一、概述
1.1功能
1.1.1 基本功能
串口服务器是串口RS232/422/485和以太网之间的一个转换器,实现串口数据和以太网数据的双向透明传输,可以让串口设备立即联网,典型应用拓扑如下:
◆采用NXP基于ARM Cortex-A7内核的i.MX6ULL处理器,主频800MHz,高性能芯片,工业级设计,可满足-40~85℃工作温度范围需求;
◆采用Linux操作系统;
◆2个10M/100M自适应以太网接口,可同时连接2个主机;
◆可通过web网页配置设备参数,也可通过配置软件对设备进行配置;
◆支持TCP服务端、TCP客户端、UDP服务端、UDP客户端、段播、组播6种工作模式,其中TCP服务端、TCP客户端模式可设置是否启用Modbus TCP功能,且有完善的连接管理机制,断线及断电重启自动重新建立连接;
◆支持多种网络协议,如Modbus TCP 、TCP、UDP、SNMP、TELNET、ARP、ICMP、DNS和DHCP协议;
◆有6个串口,每个串口可单独设置成232、422、485模式;
◆内置15KV ESD保护,串口支持600W防浪涌保护;
◆串口支持的波特率:300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200、230400;
◆可以跨越网关,交换机,路由器,既可以工作在局域网,也可工作在互联网;◆宽电源电压,9~24VDC稳定工作。
1.2 硬件说明
1.2.1 指示灯说明
指示灯如下图所示:
符号 | 定义 | 状态 | 说明 |
POW | 电源指示灯 | 熄灭 | 电源未接通 |
常亮 | 电源接通 | ||
RUN | 系统运行灯 | 闪烁 | 系统正在运行 |
熄灭 | 系统未运行 | ||
ERR | 数据与系统错误 指示灯 | 熄灭 | 没有错误 |
常亮 | 数据或系统错误 | ||
SYS | 恢复出厂设置 指示灯 | 熄灭 | 未进行硬件出厂设置 |
常亮 | 系统马上重启并恢复出厂设置 | ||
CH1~CH6 | 串口发送数据 指示灯 | 熄灭 | 串口未发送数据 |
常亮 | 串口在发送数据 |
符号 | 定义 |
R/AR | 232R/422R+ |
T/BR | 232T/422R- |
GND | 接屏蔽层 |
A/AT | 485+/422T+ |
B/BT | 485-/422T- |
符号 | 定义 |
7V-24V | DC插座,电压范围7~24V |
V1、V2 | 设备支持双电源冗余,接电源正,电压范围7~24V |
G | 接电源负 |
E | 接大地 |
串口服务器默认IP是192.168.1.2,子网掩码是255.255.255.0,子网掩码是192.168.1.1,在使用web进行配置前,先使计算机和串口服务器在同一网段,并用网线直连。假如计算机原来的IP是10.3.68.6,则需要改为192.168.1.6,子网掩码改为255.255.255.0,网关改为192.168.1.1。
登录web配置页面
推荐使用IE和360浏览器。打开IE,在地址栏中输入192.168.1.2,进入登录页面,如下图所示:
(1)用户名:默认admin。
(2)密码:默认admin。
(3)新密码:不修改密码时保留为空,想要修改密码时,输入新密码,下次登录时有效。
(4)点击“登录/配置密码”,进入web配置页面的首页,如下图所示:
配置网络参数
Web的“网络设置”页面如下图所示:
(1)使用以下IP地址:勾选之后,需要在IP地址、子网掩码和网关的编辑框中填写正确的参数;取消勾选之后,自动获取IP地址勾选框被勾选上,同时IP地址、子网掩码网关编辑框被置灰,此时设备会自动获取IP、子网掩码、网关。
(2)使用以下DNS服务器地址:勾选之后,需要在DNS服务器编辑框中填写正确的服务器IP地址;取消勾选之后,自动获取DNS服务器地址勾选框被勾选上,同时DNS服务器编辑框被置灰,此时设备会自动获取DNS服务器地址。
(3)IP地址报告:该功能只在自动获取IP地址且填写正确的服务器IP地址、通信端口、重复间隔的情况下才能生效,设备会将自动获取到的IP地址按照重复间隔时间以UDP方式发送给服务器。
