
至于厂家有几个老品牌:北亿纤通、MOXA、F-tone Networks、罗杰康、西门子、研华等等,这些在行内都是品质比较好的品牌了。相比之下其中北亿纤通、烽火、F-tone Networks、瑞斯品质好,同时性价比也很高。
串口服务器的作用:串口服务器提供串口转网络功能,能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口,实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。使得串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能,连接网络进行数据通信,极大的扩展串口设备的通信距离。COM接口是指Component Object Mode接口,是微软定义的标准接口。
串口叫做串行接口,现在的PC 机一般有两个串行口COM 1 和COM 2 。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的。 虽然这样速度会慢一些,但传送距离较并行口更长,因此若要进行较长距离的通信时,应使用串行口。通常 COM 1 使用的是9 针D 形连接器,也称之为RS-232接口,而COM 2 有的使用的是老式的DB25 针连接器,也称之为RS-422接口,这种接口目前已经很少使用。
一般机箱有两个,新机箱有可能只有一个。笔记本电脑有可能没有。
有很多工业仪器将它作为标准通信端口。通信的内容与格式一般附在仪器的用户说明书中。
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标 准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间 串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信 号的电平加以规定。
(1)接口的信号内容 实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的,在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示
(2)接口的电气特性 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻 辑“1”,-5— -15V;逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号 作为逻辑“1”
(3) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。
(4)传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50英尺,美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆,型号为DECPNO9107723 内有三对双绞线,每对由22# AWG 组成,其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECPNO9105856-04是22#AWG的四芯电缆。
1RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
2RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
以往,PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式,主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层,如果要实现数据的双向访问,就必须自己编写通讯应用程序,但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范,只能实现较单一的功能,适用于单一设备类型,程序不具备通用性。在RS232或RS485设备联成的设备网中,如果设备数量超过2台,就必须使用RS485做通讯介质,RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主(Master)”设备中转才能实现,这个主设备通常是PC,而这种设备网中只允许存在一个主设备,其余全部是从(Slave)设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的,具有完整的软件支持系统,能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。
工业级串口服务器是一种可以接入互联网的设备,一端通过网线与网络连接,另一端通过多个RS232串口或RS485串口,与原有多个串口设备连接起来。这样,中间通过串口服务器,就可以将这些设备通过网络连接到计算机,因为计算机是接入互联网的,从而实现了用电脑远程控制那些设备。
随着Internet的广泛普及,“让全部设备连接网络”已经成为全世界企业的共识。为了能跟上网络自动化的潮流,不至于失去竞争优势,必须建立高品位的数据采集、生产监控、即时成本管理的联网系统。利用基于TCP/IP的串口数据流传输的实现来控制管理的设备硬件,无需投资大量的人力、物力来进行管理、更换或者升级。
串口服务器就使得基于TCP/IP的串口数据流传输成为
了可能,它能将多个串口设备连接并能将串口数据流进行选择和处理,把现有的RS 232接口的数据转化成IP端口的数据,然后进行IP化的管理,IP化的数据存取,这样就能将传统的串行数据送上流行的IP通道,而无需过早淘汰原有的设备,从而提高了现有设备的利用率,节约了投资,还可在既有的网络基础上简化布线复杂度。串口服务器完成的是一个面向连接的RS 232链路和面向无连接以太网之间的通信数据的存储控制,系统对各种数据进行处理,处理来自串口设备的串口数据流,并进行格式转换,使之成为可以在以太网中传播的数据帧;对来自以太网的数据帧进行判断,并转换成串行数据送达响应的串口设备。
