CN204103943U - 一种智能串口路由器 - Google Patents
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Abstract
一种智能串口路由器，包括路由器，所述路由器具有可扩展的集成分析仪、传感器的通讯协议和默认/自定义路由功能，其特征在于：还具有集成传统的串口线、485/232转换器线缆的智能芯片串口。本设计在提供多对多通讯功能的同时，还具有各路串口自由通讯、互不干扰，不需额外增加软件的优点，既保证了数据采集的正确性、稳定性，又避免了从机因为主机命令发送过快导致死机的缺点。
Description
技术领域
本设计涉及一种智能串口路由器，属于数据通讯技术领域。
背景技术
众所周知，目前工业上最常用的通讯手段是串口通讯，而串口通讯一般有RS232、RS485等通讯方式。
如图2所示，RS232特点：一对一通讯，也就是说通讯双方只能有1个主机、一个从机，主机发送读写命令给从机，从机接收命令并作出相应，此过程无需定义从机地址。
如图3所示，RS485特点：一对多通讯，也就是说通讯对象中，只能有一个主机，多个从机，每个从机有独立的地址，主机轮询发送不同的读写命令，对应从机接收命令并识别地址是否正确后作出回应。此通讯方式必须要求每台从机设置一个不同的地址。
在环境质量数据采集行业，污染物浓度分析仪往往只有一个RS232通讯串口，且这些分析仪无法设定通讯地址，而现场通常有多个厂家的不同规格的数据采集仪（主机）需要同时采集一台仪器的数据，也就是说：我们需要多对一通讯。
如图4所示，对于多对一通讯，目前我们一般的做法是：使用RS232转RS485模块，将232信号转为485信号，使之变为总线型信号，使得仪器、数据采集仪多方共享数据。
此方式的工作原理如下：
1. 由于485通讯方式只能有一台主机，因此约定一台数采仪充当主机（在本例中为数采仪1），数采仪1定时发送读/写命令，数采仪2和3不发送任何命令；
2.数采仪2、3以及分析仪1接收到数采仪1发出的指令，数采仪2和3不响应，分析仪1作出响应，将数据包发出；
3.数采仪1、2、3同时收到分析仪1发来的数据包，各自解析数据包，完成一次数据采集过程。
由于多台数采仪和仪器通过485总线连在一起，任何一方发送指令，其他方都能收到指令，导致此方式有如下弊端：
1）接线复杂、混乱，不利于排查问题；
2）由于多台数采仪和仪器通过485总线连在一起，任何一方发送指令，其他方都能收到指令，因此数采仪之间容易相互影响，一旦数采仪1发送的指令比较复杂，或者发送速度过快，其他数采仪有可能无法理解、解析，导致采集到的数据错位甚至死机；
3）其他数采仪只能被动接收数据，也就是说：主机采集到什么数据，他们也只能收到什么数据，无法自由选择采集的数据类型；
4）分析仪支持的命令多种多样，而不同的厂家生产的数采仪发送的指令也各不一样，因此当数采仪1发出的指令无法被其他数采仪理解时，往往需要修改软件，使各方能理解的命令保持一致，增加软件开发工作，影响软件稳定性；
5）无法控制其他数采仪访问数据，比如当分析仪发生故障，数据不准确时，我们无法控制其他数采仪获取数据，导致其他数采仪获取的数据异常；
6）一旦多台数采仪同时发出读/写命令，由于缺少路由功能，分析仪来不及回应，容易引起分析仪死机。
发明内容
针对现有技术的不足，本设计的目的是提供一种智能串口路由器，在提供多对多通讯功能的同时，还具有各路串口自由通讯、互不干扰，不需额外增加软件的优点，既保证了数据采集的正确性、稳定性，又避免了从机因为主机命令发送过快导致死机的缺点。
为实现上述目的，本设计是通过以下技术手段来实现的：
一种智能串口路由器，包括路由器，所述路由器具有可扩展的集成分析仪、传感器的通讯协议和默认/自定义路由功能，其特征在于：还具有集成传统的串口线、485/232转换器线缆的智能芯片串口。
优选的：
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述集成分析仪、传感器的通讯协议包括API、Thermo、Ecotech、纪本公司的仪器设备的通讯协议。
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器还具有Modbus Tcp以太网口。
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器还具有扩展访问通道的以太网口。
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器与主机和从机连接的智能芯片串口分别为2个以上。
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器与主机和从机连接的智能芯片串口分别为8个。
本发明的有益效果是：本设计在提供多对多通讯功能的同时，还具有各路串口自由通讯、互不干扰，不需额外增加软件的优点，既保证了数据采集的正确性、稳定性，又避免了从机因为主机命令发送过快导致死机的缺点。
附图说明
图1为本设计组成示意图，图2为RS232通讯原理图，图3为RS485通讯原理图，图4为多对一通讯原理。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对设计作进一步的说明。
如图1所示，一种智能串口路由器，包括路由器，所述路由器具有可扩展的集成分析仪、传感器的通讯协议和默认/自定义路由功能，其特征在于：还具有集成传统的串口线、485/232转换器线缆的智能芯片串口。
优选的：
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述集成分析仪、传感器的通讯协议包括API、Thermo、Ecotech、纪本公司的仪器设备的通讯协议。