说明:IP报告格式举例:ip:192.168.1.1 devName:SerialServ devType:8COM devDescription:2LAN devNumber:2019091001 tel:13012453210,ip为自动获取到的IP地址,devName、devType、devDescription、devNumber、tel分别为设备信息界面的设备名称、设备型号、设备描述、设备编号、联系方式,每项参数以空格隔开,这些参数可进入系统信息标签页进行设置。
2.2 配置串口通信参数
登上web配置页面之后,点击“串口设置”标签页,如下图所示:
(1)230400可选。
(2)数据位:7、8可选。
(3)停止位:1、2可选。
(4)校验位:None、Even、Odd可选。
(5)流控:None、Software(IXON、 IXOFF)可选。
(6)打包长度:串口数据转以太网数据的帧长,在设定的时间范围内,数据大于或等于设定帧长时进行转发, 取值范围为 0~255。设为0表示不限制数据传输长度(最多1460个字节)。
(7)打包时间:如果打包时间大于0,系统将在指定时间内接收到的串口数据通过一个数据包发送出去,取值范围为0~255ds(ds为分秒,1ds=1/10s)。设为0表示不限制数据传输间隔。
打包长度与打包时间说明:打包长度(LEN)与打包时间(TIME)组合使用的具体含义分为以下四种情形:l LEN > 0,TIME > 0计时器在收到第一个字节后启动,在计时器超时之前(TIME的时间到),若已收到LEN个字节,则read返回LEN个字节,否则,在计时器超时后返回实际接收到的字节。注意:因为只有在接收到第一个字节时才开始计时,所以至少可以返回1个字节。这种情形中,在接到第一个字节之前,调用者阻塞。如果在调用 read 时数据已经可用,则如同在 read 后数据立即被接到一样。l LEN > 0,TIME = 0MIN个字节完整接收后,read才返回,这可能会造成read无限期地阻塞。l LEN = 0,TIME > 0TIME为允许等待的最大时间,计时器在调用read时立即启动,在串口接到 1字节数据或者计时器超时后即返回,如果是计时器超时,则返回0。l LEN = 0,TIME = 0如果有数据可用,则read最多返回所要求的字节数,如果无数据可用,则read 立即返回0。
点击“串口信息”标签页可查看各个串口的通信参数,如下:
2.3配置串口的工作模式
串口服务器支持6种工作模式:TCP服务端模式、TCP客户端模式、UDP服务端模式、UDP客户端模式、UDP段播模式和UDP组播模式,其中TCP服务端模式、TCP客户端模式可开启modbusTCP功能。
下面依次介绍串口的6种工作模式。
2.3.1 TCP服务端模式
在IE上登录设备以后,点击“模式设置”标签页,如下图所示:
当主机发起连接请求并与串口服务器建立连接后,主机即可通过网络连接和串口实现双向透明数据传输。TCP服务端模式同时支持最大4个会话连接,串口服务器会按 FIFO(先进先出)的顺序处理通信数据,优先处理来自第一台主机的请求,并返回响应至第一台主机。
界面说明:
最大连接数 | 一个串口同时连接的主机数量。⚫ 各主机按“先进先出” 的顺序与串口通信。⚫ 系统最大支持 4 个连接。 |
本地端口 | TCP 客户端的目的连接端口。 |
TCP保活时间 | 如果设置为“0”,表示此功能不开启。如果在指定时间内没有发生任何 TCP 活动,系统将自动发送连接探测报文,检查 TCP 连接是否仍然有效。若连续发送3次探测包都没有收到对方的应答包,则认为对方掉线将主动关闭通信连接。 |
空闲超时时间 | 通信时空闲超时时间大于0,系统将自动关闭在指定时间内没有任何数据收发活动的TCP连接,并释放当前IP地址和端口。0表示不自动关闭空闲的TCP连接,也不释放当前IP地址和端口。 |
响应时间 | 允许串口服务器多长时间响应每台主机的请求,指定的时间到达后则认为串口服务器和主机的通信完成,继续处理下一台主机的请求。 |
ModbusTCP | 勾选“启用”复选框,可使串口服务器工作在ModbusTCP模式。 |
应用到所有串口 | 勾选“应用到所有串口”复选框,表示将当前设置应用到所有串口。 |
保存设置 | 点击弹出“保存成功”窗体,则设置成功,否则设置失败。 |
恢复出厂 | 恢复出厂时的参数,仅web支持。所有web页面的“恢复出厂”按钮功能都一样,以下不再赘述。 |