1、 硬件系统
硬件系统是实现整个系统功能的基础,是整个设计实现的关键。
整个串口服务器的关键在于串口数据包与TCP/IP数据报之间的转换以及双方数据因为速率不同而存在的速率匹配问题,在对串口服务器的实现过程中,也必须着重考虑所做的设计和所选择的器件是否能够完成这些功能。
11 硬件系统组成模块
在制定设计方案和选定器件时遇到的技术难点是如何利用处理器对串口数据信息进行TCP/IP协议处理,使之变成可以在互联网上传输的IP数据包。目前解决这个问题很多时候采用32位MCU + RTOS方案,这种方案是采用32位高档单片机,在RTOS(实时多任务 *** 作系统)的平台上进行软件开发,在嵌入式系统中实现TCP/IP的协议处理。它的缺点是:单片机价格较高,开发周期较长;需要购买昂贵的RTOS开发软件,对开发人员的开发能力要求较高。
借鉴上述方案的优缺点,我们决定把串口服务器的硬件部分分为几个模块设计,这就是主处理模块、串口数据处理模块和以太网接口及控制模块等几大模块来共同完成串口服务器的功能。
在器件的选择上,选用Intel公司的801086芯片作为主处理模块的处理器芯片,它是一种非常适合于嵌入式应用的高性能、高集成度的16位微处理器,功耗低。由于考虑到串口数据速率较低而以太网的数据传输速率高所造成的两边速率不匹配的问题,我们决定采用符合总线规范的大容量存储器来作为数据存储器;由于主处理模块还涉及到数据线/地址线复用、串并转换、器件中断信号译码、时钟信号生成、控制信号接入等功能,若是选用不同的器件来完成,势必会造成许多诸如时延不均等问题,我们选用了一片大容量的高性能可编程逻辑器件来完成上述所提到的功能,这样的优点在于,我们保证了稳定性和高可靠性,并且可编程逻辑器件的可编程功能使得对于信号的处理的空间更大,且具有升级的优势。
以太网接口及控制模块在串口服务器的硬件里面起着很重要的作用,它所处理的是来自于以太网的IP数据包,考虑到通用性的原则,我们采用一片以太网控制芯片来完成这些功能,并在主处理模块中添加了一片AT24C01来存储以太网控制芯片状态。通过主处理模块对于以太网控制芯片数据及寄存器的读/写,我们可以完成对IP数据包的分析、解/压包的工作。
串口数据处理模块主要完成的是对于串口数据流的电平转换和数据格式的处理,判断串行数据的起始位及停止位,完成对数据和校验位的提取。一般的设计采用的是MAX232和一片UART的设计思想,这里我们也是遵从这种设计理念,不过我们采用的是集成了MAX232+UART功能的芯片,小尺寸、低成本、低功耗,而且采用与SPITM/QS-PITM/MICROWIRETM兼容的串行接口,节省线路板尺寸与微控制器的I/O端口。
这种模块化的方案的优点在于:采用高速度的16位微控制器,外围器件少,系统成本低;并且采用Intel公司的开发平台,可以大幅度地缩短开发周期并降低开发成本。
12 硬件工作流程及应用架构
主处理器首先初始化网络及串口设备,当有数据从以太网传过来,处理器对数据报进行分析,如果是ARP(物理地址解析)数据包,则程序转入ARP处理程序;如果是IP数据包且传输层使用UDP,端口正确,则认为数据报正确,数据解包后,将数据部分通过端口所对应的串口输出。反之,如果从串口收到数据,则将数据按照UDP格式打包,送入以太网控制芯片,由其将数据输出到以太网中。可以知道,主处理模块主要处理TCP/IP的网络层和传输层,链路层部分由以太网控制芯片完成。应用层交付软件系统来处理,用户可以根据需求对收到的数据进行处理。
2、硬件系统模块
根据硬件系统的具体结构和不同功能,我们可以将硬件系统划分为下述的几大模块。
21主处理器模块
该模块是串口服务器的核心部分,主要由主处理器、可编程逻辑器件、数据及程序存储器等器件构成。
主处理模块完成的功能主要有:在串口数据和以太网IP数据之间建立数据链路;通过对以太网控制芯片的控制读写来实现对IP数据包的接收与发送;判别串行数据流的格式,完成对串口设备的选择以及对串行数据流格式的指定;控制串口数据流与IP数据包之间的速率控制,对数据进行缓冲处理;对UART和以太网控制芯片的寄存器进行读写 *** 作,并存储转发器件状态;完成16位总线数据的串并行转换;完成总线地址锁存功能;完成对各个串口以及各个存储器件的片选功能;完成对各个串口的中断口的状态判别等功能。
22 以太网接口及控制模块
这个模块主要由以太网接口部分和以太网控制部分构成。
以太网接口部分完成的是串口服务器与以太网接口电路的功能,控制器对所有模块均有控制作用,使整个接口电路能协调地配合后续电路完成以太网的收发功能。
以太网控制部分由收端和发端组成,在他们之间还有以太网状态检测和控制单元,以及收发协调控制器,见图5。由于以太网是半双工工作的,所以这个部分必须随时地监视以太网的状态,并且要根据需要对以太网进行控制,同时还要协调好内部收发端电路的工作状态。以太网检测单元和收发协调控制器就是完成这样的功能的。以太网状态检测单元与以太网接口的控制器接口,将接口的状态送到收发协调控制器,同时将协调控制器的控制信号进行处理,并送到以太网接口的控制器,以控制接口的状态。
在收端,接收到的串行数据流信号通过主处理模块进行串并转换和编码,以太网控制单元控制各部分协调,将产生的地址、数据、写信号送到RAM读写控制单元进行处理。相应的,发端的工作流程和收端相反。
23 串口数据处理模块
该模块主要完成串口设备的状态收集、串行数据流的接收和数据格式的解/封包工作,由8片UART和对应的串口接口构成。前面我们已经说明了各个端口的寻址方式,当主处理模块寻址某个端口时,由主处理模块读写相应的UART的寄存器,判定相连接的串口设备的空闲状态,并与之建立通信连接,发回控制数据帧给主处理器,主处理器收到控制信号后,再决定是否发送和接收数据流。
3、硬件系统流程
