ESP904在ROV控制體系中的應(yīng)用

0 引言

　　以太網(wǎng)串口服務(wù)器可以將配有串口的設(shè)備連接到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中，并實(shí)現(xiàn)儀表設(shè)備的串口數(shù)據(jù)幀和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間的相互轉(zhuǎn)換和發(fā)送，從而通過以太網(wǎng)啟動工業(yè)設(shè)備的串口， 將工業(yè)生產(chǎn)中的遠(yuǎn)端設(shè)備所發(fā)送的串行數(shù)據(jù)傳送到任何一臺計算機(jī)上，就像它們近在咫尺一樣。

　　目前，以太網(wǎng)串口服務(wù)器的開發(fā)和應(yīng)用非常普遍，其中以美國BB公司提供的以太網(wǎng)串口服務(wù)器ESP904的應(yīng)用較為典型，它利用因特網(wǎng)的高帶寬、遠(yuǎn)距離等特性，可以讓傳統(tǒng)的RS-232/422/485設(shè)備立即聯(lián)網(wǎng)，并在任何位置通過網(wǎng)絡(luò)來管理和配置遠(yuǎn)程的串口設(shè)備，因而是工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。

　　1 ESP904的主要特性

　　ESP904是BB公司專為苛刻的工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的VlinxTM ESP系列以太網(wǎng)串口服務(wù)器，該器件具有由IP30認(rèn)證的輕巧堅固的金屬外殼，可支持TCP服務(wù)器、TCP客戶端、UDP、虛擬COM和配對(Pair) 模式， 并可自動偵測10/100Mbps以太網(wǎng)端口， 而且安裝便捷。它可以通過ESP管理器、Web和Telnet控制臺管理以進(jìn)行遠(yuǎn)程升級或恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置， 也可以對控制模式進(jìn)行遠(yuǎn)程手動管理， 并可通過LED指示燈提供快捷的運(yùn)行狀態(tài)顯示。設(shè)計時， 可以通過軟件選擇RS-232、RS-422或者RS-485端口， 而且， 半/全雙工皆可。此外， ESP904還帶有局域網(wǎng)RJ45接口和串口DB9公頭接口， 可管理并支持多個TCP連接，也可為windows NT/2000/XP/VISTA提供虛擬COM驅(qū)動。

　　如果已經(jīng)有一個串口設(shè)備， 并處于以太網(wǎng)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中， 那么， 就可以用串口服務(wù)器與該串品設(shè)備相匹配。就好像控制室的計算機(jī)顯示設(shè)備直接連到.上一樣， 這樣， 不需要離開辦公桌就可以使其發(fā)揮更大功能， 甚至可以在局域網(wǎng)之外通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷。ESP904 四端口以太網(wǎng)串口服務(wù)器提供有以太網(wǎng)到RS232RS422RS485的串口連接， 可通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)使用直接IP模式、虛擬COM模式或者配對(Pair) 模式進(jìn)行連接。

　　虛擬COM口模式使用ESP管理器軟件中的InstallVirtual COM來在windows 中安裝驅(qū)動程序，新的COM口會出現(xiàn)在計算機(jī)的Windows設(shè)備管理器中， 這樣就在局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)中的計算機(jī)和以太網(wǎng)串口服務(wù)器的IP地址間創(chuàng)建了一個虛擬的連接。Windows應(yīng)用程序使用標(biāo)準(zhǔn)Windows API指令并通過這個虛擬連接來實(shí)現(xiàn)通訊， 從而與ESP904上一個端口的遠(yuǎn)程串行設(shè)備相連以進(jìn)行通訊。連接建立后， 局域網(wǎng)對程序和串口設(shè)備來說就是透明的， 這就好像這些串口設(shè)備與PC上的物理COM口直接連接一樣。虛擬串行端口軟件可將應(yīng)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包， 并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到ESP904， ESP904又可以將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)， 并把數(shù)據(jù)發(fā)送到ESP904上的串行端口。使用這種模式， ESP904必須設(shè)置為TCP服務(wù)器或者UDP服務(wù)器并指派通訊端*， 虛擬串口驅(qū)動的就是TCP或者UDP客戶端。

　　IP直連模式允許應(yīng)用程序使用TCP/IP 或者UDP/IP套間字程序與以太網(wǎng)串口服務(wù)器上的串口直接建立連接。在這種應(yīng)用中， 串口服務(wù)器被配置為TCP或者UDP服務(wù)器。運(yùn)行在PC上的套間字程序可與串口服務(wù)器的IP地址建立通訊連接。服務(wù)器的串口可以直接發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。當(dāng)使用UDP協(xié)議時， 服務(wù)器就被配置為廣播數(shù)據(jù)來接收和發(fā)送來自多IP地址的數(shù)據(jù)。如果自己編寫應(yīng)用方案， 一般推薦選擇這種連接模式。

　　配對(Pair) 模式也叫串行隧道模式， 在這個模式下， 串行數(shù)據(jù)被封裝在數(shù)據(jù)包中并通過以太網(wǎng)傳送。通過使用兩個以太網(wǎng)串口服務(wù)器和一個局域網(wǎng)， 任何兩個能夠用串口通訊的串行設(shè)備將都能夠使用ESP904和局域網(wǎng)進(jìn)行通訊， 此時串行服務(wù)器可以自動處理網(wǎng)絡(luò)端通訊。在此模式中，有兩個ESP904服務(wù)器連接到網(wǎng)絡(luò)， 一個配置為TCP或者UDP客戶端， 另一個則為TCP/UDP服務(wù)器， 且這兩個串口服務(wù)器都用其對接設(shè)備的IP地址來編程。只要電纜長度適合你的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的規(guī)模， 這種操作模式可以在任意兩個串口設(shè)備之間建立串口連接。

　　此外，ESP904以太網(wǎng)串口服務(wù)器的心跳連接保護(hù)功能也可以在虛擬串口模式或者串行隧道模式下為用戶提供穩(wěn)定的通訊，ESP904以太網(wǎng)串口服務(wù)器的這個特征可以在系統(tǒng)掉電或者以太網(wǎng)連接丟失等原因造成臨時通訊丟失的情況下恢復(fù)連接。一般情況下，如果通訊中斷，串口服務(wù)器的心跳特征會每隔5秒鐘嘗試重新建立一次連接，直至連接恢復(fù)。如果沒有這一便捷功能，一旦設(shè)備失去連接，通訊中斷，就只有通過人工修復(fù)才能重新建立連接。

　　ESP904的管理器軟件也可為用戶提供完整的辦公桌管理功能，包括配置設(shè)備、固件升級以及監(jiān)控活動狀態(tài)，其監(jiān)控端口功能允許使用局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)中的任意一臺PC，來對網(wǎng)絡(luò)及連接到網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、診斷，并顯示關(guān)聯(lián)硬件的通訊狀態(tài)。

　　2 ESP904以太網(wǎng)串口服務(wù)器的配置

　　ESP904提供有ESP管理器軟件、網(wǎng)頁服務(wù)器、控制臺模式和遠(yuǎn)程登錄模式等4種不同的接口方式來配置以太網(wǎng)串口服務(wù)器，從而可以很方便地對ESP904的屬性進(jìn)行配置或恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置，也可以對控制模式進(jìn)行遠(yuǎn)程手動管理。下面介紹怎樣通過ESP管理器對ESP904串口服務(wù)器進(jìn)行設(shè)置。