工业以太网
串口转以太网简介及技术应用
2013-03-25 16:37  浏览:58

在传统的数据传输及安全防护领域,信息中心数据监控领域,工业自动化控制领域,有成千上万的感应器,PLC,控制器,监测器,讯卡器等RS232/485/422串口设备,都是通过RS232串口通信进行数据交换和管理。随着TCP/IP网络的快速普及,从而使得TCP/IP网络得到了极大的丰富,TCP/IP已经延伸到社会的各个角落。与RS232/485/422串口通信相比较,TCP/IP网络具有通信距离远,只要联接互联网,通信距离可以无限延长。
RS232/485/422串口转TCP/IP网络设备(串口服务器,终端服务器,串口联网服务器),可以很方便的实现串口转以太网功能。使用串口转网络解决方案,不需要更改应用程序,即可实现串口设备联网,使用串口服务器您可以快速使的你的RS232/485/42串口转TCP/IP网络接口,使用虚拟串口驱动程序,你可以使用原先的串口应用程序,并且可以在原有的应用软件下开发RS232/485/422串口以及多串口卡应用,进行弹性扩充。您也中以根据需求,进行Socket编程,让PC直接利用TCP/IP协议与串口服务器通信。
串口转以太网,并不是简单物理层和数据链路层的转化。由于串口协议本身不具有网络层和传输层,串口转以太网,实际是将串口的数据作为TCP/IP的应用层数据,用TCP/IP封装传输的方式。TCP/IP的应用层数据是TCP/IP所要传送的真正有效的数据。例如用户通过socket的recv()和send()函数接收和发送的实际是应用层数据。这样通过串口转TCP IP用户就可以用recv()和send()函数收发串口数据了。

到底是串口转以太网还是串口转TCP/IP?
  串口一般来说就是UART,它实际只定义了数据链路层的规范,也就是起始位、数据位、停止位。但是在不同的物理层又分为:TTL串口、RS232串口、RS485串口等。
TTL串口:它是MCU芯片之间进行数据通信的串口,它以+5V(或者+3.3V)表示1,以GND表示0。
RS232串口:它是实现设备之间通信的串口,其主要将信号电压从0~5V的电压变为±15V(实际一般为±12V)。电压的增加,增大了数据传输的距离和可靠性。
RS485串口:它是实现远距离通信的串口,可以实现上千米的数据传输。其主要特征是用差模信号(A、B两根线之间的电压)代替了RS232共模信号(信号线和GND之间的电压),从而能够抵抗共模干扰,实现更远距离的传。
  如果按照ISO的7层模型(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层)来分的话,串口实际上只包含了物理层、数据链路层。而TCP/IP协议应该属于网络层和传输层。所以串口转TCP/IP并不准确。以太网属于物理层和数据链路层,所以串口转以太网更加准确。

  由于目前在以太网之上运行的协议多半是TCP IP协议,所以串口转以太网也可以说成是串口转TCP/IP。

如何选择TCP/IP的工作模式?

1、TCP与UDP的选择:尽量选择TCP模式,特别是经过internet的大数据量传输,udp容易误码和丢失。
2、选择TCP客户端还是TCP服务器端:请遵循以下原则:
3、原则一:发起数据发送的一方应该选择为客户端。例如一个数据采集系统,采集终端应该为客户端。这是因为当TCP连接断开的情况下, 客户端能够在需要发送数据的时候主动建立连接。而TCP服务端,只能够被动地接受连接,使得数据无法发送出去。
4、原则二:IP或者域名固定的一方为服务器端。例如在有多个数据采集终端,而只有一个中心服务器的情况下,中心服务器应该为服务端。 这是因为,中心服务器的IP或域名一般是固定的,而采集终端的IP是不断增加和变化 的。中心服务器难以记住所有的采集终端的IP,所以 也难以发起连接;而采集终端寻找中央服务器就比较容易。

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