Kva type Modbus-splitter treng du?

Modbus-splitterar er tilgjengelege i tre former, kvar utforma for å dekkje ulike bruksområde. Vi vil sjå nærare på alle tre alternativa for å hjelpe deg med å velje den rette. I nokre tilfelle er ein fysisk Modbus RS485-splitter alt du treng, medan det i andre scenario gir meir meining med ei programvareløysing.

Dei følgjande tre typane Modbus-datasplitterar er vanlegvis tilgjengelege.

• Ein passiv splitter er ei fysisk eining som forgreinar ein RS485-kabel slik at fleire einingar kan nytte signalet i nærleiken.
• Ein aktiv splitter er ei straumforsynt eining som isolerer og regenererer Modbus-signalet for å minimere elektrisk støy i større nettverk.
• Ein programvaresplitter gjer at fleire applikasjonar kan dele ein Modbus-port samtidig. Han støttar ikkje at to fysiske Modbus-masterar deler same RS485-buss.

Fysiske Modbus-splitterar

Fysiske Modbus-splitterar kan vera anten passive eller aktive. Kvar type tener eit anna føremål.

Passive splittere, som huber eller Y-adapterar

Ein passiv splitter er ei eining utan straum som deler ein enkelt RS485-mating i fleire liner, og blir vanlegvis brukt i små installasjonar der måleiningane står nær kvarandre. Han legg ikkje til aktive komponentar og utvidar ikkje den effektive kabelbudsjettet. Det kombinerte nettverket er framleis underlagt RS485-standardgrensene på ~1200 m og 32 einingar. Desse eigenskapane gjer ein passiv splitter til eit godt val for kompakte installasjonar som harddiskkabinett. Han er ikkje eigna for lange avgreiningsstubbar eller når ein blandar einingar frå fleire produsentar med ulike termineringsfaktorar.

Ein passiv splitter vil ikkje fungere dersom du treng strøminjeksjon. Dei distribuerer berre signalet, dei forsterkar det ikkje. Enkle RJ45-baserte passive hubbar kan skaffast for rundt $50. Ein meir avansert passiv Modbus-splitter, som Schneider Electric LU9GC3 splitterblokk, kostar rundt $400 og kan kople opptil 8 einingar til éin PLC.

Når du kjøper ein passiv splitter, bør du kontrollere fleire faktorar.

• Talet på portar/avgreiningar du treng, sidan dei vanlegvis støttar frå 3 til 10.
• Kontakttypen som blir brukt, som kan vere skruterminal, RJ45 eller ein DIN-skinne-terminalblokk for å integrerast med den eksisterande kablinga di.
• Om du treng å leggje til termineringsmotstandar på enden av kvar avgreining, eller om dei er innebygde i eininga.

Aktive splittere som RS485-repeatere eller isolatorer

Ein aktiv splitter er ei straumdriven eining som regenererer signalet og legg til isolasjon. Dei blir vanlegvis brukte ved lange kabelstrekk og i store, støyutsette nettverk. Aktive splittrar distribuerer ikkje berre Modbus-signalet. Dei regenererer signalet slik at kvar grein blir eit eige RD485-segment med terminering og grenser for tal på einingar. Desse eigenskapane gjer det mogleg å køyre lengre kablar til fleire einingar enn med ein passiv splitter. 

Signalisolasjonen som finst i aktive Modbus-splittrar, hjelper med å verne ei mastereining mot skadar frå jordsløyfe grunna ein elektrisk jordfeil på ei slaveeining. Ein aktiv splitter brukar si eiga straumforsyning og blir vanlegvis teken i bruk når ein passiv splitter ikkje kan handtere talet på einingar eller den påkravde avstanden. Ein typisk repeater/omformar som støttar isolasjon, som RPT-485_422-4, forlenger bussen med opptil 1,2 km med 2,5kV isolasjon og kostar rundt $120. Kostnaden aukar dersom du treng ekstra protokollkonvertering eller høgare isolasjonsspenning. 

Sjekk følgjande faktorar når du kjøper ein aktiv Modbus RS485-splitter.

• Dei fleste aktive splittrar krev ei ekstern  9–30VDC straumforsyning.
• Vanleg isolasjonsspenning er 2,5kV, men du kan velje 3–4,5kV for meir krevjande elektriske miljø.
• Om eininga automatisk registrerer dataformat og baudrate, eller om ho må konfigurerast for å integrerast med dei andre einingane dine.

Programvare Modbus-splitter

Windows avgrensar tilgangen til serielle portar til eitt program om gongen. Ein programvare-splittar overvinn denne avgrensinga og gjer det mogleg for fleire program å lese Modbus-data frå den same porten samtidig. Deretter ser vi nærare på Virtual Serial Port Driver PRO, ein funksjonsrik programvarebasert Modbus-splittar.

Virtuell COM-portdeling

Den dedikerte løysinga – RS485 Splitter – let deg opprette virtuelle RS485-portar og dele Modbus-data på ein slik måte at alle portane får dei same dataa samtidig. Dette betyr at du vil kunne duplisere data som kjem inn på COM1 til til dømes virtuelle COM2, COM3, COM4, og så vidare. Kopla til virtuelle kopiar av COM1 vil fleire appar faktisk få delt tilgang til den verkelege serieporten.

