Dankzij de RS485-communicatietechnologie zijn er talrijke praktische toepassingen voor het omzetten van RS485 naar Ethernet, met name in de techniek, waar deze technologie op grotere schaal wordt toegepast.
De bedrading is heel eenvoudig: er zijn slechts twee draden nodig; tegenwoordig wordt meestal een netwerkkabel met afgeschermde aansluiting gebruikt.
Grotere communicatieafstand: in vergelijking met RS232 is de communicatieafstand bij RS485 veel groter, doordat RS485 gebruikmaakt van een differentiële communicatiemethode.
① Breed compatibel met diverse servers voor netwerkcommunicatie:
RS485 kan meerdere serverterminals tegelijkertijd aansluiten of koppelen, wachten op de aanvraag en gedetailleerd reageren om zo de communicatie met meerdere serverterminals in stand te houden.
In vergelijking met louter één-op-één RS232 levert RS485 twee keer zoveel resultaat op met de helft van de inspanning.
② RS485 moet af en toe naar Ethernet worden omgezet; analyseer de redenen hiervoor:
Ethernet kan op grote schaal worden ingezet bij de realisatie van communicatie over lange afstanden en het monitoren van datacommunicatie, omdat Ethernet verbinding kan maken met het internet; RS485 kan daarentegen niet rechtstreeks verbinding maken met het internet; RS485 kan daarentegen niet rechtstreeks verbinding maken met het internet.
Bovendien kan RS485 niet rechtstreeks op het internet worden aangesloten; als je verbinding wilt maken met het ethernet, moet dit via het transmissiemedium gebeuren om te kunnen werken.
Wanneer er meerdere verbindingen met de computer nodig zijn, volstaat de traditionele oplossing – het gebruik van meerdere seriële kaarten – niet, en ook RS485-apparaten zijn hiervoor niet geschikt.
Simpel gezegd: als er meer dan één RS485-seriële poort tegelijk wordt gebruikt, moet de computer ook over meer dan één seriële poort beschikken die bij de RS485-poorten aansluiten. Dat is niet alleen omslachtig, maar ook een verspilling van middelen.
Na de RS485-naar-Ethernet-omzetting ontstaan er stubgegevens. Als u deze stubgegevens op de computerserver wilt opslaan, moet u een netwerkkabel aan het uiteinde van de bewakingscomputer laten zitten. Zo kunt u de stubgegevens van de RS485-interface op dezelfde plek laten staan, wat het gemakkelijker maakt om ze later opnieuw te gebruiken. 2.
2. Bij de implementatie van RS485 naar Ethernet zijn, voordat een specifieke oplossing wordt gekozen, een softwarestuurprogramma en een hardwareconverter nodig:
De hardwareconverter is onderverdeeld in twee soorten: seriële-poortserver (een communicatieserver voor seriële poorten, oftewel een netwerkverbinding voor seriële poorten) en een netwerkmodule voor seriële poorten.
De RS485-seriële poortserver is voorzien van een “schil” en maakt het mogelijk om 485-apparaten indirect op het ethernet aan te sluiten, wat uitstekend aansluit bij de bestaande RS485-seriële apparaten voor de omzetting naar het netwerk.
De RS485-module voor seriële netwerken is “naakt” (zonder behuizing), terwijl het RS485-apparaat overeenkomt met de ingebouwde variant van RS485 om Ethernet-module.
Door het probleem met behulp van het moduleformulier op te lossen, kan de module worden verpakt en overgebracht naar de apparatuur van de gebruiker, zodat de gegevens tijdig worden verzonden, een seriële poortserver wordt opgezet en de apparatuur wordt geïntegreerd.
De RS485-hardware-interface van de seriële poortserver en de TCP/IP-interface (netwerkinterface) van de computer vormen een perfecte omzetting, waardoor ze door elkaar kunnen worden gebruikt. Omgekeerd kan de virtuele seriële poortserver de TCP/IP-interface van de computer dan weer virtueel omzetten in een seriële poort.
Het stuurprogramma van de virtuele seriële poort kan de externe seriële poortserver aan deze virtuele seriële poorten koppelen en kan de nummers van de virtuele seriële poorten, zoals COM5, COM6, enz., in de stuurprogrammalagen van de computer virtualiseren.
Het programma voor de seriële poort van de gebruiker opent het programma voor de virtuele seriële poort, om via de externe seriële poortserver te communiceren en zo de gegevensoverdracht met het seriële apparaat te voltooien.
Door een combinatie van software- en hardwareoplossingen te gebruiken om de voordelen van RS485 naar Ethernet te benutten: de 485-apparaten van de gebruiker worden zo indirect aangesloten op het netwerk, waardoor de oorspronkelijke hardware en softwareprogramma’s niet hoeven te worden aangepast.
3. Belangrijke technologieën voor de RS485-naar-Ethernet-omzetting: RS485 moet naadloos worden omgezet naar Ethernet, wat een aantal belangrijke technologieën omvat; de noodzaak van Ethernet-technologie en RS485-communicatieprotocollen om de overgang naadloos te laten verlopen.
Hieronder vallen: framingtechnologie, 9-bit-technologie en het master-slave-mechanisme. Hieronder volgt een korte beschrijving: ① het master-slave-mechanisme, ② framingtechnologie, ③ 9-bit-technologie.
Belangrijke technologieën voor de overgang van RS485 naar Ethernet
① Meester-slaaf-mechanisme
Voor de interconnectiearchitectuur van slaves en meerdere hostbussen is de rol van decoders van cruciaal belang.
De poort van de host beschikt over drie decoders, namelijk: de decoder voor het schrijfadreskanaal, de decoder voor het schrijfdatakanaal en de decoder voor het leesadreskanaal.
Hun taak is om de informatie uit de interne registers en de informatie van het kanaal naar elkaar om te zetten.
De poort van de slave is het schrijf- en leeskanaal en zal voorzien zijn van een decoder.
De decoder zorgt ervoor dat het signaal van de ene kant naar de andere kant kan worden doorgestuurd.
Dit ontwerp kan naar wens worden aangepast. Als u de details en de inhoud kent, hoeft u de decoder niet te gebruiken.
② Split-frame-techniek
Dankzij de gebruikte split-frame-technologie kan de seriële poortserver gegevens ontvangen van het apparaat dat op de seriële poort is aangesloten.
Wanneer worden de gegevenspakketten doorgestuurd naar het Ethernet? Als elke byte afzonderlijk als pakket wordt verzonden, is dat duidelijk te inefficiënt. Hoeveel bytes moet een pakket dan bevatten?
Gebruikers moeten een waarde instellen die de ‘langste pakketlengte’ wordt genoemd, en de afstand tussen de langste pakketintervallen.
Als de gegevens daarentegen bij de conversie naar Ethernet in pakketten worden verpakt, waarbij elke byte in een pakket wordt gestopt, zal dit de efficiëntie aanzienlijk verminderen, en het duurt dan zo lang voordat alle pakketten zijn verzonden! De split-frame-technologie lost dit probleem dus op.
③ 9-bits technologie
Omwille van de netwerkcommunicatie beschikt Ethernet over een gegevensruimte van 8 bit, en er is geen ruimte voor 9 bit. Hoe de 485-gegevensoverdracht met 9 bit tussen de apparaten kan worden gerealiseerd, is daarom een groot probleem geworden.
Door gebruik te maken van 9-bits-technologie kunnen gebruikers 9-bits-gegevens verzenden en soms de negende bit gebruiken om ofwel het adresframe ofwel het gegevensframe weer te geven.
