Modbus-splitters finns i tre varianter, var och en utformad för att hantera olika användningsfall. Vi kommer att gå igenom alla tre alternativen för att hjälpa dig att välja rätt. I vissa fall är en fysisk Modbus RS485-splitter allt du behöver, medan en programvarulösning i andra scenarier är mer rimlig.
Följande tre typer av Modbus-datasplitters är vanligt förekommande.
• En passiv splitter är en fysisk enhet som förgrenar en RS485-kabel så att flera enheter kan använda signalen i närheten.
• En aktiv splitter är en strömförsörjd enhet som isolerar och regenererar Modbus-signalen för att användas och minimera elektriskt brus i större nätverk.
• En programvarusplitter gör att flera applikationer kan dela en Modbus-port samtidigt. Den stöder inte att två fysiska Modbus-masterenheter delar samma RS485-buss.
Fysiska Modbus-splittrar
Fysiska Modbus-splittrar kan vara antingen passiva eller aktiva. Varje typ har ett annat syfte.
Passiva splitters såsom hubbar eller Y-adaptrar
En en passiv splitter är en enhet utan egen strömförsörjning som delar upp en enda RS485-matning i flera linjer och används typiskt i små installationer där målenheterna sitter nära varandra. Den tillför inga aktiva komponenter och utökar inte den effektiva kabelbudgeten. Det kombinerade nätverket omfattas fortfarande av RS485-standardens gränser på ~1200 m och 32 enheter. Dessa egenskaper gör en passiv splitter till ett bra val för kompakta installationer, såsom hårddiskkabinett. Den är inte lämplig för långa avstickargrenar eller när man blandar enheter från flera tillverkare med olika termineringsfaktorer.
En passiv splitter fungerar inte om du behöver ströminjektering. De distribuerar bara signalen, de förstärker den inte. Enkla RJ45-baserade passiva hubbar kan fås för omkring 50 $. En mer avancerad passiv Modbus-splitter, såsom Schneider Electric LU9GC3 splitterblock, kostar omkring 400 $ och kan ansluta upp till 8 enheter till en enda PLC.
Vid köp av en passiv splitter bör du kontrollera flera faktorer.
• Antalet portar/grenar du behöver, eftersom de typiskt stöder från 3 till 10.
• Vilken kontakttyp som används, vilket kan vara skruvplint, RJ45 eller en DIN-skena-kopplingsplint för att integrera med din befintliga kabeldragning.
• Om du behöver lägga till termineringsmotstånd i slutet av varje gren eller om de är inbyggda i enheten.
Aktiva splitters såsom RS485-repeaters eller isolatorer
En aktiv splitter är en strömförsörjd enhet som regenererar signalen och tillför isolation. De används vanligtvis för långa kabeldragningar och i stora, störningsutsatta nätverk. Aktiva splittrar distribuerar inte bara Modbus-signalen. De regenererar signalen så att varje gren blir ett separat RS485-segment med terminering och begränsningar för antal enheter. Dessa funktioner gör det möjligt att köra längre kablar till fler enheter än med en passiv splitter.
Signal-isolationen som finns i aktiva Modbus-splittrar hjälper till att skydda en masterenhet från skador orsakade av jordloopar på grund av ett elektriskt jordfel på en slavenhet. En aktiv splitter använder sin egen strömförsörjning och används vanligtvis när en passiv splitter inte kan hantera antalet enheter eller det erforderliga avståndet. En typisk repeater/omvandlare som klarar isolation, såsom RPT-485_422-4, förlänger bussen med upp till 1,2 km med 2,5 kV isolation och kostar runt 120 $. Kostnaden ökar om du behöver ytterligare protokollkonvertering eller högre isolationsspänning.
Kontrollera följande faktorer när du köper en aktiv Modbus RS485-splitter.
• De flesta aktiva splittrar kräver en extern 9–30 VDC-strömförsörjning.
• Vanlig isolationsspänning är 2,5 kV, men du kan välja 3–4,5 kV för tuffare elektriska miljöer.
• Om enheten automatiskt känner av dataformat och baudrate eller behöver konfigureras för att integreras med dina andra enheter.
Programvara Modbus Splitter
Windows begränsar åtkomsten till seriella portar till ett program i taget. En programvarusplitter övervinner denna begränsning och gör att flera program kan läsa Modbus-data från samma port samtidigt. Härnäst tittar vi närmare på Virtual Serial Port Driver PRO, en funktionsrik programvaru-Modbus-splitter.
Virtuell COM-portuppdelning
Den dedikerade lösningen – RS485 Splitter – låter dig skapa virtuella RS485-portar och dela Modbus-data på ett sådant sätt att alla portar tar emot samma data samtidigt. Det innebär att du kan duplicera data som kommer in på COM1 till exempelvis virtuell COM2, COM3, COM4 och så vidare. Anslutna till virtuella kopior av COM1 får flera appar i praktiken delad åtkomst till den verkliga serieporten.