Virtual Serial Port Driver PRO let deg dele og slå saman serieportar som blir brukte av RS485-, RS232- og RS422-einingar, omdirigere data frå éin port til ein annan, og opprette komplekse portbundtar.

Med denne programvaren for Modbus-datasplitting kan du ha så mange virtuelle COM-grensesnitt som du trenger. Det som er spesielt viktig, er at alle vil fullstendig emulere parameterne og konfigurasjonen til de opprinnelige maskinvareportene.

Merk: VSPD PRO kan òg slå saman fleire portar til éin, byggje mange-til-mange portbuntar, eller automatisk byte mellom verkelege portar — sjå Modbus-programvareguide for meir.

Steg-for-steg-guide

For å dele opp éin fysisk RS485-port i fleire virtuelle portar, følg desse enkle stega:

1. Last ned Virtual Serial Port Driver PRO og installer det på maskina di.

2. Start appen. Opne «Del»-fana og vel «Del ekte port».

Buntre

3. Vel den ekte porten som må dupliserast, legg til virtuelle portar (som vil kommunisere med den delte ekte porten) ved å klikke på «Pluss»-knappen. Du kan opprette og leggje til så mange virtuelle portar du treng.

4. Vel ein virtuell port som skal setjast som hovudport i bundelen, og klikk på «Set hovud».

5. Til slutt, klikk på “Create”-knappen, og COM-portpakken din vil automatisk visast i Bundle-treet.

Det var det! No vil Modbus-data som kjem inn i den verkelege serieporten, bli sende til alle virtuelle portar og program som er kopla til dei.

Som eit alternativ til å dele serie-data, kan løysinga òg hjelpe deg med å dele éin verkeleg port mellom fleire program og setje tilgangsrettane («Les», «Skriv» og «Kontroll») for kvar av dei.

Korleis velje rett Modbus-splittar for ditt bruksområde

Bruk denne enkle rettleiinga for å avgjere kva type Modbus-splitter du treng. 

• Vel ein programvare-splitter dersom du har fleire applikasjonar på éin PC som treng tilgang til same Modbus-port.
• Vel ein passiv splitter når du vil at Modbus-signalet skal nå nærliggande einingar over korte avgreiningar.
• Bruk ein aktiv splitter for å støtte fleire einingar, lange kabelføringar og for å gi elektrisk isolasjon for å redusere støy. 

Vanlege bruksområde for Common Modbus Splitter

Vi matchar følgjande vanlege bruksområde med riktig type Modbus-splitter.

• To SCADA-system som overvaker ein enkelt PLC krev ein programvaresplitter.
• Ein PLC, SCADA og historikar som treng tilgang til same port krev ein programvaresplitter.
• For å dele Modbus-signalet med fleire einingar i same skap, bruk ein passiv splitter.
• Å støtte omfattande produksjonslinjer med utbreidde einingar krev ein aktiv Modbus-splitter.

Programvare vs. maskinvare

Denne tabellen oppsummerer skilnadene mellom dei tre typane Modbus-splittarar.

  Passiv splitte Aktiv (RS485) splitte Programvaresplitte (VSPD)
Bruksområde Forgrening av éin enkelt kabel til fleire einingar Utviding eller isolering av eit signal over ein stor buss og fleire einingar Gjera det mogleg for fleire appar som køyrer på éin PC å lese same COM-port
Straumforsynt Nei Ja Ikkje relevant (programvare)
Typisk kostnad ~$20–$100 ~$100–$400+ Lisensbasert, frå $199.95
Kvar splitten er plassert På RS485-kablinga På RS485-kablinga På Windows-maskina
Avgrensingar Løyser ikkje konflikt om programvareportar Løyser ikkje konflikt om programvareportar Kan ikkje løyse fysiske buss-/masterkonfliktar

Konklusjon

Dei tre typane Modbus-splittarar er utforma for å dekkje tre bruksområde. Å bruke feil type splitter vil ikkje gi akseptable resultat. Når du treng å nå einingar i nærleiken over ei kort avgreining, er ein passiv splitter det rette valet. Viss du treng isolasjon eller støttar ein lang, støyutsett buss, vel ein aktiv fysisk splitter.

Når kabling ikkje er problemet, men du må ha fleire Windows-applikasjonar som opnar same COM-port samtidig, treng du ein programvaresplitter. Virtual Serial Port Driver PRO er ei enkel løysing som løyser problemet med nokre få klikk. Han lèt deg nøyaktig kopiere data frå ein fysisk port til så mange virtuelle portar som applikasjonane dine treng.

FAQ

Ja, dersom du vil dele dataa for å støtte fleire applikasjonar på same datamaskin som må ha tilgang til maskina si COM-port. Ein virtuell portdrivar, som VSPD PRO, påverkar ikkje den fysiske kablinga; han dupliserer berre innkomande data på tvers av fleire virtuelle portar.

Nei, dei er i hovudsak det same sidan Modbus RTU er protokollen som køyrer over eit RS485 fysisk lag. Omgrepa “Modbus RTU splitter” og “Modbus RS485 splitter” blir ofte brukte om kvarandre sidan begge delar ei RS485 seriell line.

Dei kan, men krev dedikert maskinvare som er utforma for multi-master-arbitrering. Du kan framleis oppleve tidsavbrot med denne typen oppsett. Ein passiv splittar er ikkje tilstrekkeleg til å handtere buskollisjon mellom to masterar.