Прежде всего необходимо определить, какой драйвер Modbus на хосте SCADA вы хотите использовать.

Существует четыре возможных варианта:

  1. Хост SCADA с драйвером Modbus TCP
  2. Хост SCADA с драйвером Modbus RTU — со встроенным последовательным портом
  3. Хост SCADA с драйвером Modbus RTU — без встроенного последовательного порта
  4. Хост SCADA с драйвером «Инкапсуляция Ethernet»

Вариант 1: Хост SCADA с драйвером Modbus TCP

Для данного варианта необходим преобразователь протоколов MGate. Вы можете использовать протокол Modbus TCP для связи с устройствами Modbus RTU через шлюз. На рынке устройств автоматизации доступно много «шлюзов Modbus», которые обеспечивают подключение через Modbus TCP для ведомых устройств Modbus TCP. Когда шлюз получает запрос Modbus TCP, он преобразует пакет в Modbus RTU и немедленно посылает его к устройствам Modbus RTU.

Подходят устройства: шлюзы MGate.

Вариант 2: Хост SCADA с драйвером Modbus RTU — со встроенным последовательным портом

Этот вариант подходит, если необходимо просто подключить существующий хост SCADA и устройства Modbus RTU к сети Ethernet. Если ваш хост SCADA оборудован последовательным портом, то с помощью пары шлюзов можно решить данную проблему. Как показано на схеме сети, шлюз MGate может преобразовывать пакет Modbus RTU в Modbus TCP и обратно. Если встроенный последовательный порт отсутствует, данное решение вам не подходит, воспользуйтесь вариантом 3.

Подходят устройства: шлюзы MGate.

Вариант 3: Хост SCADA с драйвером Modbus RTU — без встроенного последовательного порта

Если вы хотите пользоваться имеющимися программами и устройствами SCADA, но ваш хост SCADA не оснащен последовательным портом, используйте сервер последовательных устройств для создания виртуального COM-порта. Так вы сможете получить доступ к удаленным последовательным устройствам через сервер, причем функциональность будет соответствовать реальному COM-порту. Для создания «виртуального COM-порта» сервер последовательных устройств установит драйвер виртуального COM-порта на ваш хост SCADA. Чтобы активировать этот порт, установите сервер последовательных устройств в режим виртуального COM-порта. Все данные, передаваемые через него, будут отправляться на удаленный последовательный порт сервера последовательных устройств. Так как с точки зрения ОС и SCADA виртуальный COM идентичен реальному, вы можете отправить запрос Modbus RTU на него напрямую.

Подходят устройства: серии NPort – серверы последовательных интерфейсов.

Вариант 4: Хост SCADA с драйвером «Инкапсуляция Ethernet»

Если ваш хост SCADA не оснащен последовательным портом, а вы не хотите устанавливать драйвер виртуального COM-порта, то вместо этого вы можете использовать драйвер «Инкапсуляция Ethernet». Обратите внимание, что программное обеспечение SCADA должно поддерживать тип соединения «Инкапсуляция Ethernet». Использование драйверов «Инкапсуляция Ethernet» рекомендуется при наличии углубленных знаний о последовательных протоколах и протоколах TCP/IP.

Сервер последовательных устройств необходимо перевести в режим «Raw Socket» или «туннелирования», в котором при отправке SCADA пакетов Modbus RTU на устройства соединение между хостом и сервером последовательных устройств осуществляется через прозрачный канал TCP/IP или UDP без преобразования протокола. Сервер последовательных устройств необходимо корректно настроить, т.к. протокол Modbus RTU определяет конец пакета на основе пауз в передаче. Если пакет Modbus RTU будет разделён на два или более пакетов TCP/IP или UDP, вы можете столкнуться с некоторыми проблемами. Если вы не можете правильно настроить передачу пакетов между последовательными каналами и сетями Ethernet, рекомендуется использовать вариант со шлюзом (2) или виртуальным COM-портом (3).

Подходят устройства: серии NPort – серверы последовательных интерфейсов.

Хотя серверы последовательных устройств можно использовать для подключения устройств Modbus RTU к сети Ethernet, вариант со шлюзом (2) наиболее предпочтителен и удовлетворяет практически всем требованиям системы. Ваш хост должен поддерживать протокол Modbus TCP, но это редко вызывает проблемы, т.к. этот протокол очень популярен и широко распространен. Ниже описаны несколько ситуаций, в которых необходимо использовать представленный вариант со шлюзом:

Несколько ведущих устройств или резервирование сети

Подключение через Ethernet позволяет не только пользоваться удаленным доступом, но также поддерживает несколько соединений. Большинство шлюзов поддерживают до 32 соединений, т.е. 32 хоста SCADA могут одновременно запрашивать данные у устройств Modbus RTU. В данной ситуации обеспечить резервирование сети с помощью сервера последовательных устройств довольно сложно, т.к. большинство серверов не поддерживает несколько ведущих устройств, с другой стороны, использование шлюзов не вызовет никаких проблем.

