W zastosowaniach automatyki przemysłowej i IoT serwery szeregowe I bramy modbus oba są kluczowe dla podłączania starszych urządzeń szeregowych do nowoczesnych sieci. Mogą mieć nakładające się funkcje, ale nie zawsze są zamienne.
W tym przewodniku wyjaśniono:
✔ Co robią serwery szeregowe i bramy Modbus
✔ Kluczowe różnice między nimi
✔ Kiedy używać każdego urządzenia
✔ Zastosowania w świecie rzeczywistym
Czym jest serwer szeregowy?
Serwer szeregowy (nazywany również konwerterem szeregowo-ethernetowym) to urządzenie umożliwiające dwukierunkową transparentną transmisję danych między portami szeregowymi RS-232/485/422 a sieciami TCP/IP. Istnieją różne typy serwerów szeregowych, takie jak pojedynczy port szeregowy RS-485 do sieci, RS-232 do sieci, podwójny port szeregowy RS-485/RS-232 do sieci, a porty szeregowe RS-232 i RS-485 działają niezależnie w tym samym czasie, nie wpływając na siebie nawzajem. Istnieją również 4-portowe, 8-portowe, 16-portowe itd.
Główne cechy serwerów szeregowych
✅ Przejrzystość protokołu – Przesyła surowe dane szeregowe bez modyfikacji
✅ Obsługuje wiele standardów szeregowych – RS-232, RS-485, RS-422
✅ Obsługa wirtualnego portu COM – Umożliwia działanie starszego oprogramowania przez sieć Ethernet
✅ Komunikacja na duże odległości – Rozszerza połączenia szeregowe na cały świat za pośrednictwem Internetu
Typowe zastosowania serwerów szeregowych
- Podłączanie maszyn CNC, skanerów kodów kreskowych lub sterowników PLC do sieci
- Zdalny dostęp do starszego sprzętu przemysłowego
- Rozszerzenie komunikacji szeregowej poza granice odległości RS-485
Czym jest bramka Modbus?
Brama Modbus to specjalistyczne urządzenie, które konwertuje Modbus RTU/ASCII na Modbus TCP (i odwrotnie). Działa jako translator protokołów, umożliwiając urządzeniom szeregowym Modbus komunikację przez Ethernet.
Kluczowe cechy bramek Modbus
✅ Konwersja protokołu – Modbus RTU ↔ Modbus TCP
✅ Obsługa wielu masterów – Wielu hostów może jednocześnie wysyłać zapytania do urządzeń
✅ Mapowanie identyfikatorów niewolników – Umożliwia duplikowanie identyfikatorów urządzeń w tej samej sieci
✅ Buforowanie danych – Buforuje odpowiedzi, aby przyspieszyć zapytania
Typowe zastosowania bramek Modbus
- Integracja sterowników PLC Modbus RTU z systemami SCADA
- Agregowanie danych z wielu czujników w inteligentnym rolnictwie
- Włączanie monitorowania urządzeń przemysłowych w chmurze
Serwer szeregowy kontra bramka Modbus: 5 kluczowych różnic
| Funkcja | Serwer szeregowy | Brama Modbus |
|---|---|---|
| Funkcja podstawowa | Przezroczysta konwersja szeregowa na Ethernet | Konwersja Modbus RTU ↔ Modbus TCP |
| Obsługa protokołu | Wszystkie protokoły szeregowe (surowe dane) | Tylko Modbus RTU/ASCII i Modbus TCP |
| Obsługa wielu masterów | ❌ Tylko jeden host może komunikować się w danym momencie | ✅ Wielu hostów może wysyłać zapytania do urządzeń |
| Obsługa identyfikatora niewolnika | Wymaga unikalnych identyfikatorów dla każdego urządzenia | Umożliwia duplikowanie identyfikatorów (obsługuje mapowanie) |
| Buforowanie danych | ❌ Brak buforowania | ✅ Przechowuje odpowiedzi, aby przyspieszyć zapytania |
Kiedy używać serwera szeregowego, a kiedy bramki Modbus?
Wybierz serwer szeregowy, jeśli potrzebujesz:
🔹 Przezroczysta komunikacja szeregowa (bez konwersji protokołu)
🔹 Obsługa urządzeń nieobsługujących protokołu Modbus (np. skanery kodów kreskowych, drukarki)
🔹 Funkcjonalność wirtualnego portu COM
Wybierz bramkę Modbus, jeśli potrzebujesz:
🔹 Konwersja Modbus RTU na Modbus TCP
🔹 Wielu hostów uzyskujących dostęp do tego samego urządzenia
🔹 Mapowanie identyfikatorów podrzędnych (dozwolone duplikaty identyfikatorów)
🔹 Krótszy czas reakcji dzięki buforowaniu danych
Przykłady ze świata rzeczywistego
Przypadek użycia serwera szeregowego
Fabryka używa Serial Server do podłączenia starej maszyny CNC opartej na RS-485 do nowoczesnego systemu MES. Ponieważ CNC używa zastrzeżonego protokołu (nie Modbus), Serial Server jest najlepszym wyborem.
Przypadek użycia bramy Modbus
Zakład uzdatniania wody używa Modbus Gateway do połączenia 10 Modbus RTU PLC z systemem SCADA opartym na chmurze. Bramka konwertuje RTU na TCP, umożliwiając wielu operatorom jednoczesne monitorowanie systemu.
P1: Czy serwer szeregowy może współpracować z urządzeniami Modbus?
A: Tak, ale przekazuje tylko surowe dane — nie konwertuje protokołów. Będziesz potrzebować dodatkowego oprogramowania do obsługi Modbus TCP.
P2: Czy bramka Modbus może zastąpić serwer szeregowy?
A: Tylko jeśli wszystkie urządzenia używają Modbus RTU/ASCII. Jeśli zaangażowane są urządzenia inne niż Modbus, potrzebny jest serwer szeregowy.
P3: Co jest lepsze dla systemów SCADA?
A: Brama Modbus idealnie nadaje się do systemów SCADA, ponieważ obsługuje komunikację wielopunktową i buforowanie danych.
