RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)的應(yīng)用、解決方案和關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)布時間：2010-09-03 作者：上海卓嵐 瀏覽量：3574

RS485通信技術(shù)在工程上用得很多，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1.布線簡單：只需要2根線，現(xiàn)在一般采用網(wǎng)線的屏蔽線接口。
2.通信距離遠(yuǎn)：由于采用了差模通信方式，比RS232的通信距離要遠(yuǎn)。
3.可以支持多機(jī)聯(lián)網(wǎng)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(yīng)答的方式實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。

但是RS485現(xiàn)在經(jīng)常需要轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)，也就是轉(zhuǎn)化為TCP/IP，分析這些應(yīng)用背后的原因主要有：
1.以太網(wǎng)可以接入internet這樣就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，這是RS485所無法做到的。
2.當(dāng)需要多臺RS485設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)的時候，傳統(tǒng)的方式是使用多串口卡。也就是使用在計(jì)算機(jī)上擴(kuò)展串口來實(shí)現(xiàn)多個RS485串口。使用RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)之后，可以把RS485的接口留到現(xiàn)場，而監(jiān)控計(jì)算機(jī)這端只保留一根網(wǎng)線即可，使用較為方便。

實(shí)現(xiàn)RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)（即485轉(zhuǎn)網(wǎng)口）主要一個硬件轉(zhuǎn)換器和一個軟件驅(qū)動。硬件轉(zhuǎn)換器分為兩種：串口服務(wù)器（串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、串口通信服務(wù)器）、串口聯(lián)網(wǎng)模塊。

RS485串口服務(wù)器是帶外殼的，可以將現(xiàn)有的485設(shè)備連接到以太網(wǎng)。適合已有的RS485串口設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化改造。RS485串口聯(lián)網(wǎng)模塊是不帶外殼的，可以理解為內(nèi)嵌方式的RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，使用模塊解決方案，可以將模塊集成到用戶設(shè)備的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)串口服務(wù)器和設(shè)備的一體化。在價格上模塊方案比串口服務(wù)器方案價格要低。

串口服務(wù)器的硬件實(shí)現(xiàn)了RS485接口轉(zhuǎn)化為TCP/IP接口（網(wǎng)絡(luò)接口），那么配合計(jì)算機(jī)端的虛擬串口驅(qū)動使用就可以再次將TCP/IP連接虛擬地轉(zhuǎn)化為串口。虛擬串口驅(qū)動可以在計(jì)算機(jī)內(nèi)的驅(qū)動層虛擬出類似COM5、COM6等虛擬串口號，并且將遠(yuǎn)端的串口服務(wù)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(yuǎn)端的串口服務(wù)器通信，即和串口設(shè)備通信。

使用該RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)解決方案的硬件和軟件系統(tǒng)之后，用戶的485設(shè)備相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的擴(kuò)展，原有的硬件和軟件程序都無需修改。

RS485要想無縫的升級為以太網(wǎng)，里面包含了很多關(guān)鍵技術(shù)，需要將以太網(wǎng)技術(shù)和RS485通信協(xié)議無縫的結(jié)合起來進(jìn)行過渡。其中包括：9位技術(shù)、分幀技術(shù)、主從機(jī)機(jī)制等。

9位技術(shù)：在485方式下，用戶可以發(fā)送9位的數(shù)據(jù)。而且有時利用第9位來表示是數(shù)據(jù)幀還是地址幀。由于在網(wǎng)絡(luò)通信時，以太網(wǎng)都是8bit的數(shù)據(jù)，沒有9bit可以放置的空間。所以如何將485的9位傳輸過來就成了問題。據(jù)了解上海卓嵐的串口服務(wù)器采用了稱之為realcom的協(xié)議，可以將RS485的9位數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為以太網(wǎng)的8位數(shù)據(jù)。

分幀技術(shù)：分幀是串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)（包括RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)）中出現(xiàn)的一個關(guān)鍵技術(shù)，即當(dāng)串口服務(wù)器接收到串口設(shè)備的數(shù)據(jù)的時候，何時將數(shù)據(jù)打包轉(zhuǎn)發(fā)到以太網(wǎng)，如果每個字節(jié)都打?yàn)橐粋€包則顯然效率太低，那么多少個字節(jié)打包合適。這里需要用戶設(shè)定一個稱之為最長數(shù)據(jù)包長度和最長數(shù)據(jù)包間隔的參數(shù)。