Задача по опросу большого количества Modbus RTU устройств из SCADA системы через сети Ethernet по Modbus TCP протоколу может быть не такой простой как кажется на первый взгляд.
В широкомасштабных критически важных задачах, таких как системы учета потребления 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:
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.
Инновационная технология опроса заключается в том, что MGate MB3660 может использовать внутренний буфер для самостоятельного опроса подключённых устройств. Каким образом этот метод позволяет сократить время опроса до 10мс – рассказано в данном видео.
В традиционных системах каждое полевое устройство опрашивается SCADA по очереди, из-за чего при опросе большого количества устройств возникает задержка, которая может быть критична.
Как ускорить опрос полевых устройств по Modbus в 10 раз и сэкономить? Узнайте из нашего видеоролика.
Выбрать нужную модификацию шлюза MGate MB3660 можно в каталоге.
Если у Вас есть вопросы по продукции МОХА, обращайтесь по телефону: +7 (495) 419-1201 или по e-mail: russia@moxa.pro
MTBF (среднее время между отказами) является индикатором надежности.
Для расчета значения MTBF MOXA использует стандарт Telcordia (ранее известный как Bellcore).
Значения MTBF можно посмотреть в карточке товара на нашем сайте или в спецификации на оборудование.
Вы также можете получить официальный отчет MTBF, направив обращение на нашу почту russia@moxa.pro
Метод основан на военном стандарте MIL-HDBK 217, но с изменениями и дополнениями для учёта параметров, полученных в режиме реальной коммерческой эксплуатации оборудования, и при этом также содержит обновленную информацию о надежности компонентов. Методика сфокусирована на прогнозировании надёжности системы с учётом характеристик отдельных составляющих путём присвоения различных значений интенсивности отказов каждому электронному компоненту, а также присвоением соответствующих значений интенсивности отказов для характерных стрессовых условий (например – температуры), определённых на основании анализа результатов стрессовых испытаний.
Хотя значение MTBF является показателем надежности, тем не менее, оно не отражает предполагаемый срок эксплуатации изделия.
Для MGate с версией прошивки выше 3.0 пароль по умолчанию: moxa
Для входа на веб-интерфейс MGate по умолчанию установлен логин: admin, пароль: moxa
Для сброса пароля и восстановления заводских настроек MGate нажмите и удерживайте кнопку Reset в течение 5 секунд.
Некоторые Modbus TCP Slave устройства не поддерживают работу с двумя TCP Master. В этом случае для опроса Modbus TCP Slave двумя TCP Master нужно использовать MGate с двумя портами Ethernet, например, MGate MB3170/3270 или MGate MB3660.
Читать далееДа, серия MGate MB3100/MB3200 поддерживает подключение до 16 TCP-master/клиент или 32 TCP-slave/сервер устройств.
Многопортовые MGate MB3660 поддерживают подключение до 256 TCP-master/клиент или 128 TCP-slave/сервер устройств.
Если необходимо, чтобы MGate был доступен по публичному IP-адресу, находясь при этом за NAT/Firewall, необходимо настроить функцию проброса портов на маршрутизаторе. Большинство маршрутизаторов поддерживают данную функцию.
В таблицах перечислены наиболее распространенные порты, необходимые для выполнения различных функций на шлюзах MGate.
Читать далееВ устройствах MOXA используется стандартная распайка интерфейса RS-485 для разъема DB9 Male.
Читать далееВ устройствах MOXA используется стандартная распайка интерфейса RS-232 для разъема DB9 Male.
Читать далееУ меня есть несколько устройств Modbus RTU, которые нужно опросить. Я могу использовать несколько команд Modbus, чтобы получить данные регистров, но это занимает слишком много времени. Может ли шлюз активно получать данные и объединять их в единый регистр, чтобы я мог получить все данные с помощью одной команды Modbus?
Читать далееДля обмена данными между двумя ведущими устройствами Modbus необходим шлюз, который может поддерживать режим ведущее устройство–ведущее устройство (master-master).
Читать далееХотя шлюз может справиться с такой задачей, помните, что пропускная способность последовательного порта остается неизменной. Если через один последовательный порт поступает несколько запросов, может возникнуть задержка, т.к. шлюз обрабатывает более ранние запросы первыми. Поэтому если вы хотите разрешить нескольким ведущим устройствам одновременный доступ к устройству Modbus RTU, сначала необходимо подобрать подходящее время опроса.
Читать далееБольшинство шлюзов обеспечивают гибкие настройки подключения TCP для доступа к нескольким устройствам Modbus RTU, подключенных к разным последовательным портам шлюза.
Существует три различных метода, основанных на механизме маршрутизации:
Прежде всего необходимо определить, какой драйвер Modbus на хосте SCADA вы хотите использовать.
Существует четыре возможных варианта:
Для преобразования протоколов Modbus RTU в Modbus ASCII необходимо использовать два шлюза MGate, соединенных Ethernet кабелем.
Одно из устройств подключается по Modbus RTU, другое по Modbus ASCII к последовательному порту. На стороне Ethernet один MGate настраивается в роли Modbus TCP Master, а другой Slave.
Важно убедиться, что ID ведомого устройства соответствует настройкам на MGate TCP Master.
Минимальный интервал опроса MGate MB3660 в режиме Agent - 10 мс.