重启设备 | 重启设备,仅web支持。所有web页面的“重启设备”按钮功能都一样,以下不再赘述。 |
说明:为一个串口配置完工作模式参数后需点击“保存设置”按钮,然后再对下一个串口进行工作模式的配置。
2.3.2 TCP客户端模式
在IE上登录设备以后,点击“模式设置”标签页,工作模式选择“TCP客户端模式”,如下图所示:
界面说明:
最大连接数 | 一个串口同时连接的主机数量。⚫ 各主机按“先进先出”的顺序与串口通信。⚫ 系统最大支持4个连接。 |
目的IP地址 | 串口服务器要连接的服务器的IP地址。 |
目的端口 | 串口服务器要连接的服务器的TCP端口号。 |
本地端口 | 串口服务器为TCP连接分配的一个本地的可以对外界提供服务或连接端口号,用于和服务器进行连接并通信。 |
TCP保活时间 | 如果设置为“0”,表示此功能不开启。如果在指定时间内没有发生任何TCP活动,系统将自动发送连接探测报文,检查TCP连接是否仍然有效。若连续发送3次探测包都没有收到对方的应答包,则认为对方掉线将主动关闭通信连接。 |
响应时间 | 允许串口服务器多长时间响应每台主机的请求,指定的时间到达后则认为串口服务器和主机的通信完成,继续处理下一台主机的请求。 |
ModbusTCP | 勾选“启用”复选框,可使串口服务器工作在ModbusTCP模式。 |
应用到所有串口 | 勾选“应用到所有串口”复选框,表示将当前设置应用到所有串口。 |
保存设置 | 点击弹出“保存成功”窗体,则设置成功,否则设置失败。 |
最大连接数 | 一个串口同时连接的主机数量。⚫ 各主机按“先进先出” 的顺序与串口通信。⚫ 系统最大支持 4 个连接。 |
监听端口 | 网络接收 UDP 数据的监听端口。用户必须为每个串口分配唯一的监听端口,系统才能正常接收 UDP 数据。 |
空闲超时时间 | 通信时空闲超时时间大于0,系统将释放当前IP地址和端口,允许其它主机和串口服务器进行通信,0表示不释放当前IP地址和端口。 |
响应时间 | 允许串口服务器多长时间响应每台主机的请求,指定的时间到达后则认为串口服务器和主机的通信完成,继续处理下一台主机的请求。 |
应用到所有串口 | 勾选“应用到所有串口”复选框,表示将当前设置应用到所有串口。 |
保存设置 | 点击弹出“保存成功”窗体,则设置成功,否则设置失败。 |
进入配置软件的“模式设置”界面,点击“UDP客户端模式”标签页,界面如下:
最大连接数 | 一个串口同时连接的主机数量。⚫ 各主机按“先进先出”的顺序与串口通信。⚫ 系统最大支持4个连接。 |
目的IP地址 | 串口服务器需要连接对方主机的IP地址。 |
目的端口 | 串口服务器需要连接对方主机的端口号。 |
监听端口 | 网络接收 UDP 数据的监听端口。用户必须为每个串口分配唯一的监听端口,系统才能正常接收UDP数据。 |
响应时间 | 允许串口服务器多长时间响应每台主机的请求,指定的时间到达后则认为串口服务器和主机的通信完成,继续处理下一台主机的请求。 |
应用到所有串口 | 勾选“应用到所有串口”复选框,表示将当前设置应用到所有串口。 |
保存设置 | 点击弹出“保存成功”窗体,则设置成功,否则设置失败。 |
进入配置软件的“模式设置”界面,点击“UDP段播模式”标签页,如下图:
最大连接数 | 一个串口同时连接的主机数量。⚫ 各主机按“先进先出”的顺序与串口通信。⚫ 系统最大支持4个连接。 |
起始地址 | UDP段播目的地址的起始IP地址。 |
结束地址 | UDP段播目的地址的结束IP地址。 |
目的端口 | 串口服务器需要连接对方主机的端口号。 |
监听端口 | 网络接收 UDP 数据的监听端口。用户必须为每个串口分配唯一的监听端口,系统才能正常接收UDP数据。 |
应用到所有串口 | 勾选“应用到所有串口”复选框,表示将当前设置应用到所有串口。 |
保存设置 | 点击弹出“保存成功”窗体,则设置成功,否则设置失败。 |
说明:
⚫段地址仅支持B类和C类的IP地址。段地址开始地址的值和结束地址的值需在同一网段。⚫段地址开始值一定要小于或等于结束地址的值。⚫若是要确保通信的正常进行,段地址的范围需尽量小,打包长度必须不为0,发送的数据包长度与打包长度一致,包发送频率不能过快。
2.3.6 UDP组播模式
在IE上登录设备以后,点击“模式设置”标签页,工作模式选择“UDP组播模式”,如下图所示:
