчиков электроэнергии и будем считывать с каждого 16 байтов данных. Всего получается необходимо получить 2048 байт данных (16 байт х 8 счетчиков х 16 портов).
В режиме Агента полный цикл опроса занял всего 799 мс.
В Интеллектуальном режиме 840 мс.
А при последовательном опросе каждого счетчика в прозрачном режиме потребовалось 7725 мс, почти 8 секунд!
Как видно из таблицы, один шлюз MGate MB3660 позволяет в 10 раз быстрее получать данные по сравнению с последовательным опросом конечных устройств, сэкономить бюджет (не нужно покупать несколько шлюзов) и сэкономить время на настройку шлюза.
В дополнение к этому шлюз MGate MB3660 позволяет гибко настраивать свою роль Master/Slave в сетях Modbus RTU/TCP, что позволяет иметь несколько Master устройств в одном проекте.
Основные характеристики шлюза MGate MB3660:
- Поддерживает подключение до 256 Modbus TCP Master/Сlient устройств
- Позволяет опрашивать до 128 Modbus TCP Slave/Server устройств
- Позволяет физически подключить более 248 Modbus RTU Slave устройств
- Позволяет подключить 1 Modbus RTU Master на каждый СОМ порт
- Наличие 2 Ethernet портов с разными IP адресами
- Наличие дублированного входа питания DC или AC
- Изоляция СОМ портов 2 кВ (для моделей с индексом “I”)
Выбрать нужную модификацию шлюза MGate MB3660 можно в каталоге.
В оригинальной статье вы можете ознакомиться с руководством пользователя и спецификацией.
Если у Вас есть вопросы по продукции МОХА, обращайтесь по телефону:+7 (495) 419-1201 или по e-mail: russia@moxa.pro
