В промышленной автоматизации и приложениях Интернета вещей, серийные серверы и шлюзы modbus Оба имеют решающее значение для подключения устаревших последовательных устройств к современным сетям. Они могут иметь перекрывающиеся функции, но они не всегда взаимозаменяемы.
В этом руководстве объясняется:
✔ Что делают последовательные серверы и шлюзы Modbus
✔ Основные различия между ними
✔ Когда использовать каждое устройство
✔ Реальные приложения
Что такое последовательный сервер?
Последовательный сервер (также называемый преобразователем последовательного порта в Ethernet) — это устройство, которое обеспечивает двунаправленную прозрачную передачу данных между последовательными портами RS-232/485/422 и сетями TCP/IP. Существуют различные типы последовательных серверов, такие как один последовательный порт RS-485 в сеть, RS-232 в сеть, два последовательных порта RS-485/RS-232 в сеть, а также последовательные порты RS-232 и RS-485, работающие независимо друг от друга, не влияя друг на друга. Существуют также 4-портовые, 8-портовые, 16-портовые и т. д.
Основные характеристики последовательных серверов
✅ Прозрачность протокола – Передает необработанные последовательные данные без изменений
✅ Поддерживает несколько последовательных стандартов – RS-232, RS-485, RS-422
✅ Поддержка виртуального COM-порта – Позволяет устаревшему программному обеспечению работать через Ethernet
✅ Связь на большие расстояния – Расширяет последовательные соединения по всему миру через Интернет
Распространенные варианты использования последовательных серверов
- Подключение станков с ЧПУ, сканеров штрихкодов или ПЛК к сети
- Удаленный доступ к устаревшему промышленному оборудованию
- Расширение последовательной связи за пределы расстояний RS-485
Что такое шлюз Modbus?
Шлюз Modbus — это специализированное устройство, преобразующее Modbus RTU/ASCII в Modbus TCP (и наоборот). Он действует как транслятор протоколов, позволяя последовательным устройствам Modbus обмениваться данными через Ethernet.
Основные характеристики шлюзов Modbus
✅ Преобразование протокола – Modbus RTU ↔ Modbus TCP
✅ Поддержка нескольких мастеров – Несколько хостов могут одновременно опрашивать устройства
✅ Сопоставление идентификаторов подчиненных устройств – Позволяет дублировать идентификаторы устройств в одной сети
✅ Буферизация данных – Кэширует ответы для ускорения запросов
Распространенные варианты использования шлюзов Modbus
- Интеграция ПЛК Modbus RTU в системы SCADA
- Объединение данных с нескольких датчиков в интеллектуальном сельском хозяйстве
- Обеспечение облачного мониторинга промышленного оборудования
Последовательный сервер и шлюз Modbus: 5 ключевых отличий
| Особенность | Сервер последовательного порта | Шлюз Modbus |
|---|---|---|
| Основная функция | Прозрачное преобразование последовательного интерфейса в Ethernet | Преобразование Modbus RTU ↔ Modbus TCP |
| Поддержка протокола | Все последовательные протоколы (необработанные данные) | Только Modbus RTU/ASCII и Modbus TCP |
| Поддержка нескольких мастеров | ❌ Только один хост может общаться одновременно | ✅ Несколько хостов могут опрашивать устройства |
| Обработка идентификатора подчиненного устройства | Требуются уникальные идентификаторы для каждого устройства. | Позволяет дублировать идентификаторы (поддерживает сопоставление) |
| Буферизация данных | ❌ Кэширование отсутствует | ✅ Сохраняет ответы для более быстрых запросов |
Когда использовать последовательный сервер, а когда шлюз Modbus?
Выберите последовательный сервер, если вам нужно:
🔹 Прозрачная последовательная связь (без преобразования протокола)
🔹 Поддержка устройств, не поддерживающих Modbus (например, сканеры штрих-кода, принтеры)
🔹 Функциональность виртуального COM-порта
Выберите шлюз Modbus, если вам нужно:
🔹 Преобразование Modbus RTU в Modbus TCP
🔹 Несколько хостов получают доступ к одному и тому же устройству
🔹 Сопоставление идентификаторов подчиненных устройств (допускаются дублирующиеся идентификаторы)
🔹 Более быстрое время отклика благодаря буферизации данных
Примеры из реального мира
Пример использования последовательного сервера
Фабрика использует последовательный сервер для подключения старого станка с ЧПУ на базе RS-485 к современной системе MES. Поскольку ЧПУ использует собственный протокол (не Modbus), последовательный сервер является наилучшим выбором.
Пример использования шлюза Modbus
Водоочистная станция использует шлюз Modbus для подключения 10 ПЛК Modbus RTU к облачной системе SCADA. Шлюз преобразует RTU в TCP, что позволяет нескольким операторам одновременно контролировать систему.
В1: Может ли последовательный сервер работать с устройствами Modbus?
А: Да, но он только пересылает необработанные данные — он не преобразует протоколы. Вам понадобится дополнительное программное обеспечение для работы с Modbus TCP.
В2: Может ли шлюз Modbus заменить последовательный сервер?
А: Только если все устройства используют Modbus RTU/ASCII. Если задействованы не-Modbus устройства, необходим последовательный сервер.
В3: Что лучше подходит для систем SCADA?
А: Шлюз Modbus идеально подходит для SCADA, поскольку он поддерживает связь с несколькими ведущими устройствами и буферизацию данных.
