摘要
為優(yōu)化生產(chǎn)、提升效率、降低運營成本，管理人員通常會利用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)來管理各類智能設(shè)備。隨著對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需求的增加，越來越多的管理人員會采用最流行的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議——Modbus TCP 協(xié)議，搭配工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)來集成大量的現(xiàn)場設(shè)備。事實上，Modbus TCP 協(xié)議是一種公開的協(xié)議，可以讓管理人員根據(jù)遠(yuǎn)程控制應(yīng)用來快速的客制自己的程序。
對某些關(guān)鍵的工業(yè)應(yīng)用，如石油和天然氣行業(yè)，即使是單個鏈路發(fā)生故障也會對整體系統(tǒng)的工作效率產(chǎn)生巨大影響。正因如此，對過程自動化而言，可靠的系統(tǒng)性能和管理就變得非常重要。這篇文章，我們會為您提供一些小貼士，幫助您優(yōu)化多種設(shè)備的系統(tǒng)整合，以及如何提升設(shè)備的性能和管理。
概述
越來越多的工業(yè)應(yīng)用中會使用各類工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，例如EtherNet/ IP、PROFINET 和Modbus TCP，用于控制中心的實時數(shù)據(jù)采集，來提升系統(tǒng)響應(yīng)時間，并降低運營成本。由于Modbus TCP 協(xié)議的開放性以及安裝的方便性，因而變成其中常用的一種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
但工業(yè)應(yīng)用中各類不同設(shè)備仍在運行，他們都采用各自的協(xié)議。因此，管理人員會使用工業(yè)網(wǎng)關(guān)，通過Modbus TCP 集成底層設(shè)備，從而保證系統(tǒng)的正常運行，也可以保留原有設(shè)備而降低整體的運營成本。有了工業(yè)網(wǎng)關(guān)，即使是來自不同現(xiàn)場協(xié)議（如PROFIBUS 和Modbus RTU/ ASCII）的數(shù)據(jù)流都可以整合到一個Modbus TCP 網(wǎng)絡(luò)，從而大大減少運營成本和整合時間。
Modbus TCP 協(xié)議采用“主 - 從”技術(shù)，當(dāng)主站發(fā)送一個請求給從站，從站會在一個連續(xù)周期內(nèi)將數(shù)據(jù)反饋給主站。在某些情況下，必須在一個預(yù)先設(shè)定的時間間隔內(nèi)發(fā)送回復(fù)，否則會被認(rèn)為超時，從而引發(fā)通訊故障。網(wǎng)關(guān)的作用就像一個橋梁，它可以使兩臺或多臺采用不同協(xié)議的設(shè)備彼此建立通訊連接。
它具有強大的處理能力來盡快執(zhí)行請求，也非常易于管理。然而，鏈路故障可能會導(dǎo)致周期內(nèi)的數(shù)據(jù)延遲，從而影響整個運行效率，特別對關(guān)鍵應(yīng)用（如石油和天然氣）而言，這樣的延遲是非常致命的。因此，過程自動化的系統(tǒng)性能和管理就變得非常重要。
怎樣的網(wǎng)關(guān)才可以優(yōu)化系統(tǒng)性能
處理能力
對一臺工業(yè)網(wǎng)關(guān)而言，處理能力是非常重要的，因為它支持各種工業(yè)以太網(wǎng)接口，無論是作為主站或從站，都能處理多個連接。當(dāng)作為從站，管理人員可通過網(wǎng)關(guān)同時獲取多個主站發(fā)來的數(shù)據(jù)信息；而作為主站，網(wǎng)關(guān)又必須連接多臺從站設(shè)備，并且保證設(shè)備之間的正常通訊。若要處理一個廣域網(wǎng)連接，網(wǎng)關(guān)必須具備足夠的處理能力來支持多個連接，同時在一個預(yù)設(shè)的時間范圍內(nèi)處理所有請求，而不影響響應(yīng)時間。
有些網(wǎng)關(guān)只使用16 位元處理器，這樣會限制網(wǎng)關(guān)在設(shè)備支持和響應(yīng)時間上的能力。而具備更高處理能力的網(wǎng)關(guān)可以同時支持多臺設(shè)備，但并不影響響應(yīng)時間和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴＿@就是為什么某些網(wǎng)關(guān)最多可支持16 個接入連接，而某些網(wǎng)關(guān)只能提供8 個連接。
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