Virtual Serial Port Driver PRO låter dig dela och slå ihop serieportar som används av RS485-, RS232- och RS422-enheter, omdirigera data från en port till en annan och skapa komplexa portpaket.
Med den här programvaran för Modbus-datadelning kan du ha så många virtuella COM-gränssnitt som du behöver. Det som är särskilt viktigt är att alla kommer att helt emulera parametrarna och konfigurationen för de ursprungliga hårdvaruportarna.
Steg-för-steg-guide
För att dela upp en fysisk RS485-port i flera virtuella, följ dessa enkla steg:
1. Ladda ner Virtual Serial Port Driver PRO och installera det på din dator.
2. Starta appen. Öppna fliken “Split” och välj “Split real port”.
3. Välj den verkliga porten som behöver dupliceras, lägg till virtuella portar (som kommer att kommunicera med den delade verkliga porten) genom att klicka på knappen ”Plus”. Du kan skapa och lägga till så många virtuella portar som du behöver.
4. Välj en virtuell port att ställa in som huvudport i paketet och klicka på ”Ange som huvudport”.
5. Klicka slutligen på knappen “Skapa” så visas ditt COM-portpaket automatiskt i paketträdet.
Det var allt! Nu kommer Modbus-data som kommer in via den fysiska serieporten att skickas till alla virtuella portar och program som är anslutna till dem.
Som ett alternativ till att dela upp seriedata kan lösningen också hjälpa dig att dela en fysisk port mellan flera program och ställa in åtkomsträttigheterna (“Läsa”, “Skriva” och “Styra”) för var och en av dem.
Hur du väljer rätt Modbus-splitter för ditt användningsfall
Använd den här enkla guiden för att avgöra vilken typ av Modbus-splitter du behöver.
• Välj en programvarusplitter om du har flera applikationer på en och samma PC som kräver åtkomst till samma Modbus-port.
• Välj en passiv splitter när du vill att Modbus-signalen ska nå närliggande enheter via korta grenar.
• Använd en aktiv splitter för att stödja fler enheter, långa kabellängder och för att ge elektrisk isolering för att minska störningar.
Vanliga användningsfall för Modbus-splitter
Vi matchar följande vanliga användningsfall med rätt typ av Modbus-splitter.
• Två SCADA-system som övervakar en enda PLC kräver en mjukvarusplitter.
• En PLC, SCADA och historiker som behöver åtkomst till samma port kräver en mjukvarusplitter.
• För att dela Modbus-signalen med flera enheter i samma skåp, använd en passiv splitter.
• Att stödja omfattande produktionslinjer med spridda enheter kräver en aktiv Modbus-splitter.
Mjukvara vs. hårdvara
Den här tabellen sammanfattar skillnaderna mellan de tre typerna av Modbus-splitters.
| Passiv splitter | Aktiv (RS485) splitter | Programvarusplitter (VSPD) | |
| Användningsfall | Förgrening av en enda kabel till flera enheter | Förlänga eller isolera en signal över en stor buss och flera enheter | Möjliggöra att flera appar som körs på en PC kan läsa samma COM-port |
| Strömförsörjd | Nej | Ja | Ej tillämpligt (programvara) |
| Typisk kostnad | ~20–100 $ | ~100–400 $+ | Licensbaserat, från 199,95 $ |
| Var splittern finns | På RS485-kablage | På RS485-kablage | På Windows-datorn |
| Begränsningar | Löser inte programvarukonflikter kring portåtkomst | Löser inte programvarukonflikter kring portåtkomst | Kan inte lösa fysiska buss-/masterkonflikter |
Slutsats
De tre typerna av Modbus-splittrar är utformade för att hantera tre användningsfall. Att använda fel typ av splitter ger inte acceptabla resultat. När du behöver nå enheter i närheten via en kort avstickare är en passiv splitter rätt val. Om du behöver isolering eller stöder en lång, brusig buss ska du välja en aktiv fysisk splitter.
När kablage inte är problemet, men du behöver att flera Windows-applikationer ska kunna öppna samma COM-port samtidigt, behöver du en mjukvarusplitter. Virtual Serial Port Driver PRO är en enkel lösning som löser problemet med några klick. Den låter dig exakt replikera data från en fysisk port till så många virtuella portar som dina applikationer behöver.
FAQ
Ja, om du vill dela upp data för att stödja flera applikationer på samma dator som måste få åtkomst till maskinens COM-port. En virtuell portdrivrutin, till exempel VSPD PRO, påverkar inte den fysiska kabeldragningen; den duplicerar helt enkelt inkommande data över flera virtuella portar.
Nej, de är i princip samma sak eftersom Modbus RTU är protokollet som körs över ett RS485-fysiskt lager. Termerna “Modbus RTU-splitter” och “Modbus RS485-splitter” används ofta omväxlande eftersom båda delar en RS485-seriell linje.
De kan det, men kräver dedikerad hårdvara som är utformad för multi-master-arbitrering. Du kan fortfarande uppleva timeout-fel med den här typen av konfiguration. En passiv splitter räcker inte för att hantera busskonflikter mellan två masters.