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                RS485轉以太網傳輸的應用和方案

                2020-05-09

                  1.RS485轉以太網的應用


                  RS485通信技術在工程上用得很多,其主要優點如下:

                  布線簡單:只需要2根線,現在一般采用網線的屏蔽線接口。

                  通信距離遠:由于采用了差模通信方式,比RS232的通信距離要遠。

                  可以支持多機聯網通信:相比于RS232只能一對一的連接,RS485可以在線上掛載多個終端,采用查詢——應答的方式實現多機通信。

                  但是RS485現在經常需要轉為以太網,也就是轉化為TCP/IP,分析這些應用背后的原因主要有:

                  以太網可以接入internet這樣就可以實現遠距離通信,在全球范圍內實現監控,這是RS485所無法做到的。

                  當需要多臺RS485設備連接到計算機的時候,傳統的方式是使用多串口卡。也就是使用在計算機上擴展串口來實現多個RS485串口。使用RS485轉以太網之后,可以把RS485的接口留到現場,而監控計算機這端只保留一根網線即可,使用較為方便。

                  2.RS485轉以太網的解決方案

                  實現RS485轉以太網(即485轉網口)主要一個硬件轉換器和一個軟件驅動。硬件轉換器分為兩種:串口服務器(串口聯網服務器、串口通信服務器)、串口聯網模塊。

                  RS485串口服務器是帶外殼的,可以將現有的485設備連接到以太網。適合已有的RS485串口設備的網絡化改造。RS485串口聯網模塊是不帶外殼的,可以理解為內嵌方式的RS485轉以太網模塊,使用模塊解決方案,可以將模塊集成到用戶設備的內部,實現串口服務器和設備的一體化。在價格上模塊方案比串口服務器方案價格要低。兩種硬件如下圖所示:

                  使用該RS485轉以太網解決方案的硬件和軟件系統之后,用戶的485設備相當于實現網絡化的擴展,原有的硬件和軟件程序都無需修改。串口服務器的硬件實現了RS485接口轉化為TCP/IP接口(網絡接口),那么配合計算機端的虛擬串口驅動使用就可以再次將TCP/IP連接虛擬地轉化為串口。虛擬串口驅動可以在計算機內的驅動層虛擬出類似COM5、COM6等虛擬串口號,并且將遠端的串口服務器和這些虛擬串口綁定。這樣用戶串口程序打開虛擬串口的時候就可以通遠端的串口服務器通信,即和串口設備通信。

                  3.RS485轉以太網的關鍵技術

                  RS485要想無縫的升級為以太網,里面包含了很多關鍵技術,需要將以太網技術和RS485通信協議無縫的結合起來進行過渡。其中包括:9位技術、分幀技術、主從機機制等。

                  分幀技術:分幀是串口轉以太網(包括RS485轉以太網)中出現的一個關鍵技術,即當串口服務器接收到串口設備的數據的時候,何時將數據打包轉發到以太網,如果每個字節都打為一個包則顯然效率太低,那么多少個字節打包合適。這里需要用戶設定一個稱之為最長數據包長度和最長數據包間隔的參數。