一、引言

　　串口通信作為近距離的傳輸， 應(yīng)用十分廣泛， 而其本身具有傳輸數(shù)率小，傳輸距離近的缺點(diǎn)， 大大的限制了整個通信事業(yè)的發(fā)展； 而以太網(wǎng)具有傳輸速度快， 距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)， 得到十分廣泛的應(yīng)用， 現(xiàn)已經(jīng)成為IT 產(chǎn)業(yè)的主要通訊骨干。綜合串口通信的缺點(diǎn)和以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)， 我們設(shè)計了這種組網(wǎng)方式來解決串口通訊傳輸距離近的弊端。

　　二、方案設(shè)計

　　1、設(shè)備選型

　　臺灣四零四科技的NOPOR T 串口服務(wù)器具備2、4、8 或16 個R S-232 串口以及一個以太網(wǎng)的10Base2/T 接口，串口服務(wù)器主機(jī)可利用TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)控制大量、分散各地的串口設(shè)備， 如監(jiān)控終端， 調(diào)制解調(diào)器， 測量儀器， PO S 或其他工業(yè)設(shè)備等； 同時， 設(shè)備具有多種型號， 可以根據(jù)需要選取， 靈活組網(wǎng)。

　　NOPORT服務(wù)器利用特殊設(shè)計的W indows N T CO M port重新導(dǎo)向（ R edirect）的驅(qū)動程序， 使網(wǎng)絡(luò)上的W indowsN T 主機(jī)能夠辨認(rèn)并自由的存取NOPORT服務(wù)器上的R S-232 串口。

　　獨(dú)立式的NOPORT串口服務(wù)器取代了傳統(tǒng)插卡式的多串口控制方案。將原本多串口卡的工作獨(dú)立于以太網(wǎng)上運(yùn)行， 讓主機(jī)的資源規(guī)劃更為效率， 同時也提供了更加簡易的多串口控制方案。

　　在系統(tǒng)擴(kuò)充時， 只要將NOPORT串口服務(wù)器連接在網(wǎng)絡(luò)上， 系統(tǒng)不需停機(jī)， 也不用拆下機(jī)殼， 更不用煩惱硬件沖突的問題。串口設(shè)備藉由NOPORT串口服務(wù)器可以分布在任何地方， 并透過TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)絡(luò)上的W indowsN T 主機(jī)， 同時每臺W indows N T主機(jī)可以控制高達(dá)256 個串口為您不斷成長的企業(yè)奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

　　保證921.6K bps 無以匹敵的超高速度的傳輸性能和方便省力的維護(hù)方案。對NOPORT串口服務(wù)器而言，無論是增加或替換NOPORT串口服務(wù)器都不需要停止主機(jī)的運(yùn)作， 也無需拆卸主機(jī)機(jī)殼。

　　2、組網(wǎng)方案

　　組網(wǎng)方案如下表。

　　組網(wǎng)方案說明： 監(jiān)控主機(jī)分布在網(wǎng)絡(luò)存在的任何地方， 不限于設(shè)備機(jī)房， 眾多的監(jiān)控主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)集線器連接到多業(yè)務(wù)交換機(jī)（ 可用來傳輸數(shù)據(jù)， 語音， 圖像） , 通過多業(yè)務(wù)交換機(jī)將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)傳輸通道上， 這些網(wǎng)絡(luò)傳輸通道包括微波， 以太網(wǎng)， 光纖，可以根據(jù)具體的情況選擇。然后通過對端的多業(yè)務(wù)交換機(jī)將傳輸通道上的數(shù)據(jù)解下來， 送到對端網(wǎng)絡(luò)集線器， 根據(jù)主機(jī)需求， 選擇某一串口服務(wù)器， 選擇某一串口， 從而對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視控制。設(shè)備配置：在同一個網(wǎng)絡(luò)上， 串口通訊端口號是由監(jiān)控主機(jī)在驅(qū)動程序的作用下統(tǒng)一配置分配的，串口號可以達(dá)到255, 監(jiān)控主機(jī)的IP 地址和服務(wù)器的IP 地址設(shè)在同一網(wǎng)段， 將子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān)設(shè)置相同。

