ModBus网关是一种设备，用于在不同通信协议之间进行转换，从而实现不同类型设备之间的互联和通信。它在工业自动化中尤为常见，帮助将不同网络拓扑和协议的设备集成到一个统一的系统中。
一
ModBus网关主要功能
1. 协议转换：
- ModBus RTU/ASCII到ModBus TCP：在串行通信（如RS232、RS485）和以太网之间进行转换。
- ModBus到其他协议：例如将ModBus转换为BACnet、OPC UA、PROFINET等。
2. 互通性：允许使用不同通信协议的设备互相通信，可将传统的串行设备接入现代以太网或无线网络。
3. 网络扩展：通过无线或光纤方式，扩大网络的覆盖范围和连接距离。
4. 数据传输：提供可靠的实时数据传输和访问，支持远程监控和控制。
应用场景
• 工业自动化：整合各类传感器、PLC和其他设备，进行集中监控和管理。
• 智能楼宇：连接不同协议的设备，如暖通空调、照明和安全系统。
• 能源管理：收集和传输来自不同地点的能耗数据，进行分析和优化。
• 远程监控：通过互联网或无线网络，实现对远程设备的监控和故障诊断。
二
ModBus网关分类
1. 简单协议转换网关
• 用途：将一种ModBus协议转换为另一种ModBus协议（如ModBus RTU转换为ModBus TCP）。
• 应用场景：需要将现有的ModBus设备集成到不同的通信网络中，适用于简单设备集成的情况。
2. 多主机网关
• 用途：允许多个主机与一个ModBus设备进行通信，通过调度机制解决多个主机争用同一ModBus从设备的问题。
• 应用场景：在大型工业系统中，多个控制器或SCADA系统需要同时访问同一个ModBus设备。
3. 存储型网关
• 用途：不仅进行协议转换，还具有数据存储功能，可以记录和存储从ModBus设备采集的数据。
• 应用场景：需要长期数据存储以进行历史分析、设备诊断和趋势预测的场景，如工业自动化和能源管理。
4. 配置型网关
• 用途：具有用户可编程和配置的功能，用户可以根据需求定制网关的行为和通信参数。
• 应用场景：需要灵活配置的环境，如复杂系统集成和定制化应用场景。
5. 无线网关
• 用途：通过无线通信技术（Wi-Fi、LoRa、ZigBee、4G/5G）连接ModBus设备和控制系统，减少布线成本和增加安装灵活性。
• 应用场景：远程监控、分布广泛的工业设备监测和控制，如智慧城市和农业物联网。
6. 边缘计算网关
• 用途：在边缘设备端进行数据处理和分析，通过本地计算减少数据传输量和网络延迟，提高实时响应能力。
• 应用场景：实时监控和决策要求高的应用，如制造业车间监控和实时质量控制。
7. 安全型网关
• 用途：集成加密、认证、防火墙等安全功能，确保ModBus通信的完整性和保密性。
• 应用场景：对数据安全要求高的场景，如金融以及关键基础设施管理系统。
8. 工业级网关
• 用途：为工业环境设计，具备高耐用性、抗电磁干扰和宽温度范围等特点，确保在恶劣条件下稳定运行。
• 应用场景：严苛的工业和户外环境，如矿山、制造业和油气田。
9. 集成网关
• 用途：支持多种工业协议的转换，适应多种设备和系统之间的互联互通。
• 应用场景：多协议混合的工业系统，如自动化工厂和楼宇管理系统。
10. 云端网关
• 用途：能够连接云平台，将ModBus数据上传到云端进行存储和分析，便于远程访问和管理。
• 应用场景：需要大规模数据存储和高级数据分析的场景，如能源管理和远程设备监测。
11. 智能网关
• 用途：具有智能算法和逻辑判断能力，可以在本地进行自动控制和决策，减少对中央服务器的依赖。
• 应用场景：需要自适应控制和自动化决策的场景，如智能交通系统和自我优化生产线。
三
不同网关模式的区别
