Modbus мчится!

Увеличение производительности SCADA-системы с 10-кратным ускорением сбора Modbus-данных

Сбор большого количества данных с последовательных Modbus-устройств в Ethernet-системах SCADA порой бывает довольно трудоемкой задачей. При работе с большим количеством оконечных Modbus-устройств заказчикам требуется не только простой в использовании шлюз протоколов Modbus/RTU в Modbus TCP, но и решение по ускорению сбора данных с большого количества последовательных устройств. Это позволит широкомасштабным сетям работать гораздо быстрее и предотвратить сбои.

Сложный выбор инженера

В широкомасштабных критически важных задачах, таких как системы мониторинга электропитания, SCADA-системы не могут ждать, пока полевые устройства друг за другом пришлют ответ на одновременный запрос на получение данных. Представьте себе 300 полевых счетчиков и только один Modbus-шлюз для сбора данных – для завершения опроса потребуется не менее 30 секунд, что неприемлемо, поскольку будет непросто отследить динамические данные или выявить сбой.

Кроме того, общим требованием для таких систем является время опроса устройств – от 3 до 5 секунд. Поэтому инженеры обычно рассматривают возможность установки нескольких Modbus-шлюзов параллельно, чтобы сократить цикл опроса. Однако это довольно затратно, а для максимальной производительности системы потребуется установка чересчур большого количества шлюзов. На этом этапе инженеры сталкиваются с проблемой выбора: либо увеличивать бюджет для удовлетворения требований, либо допускать низкую скорость получения данных с последовательных устройств из-за долгого цикла опроса.

Быстрый опрос – продуктивная работа

Активный опрос, предназначенный для устранения недостатков традиционного механизма циклического обслуживания, позволяет каждой стороне шлюза производить опрос своих устройств независимо от работы другой стороны. Так, на одной стороне шлюза каждый последовательный порт шлюза выступает в качестве устройства Modbus RTU Master для опроса, например, счетчиков электроэнергии; другая сторона шлюза выступает в роли сервера Modbus TCP, опрашиваемого SCADA-системой.

Активный опрос имеет несколько преимуществ. Опрос устройств происходит в 10 раз быстрее, чем последовательный опрос по запросу. Время затрачивается только на обработку самого Modbus TCP-запроса и генерирование Modbus TCP-ответа, так как на этапе опроса SCADA-системе не нужно ждать, пока завершится процесс обмена данными на стороне Modbus RTU.

Другим преимуществом является то, что активный опрос позволяет передавать все данные, сгенерированные периферийными устройствами, буквально в несколько пакетов, не обслуживая каждое подключенное устройство индивидуальным пакетом. С точки зрения SCADA-системы шлюз представляет собой базу данных, из которой можно взять запрошенную информацию. При этом каждый последовательный порт шлюза, будучи устройством Modbus RTU Master, самостоятельно в фоновом режиме опрашивает различные подключенные счетчики для сбора данных из их регистров. Собранные данные постоянно хранятся во внутренней памяти шлюза, поэтому для передачи запрошенных данных требуется только TCP-канал и несколько пакетов вместо того, чтобы задавать множество команд опроса в SCADA-системе.

Активный опрос имеет два режима – режим Агент для вновь разработанных систем и Интеллектуальный режим для расширения существующей системы.

Режим Агент для создания новой системы

Ключом к успеху вновь создаваемой системы является шлюз, который повысит производительность SCADA-системы, увеличит удобство разработки SCADA-программы и обеспечит легкую настройку. В режиме Агент шлюзы поддерживают механизм активного опроса для улучшения производительности SCADA-системы. Шлюзу можно задать множество Modbus-команд для его работы в качестве устройства RTU Master. Высокая пропускная способность обеспечивает большую гибкость при разработке системы, но, к сожалению, увеличивает время на ее настройку. Чтобы сэкономить время на настройку, шлюзы поддерживают загрузку команд из CSV-файлов, с которыми можно легко работать с MS Excel, что определенно являются идеальным решением при развертывании широкомасштабной системы.

Интеллектуальный режим для расширения существующей системы

В отличие от создания новых систем, для расширения существующих требуется быстрый интеллектуальный способ добавления новых устройств при сохранении прежней скорости опроса или даже ее увеличении. Шлюзы, работающие в Интеллектуальном режиме, могут автоматически обучаться новым Modbus-командам, приходящим из SCADA-систем, без необходимости ручного ввода команд, как в случае режима Агент. Шлюзы могут использовать активный опрос, чтобы выступать в качестве ведущего устройства Modbus master для каждого последовательного порта. Это полезная функция для уже работающих систем, генерирующих типовые запросы с определенной периодичностью.

Решение Moxa

MGate MB3660 – высокоскоростной Modbus-шлюз компании Moxa с высокой плотностью портов и инновационным механизмом активного опроса, в котором реализованы как режим Агент, так и Интеллектуальный режим, что делает сбор данных в 10 раз быстрее по сравнению с традиционными механизмами, вне зависимости от того, разрабатываете вы новую систему или расширяете существующую. Чтобы узнать подробнее об инновационном методе опроса, скачайте брошюру по ссылке.

Получить подробную информацию об оборудовании, запросить устройство на тестирование или приобрести оборудование Вы можете у генерального партнёра Moxa Inc. в России ООО «Ниеншанц-Автоматика»: sales@moxa.ru, support@moxa.ru,
тел.: (495) 980-64-06, (812) 326-59-24, (343) 311-90-07, (383) 330-05-18.