Serielle Schnittstellen über IP verbinden

Die seriellen RS-232/422/485-Schnittstellen sind in der Branche nach wie vor sehr beliebt: Sie verbinden Diagnoseanschlüsse, Sensoren, Barcodescanner und RFID-Tags usw. Serielle Schnittstellen haben jedoch ihre Grenzen. Manchmal ist es erforderlich, über ein IP-Netzwerk auf eine solche Schnittstelle zuzugreifen oder beispielsweise von mehreren Remotecomputern gleichzeitig auf ein RS-232-Gerät zuzugreifen oder mehrere Remoteobjekte in einem RS-485-Bus zu kombinieren.

Der serielle Schnittstellenserver konvertiert serielle physische Protokolle in IP-Pakete und ermöglicht deren programmgesteuerte Verwaltung. Verbinden Sie einen virtuellen Remote-COM-Port über ein Netzwerk mit einem Computer, als wäre er physisch verbunden, und verbinden Sie mehrere Geräte im P2P-Modus transparent, ohne Computer zu verwenden.

In diesem Artikel analysieren wir den seriellen Advantech EKI-1524- Schnittstellenserver mit vier seriellen Ports, von denen jeder RS-232/422/485-Protokolle unterstützt, und zwei LAN-Ports.


Der serielle Schnittstellenserver EKI-1524 verfügt über vier DB9-Ports und zwei LAN-Ports.

Hauptmerkmale des EKI-1524 :

• Virtueller COM-Port - Ermöglicht die programmgesteuerte Emulation des virtuellen COM-Ports eines Remote-Geräts auf einem Linux-System.
• Mehrere Clients gleichzeitig verbinden - Im Servermodus können Sie eine serielle Schnittstelle für mehrere Geräte gleichzeitig verwenden.
• Arbeiten im P2P-Modus - Durch gleichzeitiges Arbeiten im Client- und Servermodus können Sie mehrere EKI-1524 direkt kombinieren, ohne Server und Computer zu verwenden.

Eigenschaften

Die seriellen Server der EKI-1500- Serie bieten eine breite Palette an Geräten für verschiedene Aufgaben. Von Servern mit einer seriellen Schnittstelle: EKI-1511X bis zu Servern mit 16 Anschlüssen für die Montage in einem Server-Rack wie EKI-1526N .

Zusätzlich werden Modelle mit einem hohen Maß an Sicherheit für den Betrieb unter extremen Bedingungen und einer galvanischen Trennung der Anschlüsse zum Schutz vor hohen Spannungen vorgestellt: EKI-1522I , EKI-1524I und andere.


Alle Modelle unterstützen den Anschluss zweier Netzteile. Das Umschalten zwischen Netzteilen erfolgt ohne Neustart des Geräts. Das Relais zur Anzeige eines Stromausfalls schließt, wenn an einer der Leitungen keine Spannung anliegt.

Virtueller COM-Port

Über den seriellen Schnittstellenserver können Sie über TCP / IP auf Remote-Geräte zugreifen, sodass für Anwendungssoftware der Eindruck entsteht, dass die Geräte an einen physischen COM-Port angeschlossen sind.


Das Funktionsprinzip eines virtuellen COM-Ports über Ethernet

Zu diesem Zweck verwendet der Client das Linux-Kernelmodul und ein Programm zum Datenaustausch mit dem seriellen Schnittstellenserver. Für den Benutzer sieht eine solche Verbindung daher wie ein physischer Port aus (Gerät / dev / ttyADV0 ).

Advantech veröffentlicht derzeit virtuelle COM-Port-Treiber nur für Linux. Anweisungen zum Erstellen des VCOM 2.0- Kernelmoduls unter Ubuntu .
Es gibt auch binäre Treiberpakete für verschiedene Distributionen: Linux Pseudo TTY

In der Weboberfläche können Sie die Einstellungen in diesem Modus konfigurieren:



Erweiterte Einstellungen. Sie können Zeitüberschreitungen usw. manuell einstellen.



Einstellungen für die serielle Schnittstelle In diesem Menü können Sie auch das Hauptprotokoll (RS-232/422/485) für jeden Port ändern.

RFC 2217-Modus

Ein offenes RFC 2217- COM-Port-Weiterleitungsprotokoll ist ebenfalls verfügbar. Dies ist ein erweiterter Befehl für das Telnet-Protokoll. In diesem Modus akzeptiert das Gerät eingehende TCP-Verbindungen. In den Einstellungen können Sie den Port für eingehende Verbindungen angeben.

P2P-Modus

In komplexen Fällen, in denen mehrere Geräte nicht direkt verbunden werden können, können Sie zwei Terminalserver im transparenten Bridge-Modus verwenden. Auf diese Weise können Sie Remote-Geräte mit TCP / IP als Transportmittel verbinden.


Verbindung zweier Remote-Geräte über serielles Protokoll über TCP / IP-Transport

Auf diese Weise können Sie programmgesteuert Geräte untereinander wechseln, Remote-Busse über RS-485 verbinden und vieles mehr, indem Sie alle Vorteile von IP-Netzwerken nutzen, einschließlich Funkbrücken, virtueller privater Netzwerke (VPN) usw. Übertragene Daten zwischen zwei Servern können durch Verschlüsselung auf Transportebene zusätzlich vor dem Abfangen geschützt werden.

Ereignisbenachrichtigungen

Mit dem Gerät können Sie Ereignisbenachrichtigungen mithilfe von E-Mail und SNMP-Trap konfigurieren. Die MIB-Datei zum Konfigurieren des SNMP-Servers ist für jedes Gerät verfügbar.



Ereignisse für Benachrichtigungen können manuell konfiguriert werden.

Syslog-Protokollierung

In der Weboberfläche können Sie die Adresse des Remote-Syslog-Servers für die Protokollierung festlegen. Clientverbindungsereignisse, Authentifizierungsfehler, LAN- und serieller Portstatus usw. werden protokolliert.

Ersteinrichtung

Die Erstkonfiguration des seriellen Schnittstellenservers kann über das EKI Device Configuration Utility erfolgen . In diesem Fall verarbeitet das Dienstprogramm ARP-Pakete und erfordert nicht das Festlegen der entsprechenden IP-Adresse auf der Netzwerkschnittstelle. Dies bedeutet, dass Sie eine beliebige IP-Adresse für das Gerät festlegen können, ohne den Zugriff zu verlieren.

Fazit

Serielle Schnittstellenserver ermöglichen es Ihnen, die durch physische Protokolle auferlegten Einschränkungen zu umgehen und Verbindungen einfach zu skalieren. Im P2P-Modus können Sie veraltete Geräte über das Internet als Transportmittel verbinden, ohne auf Server zu verzichten.

Referenzen

Wie Maschinen kommunizieren - MQTT-Protokoll
Wie Autos kommunizieren - Modbus-Protokoll
ADAM-3600 - eine multifunktionale industrielle Steuerung