一、引言

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

　　二、方案設計

　　1、設備選型

　　臺灣四零四科技的NOPOR T 串口服務器具備2、4、8 或16 個R S-232 串口以及一個以太網的10Base2/T 接口，串口服務器主機可利用TCP/IP 網絡控制大量、分散各地的串口設備， 如監(jiān)控終端， 調制解調器， 測量儀器， PO S 或其他工業(yè)設備等； 同時， 設備具有多種型號， 可以根據需要選取， 靈活組網。

　　NOPORT服務器利用特殊設計的W indows N T CO M port重新導向（ R edirect）的驅動程序， 使網絡上的W indowsN T 主機能夠辨認并自由的存取NOPORT服務器上的R S-232 串口。

　　獨立式的NOPORT串口服務器取代了傳統(tǒng)插卡式的多串口控制方案。將原本多串口卡的工作獨立于以太網上運行， 讓主機的資源規(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)擴充時， 只要將NOPORT串口服務器連接在網絡上， 系統(tǒng)不需停機， 也不用拆下機殼， 更不用煩惱硬件沖突的問題。串口設備藉由NOPORT串口服務器可以分布在任何地方， 并透過TCP/IP 網絡連接到網絡上的W indowsN T 主機， 同時每臺W indows N T主機可以控制高達256 個串口為您不斷成長的企業(yè)奠定穩(wěn)固的基礎。

　　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方案。對NOPORT串口服務器而言，無論是增加或替換NOPORT串口服務器都不需要停止主機的運作， 也無需拆卸主機機殼。

　　2、組網方案

　　組網方案如下表。

　　組網方案說明： 監(jiān)控主機分布在網絡存在的任何地方， 不限于設備機房， 眾多的監(jiān)控主機通過網絡集線器連接到多業(yè)務交換機（ 可用來傳輸數據， 語音， 圖像） , 通過多業(yè)務交換機將數據傳送到網絡傳輸通道上， 這些網絡傳輸通道包括微波， 以太網， 光纖，可以根據具體的情況選擇。然后通過對端的多業(yè)務交換機將傳輸通道上的數據解下來， 送到對端網絡集線器， 根據主機需求， 選擇某一串口服務器， 選擇某一串口， 從而對設備運行數據進行監(jiān)視控制。設備配置：在同一個網絡上， 串口通訊端口號是由監(jiān)控主機在驅動程序的作用下統(tǒng)一配置分配的，串口號可以達到255, 監(jiān)控主機的IP 地址和服務器的IP 地址設在同一網段， 將子網掩碼及網關設置相同。

　　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據流控等因素， 原來主控單元和各間隔設備間采用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)定的數據傳輸時， 傳輸距離很近； 采用串口通訊和以太網組合技術后， 以太網部分的通訊速率可達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有了技術保證， 而且從實際試驗及運行效果看， 將此部分通訊波特率提高至38400bps 是可行的。

　　三、網絡運行

　　1、設備運行環(huán)境保證。

　　設備在惡劣環(huán)境下的運行可靠性是用戶關心的問題， 如何使以太網產品能像工控機， 間隔保護、測控單元及PLC 一樣可以長期可靠運行在惡劣現(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 標準導軌安裝， 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， 能達到10~20 年；使用高可靠的機械、電氣結構， 防止縮短設備壽命的環(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、網絡運行過程

　　監(jiān)控主機將數據進行打包發(fā)送到互連網上， 根據TCP/IP 數據包的包頭數據尋找以太網上的NPORT 串口服務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 串口服務器將數據進行解包還原給被監(jiān)控的設備， 讓被監(jiān)控設備按照監(jiān)控主機發(fā)送的指令進行工作， 采集數據。監(jiān)控設備收到采集數據指令后， 開始工作， 將其運行數據通過串行通訊端口傳送給NOPORT串口服務器，NOPORT串行服務器將接收到的設備運行數據進行封裝， 格式轉化， 將收到的數據流轉化成TCP/IP 協(xié)議格式的數據流， 根據監(jiān)控主機的IP 地址， 在以太網上進行搜尋， 一旦找到請求監(jiān)控主機， 就將封裝好的IP 數據流傳送給監(jiān)控主機處理， 完成監(jiān)控活動。

　　四、結束語

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