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Modbus RTU转TCP协议转换需要注意的事项

2019-04-16

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  极有可能,您的自动化应用程序凭借Modbus进步。同样可以肯定地说,这种广泛使用的工业通信协议遵循主从架构,将在未来很长一段时间内仍然是网络的命脉。它的两种主要格式 - Modbus RTU和Modbus TCP(前者的修改版本) - 分别在基于串行的通信和基于以太网的连接中发挥作用。

  有许多原因证明了Modbus作为事实上的工业通信协议的地位。具体而言,Modbus RTU易于安装在现场设备中。此外,它还可以轻松进行故障排除,而且成本不高。Modbus RTU的堂兄,Modbus TCP,与以太网连接的原因相同。问题在于它们存在通信问题,因此需要一个调解员来解决它们之间的问题。因此,网络工程师不断争抢正确的解决方案,以确保所有串行设备都能与SCADA主机通信。随着越来越多的串行设备连接到以太网,这已成为一个相关的问题。

  除了这个不相容的问题外,该领土还面临其他挑战。第一个挑战涉及市场上大量的专有SCADA软件。由于每个软件程序为Modbus驱动程序带来了不同的支持能力,因此系统操作员将正确的产品与其网络要求相匹配变得复杂。进一步失去平衡是多个SCADA主机连续请求访问相同的Modbus RTU支持的设备。除上述所有内容外,运营商还必须确保设备在关键任务应用中的响应速度更快。

  在本文中,我们将为这些挑战提出解决方案。大多数解决方案都涉及在网络中嵌入网关,以确保您充分利用串行设备。

  实现目标的链接

  目前,市场上挤满了SCADA软件,提供支持Modbus驱动程序的不同功能。因此,您需要事先知道哪种SCADA软件与您的系统完美匹配。常见于以下场景。

  1.带有Modbus TCP驱动程序的SCADA主机:协议转换网关是这里最明显的解决方案。网关允许您使用Modbus TCP协议与Modbus RTU支持的设备进行通信。当网关收到Modbus TCP请求时,它会将数据包转换为Modbus RTU数据包,并立即将其发送到支持Modbus RTU的设备。

  2.带有Modbus RTU驱动程序的SCADA主机 - 没有内置串行端口: 如果您想使用现有的SCADA程序和设备,但您的​​原始SCADA主机没有内置串行端口,可以使用串行设备服务器为远程串行设备服务器上的串行端口构建虚拟COM端口连接到您的串行设备。此配置允许您通过串行设备服务器访问远程串行设备,就像它具有本机COM端口一样。串行设备服务器将在SCADA主机上安装虚拟COM端口驱动程序以创建虚拟COM端口。要启用虚拟COM端口,必须将串行设备服务器配置为虚拟COM模式。发送到此虚拟COM端口的数据将传输到串行设备服务器的远程串行端口。调制解调器信号的动作也将以相同的方式处理。

  虚拟COM端口:访问远程串行设备,就像SCADA主机拥有本机COM端口一样。

  虽然串行设备服务器也可以将Modbus RTU设备连接到以太网,但网关解决方案几乎可以满足所有系统要求。您的主机必须能够支持Modbus TCP连接。这应该不是问题,因为如前所述,Modbus TCP非常受欢迎且已得到广泛支持。以下是您需要使用指定网关解决方案的一些情况:

  1.多主机或冗余:除了启用远程访问外,以太网连接还提供多种连接访问功能。大多数网关最多可支持32个连接,这意味着最多32个SCADA主机可以同时查询Modbus-RTU支持的设备。虽然在这种情况下串行设备服务器很难提供网络冗余,但由于大多数串行设备服务器不支持多个主设备,另一方面,网关没有问题。

  2.旧Modbus RTU HMI和新Modbus TCP SCADA系统的同时设备访问:虽然以太网连接提供易于部署的远程访问,但有时您可能希望保持现有的本地HMI连接处于活动状态。问题是设备上的串行端口已连接到网关,因此HMI连接没有可用的串行端口。在这种情况下,一些网关提供串行端口重定向器来克服这一障碍。串口重定向器与路由器非常相似,因为网关可以根据从ID在不同的串口之间传输请求。

  即使添加了新的Modbus TCP SCADA系统,串行端口重定向器也可以使本地HMI连接保持活动状态。

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