Modbus splitter sono disponibili in tre forme, ciascuna progettata per rispondere a casi d’uso diversi. Esamineremo tutte e tre le opzioni per aiutarti a scegliere quella giusta. In alcuni casi, tutto ciò di cui hai bisogno è uno splitter Modbus RS485 fisico, mentre in altri scenari ha più senso una soluzione software.
I seguenti tre tipi di splitter dati Modbus sono comunemente disponibili.
• Uno splitter passivo è un dispositivo fisico che dirama un cavo RS485 in modo che più dispositivi possano utilizzare il segnale in prossimità.
• Uno splitter attivo è un dispositivo alimentato che isola e rigenera il segnale Modbus per ridurre al minimo il rumore elettrico nelle reti più grandi.
• Uno splitter software consente a più applicazioni di condividere contemporaneamente una porta Modbus. Non supporta due master Modbus fisici che condividono lo stesso bus RS485.
Splitter Modbus fisici
Gli splitter fisici Modbus possono essere passivi o attivi. Ogni tipo serve a uno scopo diverso.
Splitter passivi come hub o adattatori a Y
Uno splitter passivo è un dispositivo non alimentato che suddivide un singolo collegamento RS485 in più linee ed è tipicamente utilizzato in piccole implementazioni in cui i dispositivi di destinazione sono vicini tra loro. Non aggiunge componenti attivi e non estende la lunghezza massima effettiva del cavo. La rete combinata rimane comunque soggetta ai limiti dello standard RS485 di ~1200 m e 32 dispositivi. Queste caratteristiche rendono uno splitter passivo una buona scelta per installazioni compatte come gli armadi per dischi rigidi. Non è appropriato per lunghe diramazioni (stub) o quando si mescolano dispositivi di più produttori con fattori di terminazione differenti.
Uno splitter passivo non funzionerà se è necessaria l’iniezione di alimentazione. Distribuiscono solo il segnale, non lo amplificano. Semplici hub passivi basati su RJ45 si possono ottenere per circa $50. Uno splitter Modbus passivo più elaborato, come il blocco splitter Schneider Electric LU9GC3, costa circa $400 e può collegare fino a 8 dispositivi a un singolo PLC.
Quando si acquista uno splitter passivo, è opportuno verificare diversi fattori.
• Il numero di porte/diramazioni di cui hai bisogno, poiché in genere supportano da 3 a 10.
• Il tipo di connettore utilizzato, che può essere un morsetto a vite, RJ45 o un blocco morsetti su guida DIN per integrarsi con il cablaggio esistente.
• Se è necessario aggiungere resistori di terminazione alla fine di ciascuna diramazione oppure se sono integrati nel dispositivo.
Splitter attivi come ripetitori RS485 o isolatori
Uno splitter attivo è un dispositivo alimentato che rigenera il segnale e aggiunge isolamento. Viene tipicamente utilizzato per tratte di cavo lunghe e in reti grandi e rumorose. Gli splitter attivi non si limitano a distribuire il segnale Modbus. Rigenerano il segnale in modo che ciascuna diramazione diventi un segmento RD485 separato con terminazione e limiti sul numero di dispositivi. Queste caratteristiche supportano l’uso di cavi più lunghi verso più dispositivi rispetto a uno splitter passivo.
L’isolamento del segnale disponibile negli splitter Modbus attivi aiuta a proteggere un dispositivo master dai danni da loop di massa dovuti a un guasto di messa a terra elettrica su un dispositivo slave. Uno splitter attivo utilizza il proprio alimentatore ed è di solito impiegato quando uno splitter passivo non è in grado di gestire il numero di dispositivi o la distanza richiesta. Un ripetitore/convertitore tipico in grado di fornire isolamento, come il RPT-485_422-4, estende il bus fino a 1,2 km con isolamento da 2,5kV e costa circa 120 $. Il costo aumenta se sono necessarie conversioni di protocollo aggiuntive o una tensione di isolamento maggiore.
Verifica i seguenti fattori quando acquisti uno splitter Modbus RS485 attivo.
• La maggior parte degli splitter attivi richiede un alimentatore esterno da 9–30VDC.
• La tensione di isolamento comune è 2,5kV, ma puoi optare per 3–4,5kV per ambienti elettrici più gravosi.
• Se il dispositivo rileva automaticamente il formato dati e il baud rate oppure necessita di essere configurato per integrarsi con gli altri dispositivi.
Software Modbus Splitter
Windows limita l’accesso alle porte seriali a una sola applicazione alla volta. Un software splitter supera questa limitazione, consentendo a più programmi di leggere contemporaneamente i dati Modbus dalla stessa porta. Successivamente, analizziamo più da vicino Virtual Serial Port Driver PRO, un software splitter Modbus ricco di funzionalità.
Split della porta COM virtuale
La soluzione dedicata – RS485 Splitter – ti consentirà di creare porte RS485 virtuali e dividere i dati Modbus in modo tale che tutte le porte ricevano gli stessi dati simultaneamente. Ciò significa che potrai duplicare i dati in arrivo su COM1, ad esempio, su COM2, COM3, COM4 virtuali e così via. Collegate a copie virtuali di COM1, diverse app avranno, di fatto, accesso condiviso alla porta seriale reale.
