要想了解RS485串口服务器存储型网关工作模式的通信经验教程,首先需要明白的是串口服务器的通讯速率是远低于网口,主机在请求RTU设备通常只处理几个寄存器,“存储型网关”就是应用于这种工作环境。
“存储型网关”对主机请求的读取指令进行存储,当主机再次请求或者其他主机请求相同设备(地址码相同)相同寄存器(操作相同)时,网关会使用缓存数据快速响应主机请求,同时网关的串口会以用户配置速率刷新缓存数据,若长时间主机不再(用户配置时间)询问缓存寄存器,网关将会清除该指令留个其他指令,存储型网关缓存区都是有上限的也就意味着存储指令是有上限。
例如:组态王与MCGS组态屏请求同一个温度传感器,网络拓扑如下:
主机一发送请求指令,串口服务器接口及功能详解记录发送的主机IP与报文标识,查询缓存表是否已经存储若以存储直接组包响应主机请求,否则将指令通过串口发出,传感器收到指令后返回数据;
网关接收到数据对数据进行存储并查询指令请求主机的身份进行组包响应主机请求,若在这一过程中同时收到主机二的请求,网关将通过缓存数据响应主机请求。
仿真软件配置方法与多主机相同,仅将串口服务器的网关模式改为存储型网关;
在多主机使用该发送规则请求时具有50ms延迟,而存储型网关仅需要10ms以下的回复延时。
在工业自动化场景中,常常会有多个上位机(如组态王、MCGS组态屏等)需要同时访问同一个温度传感器或其他设备。这种情况下,使用RS485串口服务器存储型网关可以显著提高通信效率。
工作原理:
数据流:
主机一发送请求指令,串口服务器记录发送的主机IP与报文标识,查询缓存表是否已经存储。如果已存储,直接组包响应主机请求;否则,将指令通过串口发出,传感器收到指令后返回数据。
网关接收到数据后,对数据进行存储,并查询指令请求主机的身份进行组包响应主机请求。如果在这一过程中同时收到主机二的请求,网关将通过缓存数据响应主机请求。
优势:
存储型网关能够将查询获得的寄存器数据暂时保存在网关内部,这样Modbus TCP查询来的时候,Modbus网关可以立即返回指令,真正发挥Modbus TCP快速的特性。
在多台计算机监控时,不论串口是什么波特率,一般能够在3ms内给上位应答数据,且表现出良好的串口数据实时更新速度。
在电力电子、智能仪表和能耗监控领域,RS485串口服务器存储型网关被广泛用于远程监控和数据采集。例如,NA611系列WiFi串口服务器和E103-W02DTU系列产品,支持RS485与WiFi双向透明传输、串口服务器支持Modbus TCP转Modbus RTU的Modbus网关功能,支持MQTT通讯协议,支持Modbus RTU转JSON格式数据。
问题描述:RS485串口服务器存储型网关在多主机同时读取时,RS485串口服务器可能会出现数据传输延迟,导致响应时间较长。
解决办法:
优化网络配置:确保网络连接稳定,减少网络延迟。
调整串口波特率:适当提高串口波特率,以加快数据传输速度。
使用存储型网关:存储型网关能够缓存数据,减少串口通信的频率,从而降低延迟。
问题描述:RS485串口服务器存储型网关的缓存区有上限,长时间不访问缓存寄存器会导致缓存数据被清除。
解决办法:
定期访问缓存寄存器:确保在用户配置的时间内定期访问缓存寄存器,以保持数据的新鲜度。
增加缓存区大小:如果可能,选择支持更大缓存区的设备。
问题描述:RS485串口服务器存储型网关在长距离传输中,RS485信号可能会受到干扰,导致数据传输错误。
解决办法:
使用屏蔽双绞线:确保RS485信号线使用屏蔽双绞线,以减少电磁干扰。
增加终端电阻:在RS485总线的两端增加120Ω的终端电阻,以改善信号完整性。
检查接地:确保设备的接地良好,以减少地环路干扰。
问题描述:RS485串口服务器存储型网关在多主机同时发送数据时,可能会出现通信冲突,导致数据丢失或错误。
解决办法:
使用存储型网关:存储型网关能够拦截网络端的请求,按照先后顺序发送指令,避免串口端的通信冲突。
增加轮询时间间隔:适当增加轮询时间间隔,确保每个主机的请求都能被正确处理。
总之,RS485串口服务器存储型网关在多主机访问和工业自动化场景中具有显著的优势。通过缓存数据,RS485串口服务器能够显著提高通信效率,减少延迟,支持多主机同时访问。在实际应用中,串口服务器需要注意数据传输延迟、缓存区有限、信号完整性等问题,并采取相应的解决办法。希望本文的介绍能够帮助您更好地理解和应用RS485串口服务器存储型网关模式。如果在使用过程中遇到任何问题,欢迎随时联系成都亿佰特电子科技有限公司,我们将为您提供专业的技术支持和服务。
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