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RS485轉以太網的應用、解決方案和關鍵技術

發布(bu)時間：2010-09-03 作(zuo)者：上(shang)海卓(zhuo)嵐 瀏(liu)覽量：3574

RS485通信技術在工程上用得很多，其主要優點如下：
1.布線簡單：只需要2根線，現在一般采用網線的屏蔽線接口。
2.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。
3.可以(yi)支(zhi)持多(duo)機(ji)聯網通信：相比于(yu)RS232只能一對一的連接(jie)，RS485可以(yi)在線上掛載多(duo)個終端，采用查詢——應(ying)答的方式實(shi)現多(duo)機(ji)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：
1.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。
2.當需要多(duo)臺RS485設備連接(jie)到(dao)計算(suan)機的時(shi)候，傳統的方式是使(shi)用(yong)(yong)(yong)多(duo)串(chuan)口(kou)卡。也(ye)就是使(shi)用(yong)(yong)(yong)在計算(suan)機上(shang)擴展串(chuan)口(kou)來(lai)實現多(duo)個RS485串(chuan)口(kou)。使(shi)用(yong)(yong)(yong)RS485轉(zhuan)以(yi)太網之后，可(ke)以(yi)把RS485的接(jie)口(kou)留(liu)到(dao)現場，而監(jian)控(kong)計算(suan)機這端只保(bao)留(liu)一(yi)根(gen)網線即(ji)可(ke)，使(shi)用(yong)(yong)(yong)較為方便。

實(shi)現RS485轉(zhuan)以太(tai)網（即485轉(zhuan)網口(kou)(kou)）主要一個硬件(jian)轉(zhuan)換器(qi)(qi)和一個軟(ruan)件(jian)驅(qu)動。硬件(jian)轉(zhuan)換器(qi)(qi)分為兩種：串(chuan)口(kou)(kou)服務(wu)器(qi)(qi)（串(chuan)口(kou)(kou)聯(lian)網服務(wu)器(qi)(qi)、串(chuan)口(kou)(kou)通信服務(wu)器(qi)(qi)）、串(chuan)口(kou)(kou)聯(lian)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(dai)外殼的(de)，可(ke)以理解(jie)為(wei)內嵌方式的(de)RS485轉以太(tai)網(wang)模塊，使用模塊解(jie)決(jue)方案，可(ke)以將模塊集成(cheng)到(dao)用戶設備的(de)內部，實現串口服務器和設備的(de)一體化。在價格上模塊方案比(bi)串口服務器方案價格要(yao)低。

串(chuan)口(kou)(kou)服(fu)務(wu)(wu)(wu)器的(de)(de)硬件實現了RS485接口(kou)(kou)轉化為(wei)TCP/IP接口(kou)(kou)（網絡接口(kou)(kou)），那么配(pei)合計算機端(duan)的(de)(de)虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)串(chuan)口(kou)(kou)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)使用就可以再次將TCP/IP連接虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)地(di)轉化為(wei)串(chuan)口(kou)(kou)。虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)串(chuan)口(kou)(kou)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)可以在計算機內的(de)(de)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)層虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)出類(lei)似COM5、COM6等(deng)虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)串(chuan)口(kou)(kou)號，并且將遠端(duan)的(de)(de)串(chuan)口(kou)(kou)服(fu)務(wu)(wu)(wu)器和這(zhe)些(xie)虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)串(chuan)口(kou)(kou)綁定。這(zhe)樣用戶串(chuan)口(kou)(kou)程序打開虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)串(chuan)口(kou)(kou)的(de)(de)時(shi)候就可以通(tong)遠端(duan)的(de)(de)串(chuan)口(kou)(kou)服(fu)務(wu)(wu)(wu)器通(tong)信(xin)，即和串(chuan)口(kou)(kou)設備通(tong)信(xin)。

使用該RS485轉(zhuan)以太網解決方(fang)案的硬件和(he)軟件系統之后，用戶的485設備相當于實現網絡化的擴展(zhan)，原有的硬件和(he)軟件程(cheng)序都無需(xu)修改(gai)。

RS485要(yao)想無縫(feng)的升級為以太網，里(li)面包(bao)含了很多關鍵技術，需要(yao)將以太網技術和RS485通信協議無縫(feng)的結合起來(lai)進(jin)行過渡。其中(zhong)包(bao)括(kuo)：9位技術、分幀技術、主從(cong)機(ji)機(ji)制(zhi)等。

9位技術：在485方式下，用戶可(ke)(ke)以(yi)(yi)發送9位的(de)數(shu)據(ju)。而且有(you)(you)時利用第(di)9位來(lai)表(biao)示是數(shu)據(ju)幀還是地址幀。由于在網絡通信時，以(yi)(yi)太網都是8bit的(de)數(shu)據(ju)，沒(mei)有(you)(you)9bit可(ke)(ke)以(yi)(yi)放(fang)置的(de)空間。所以(yi)(yi)如何將485的(de)9位傳輸過來(lai)就成了問題(ti)。據(ju)了解(jie)上(shang)海卓嵐(lan)的(de)串口服(fu)務器采用了稱(cheng)之為(wei)(wei)realcom的(de)協議，可(ke)(ke)以(yi)(yi)將RS485的(de)9位數(shu)據(ju)格式轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)以(yi)(yi)太網的(de)8位數(shu)據(ju)。

分(fen)幀技(ji)術(shu)：分(fen)幀是串(chuan)口轉(zhuan)以太(tai)網（包括RS485轉(zhuan)以太(tai)網）中出現的一(yi)個(ge)(ge)關(guan)鍵技(ji)術(shu)，即當串(chuan)口服務器接收到(dao)串(chuan)口設備的數(shu)據(ju)(ju)的時候，何時將數(shu)據(ju)(ju)打包轉(zhuan)發(fa)到(dao)以太(tai)網，如果每(mei)個(ge)(ge)字(zi)節(jie)都打為一(yi)個(ge)(ge)包則(ze)顯然效率太(tai)低，那么多少個(ge)(ge)字(zi)節(jie)打包合適。這里需要用戶設定一(yi)個(ge)(ge)稱之為最(zui)長(chang)數(shu)據(ju)(ju)包長(chang)度和最(zui)長(chang)數(shu)據(ju)(ju)包間(jian)隔的參數(shu)。