Virtual Serial Port Driver PRO ti consente di dividere e unire porte seriali utilizzate da dispositivi RS485, RS232 e RS422, reindirizzare i dati da una porta all’altra e creare complessi bundle di porte.
Con questo software di suddivisione dei dati Modbus, puoi avere tutte le interfacce COM virtuali di cui hai bisogno. Ciò che è particolarmente importante è che tutte emuleranno completamente i parametri e la configurazione delle porte hardware originali.
Guida passo dopo passo
Per dividere una porta RS485 fisica in diverse porte virtuali, segui questi semplici passaggi:
1. Scarica Virtual Serial Port Driver PRO e installalo sul tuo computer.
2. Avvia l’app. Apri la scheda “Split” e seleziona “Dividi porta reale”.
3. Seleziona la porta reale che deve essere duplicata, aggiungi porte virtuali (che comunicheranno con la porta reale divisa) facendo clic sul pulsante “Plus”. Puoi creare e aggiungere tutte le porte virtuali di cui hai bisogno.
4. Scegli una porta virtuale da impostare come principale nel bundle e fai clic su “Imposta principale”.
5. Infine, fai clic sul pulsante “Crea” e il tuo bundle della porta COM apparirà automaticamente nell’albero dei bundle.
Ecco fatto! Ora i dati Modbus in arrivo sulla porta seriale reale verranno inviati a tutte le porte virtuali e alle applicazioni ad esse collegate.
Inoltre, come alternativa alla suddivisione dei dati seriali, la soluzione può aiutarti a condividere una porta reale tra più applicazioni e impostare i diritti di accesso (“Lettura”, “Scrittura” e “Controllo”) per ciascuna di esse.
Come selezionare lo splitter Modbus giusto per il tuo caso d'uso
Utilizza questa semplice guida per determinare il tipo di splitter Modbus di cui hai bisogno.
• Scegli uno splitter software se hai più applicazioni su un singolo PC che richiedono l’accesso alla stessa porta Modbus.
• Seleziona uno splitter passivo quando desideri che il segnale Modbus raggiunga i dispositivi vicini tramite diramazioni brevi.
• Utilizza uno splitter attivo per supportare più dispositivi, tratte di cavo lunghe e per fornire isolamento elettrico per la riduzione del rumore.
Casi d’uso comuni dello splitter Modbus
Abbiniamo i seguenti casi d’uso comuni al giusto tipo di splitter Modbus.
• Due sistemi SCADA che monitorano un singolo PLC richiedono uno splitter software.
• Un PLC, uno SCADA e un historian che necessitano di accesso alla stessa porta richiedono uno splitter software.
• Per condividere il segnale Modbus con diversi dispositivi nello stesso quadro, utilizzare uno splitter passivo.
• Il supporto di linee di produzione estese con dispositivi distribuiti richiede uno splitter Modbus attivo.
Software vs. Hardware
Questa tabella riassume le differenze tra i tre tipi di splitter Modbus.
| Splitter passivo | Splitter attivo (RS485) | Splitter software (VSPD) | |
| Caso d’uso | Diramare un singolo cavo verso più dispositivi | Estendere o isolare un segnale su un bus ampio e con più dispositivi | Consentire a più app in esecuzione su un PC di leggere la stessa porta COM |
| Alimentato | No | Sì | N/D (software) |
| Costo tipico | ~$20–$100 | ~$100–$400+ | Con licenza, a partire da $199.95 |
| Dove risiede lo splitter | Sul cablaggio RS485 | Sul cablaggio RS485 | Sul computer Windows |
| Limitazioni | Non risolve la contesa della porta software | Non risolve la contesa della porta software | Non può risolvere conflitti fisici di bus/master |
Conclusione
I tre tipi di splitter Modbus sono progettati per rispondere a tre casi d’uso. Utilizzare il tipo di splitter sbagliato non produrrà risultati accettabili. Quando devi raggiungere dispositivi vicini tramite una diramazione corta, uno splitter passivo è la scelta giusta. Se hai bisogno di isolamento o stai supportando un bus lungo e rumoroso, scegli uno splitter fisico attivo.
Quando il cablaggio non è il problema, ma devi avere più applicazioni Windows che aprono la stessa porta COM contemporaneamente, ti serve uno splitter software. Virtual Serial Port Driver PRO è una soluzione semplice che risolve il problema con pochi clic. Ti consente di replicare con precisione i dati da una porta fisica a un numero di porte virtuali pari a quello di cui hanno bisogno le tue applicazioni.
FAQ
Sì, se vuoi suddividere i dati per supportare più applicazioni sullo stesso computer che devono accedere alla porta COM della macchina. Un driver di porta virtuale, come VSPD PRO, non influisce sul cablaggio fisico; si limita a duplicare i dati in ingresso su più porte virtuali.
No, sono essenzialmente la stessa cosa poiché Modbus RTU è il protocollo che funziona su un livello fisico RS485. I termini “splitter Modbus RTU” e “splitter Modbus RS485” sono spesso usati in modo intercambiabile poiché entrambi dividono una linea seriale RS485.
Possono farlo, ma richiedono hardware dedicato progettato per l’arbitraggio multi-master. Potresti comunque riscontrare timeout con questo tipo di configurazione. Uno splitter passivo non è sufficiente per gestire la contesa del bus tra due master.