　　3、串口部分通訊速率保證

　　限于通訊距離、抗干擾能力及軟件數(shù)據(jù)流控等因素， 原來主控單元和各間隔設(shè)備間采用R S-232/485 通訊時， 通訊波特率一般為9600bps, 有時采用19200bps 或38400bps, 保證穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸時， 傳輸距離很近； 采用串口通訊和以太網(wǎng)組合技術(shù)后， 以太網(wǎng)部分的通訊速率可達(dá)10M /100M , 串口部分由于通訊距離大大縮短， 采用高速率通訊已經(jīng)有了技術(shù)保證， 而且從實(shí)際試驗(yàn)及運(yùn)行效果看， 將此部分通訊波特率提高至38400bps 是可行的。

　　三、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行

　　1、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境保證。

　　設(shè)備在惡劣環(huán)境下的運(yùn)行可靠性是用戶關(guān)心的問題， 如何使以太網(wǎng)產(chǎn)品能像工控機(jī)， 間隔保護(hù)、測控單元及PLC 一樣可以長期可靠運(yùn)行在惡劣現(xiàn)場條件下是需要解決的主要問題。

　　可以在較寬溫度條件下可靠工作， 一般為-5℃~+55℃， 特殊要求為-40℃~+80℃； 具有適合工業(yè)安裝的方法， 如D IN 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝， 堅固的防震、防腐蝕、防濕、防爆等措施； 能長期、可靠、不間斷地使用， 能達(dá)到10~20 年；使用高可靠的機(jī)械、電氣結(jié)構(gòu)， 防止縮短設(shè)備壽命的環(huán)境問題， 使用冗余措施增加系統(tǒng)的可靠性， 如冗余的電源輸入。

　　2、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程

　　監(jiān)控主機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包發(fā)送到互連網(wǎng)上， 根據(jù)TCP/IP 數(shù)據(jù)包的包頭數(shù)據(jù)尋找以太網(wǎng)上的NPORT 串口服務(wù)器的串口通訊端口號， 待尋找到需要的串行通訊端口號時， NOPOR T 串口服務(wù)器將數(shù)據(jù)進(jìn)行解包還原給被監(jiān)控的設(shè)備， 讓被監(jiān)控設(shè)備按照監(jiān)控主機(jī)發(fā)送的指令進(jìn)行工作， 采集數(shù)據(jù)。監(jiān)控設(shè)備收到采集數(shù)據(jù)指令后， 開始工作， 將其運(yùn)行數(shù)據(jù)通過串行通訊端口傳送給NOPORT串口服務(wù)器，NOPORT串行服務(wù)器將接收到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝， 格式轉(zhuǎn)化， 將收到的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化成TCP/IP 協(xié)議格式的數(shù)據(jù)流， 根據(jù)監(jiān)控主機(jī)的IP 地址， 在以太網(wǎng)上進(jìn)行搜尋， 一旦找到請求監(jiān)控主機(jī)， 就將封裝好的IP 數(shù)據(jù)流傳送給監(jiān)控主機(jī)處理， 完成監(jiān)控活動。

　　四、結(jié)束語

　　采用這種組網(wǎng)方式， 利用TCP/IP傳輸協(xié)議， 使被控設(shè)備與監(jiān)控主機(jī)之間有一個可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)， 保證了被控設(shè)備與監(jiān)控主機(jī)間的通訊報文不會丟失， 也不會重復(fù)， 在任何存在以太網(wǎng)的地方， 都可以放置監(jiān)控主機(jī)， 消除了只能將監(jiān)控主機(jī)存放在設(shè)備機(jī)房的限制， 使得監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得簡單，集中監(jiān)控更加容易， 傳輸距離更加遙遠(yuǎn)， 為淮河防汛通信系統(tǒng)的自動化控制進(jìn)程發(fā)揮了重要作用。