Seit langem finden serielle Kommunikationsverfahren in vielen Bereichen wie Datenerfassung, Datenüberwachung, Sicherheit und Medizin breite Anwendung. Mit der Entwicklung des Internets und den steigenden Anforderungen an die Anwendungen treten jedoch deren Grenzen immer deutlicher zutage: kurze Übertragungsreichweite, geringe Geschwindigkeit und schlechte Netzwerkeigenschaften. Gleichzeitig hat die rasante Entwicklung des Internets der Dinge den Bedarf an der Vernetzung eingebetteter Geräte immer dringlicher gemacht, um bestehende Geräte mit seriellen Schnittstellen zu ersetzen. Die Entwicklung neuer Produkte, die mit dem Internet verbunden werden können, erfordert viel Zeit, Personal und materielle Ressourcen. Im Gegensatz dazu müssen Sie bei der Verwendung der „Serial-to-Ethernet“-Technologie lediglich ein Serial-to-Ethernet-Modul hinzufügen, ohne die ursprünglichen Geräte mit serieller Schnittstelle zu ersetzen. Dies verbessert nicht nur die Auslastung der Geräte, sondern senkt auch die Entwicklungskosten, verkürzt den Entwicklungszyklus und ermöglicht auf einfache Weise die Vernetzung von Geräten mit serieller Schnittstelle.
Das Modul „Serielle Schnittstelle zu Ethernet“ nutzt die Daten der seriellen Schnittstelle tatsächlich als Daten der TCP/IP-Anwendungsschicht und verwendet für die Übertragung eine TCP/IP-Kapselung (12–31). Dieser Artikel befasst sich hauptsächlich mit der Entwicklung der Konfigurationssoftware für den Host-Computer für das Modul „Serielle Schnittstelle zu Ethernet“. Gemäß dem Kommunikationsprotokoll zwischen dem Host-Computer und dem Modul „Serielle Schnittstelle zu Ethernet“ wird die UDP-Broadcast-Methode verwendet, um die Parameterkonfiguration des Moduls durchzuführen und den Benutzern die Nutzung des Moduls zu erleichtern.
ZHC1931 ist ein Netzwerk-E/A-Produkt, das 2 Kanäle zur Erkennung von Trocken- (Nass-)Kontakten, 1 Kanal für Relaisausgänge (COM, NO), 1 Kanal zur Erfassung analoger Größen (Strom 4–20 mA) sowie 2 Kanäle für die transparente Übertragung über serielle Schnittstellen unterstützt. Es ist kompatibel mit dem Modbus-RTU-/TCP-Protokoll. Mit der “Fernsteuerung” als Kernfunktion und hoher Benutzerfreundlichkeit können Anwender das Gerät einfach und schnell in ihre eigenen Systeme integrieren, um eine Fern- und Vor-Ort-Steuerung über Ethernet, RS485 und RS232 zu realisieren.
Funktionen des Seriell-zu-Ethernet-Moduls
√ 1 Relaisausgang
√ 2 DI-Eingänge (Dry/Wet-Knoten)
√ 1 analoger (Strom-)Eingang
√ TCP-Client / MQTT-Client / TCP-Server
√ Modbus RTU/TCP
√ Host- und Slave-Modus; im Host-Modus ist die RS485-Kaskadierung mehrerer Geräte möglich
√ Cloud-Weiterleitung, Cloud-Vernetzung
√ Lokale Logik, geräteübergreifende Logik
√ Netzregistrierungspaket, Heartbeat-Paket
√ Hardware-Überwachung
√ Fernkonfiguration und Fernaktualisierung
√ Host-Computer, Webseite
√ Datenauslösung und regelmäßige Berichterstattung
Um die Parameter des Moduls zur Umwandlung von serieller Schnittstelle in Ethernet zu konfigurieren, muss der Host-Computer entsprechende Befehle (Datenmeldungen) gemäß einem bestimmten Kommunikationsprotokoll an das Modul senden. Das Kommunikationsprotokoll besteht aus einem Nachrichtenkopf, der Nachrichtenlänge und dem Nachrichteninhalt. Die vom Host-Computer gesendete Nachricht enthält am Ende zudem einen 1-Bit-Prüfcode. Die Antwort des Moduls an den Host-Computer enthält keinen Prüfwert, wie in Tabelle 1 dargestellt. Durch Hinzufügen einer Prüfsumme zum Kommunikationsprotokoll lässt sich das Problem von Übertragungsfehlern gut lösen; der Empfänger überprüft die empfangenen Daten. Ist der Prüfwert falsch, wird das Datenpaket verworfen und der Absender benachrichtigt.