在串口服务器中,硬件部分与软件部分相结合完成整个系统的功能,用户通过软件部分的可视化界面和C/S架构的监控模式来完成对串口设备的控制与管理;硬件部分完成串行数据与IP数据包之间的格式转换以及控制信号的处理。
显示的是串口服务器硬件在系统流程的内部数据流向图。因为在整个串口服务器的系统中,硬件完成数据格式转换以及控制信号处理等主要功能,软件系统与硬件系统遵循一个标准的接口,在这个接口之上来传递数据信号和控制信号,串口服务器的状态信息主要由中央服务器来处理和收集,由于服务器完成的只是一些状态存储和转发,所以与原来的串口设备—前置机模式有很大区别,中央服务器也不需要负担太多的工作。
4、应用领域
串口服务器可以将各企事业单位的串口设备接入以太局域网实现资源共享,在通信、交通、学校、金融、税务、保险等行业都有广泛的用途。不管是在办公室还是在家庭中,不大可能为每一台电脑都配备一台打印机,这个时候打印的共享就不得不面对了。打印共享可以说是局域网环境下最为普遍的外设共享方案,因为实现起来非常简单,使用者也不需要具备太多的电脑知识就可以搞定。现在,我们就一起来看看如何在XP *** 作系统中实现打印共享。
低成本共享打印方案
适合环境:对于想节约成本的局域网用户,我们可以不增加任何设备,采用这种低成本的方式共享打印机。
1配置打印机主机
首先我们要在主机上配置打印机。我们暂且称直接连接打印机的电脑为“主机”,而局域网内其他需要和主机共享打印的电脑称为“客户机”。
第一步:将打印机连接至主机,打开打印机电源,通过主机的“控制面板”进入到“打印机和传真”文件夹,在空白处单击鼠标右键,选择“添加打印机”命令,打开添加打印机向导窗口。选择“连接到此计算机的本地打印机”,并勾选“自动检测并安装即插即用的打印机”复选框。
第二步:此时主机将会进行新打印机的检测,很快便会发现已经连接好的打印机,根据提示将打印机附带的驱动程序光盘放入光驱中,安装好打印机的驱动程序后,在“打印机和传真”文件夹内便会出现该打印机的图标了。
第三步:在新安装的打印机图标上单击鼠标右键,选择“共享”命令,打开打印机的属性对话框,切换至“共享”选项卡,选择“共享这台打印机”,并在“共享名”输入框中填入需要共享的名称,例如CompaqIJ,单击“确定”按钮即可完成共享的设定。
提示:如果希望局域网内其他版本的 *** 作系统在共享主机打印机时不再需要费力地查找驱动程序,我们可以在主机上预先将这些不同版本选择 *** 作系统对应的驱动程序安装好,只要单击“其他驱动程序”按钮,选择相应的 *** 作系统版本,单击“确定”后即可进行安装了。
2配置协议
为了让打印机的共享能够顺畅,我们必须在主机和客户机上都安装“文件和打印机的共享协议”。
右击桌面上的“网上邻居”,选择“属性”命令,进入到“连接”文件夹,在“本地连接”图标上点击鼠标右键,选择“属性”命令,如果在“常规”选项卡的“此连接使用下列项目”列表中没有找到“Microsoft的文件和打印机共享”,则需要单击“安装”按钮,在d出的对话框中选择“服务”,然后点击“添加”,在“选择服务”窗口中选择“文件和打印机共享”,最后单击“确定”按钮即可完成。
3客户机的安装与配置
现在,主机上的工作我们已经全部完成,下面就要对需要共享打印机的客户机进行配置了。我们假设客户机也是XP *** 作系统。在中每台想使用共享打印机的电脑都必须安装打印驱动程序。
第一步:单击“开始→设置→打印机和传真”,启动“添加打印机向导”,选择“打印机”选项。
第二步:在“指定打印机”页面中提供了几种添加打印机的方式。如果你不知道打印机的具体路径,则可以选择“浏览打印机”选择来查找局域网同一工作组内共享的打印机,已经安装了打印机的电脑,再选择打印机后点击“确定”按钮;如果已经知道了打印机的路径,则可以使用访问资源的“通用命名规范”(UNC)格式输入共享打印机的路径,例如“\\james\compaqIJ”(james是主机的用户名),最后点击“下一步”。
第三步:这时系统将要你再次输入打印机名,输完后,单击“下一步”按钮,接着按“完成”按钮,如果主机设置了共享密码,这里就要求输入密码。最后我们可以看到在客户机的“打印机和传真”文件夹内已经出现了共享打印机的图标,到这儿我们的打印机就已经安装完成了。
4让打印机更安全
如果仅仅到此为止的话,局域网内的非法用户也有可能趁机使用共享打印机,从而造成打印成本的“节节攀升”。为了阻止非法用户对打印机随意进行共享,我们有必要通过设置账号使用权限来对打印机的使用对象进行限制。通过对安装在主机上的打印机进行安全属性设置,指定只有合法账号才能使用共享打印机。
第一步:在主机的“打印机和传真”文件夹中,用鼠标右键单击其中的共享打印机图标,从右键菜单中选择“属性”选项,在接着打开的共享打印机属性设置框中,切换“安全”选项卡。
第二步:在其后打开的选项设置页面中,将“名称”列表处的“everyone”选中,并将对应“权限”列表处的“打印”选择为“拒绝”,这样任何用户都不能随意访问共享打印机了。
第三步:接着再单击“添加”按钮,将可以使用共享打印机的合法账号导入到“名称”列表中,再将导入的合法账号选中,并将对应的打印权限选择为“允许”即可。
重复第三步即可将其他需要使用共享打印机的合法账号全部导入进来,并依次将它们的打印权限设置为“允许”,最后再单击“确定”按钮即可。
提示:如果找不到“安全”选项卡,可以通过在文件夹菜单栏上依次选择“工具→文件夹选项→查看”,取消“使用简单文件共享”即可。
高效率共享打印方案
适合环境:对于企业级用户来说,可以采用高效率的方式,利用打印服务器,打印机不再需要安装在某台电脑上,而是可以直接连接到局域网上甚至Internet中为其他用户所共享。此时,打印机就已不再是PC的外设,而是作为一个独立的节点实现高速打印输出。
打印服务器可以看作是服务器的一种,是指具有固定的地址,并为用户提供服务的节点,它是实现资源共享的重要组成部分。打印服务器通常分为内置式和外置式两种。内置打印服务器外形类似于网卡,具有体积小、占用空间小的特点,不需要外接电源。缺点是安装不如外置打印服务器方便,且一旦打印服务器所在的系统瘫痪,打印工作就会停止。外置打印服务器具有安装方便的特点,不占用系统资源,易于管理。成本通常要高于内置式打印服务器。
