Який тип розгалужувача Modbus вам потрібен?

avatar
Написано
Оновлено на: 21 Жовтня, 2026
Час читання: 8 хвилин

Modbus розгалужувачі доступні у трьох формах, кожна з яких розроблена для різних сценаріїв використання. Ми розглянемо всі три варіанти, щоб допомогти вам вибрати правильний. У деяких випадках усе, що вам потрібно, — це фізичний розгалужувач Modbus RS485, тоді як в інших сценаріях більш доцільним є програмне рішення.

Зазвичай доступні такі три типи розгалужувачів даних Modbus.

• Пасивний розгалужувач — це фізичний пристрій, який розгалужує кабель RS485, щоб кілька пристроїв могли використовувати сигнал поблизу.
• Активний розгалужувач — це пристрій із живленням, який ізолює та відновлює сигнал Modbus для використання з метою мінімізації електричних завад у більших мережах.
• Програмний розгалужувач дозволяє кільком застосункам одночасно спільно використовувати порт Modbus. Він не підтримує два фізичні майстри Modbus, що спільно використовують одну й ту саму шину RS485.

Фізичні розгалужувачі Modbus

Фізичні розгалужувачі Modbus можуть бути пасивними або активними. Кожен тип слугує для різних цілей.

Пасивні розгалужувачі, такі як хаби або Y-адаптери

Пасивний розгалужувач — це пристрій без живлення, який розділяє одну лінію RS485 на кілька гілок і зазвичай використовується в невеликих інсталяціях, де цільові пристрої розташовані близько один до одного. Він не додає активних компонентів і не розширює ефективний ліміт довжини кабелю. Об’єднана мережа все одно підпадає під обмеження стандарту RS485 — приблизно ~1200 м і 32 пристрої. Ці характеристики роблять пасивний розгалужувач вдалим вибором для компактних інсталяцій, таких як шафи для жорстких дисків. Він не підходить для довгих відгалужень-«відводів» (stubs) або коли змішуються пристрої від кількох виробників із різними параметрами термінації.

Пасивний розгалужувач не працюватиме, якщо вам потрібне введення живлення. Вони лише розподіляють сигнал, а не підсилюють його. Прості пасивні хаби на базі RJ45 можна придбати приблизно за $50. Більш складний пасивний розгалужувач Modbus, як-от розгалужувальний блок Schneider Electric LU9GC3, коштує близько $400 і може підключити до 8 пристроїв до одного ПЛК.

Під час придбання пасивного розгалужувача слід перевірити кілька факторів.

• Кількість портів/гілок, яка вам потрібна, оскільки зазвичай вони підтримують від 3 до 10.
• Тип використовуваного роз’єму — це може бути гвинтова клема, RJ45 або клемний блок на DIN-рейку для інтеграції з наявною проводкою.
• Чи потрібно вам додавати термінаційні резистори в кінці кожної гілки, чи вони вбудовані в пристрій.

Активні розгалужувачі, такі як повторювачі RS485 або ізолятори

Активний розгалужувач — це пристрій із живленням, який регенерує сигнал і забезпечує ізоляцію. Їх зазвичай використовують для довгих кабельних трас і у великих, зашумлених мережах. Активні розгалужувачі не просто розподіляють сигнал Modbus. Вони регенерують сигнал так, що кожна гілка стає окремим сегментом RD485 з обмеженнями на термінацію та кількість пристроїв. Ці функції дають змогу прокладати довші кабелі до більшої кількості пристроїв, ніж у випадку пасивного розгалужувача. 

Ізоляція сигналу, доступна в активних розгалужувачах Modbus, допомагає захистити головний пристрій від пошкоджень через контур заземлення внаслідок електричної несправності заземлення на підлеглому пристрої. Активний розгалужувач використовує власне джерело живлення і зазвичай застосовується тоді, коли пасивний розгалужувач не може впоратися з кількістю пристроїв або потрібною відстанню. Типовий повторювач/перетворювач із можливістю ізоляції, як-от RPT-485_422-4, подовжує шину до 1,2 км з ізоляцією 2,5 кВ і коштує близько $120. Вартість зростає, якщо вам потрібне додаткове перетворення протоколу або вища напруга ізоляції. 

Під час купівлі активного розгалужувача Modbus RS485 перевірте такі фактори.

• Більшість активних розгалужувачів потребують зовнішнього джерела живлення 9–30VDC.
• Поширена напруга ізоляції — 2,5 кВ, але ви можете обрати 3–4,5 кВ для більш суворих електричних умов.
• Чи пристрій автоматично визначає формат даних і швидкість передавання (baud rate), чи його потрібно налаштовувати для інтеграції з іншими пристроями.

Програмний розгалужувач Modbus

Windows обмежує доступ до послідовних портів для однієї програми за раз. Програмний спліттер долає це обмеження, дозволяючи кільком програмам одночасно зчитувати дані Modbus з одного й того ж порту. Далі ми детальніше розглянемо Virtual Serial Port Driver PRO — багатофункціональний програмний спліттер Modbus.

Віртуальний розподіл COM-портів

Спеціалізоване рішення — RS485 Splitter — дозволить вам створювати віртуальні порти RS485 і розділяти дані Modbus таким чином, щоб усі порти отримували однакові дані одночасно. Це означає, що ви зможете дублювати дані, які надходять на COM1, скажімо, на віртуальні COM2, COM3, COM4 тощо. Підключені до віртуальних копій COM1, кілька застосунків фактично отримають спільний доступ до реального послідовного порту.

Virtual Serial Port Driver PRO дозволяє розділяти та об’єднувати послідовні порти, що використовуються пристроями RS485, RS232 і RS422, перенаправляти дані з одного порту на інший і створювати складні набори портів.

