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臺灣進聯在Modbus 網關中的應用

臺灣進聯在Modbus 網關中的應用


modbus網關是工業自動化系統的一個網絡集線器通信協議轉換設備,下與智能儀表連接,將下位儀表的數據采集到modbus網關,上與計算機網絡連接,按Modbus Tcp協議規約與網絡計算機通信。

Modbus協議分為兩種,一種是基于RS485的Modbus RTU(或ASCII),另外一種是基于以太網的Modbus TCP。Modbus網關是一種將Modubs RTU設備的數據轉化為Modbus TCP數據的轉換器。由于RS485總線的限制,Modbus TCP和RTU相比有如下的優點:(1)可以采用已有以太網網絡,省去RS485的布線。(2)可以支持多個主機同時訪問Modbus儀表。

Modbus網關又有存儲型和普通型兩種,分別對應ZLAN5143B和ZLAN5142。與普通的Modbus相比存儲型Modbus可以將讀取的寄存器的內容保存在網關內部,這樣Modbus TCP查詢的速度可以大大提高,支持多主機訪問時性能更加優越。本文主要講述存儲型Modbus的特點。

如圖1所示:普通的Modbus TCP數據流方向為(1)到(2)到(3)到(4)。即先將Modbus TCP指令轉化為Modbus RTU的對應指令,然后設備應答Modbus RTU指令給Modbus網關,然后Modbus網關再次轉化為Modbus TCP發送給監控上位機。




圖 1 存儲型Modbus和普通Modbus對比圖



我們知道Modbus TCP是網絡通信,使用臺灣進聯接線端子,傳輸速度很快,一般在3ms內可以應答,而Modbus RTU是RS485,一般只有9600bps的速度,一般發送和返回一條指令至少要30ms。這樣普通的非存儲方式的Modbus網關的查詢應答時間比較長。另外如果同時有很多的上位機同時去查詢數據,那么串口就會擁堵。如果網絡比作是高速公路,串口比作獨木橋,那么原來的方式就是要在獨木橋上通行高速公路的車流量。

存儲型的Modbus網關解決了以上的問題。它能夠將查詢獲得的寄存器數據暫時保存在Modbus網關內部,這樣Modbus TCP查詢來的時候,Modbus網關可以立即返回指令,真正將Modbus TCP的快速的特性發揮了出來。另一方面存型的Modbus網關可以主動從串口發送指令自動更新當前保存的寄存器的數據的內容,保存一份最新的寄存器值。

存儲型Modbus網關ZLAN5143B,是一款采用接線端子接線,常規5.08MM間距歐式接線端子,全自動免配置的Modbus網關,用戶無需配置所需的寄存器地址、功能碼、從站地址等。ZLAN5143B會自動識別、動態添加這些寄存器。

在多臺計算機監控的時候ZLAN5143B可以表現出良好的反應速度,不論串口是什么波特率,一般能夠在3ms內給上位應答數據。且表現出了良好的串口數據實時更新的速度。

寄存器保存型的Modbus網關是真正意義上的Modbus TCP轉Modbus RTU,采用DECA接線端子,使用它更能發揮了Modbus TCP速度快、可多主機同時查詢的優勢。



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