1打印服务器设置
打印服务器的安装和普通的打印机安装有一定的区别,下面我们简单说明一下。
第一步:硬件连接。如果是外置打印服务器,把网线插到打印服务器的相应接口上,用一条并口打印电缆将打印服务器的并口与打印机的并口进行连接(如果打印机是USB接口的,则需要进行USB接口的连接),然后接上打印服务器的电源。如果是内置打印服务器,连接就更方便了,只需要取下打印机上安装内置打印服务器的档板,把内置打印服务器插进去,拧上固定螺钉,然后将打印服务器和进行连接即可。
第二步:选择通信协议和设置IP地址。作为一种产品,无论是外置的还是内置的打印服务器都要选择相应的通信协议来支持。目前,绝大多数 *** 作系统都支持TCP/IP协议,所以在协议的选择上一般选择TCP/IP协议来与进行通信。打印服务器的IP地址设置是在一个管理中进行的,不同品牌的产品有不同的管理,在购买打印服务器时都会随机附送。打印服务器的管理一般可以通过web方式来进行,具体方式请根据相应的说明来进行。
提示:打印服务器的IP地址必须和局域网内准备共享的电脑的IP地址在同一网段上。如果不在同一网段,需要在管理中进行更改。
第三步:在服务器上安装打印机。此时,打印服务器已经成功地安装到了上,但是要进行打印还必须选择局域网中的某一台电脑进行安装,以便设置其共享属性。在公司的局域网中,最好能够选择服务器来进行安装。这样,打印机的设置就已经完成。
第四步:共享打印机。现在,我们就可以在局域网内的电脑上通过正常安装打印机的方式进行安装了。如果通信正常,我们可以在共享的打印机列表中找到对应的共享打印机名称,然后安装即可。
2打印服务器的选购
与传统的采用电脑主机作为打印服务器的方案比,使用专用的打印服务器的优势主要体现在成本上面,虽然打印服务器价格也不菲,但是相对数千元的PC来说还是划算的。高端打印服务器的优势在于附送的打印监控功能和与高速打印机匹配的协调能力,能够大大提高工作效率。而对于我们一般的家庭用户,则无太大的必要考虑购买打印服务器
智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。
特点
1 RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(02~6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(02~6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。
2 RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。
3 RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。
4 RS-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。
RS485接口
RS485接口组成的半双工网络,一般是两线制(以前有四线制接法,只能实现点对点的通信方式,现很少采用),多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
另有一个问题是信号地,上述连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题: RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中 共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
RS485电缆
在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线,反之,在高速、长线传输时,则必须采用阻抗匹配(一般为120Ω)的RS485专用电缆(STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG),而在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG)。在使用RS485接口时,对于特定的传输线路,从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。理论上,通信速率在100Kbps及以下时,RS485的最长传输距离可达1200米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而所差异。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到96公里。如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。
RS485布网
网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。在构建网络时,应注意如下几点: (1)采用一条双绞线电缆作总线,将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。有些网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长或通信速率的提高,其不良影响会越来越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加,会造成信号质量下降。 (2)应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不连续性:总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。 