Modbus Data Concentrators

Modbus Data Concentrators als leistungsstarkes Werkzeug zur Integration industrieller Systeme

In modernen Industrieautomationssystemen ist die Integration einer Vielzahl unterschiedlicher Geräte – Sensoren, Messgeräte, Frequenzumrichter und speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) – in einheitliche Netzwerke eine gängige Herausforderung. Viele dieser Geräte verwenden das bewährte Modbus-Protokoll, jedoch oft über unterschiedliche physische Schnittstellen wie RS-485, RS-232 oder Ethernet. Das manuelle Erfassen und Konvertieren dieser Daten ist komplex, ressourcenintensiv und fehleranfällig. Hier werden spezialisierte Geräte, bekannt als Modbus Data Concentrators, unverzichtbar.

Warum werden Modbus Data Concentrators benötigt?

Diese Geräte fungieren als Informations-„Übersetzer“ und „Aggregatoren“. Ihre Hauptaufgabe ist es, mehrere Slave-Geräte in RS-485/232-Netzwerken abzufragen, Daten von ihnen zu sammeln, diese zu verarbeiten und sie dem zentralen Managementsystem (Master) in einem geeigneten Format über einen Hochgeschwindigkeitskanal, meist Ethernet, zu präsentieren. Dies entlastet den Hauptcontroller von der Routinearbeit, Dutzende von Geräten abfragen zu müssen, reduziert die Netzwerklast erheblich und vereinfacht die Projektarchitektur. Konzentratoren gewährleisten eine zuverlässige Kommunikation, Protokollkonvertierung (z. B. Modbus RTU/ASCII zu Modbus TCP) und verfügen oft über integrierte Software für einfache Konfiguration und Diagnose.

Wichtige Aufgaben, die von Datenkonzentratoren gelöst werden:

• Vereinigung von Geräten mit seriellen und Ethernet-Schnittstellen in einem einzigen Netzwerk. Der Konzentrator fragt die angeschlossenen Geräte selbstständig ab und stellt voraggregierte Daten bereit.
• Nahtlose Konvertierung zwischen Modbus RTU, ASCII, TCP und anderen Protokollen.
• Ermöglichung der Datenerfassung von entfernten, schwer zugänglichen Anlagen mithilfe drahtloser Kommunikationskanäle.
• Verbesserung der Systemfehlertoleranz durch Unterstützung von Backup-Kanälen (z. B. Ethernet und 4G/3G).

MDC-700 Serie

Diese Serie stellt eine Flaggschiff-Lösung für komplexe Integrationsaufgaben dar. Die Geräte verfügen über einen leistungsstarken Prozessor, unterstützen mehrere Protokolle (Modbus Gateway, MQTT, JSON, OPC UA) und bieten die Möglichkeit, benutzerdefinierte Logikskripte in Lua auszuführen. Sie sind nicht nur Konverter, sondern vollwertige Datenvorverarbeiter, die Informationen filtern, verarbeiten und neu formatieren können, bevor sie an ein SCADA- oder MES-System gesendet werden. Sie eignen sich ideal für den Aufbau verteilter Datenerfassungssysteme, IoT-Gateways und umfassender IIoT-Projekte (Industrial Internet of Things).

Anwendung: Komplexe SCADA-Systeme in der Fertigung, Smart-City-Infrastruktur, Versorgungsmanagementsysteme (Strom, Wasser, Heizung) und Integration mit Cloud-Plattformen.

• ICP DAS – MDC-741: Ein Modbus-Datenkonzentrator mit Dual-LAN-Ports, zwei Steckplätzen für Kommunikationsmodule (Mobilfunk, WiFi) und zwei COM-Ports.
• ICP DAS – MDC-771: Ein Hochleistungskonzentrator mit OPC UA Server-Unterstützung, zwei Kommunikationsmodulsteckplätzen, 4x LAN und 3x COM-Ports.