在此，我们将详细讲解并演示简单协议转换、多主机网关、存储型网关及配置型网关的通讯过程。演示过程中，我们将借助串口服务器进行辅助。将设备的网口和串口分别接入交换机和电脑，使串口接入电脑便于观察数据变化。同时，网口和电脑也需处于同一网络环境，以便观察数据变化。
相关环境
协议网关使用的是一款串口服务器设备，作为网关。串口（RS485）通过CH340接入电脑。电脑的口与串口设备处于同一网络环境下。串口设备具体的连接方法可以查看：
①简单协议转换
简单协议转换是指将ModBus RTU数据与ModBus TCP数据直接进行协议转换。首先，将串口服务器的ModBus工作模式修改为简单协议模式。随后使用软件分别接入串口和网口，并通过串口和网口分别发送数据。
可以看到，简单协议模式下，串口接收的RTU数据转换为TCP协议后，通过网口发送。
②多主机网关
多主机网关模式针对简单协议转换只能存在一个ModBus主站的局限，进行扩展。此模式下，当多个主机同时访问ModBus网关时，会进行总线占用管理，解决总线冲突问题。
我们使用调试软件的自动应答功能，模拟多个从机的情况：
模拟查询两个从机寄存器0x0000的数据。
随后使用网口软件模拟同时访问，使用批量发送数据，模拟同时访问从机1和从机2的数据。
先看看简单协议在同时访问多个主机时的情况，可以看到总线出现数据冲突。
接下来，将串口服务器工作模式修改为多主机模式，再次发送数据，查看网口收发情况。
可以看到，多主机模式下，串口服务器根据不同的主机，将包拆分为不同的指令发送，解决了简单模式下的总线占用冲突。
③存储型网关
存储型网关是对多主机模式的优化。当网口接收到查询指令后，能够将查询指令及应答数据在一定时间内保存。此期间内，网口侧的同样查询指令将直接从设备内存储的数据应答。
为了演示效果，将指令存储时间设置为60秒，轮询间隔时间设置为10000毫秒。
请注意：这仅为演示效果，实际使用中需注意数据的时效性。
与多主机模式一样，使用调试软件的自动应答功能模拟实际使用。
设置完成后，通过网口向串口服务器发送查询指令，可以看到，串口服务器会间隔一定时间自动进行轮询，并不需要网口再次发送查询指令。
多次发送相同的查询指令，串口服务器会直接应答，而不会再通过串口查询数据。
④配置型网关
配置型网关是存储型网关的另一种形式。串口根据配置的ModBus指令自动轮询设备寄存器，未配置指令和控制指令会直接操作RTU设备。串口的自动应答与存储型网关一致，模拟两个从机。为了直观观察，轮询间隔时间设置为10000毫秒，设置一条从机1的预配置指令，从机2的指令用于对比。
设置完成后，可以看到，串口开始自动轮询。
此时，用网口查询从机1的寄存器，可以看到查询指令直接由串口进行应答。
再查询从机2的寄存器，对比两个指令的差别。
查询从机2的指令是实时的，网口收到查询指令后，通过串口查询，查询到指令后再对网口的查询指令进行应答。而从机1的指令则由串口服务器将存储的数据直接应答。
产品推荐
亿佰特串口服务器产品涵盖单串口服务器、多串口服务器、Wi-Fi串口服务器以及串口服务器模组等，可提供串口转网络功能，能够将串口数据转换成TCP/IP协议数据，实现串口与网络的双向透明传输。被广泛应用于考勤系统、机房监控、电力监控等场景。
到此这篇104协议和modbus协议区别（104和modbus的区别）的文章就介绍到这了,更多相关内容请继续浏览下面的相关推荐文章，希望大家都能在编程的领域有一番成就！版权声明：
本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
如若内容造成侵权、违法违规、事实不符，请将相关资料发送至xkadmin@xkablog.com进行投诉反馈，一经查实，立即处理！
转载请注明出处，原文链接：https://www.xkablog.com/bcyy/18069.html