Подходят устройства: шлюзы MGate.

Одно соединение для нескольких устройств Modbus RTU

Иногда необходимо использовать одно соединение на хосте SCADA для опроса нескольких устройств Modbus RTU, подключенных к разным последовательным портам. Шлюз является единственным решением, которое может воплотить такой механизм маршрутизации. Шлюзы с несколькими последовательными портами можно настроить, чтобы они отправляли запрос Modbus на соответствующий последовательный порт с учетом уникальных идентификаторов ведомых устройств. Север последовательных устройств не может справиться с такой сложной задачей.

Подходят устройства: шлюзы MGate.

Одновременный доступ к устройству со старого контроллера Modbus RTU и новой Modbus TCP SCADA

Хотя протокол Ethernet позволяет легко настроить удаленный доступ, иногда бывает необходимо сохранить существующие локальные соединения с контроллером или HMI. Проблема состоит в том, последовательный порт на устройстве уже подключен к шлюзу, поэтому последовательный порт для подключения HMI отсутствует. Для решения этой проблемы некоторые шлюзы оборудованы функцией «Serial Redirector». Эта система очень похожа на маршрутизатор тем, что шлюз может передавать запрос между различными последовательными портами на основе идентификатора ведомого устройства.

Подходят устройства: шлюзы MGate 3270 или MGate MB3660.

Вывод

Существует много вариантов преобразования Modbus между последовательным интерфейсом и Ethernet. Хотя в этом случае может использоваться такой простой вариант как прозрачная передача данных между последовательными и Ethernet портами, при работе с промышленными протоколами, например, Modbus, специальный шлюз подходит гораздо лучше.

Использование такого шлюза может потребовать больших первоначальных инвестиций, но он обеспечивает более стабильную связь в долгосрочной перспективе и способен распознавать пакеты Modbus для правильной обработки.

Товары из статьи

MGate MB3270MGate MB3270
MGate MB3270
2-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (2 x RS-232/422/485) в Modbus TCP (2 x Ethernet, 1 IP-адрес), монтаж на DIN-рейку
Цена со скидкой$725,84 42 741,96 ₽
MGate MB3660-8-2ACMGate MB3660-8-2AC
MGate MB3660-8-2AC
8-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (8 x RS-232/422/485) в Modbus TCP (2 x Ethernet, 2 IP-адреса), монтаж в 19" стойку, два входа питания AC
Цена со скидкой$1 911,67 112 570,98 ₽

Рекомендованные продукты

На складе
MGate MB3170MGate MB3170
MGate MB3170
1-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (1 x RS-232/422/485) в Modbus TCP (2 x Ethernet, 1 IP-адрес), монтаж на DIN-рейку
Цена со скидкой$420,07 24 736,33 ₽
На складе
MGate MB3480MGate MB3480
MGate MB3480
4-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (4 х RS-232/422/485) в Modbus TCP, с адаптером питания
Цена со скидкой$846,25 49 832,45 ₽
На складе
MGate MB3180MGate MB3180
MGate MB3180
1-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (1 x RS-232/422/485) в Modbus TCP, с адаптером питания
Цена со скидкой$310,64 18 292,41 ₽
На складе
MGate MB3270MGate MB3270
MGate MB3270
2-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (2 x RS-232/422/485) в Modbus TCP (2 x Ethernet, 1 IP-адрес), монтаж на DIN-рейку
Цена со скидкой$725,84 42 741,96 ₽
На складе
MGate MB3170IMGate MB3170I
MGate MB3170I
1-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (1 x RS-232/422/485) в Modbus TCP (2 x Ethernet, 1 IP-адрес), гальваническая изоляция 2 кВ, монтаж на DIN-рейку
Цена со скидкой$490,26 28 869,55 ₽
На складе
MGate MB3170-TMGate MB3170-T
MGate MB3170-T
1-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (1 x RS-232/422/485) в Modbus TCP (2 x Ethernet, 1 IP-адрес), монтаж на DIN-рейку, -40..+75C
Цена со скидкой$562,49 33 122,90 ₽
MGate MB3660I-16-2ACMGate MB3660I-16-2AC
MGate MB3660I-16-2AC
16-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (16 x RS-232/422/485 с изоляцией 2 кВ) в Modbus TCP (2 x Ethernet, 2 IP-адреса), монтаж в 19" стойку, два входа питания AC
Цена со скидкой$3 263,05 192 148,61 ₽
MGate MB3660-16-J-2ACMGate MB3660-16-J-2AC
MGate MB3660-16-J-2AC
16-портовый преобразователь Modbus RTU/ASCII (16 x RS-232/422/485 разъем RJ45) в Modbus TCP (2 x Ethernet, 2 IP-адреса), монтаж в 19" стойку, два входа питания AC
Цена со скидкой$2 414,09 142 156,59 ₽

Недавно просмотренные