在RS485组网过程中另一个需要注意的问题是终端负载电阻问题,在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作,但随着距离的增加性能将降低。理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。但这在实际上难以掌握,美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。 一般终端匹配采用终端电阻方法, RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终端电阻在RS-485网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100~120Ω。这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。 还有一种采用二极管的匹配方法,这种方案虽未实现真正的“匹配”,但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号,达到改善信号质量的目的,节能效果显著。 最近两年一些公司基于部分企业信息化的实施已完成,工厂中已经铺设了延伸到车间每个办公室、控制室的局域网的现状,推出了串口服务器来取代多串口卡,这主要是利用企业已有的局域网资源减少线路投资,节约成本,相当于通过tcp/ip把多串口卡放在了现场。
传输电缆的长度
在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆(线 径为051mm),线间旁路电容为525PF/M,终端负载电阻为100欧 时所得出。(曲线引自GB11014-89附录A)。由图中可知,当数据信 号速率降低到90Kbit/S以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV时, 则电缆长度被限制在1200M。实际上,图中的曲线是很保守的,在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如:当数据信号速率为600Kbit/S时,采用24AWG电缆,由图可知最 大电缆长度是200m,若采用19AWG电缆(线径为0。91mm)则电缆长 度将可以大于200m; 若采用28AWG 电缆(线径为0。32mm)则电缆 长度只能小于200m。
RS485总线
,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 市场上一般RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
功能
PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式,主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层,如果要实现数据的双向访问,就必须自己编写通讯应用程序,但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范,只能实现较单一的功能,适用于单一设备类型,程序不具备通用性。在RS232或RS485设备联成的设备网中,如果设备数量超过2台,就必须使用RS485做通讯介质,RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主(Master)”设备中转才能实现,这个主设备通常是PC,而这种设备网中只允许存在一个主设备,其余全部是从(Slave)设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的,具有完整的软件支持系统,能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题 。
区别
RS232,RS422,RS485是电气标准,主要区别就是逻辑如何表示。
RS232使用12V,0,-12V电压来表示逻辑,(-12V表示逻辑1,12V表示逻辑0),全双工,最少3条通信线(RX,TX,GND),因为使用绝对电压表示逻辑,由于干扰,导线电阻等原因,通讯距离不远,低速时几十米也是可以的。
RS422,在RS232后推出,使用TTL差动电平表示逻辑,就是两根的电压差表示逻辑,RS422定义为全双工的,所以最少要4根通信线(一般额外地多一根地线),一个驱动器可以驱动最多10个接收器(即接收器为1/10单位负载),通讯距离与通讯速率有关系,一般距离短时可以使用高速率进行通信,速率低时可以进行较远距离通信,一般可达数百上千米。
RS485,在RS422后推出,绝大部分继承了422,主要的差别是RS485可以是半双工的,而且一个驱动器的驱动能力至少可以驱动32个接收器(即接收器为1/32单位负载),当使用阻抗更高的接收器时可以驱动更多的接收器。所以现在大多数全双工485驱动/接收器对都是标:RS422/485的,因为全双工RS485的驱动/接收器对一定可以用在RS422网络。
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备份DNS :22224612981
DNS服务器是计算机域名系统 (Domain Name System 或Domain Name Service) 的缩写,它是由域名解析器和域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址,并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。其中域名必须对应一个IP地址,而IP地址不一定有域名。域名系统采用类似目录树的等级结构。域名服务器为客户机/服务器模式中的服务器方,它主要有两种形式:主服务器和转发服务器。
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