RS485轉以太網(wǎng)的應用、解決方案和關鍵技術

1.RS485轉以太網(wǎng)的應用

　　RS485通信技術在工程上用得很多，其主要優(yōu)點如下：

　　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。

　　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(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——應答的方式實現(xiàn)多機通信。

　　但是RS485現(xiàn)在經(jīng)常需要轉為以太網(wǎng)，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(wǎng)可以接入internet這樣就可以實現(xiàn)遠距離通信，在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)監(jiān)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(tǒng)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(xiàn)多個RS485串口。使用RS485轉以太網(wǎng)之后，可以把RS485的接口留到現(xiàn)場，而監(jiān)控計算機這端只保留一根網(wǎng)線即可，使用較為方便。

　　2.RS485轉以太網(wǎng)的解決方案

　　實現(xiàn)RS485轉以太網(wǎng)(即485轉網(wǎng)口)主要一個硬件轉換器和一個軟件驅(qū)動。硬件轉換器分為兩種：串口服務器(串口聯(lián)網(wǎng)服務器、串口通信服務器)、串口聯(lián)網(wǎng)模塊。

　　RS485串口服務器是帶外殼的，可以將現(xiàn)有的485設備連接到以太網(wǎng)。適合已有的RS485串口設備的網(wǎng)絡化改造。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備的內(nèi)部，實現(xiàn)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(wǎng)解決方案的硬件和軟件系統(tǒng)之后，用戶的485設備相當于實現(xiàn)網(wǎng)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(xiàn)了RS485接口轉化為TCP/IP接口(網(wǎng)絡接口)，那么配合計算機端的虛擬串口驅(qū)動使用就可以再次將TCP/IP連接虛擬地轉化為串口。虛擬串口驅(qū)動可以在計算機內(nèi)的驅(qū)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(wǎng)的關鍵技術

　　RS485要想無縫的升級為以太網(wǎng)，里面包含了很多關鍵技術，需要將以太網(wǎng)技術和RS485通信協(xié)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。

　　9位技術：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器才用了稱之為realcom的協(xié)議，可以將RS485的9位數(shù)據(jù)格式轉化為以太網(wǎng)的8位數(shù)據(jù)。

　　分幀技術：分幀是串口轉以太網(wǎng)(包括RS485轉以太網(wǎng))中出現(xiàn)的一個關鍵技術，即當串口服務器接收到串口設備的數(shù)據(jù)的時候，何時將數(shù)據(jù)打包轉發(fā)到以太網(wǎng)，如果每個字節(jié)都打為一個包則顯然效率太低，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)。