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厂站自动化系统中串口设备上网方案的设计

  l通讯速率较低,实际应用最多为19200bps。

  l站控主单元为系统的核心,起着信息上传和命令下达的核心作用,对其软、硬件的要求很高,一旦出现问题。除间隔单元还能够正常运行外,其站控极的运转将处于不正常状态。

  l采用RS-485方式时,通讯效率相对较低,通讯方式只能采用循环问答式,间隔级单元发生谣信变位,保护动作时信息无法主动上传。

  l采用RS-232方式时,通讯距离太短,不能大于15米

  l采用电缆连接时,各串口线不支持带电插拔。

  l各间隔级单元间无法实现直接数据交换

  串口设备实现上网后,为以上问题的解决提供了硬件可能,当然还需一定的软件配套改进,这些会在下面进一步分析。应该指出的是,实现间隔间设备自身具备以太网接口能力才是最终的解决方案,但这一点对既有产品来说,是不太现实的。另一方面,串口设备上网需增大系统的成本,且在一定程度上增加通讯的故障点和环节,对某些不必要的应用场合不推荐使用。

  2、实现网络化的可行性

  以太网是采用冲突检测载波仪监听多点访问(CSMA/CD-Carrier Sense Multiple Access With COLLISION detection)机制解决通信介质层竞争问题的,这造成了以太网通信响应的不确定性,也是长期以来它应用到工业现场设备中的主要障碍。

  随着以太网技术的快速发展,目前通信速率一般达到10Mb/s,100Mb/s的快速以太网也已开始广泛应用,使以太网通信实时性得到了增强。使用交换式集线器代替共享式集线器,将网络冲突域细化,各端口发送来的数据报文不会在所有端口上广播发送,减小了冲突的可能性,使以太网通信确定性加强。

  所以,在工程实施过程中采用通信速率高的快速以太网组网,并且使用交换式集线器,使串口设备上网是完全可行的。

  3、方案设计

  以下就不同功能,不同工作环境,不同应用间隔下的设备,其串口网络化提出了不同的方案:

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