摘要
為優(yōu)化生產(chǎn)、提升效率、降低運(yùn)營(yíng)成本，管理人員通常會(huì)利用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理各類智能設(shè)備。隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需求的增加，越來(lái)越多的管理人員會(huì)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(lái)集成大量的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。事實(shí)上，Modbus TCP 協(xié)議是一種公開(kāi)的協(xié)議，可以讓管理人員根據(jù)遠(yuǎn)程控制應(yīng)用來(lái)快速的客制自己的程序。
對(duì)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(gè)鏈路發(fā)生故障也會(huì)對(duì)整體系統(tǒng)的工作效率產(chǎn)生巨大影響。正因如此，對(duì)過(guò)程自動(dòng)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(huì)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(lái)越多的工業(yè)應(yīng)用中會(huì)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，來(lái)提升系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，并降低運(yùn)營(yíng)成本。由于Modbus TCP 協(xié)議的開(kāi)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(yùn)行，他們都采用各自的協(xié)議。因此，管理人員會(huì)使用工業(yè)網(wǎng)關(guān)，通過(guò)Modbus TCP 集成底層設(shè)備，從而保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也可以保留原有設(shè)備而降低整體的運(yùn)營(yíng)成本。有了工業(yè)網(wǎng)關(guān)，即使是來(lái)自不同現(xiàn)場(chǎng)協(xié)議（如PROFIBUS 和Modbus RTU/ ASCII）的數(shù)據(jù)流都可以整合到一個(gè)Modbus TCP 網(wǎng)絡(luò)，從而大大減少運(yùn)營(yíng)成本和整合時(shí)間。
Modbus TCP 協(xié)議采用“主 - 從”技術(shù)，當(dāng)主站發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求給從站，從站會(huì)在一個(gè)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(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)送回復(fù)，否則會(huì)被認(rèn)為超時(shí)，從而引發(fā)通訊故障。網(wǎng)關(guān)的作用就像一個(gè)橋梁，它可以使兩臺(tái)或多臺(tái)采用不同協(xié)議的設(shè)備彼此建立通訊連接。
它具有強(qiáng)大的處理能力來(lái)盡快執(zhí)行請(qǐng)求，也非常易于管理。然而，鏈路故障可能會(huì)導(dǎo)致周期內(nèi)的數(shù)據(jù)延遲，從而影響整個(gè)運(yùn)行效率，特別對(duì)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(guò)程自動(dòng)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(duì)一臺(tái)工業(yè)網(wǎng)關(guān)而言，處理能力是非常重要的，因?yàn)樗С指鞣N工業(yè)以太網(wǎng)接口，無(wú)論是作為主站或從站，都能處理多個(gè)連接。當(dāng)作為從站，管理人員可通過(guò)網(wǎng)關(guān)同時(shí)獲取多個(gè)主站發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息；而作為主站，網(wǎng)關(guān)又必須連接多臺(tái)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(gè)廣域網(wǎng)連接，網(wǎng)關(guān)必須具備足夠的處理能力來(lái)支持多個(gè)連接，同時(shí)在一個(gè)預(yù)設(shè)的時(shí)間范圍內(nèi)處理所有請(qǐng)求，而不影響響應(yīng)時(shí)間。
有些網(wǎng)關(guān)只使用16 位元處理器，這樣會(huì)限制網(wǎng)關(guān)在設(shè)備支持和響應(yīng)時(shí)間上的能力。而具備更高處理能力的網(wǎng)關(guān)可以同時(shí)支持多臺(tái)設(shè)備，但并不影響響應(yīng)時(shí)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(gè)接入連接，而某些網(wǎng)關(guān)只能提供8 個(gè)連接。
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