За допомогою цього програмного забезпечення для розділення даних Modbus ви можете мати стільки віртуальних COM-інтерфейсів, скільки вам потрібно. Особливо важливо те, що всі вони повністю емулюватимуть параметри та конфігурацію оригінальних апаратних портів.

Примітка: VSPD PRO також може об’єднувати кілька портів в один, створювати багато-до-багатьох бандли портів або автоматично перемикатися між реальними портами — дізнайтеся більше в нашому посібнику з програмного забезпечення Modbus.

Покроковий посібник

Щоб розділити один фізичний порт RS485 на кілька віртуальних, виконайте ці прості кроки:

1. Завантажте Virtual Serial Port Driver PRO та встановіть його на вашому комп’ютері.

2. Запустіть застосунок. Відкрийте вкладку “Split” і виберіть “Split real port”.

Дерево комплекту

3. Виберіть реальний порт, який потрібно дублювати, додайте віртуальні порти (які будуть взаємодіяти з розділеним реальним портом), натиснувши кнопку «Плюс». Ви можете створити та додати стільки віртуальних портів, скільки вам потрібно.

4. Виберіть віртуальний порт, який потрібно встановити як основний у бандлі, і натисніть “Set main”.

5. Нарешті натисніть кнопку «Create», і ваш пакет COM-портів автоматично з’явиться в дереві Bundle.

Ось і все! Тепер дані Modbus, що надходять у реальний послідовний порт, надсилатимуться на всі віртуальні порти та застосунки, підключені до них.

Крім того, як альтернативу розділенню послідовних даних, рішення може допомогти вам надати спільний доступ до одного реального порту для кількох застосунків і встановити права доступу («Читання», «Запис» і «Керування») для кожного з них.

Як вибрати правильний розгалужувач Modbus для вашого випадку використання

Скористайтеся цим простим посібником, щоб визначити, який тип розгалужувача Modbus вам потрібен. 

• Оберіть програмний розгалужувач, якщо у вас є кілька застосунків на одному ПК, яким потрібен доступ до одного й того самого порту Modbus.
• Оберіть пасивний розгалужувач, коли ви хочете, щоб сигнал Modbus досягав пристроїв поблизу через короткі відгалуження.
• Використовуйте активний розгалужувач, щоб підтримувати більше пристроїв, довгі кабельні лінії та забезпечувати електричну ізоляцію для зменшення шумів. 

Поширені випадки використання розгалужувача Modbus

Ми підбираємо відповідний тип Modbus-розгалужувача для таких поширених випадків використання.

• Дві системи SCADA, що моніторять один ПЛК, потребують програмного розгалужувача.
• ПЛК, SCADA та система зберігання історичних даних, яким потрібен доступ до одного й того ж порту, потребують програмного розгалужувача.
• Щоб розподілити сигнал Modbus між кількома пристроями в одній шафі, використовуйте пасивний розгалужувач.
• Підтримка протяжних виробничих ліній із розосередженими пристроями потребує активного Modbus-розгалужувача.

Програмне забезпечення проти апаратного забезпечення

Ця таблиця підсумовує відмінності між трьома типами розгалужувачів Modbus.

  Пасивний розгалужувач  Активний (RS485) розгалужувач  Програмний розгалужувач (VSPD) 
Варіант використання  Розгалуження одного кабелю на кілька пристроїв  Подовження або ізоляція сигналу на великій шині та для кількох пристроїв  Надання можливості кільком програмам на одному ПК читати один і той самий COM-порт 
Живлення  Ні  Так Н/Д (програмне забезпечення)
Типова вартість  ~$20–$100  ~$100–$400+  Ліцензійна, від $199.95 
Де розташований розгалужувач  На проводці RS485  На проводці RS485  На машині Windows 
Обмеження  Не вирішує конфлікт доступу до порту на рівні ПЗ  Не вирішує конфлікт доступу до порту на рівні ПЗ  Не може вирішити фізичні конфлікти шини/майстра 

Висновок

Три типи розгалужувачів Modbus розроблені для трьох сценаріїв використання. Використання неправильного типу розгалужувача не забезпечить прийнятних результатів. Коли вам потрібно підключити розташовані поруч пристрої через коротку відгалужену лінію, пасивний розгалужувач — правильний вибір. Якщо вам потрібна ізоляція або ви підтримуєте довгу, зашумлену шину, оберіть активний фізичний розгалужувач.

Коли проблема не в проводці, але вам потрібно, щоб кілька застосунків Windows одночасно відкривали один і той самий COM-порт, вам потрібен програмний розгалужувач. Virtual Serial Port Driver PRO — просте рішення, яке усуває проблему за кілька кліків. Воно дає змогу точно дублювати дані з фізичного порту на стільки віртуальних портів, скільки потрібно вашим застосункам.

Поширені запитання

Так, якщо ви хочете розділити дані, щоб підтримувати кілька застосунків на одному комп’ютері, які мають отримувати доступ до COM-порту машини. Драйвер віртуального порту, такий як VSPD PRO, не впливає на фізичне підключення; він лише дублює вхідні дані через кілька віртуальних портів.

Ні, по суті це одне й те саме, оскільки Modbus RTU — це протокол, що працює поверх фізичного рівня RS485. Терміни «спліттер Modbus RTU» і «спліттер Modbus RS485» часто використовують як взаємозамінні, оскільки обидва розділяють послідовну лінію RS485.

Можуть, але для цього потрібне спеціалізоване апаратне забезпечення, розроблене для багатомайстерного арбітражу. Ви все одно можете стикатися з тайм-аутами за такого типу налаштування. Пасивного розгалужувача недостатньо, щоб керувати конкуренцією за шину між двома майстрами.