MDC-211 Serie (nur Asien)

Die MDC-211-Serie konzentriert sich auf drahtlose Datenübertragung und ist damit eine ideale Lösung für die Fernüberwachung mobiler oder schwer zugänglicher Anlagen. Die Modelle unterstützen verschiedene drahtlose Technologien: LoRa (MDC-211-433), Wi-Fi (ICP DAS – MDC-211-WF) und ZigBee (ICP DAS – MDC-211-ZT). Ihre Hauptvorteile sind der kleine Formfaktor, der geringe Stromverbrauch und die Fähigkeit, in rauen Umgebungen zu arbeiten und Daten von isolierten Bereichen über Funkverbindungen an einen zentralen Knotenpunkt zu übertragen.

Anwendung: Messung von Energieressourcen (Fernablesung von Wasser-/Gas-/Stromzählern), Umweltüberwachung, Straßenbeleuchtungssteuerung und landwirtschaftliche Überwachung (Gewächshäuser, Felder).

• ICP DAS – MDC-211-WF: Ein drahtloser Modbus-Datenkonzentrator mit Wi-Fi- und RS-485-Schnittstellen.
• ICP DAS – MDC-211-ZT: Ein drahtloser Modbus-Datenkonzentrator mit ZigBee-- und RS-485-Schnittstelle.

ICP DAS – MDCL-705i / MDC-7xx Serie

Diese Linie umfasst sowohl kompakte Geräte (ICP DAS – MDCL-705i) als auch funktionalere Modelle (ICP DAS – MDC-711). Ihre Gemeinsamkeit ist die Fokussierung auf zuverlässigen Betrieb in anspruchsvollen Industrieumgebungen. Sie erfüllen Kernfunktionen der Protokollkonvertierung (Modbus RTU/ASCII zu TCP) und Datenkonzentration, verfügen über einen weiten Betriebstemperaturbereich, robuste Gehäuse und eine vereinfachte Konfiguration. Dies sind zuverlässige Arbeitstiere für Standard-Integrationsaufgaben ohne die übermäßige Komplexität der Flaggschiff-Modelle.

Anwendung: Lokale Geräteintegration in einer Produktionslinie, Verbindung von Sensoren und Messgeräten mit einer SPS oder einem SCADA-System, Erleichterung der Kommunikation zwischen Steuerungen verschiedener Hersteller.

• ICP DAS - ICP DAS – MDCL-705i: Ein kompakter und kostengünstiger Modbus RTU/ASCII zu Modbus TCP/Gateway Protokollkonverter.
• ICP DAS - ICP DAS – MDC-711: Ein industrieller Modbus-Datenkonzentrator mit 1x LAN- und 2x COM-Ports, der als Gateway und Daten-Poller fungiert.

Die Auswahl der geeigneten ICP DAS Datenkonzentrator-Serie hängt direkt von der spezifischen technologischen Aufgabe ab. Die leistungsstarken und vielseitigen Geräte der MDC-700-Serie bilden eine ideale Grundlage für komplexe, verteilte IIoT-Systeme, bei denen eine tiefgreifende Datenvorverarbeitung und nicht nur eine einfache Sammlung erforderlich ist. Die kompakten drahtlosen Gateways der MDC-211-Serie bieten eine spezialisierte Lösung für eine wirtschaftliche und effiziente Fernüberwachung über große Gebiete. Die zuverlässigen und einfach zu konfigurierenden Konverter der ICP DAS – MDCL-705i- und MDC-7xx-Serie erfüllen die Anforderungen der grundlegenden Vor-Ort-Geräteintegration und gewährleisten eine stabile Kommunikation unter rauen Industriebedingungen.

Zusammenfassung

Das Produktportfolio von ICP DAS deckt das gesamte Spektrum moderner Automatisierungsanforderungen ab – von der einfachen Schnittstellenkonvertierung bis zum Aufbau hochentwickelter IoT-Plattformen. Ein gut gewählter Datenkonzentrator löst nicht nur Kompatibilitätsprobleme, sondern erhöht auch die Fehlertoleranz, Skalierbarkeit und Gesamteffizienz des Systems erheblich, wodurch Entwicklungs- und Implementierungskosten gesenkt werden.