最大连接数 | 一个串口同时连接的主机数量。⚫ 各主机按“先进先出”的顺序与串口通信。⚫ 系统最大支持4个连接。 |
组播组个数 | 最大支持4个组播组。 |
目的地址 | 串口服务器需要连接对方主机的IP地址。 |
目的端口 | 串口服务器需要连接对方主机的端口号。 |
组播地址 | 组播地址用于标识一个IP组播组,组播地址的范围为 :224.0.0.0~239.255.255.255。设备可以向多台主机发送或接收组播数据。 |
监听端口 | 网络接收 UDP 数据的监听端口。用户必须为每个串口分配唯一的监听端口,系统才能正常接收UDP数据。 |
应用到所有串口 | 勾选“应用到所有串口”复选框,表示将当前设置应用到所有串口。 |
保存设置 | 点击弹出“保存成功”窗体,则设置成功,否则设置失败。 |
启用IP地址过滤/ 启用MAC地址过滤 | 勾选会使下面的过滤规则生效。 |
过滤规则 | ⚫允许访问:只允许以下填写的IP或MAC地址访问本系统,其它IP或MAC地址不可以访问。 ⚫禁止访问:不允许以下填写的IP或MAC地址访问本系统,其它IP或MAC地址可以访问。 |
IP地址1~16 | 设置过滤规则内的点分十进制格式的IP地址,例“192.168.1.61”。 |
MAC地址1~16 | 设置过滤规则内六字节的以“:”隔开的十六进制MAC地址,例“25:9A:27:64:C2:01”。 |
2.5 SNMP设置
SNMP网络包含NMS和Agent两种元素。⚫NMS(Network Management System,网络管理系统)是SNMP网络的管理者,能够提供非常友好的人机交互界面,方便网络管理员完成绝大多数的网络管理工作。⚫Agent是SNMP网络的被管理者,负责接收、处理来自NMS的请求报文。在一些紧急情况下,如接口状态发生改变等,Agent会主动向NMS发送告警信息。
NMS管理设备的时候,通常会对一些参数比较关注,比如接口状态、CPU利用率等,这些参数的集合称为MIB(Management Information Base,管理信息库)。这些参数在MIB中称为节点。MIB定义了节点之间的层次关系以及对象的一属性,比如对象的名字、访问权限和数据类型等。每个Agent都有自己的MIB。被管理设备都有自己的MIB 文件,在NMS上编译这些MIB文件,就能生成该设备的MIB。NMS根据访问权限对MIB节点进行读/写操作,从而实现对Agent的管理。NMS、Agent和MIB之间的关系如下图所示。
SNMP 提供三种基本操作来实现 NMS 和 Agent 的交互:
⚫
Get操作:NMS使用该操作查询Agent MIB中的一个或多个节点的值。
⚫
Set操作:NMS使用该操作设置Agent MIB中的一个或多个节点的值。
⚫
Trap操作:Agent使用该操作向NMS发送Trap信息。Agent不要求NMS发送回应报文,NMS也不会对Trap信息进行回应。SNMP V1、 SNMP V2均支持Trap操作。
SNMP采用团体名(Community Name)认证机制。团体名类似于密码,用来限制NMS和Agent之间的通信。如果NMS设置的团体名和被管理设备上设置的团体名不同,则NMS和Agent不能建立SNMP连接,从而导致NMS无法访问Agent,Agent发送的告警信息也会被NMS丢弃。
本系统目前只支持Get和Set操作,只读团体名为public,读写团体名为private,均不可编辑。
SNMP功能默认关闭,可勾选配置软件的“启用SNMP设置”开启,如下图。
明日更新串口工作模式配置实例
天津滨海新区三格电子科技有限公司是集产品研发、生产、服务和销售为一体的高科技型企业。公司主要致力于光纤通信、无线通信、信号采集于分析、科研平台产品的研发与生产。产品主要有多业务光端机、光猫、光纤收发器、光口交换机、噪声与振动信号采集卡、通用信号采集卡、WIFI无线采集卡等。
技术创新是三格电子持续发展的不竭动力,只有创新才能在激烈的竞争中把握先机,赢得主动,在新技术、新产品不断升级浪潮中始终保持旺盛的生命力。为保持公司技术的领先,三格电子在研发领域投入了大量资金。公司的研发人员实现了多项发明专利、实用新型专利。科技创造安全,质量成就价值,自公司成立以来三格电子一直在努力创新,并不断地完善产品种类、服务以及系统的解决方案。