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器还具有Modbus Tcp以太网口。
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器还具有扩展访问通道的以太网口。
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器与主机和从机连接的智能芯片串口分别为2个以上。
所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器与主机和从机连接的智能芯片串口分别为8个。
以8个串口为例，智能串口路由器工作原理如下：
1.从机1~8分别接在从机串口1~8，主机1~8分别接在主机串口1~8，如有需要，其他主机也可通过以太网的方式接入；
2. 1~8主机，包括以太网主机均可自由发送读数据指令，当主机1发出指令后，通过预设路由逻辑，智能串口路由器控制原样指令只进入从机1~8中的某一台或者几台从机中，不进入主机2~8和以太网主机中，以此类推，达到互不干扰的目的；当从机返回数据时，智能串口路由器控制返回数据只进入发送命令的主机，不进入其他主机；
3. 用户可以设置主机1具备控制权，当主机1下发控制指令时，智能串口路由器根据主机的控制对象，将控制指令下发到相应的从机中，不影响其他主机和从机；当从机返回数据时，智能串口路由器控制返回数据只进入发送命令的主机，不进入其他主机；
4.当某台从机发生异常时，主机1可以调取路由规则，限制其他从机访问该台从机，防止错误数据被采集到；
5.系统集成了市面上绝大多数的分析仪、传感器的通讯协议（协议可以扩展），智能串口服务器能自适应并智能识别仪器，当某台主机想接入仪器数据，而苦于没有通讯协议时，也可以通过智能串口路由器的Modbus TCP端口，以工控常用的Modbus协议获取数据，无需花费人力物力重新开发软件。
与现有技术相比，本产品解决了以下问题：
1.本产品使用高度集成的智能芯片代替了传统的复杂、凌乱的通讯电缆和转换器，线路清晰、布局美观，用户容易排查故障；
2.本产品具备的默认/自定义路由功能，多台主机可以与指定的从机自由通讯，且互不干扰，各主机能自由采集自己所需的数据，既保证了数据采集的正确性、稳定性，又避免了从机因为主机命令发送过快导致死机的问题；
3.本产品由于具备的默认/自定义路由功能，各主机可以互不影响的自由主动采集数据，无需为了适应其他主机而修改软件，大大减少了开发工作量；
4. 用户可以设置主机1~8中的1台为主控机，使之拥有控制权限，若主机1具备控制权，则主机1具备控制其他主机的访问功能，当某台从机异常时，根据路由规则，主机1可以限制其他主机访问特定的数据，甚至立即切断其他主机的访问，使得主机不容易采集到异常数据；
5.本产品集成了市面上绝大多数的分析仪、传感器的通讯协议（协议可以扩展），如API、Thermo、Ecotech、纪本等公司的仪器设备，智能串口服务器能自适应并智能识别仪器，且对数据协议进行转换，如API协议转Modbus、Modbus转API协议，当某台主机想接入此类仪器数据，而苦于没有通讯协议时，可以通过智能串口路由器的Modbus TCP端口，以工控常用的Modbus协议获取数据，无需花费人力物力重新开发软件。
以上显示和描述了本设计的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本设计还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内。本设计要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种智能串口路由器，包括路由器，所述路由器具有可扩展的集成分析仪、传感器的通讯协议和默认/自定义路由功能，其特征在于：还具有集成传统的串口线、485/232转换器线缆的智能芯片串口。
2.如权利要求1所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述集成分析仪、传感器的通讯协议包括API、Thermo、Ecotech、纪本公司的仪器设备的通讯协议。
3.如权利要求1所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器还具有Modbus Tcp以太网口。
4. 如权利要求1所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器还具有扩展访问通道的以太网口。
5. 如权利要求1所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器与主机和从机连接的智能芯片串口分别为2个以上。
6. 如权利要求1所述的一种智能串口路由器，其特征在于：所述智能串口路由器与主机和从机连接的智能芯片串口分别为8个。
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| CN201420560678.0U CN204103943U (zh) | 2014-09-28 | 2014-09-28 | 一种智能串口路由器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108733604A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-11-02 | 深圳市脉联电子有限公司 | 一种基于modbus通讯协议的485总线智能扩展方法及装置 |
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