厂站自动化系统中串口设备上网方案的设计

　　目前国内外许多通讯设备供应商如MOXA、研华等，也注意到了以上需要，相继开发了一系列工业用网络设备，包括工业以太网交换机，工业串口网络转换器等，它们大都具有更广泛的温度范围，具有冗余的电源输入，适合现场方便、快速安装，高平均无故障时间，符合IEC等相关标准，成为厂站自动化系统集成时的首选产品。

　　4.2如何提高信息交换的实时性和容量

　　串口设备上网为系统内各单元间信息交换向高实时性，大容量方向发展创造了条件，那种仅采用以太网通讯代替原有出串口通讯，而不作相应通讯规约，通讯波特率等的改进是没有太大意义的，而且还人为地增加了通讯故障的产生环节。

　　4.2.1通讯规约或方式的重新选择

　　这一点对原来采用RS-485总线通讯的设备尤为重要，RS-485的通讯方式为半双工，其通讯只能采用一问一答的方式，而且在总线转换过程中需要一定的延时，当总线上有设备退出运行或故障时，用于等待此设备的回答又需占用部分总线的时间，这些都大大限制了通讯的实时性。采用图1c)方案后，各单元独立挂在以太网上，相互间无通讯时间配合限制，可采用主动上送和问答两种结合的模式，正常情况下仍采取问答方式，发生测量越限、状态变位、保护事件发生等情况时，可将信息立即上送，这样的话，原采用IEC870-5-103平衡方式传输的可采用非平衡方式传输。

　　4.2.2串口部分通讯速率的提高

　　限于通讯距离、抗干扰能力及软件流控等因素，原来站控主单元和各间隔设备间采用RS-232/485通讯时，通讯波特率一般为9600bps，有时采用19200bps或38400bps，采用串口上网技术后，以太网部分的通讯速率可达10M/100M，串口部分由于通讯距离大大缩短，采用高速率通讯已经有了技术保证，而且从实际试验及运行效果看，将此部分通讯波特率提高至38400bps是可行的。

　　4.2.3软件移植的方便性

　　站控主单元与各监控单元间网络通讯编程可采用两种套接口方式，即UDP套接口和TCP套接口。众所周知，UDP是一个简单的、不可靠的、无连接的协议，而TCP是一个复杂的、可靠的、面向连接的协议。如果采用TCP方式，站控主单元与监控主单元将有一个可靠的数据传输服务，这会保证站控主单元与监控单元间的通讯报文不会丢失，也不会重复，但是也会占用较多的网络资源，增加网络负载，在监控单元较多时不宜采用，如果采用UDP方式，就需要站控主单元与监控单元的应用进程能够处理报文丢失重传以及报文重复等情况，由于老方案中各种监控单元与站控主单元间可以采用UDP接口方式进行通讯。在确定使用UDP方式进行通讯后，软件移植工作就变得比较简单，只需将原有程序中发送数据报文至某一串口改为发送至以太网口某一网址即可。