ZLAN5G00A/5G40A,ZLAN5G00A/5G40A

串口 0
机架式 十六串口服务器 16串口RS232/485/422转TCP/IP转化器 版权©2008上海卓岚信息科技有限公司保留所有权力ZLDUI20150625.1.0 版权©2008上海卓岚信息科技有限公司保留所有权力版本信息对该文档有如下的修改: 日期2015-6-252015-11-62018-5-12 版本号Rev.1Rev.2Rev.3 文档编号ZLDUI20150625.1.0ZLDUI20150625.1.0ZLDUI20150625.1.0 修改记录修改内容发布版本修改修改 所有权信息 未经版权所有者同意,不得将本文档的全部或者部分以纸面或者电子文档的形式重新发布。
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上海卓岚信息科技有限公司有权利在未通知用户的情况下修改本文档。
目录
1.概述

...............................................................................................................5 1.1.

硬件特点

.........................................................................................................

61.2.软件特点

.........................................................................................................

6
2.技术参数.......................................................................................................7

3.硬件说明

.......................................................................................................8 3.1.

尺寸和结构

.....................................................................................................

83.2.指示灯

.............................................................................................................

83.3.网口

.................................................................................................................

93.4.串口线序

.........................................................................................................

9
4.使用方法.....................................................................................................10 1.1
使用概述

.......................................................................................................

101.2软件安装

.......................................................................................................

121.3参数配置

.......................................................................................................

121.4TCP通讯测试

...............................................................................................

171.5虚拟串口测试

...............................................................................................

201.6ModbusTCP测试.........................................................................................22
5.工作模式和转化协议.................................................................................23 5.1.虚拟串口模式

...............................................................................................

245.2.直接TCP/IP通讯模式..................................................................................255.3.设备对联方式

...............................................................................................

27
6.设备调试

.....................................................................................................29 6.1.

网络物理连接

...............................................................................................

296.2.网络TCP连接

..............................................................................................

296.3.数据发送和接收

...........................................................................................

306.4.远程监视数据..............................................................................30
7.MODBUS高级功能

......................................................................................31 7.1.

启用Modbus网关........................................................................................317.2.多主机功能

...................................................................................................

32 7.3.多主机参数

...................................................................................................

337.4.

存储型和非存储型........................................................................................

34
8.网口修改参数.............................................................................................34

9.设备管理函数库.........................................................................................34
10.串口修改参数.............................................................................................35
11.远程设备管理.............................................................................................35
12.订购型号.....................................................................................................37
13.售后服务和技术支持

.................................................................................37 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189
1.

概述 ZLAN5G00A串口服务器是上海卓岚信息科技有限公司开发的一款机架式16串口RS232/485/422和TCP/IP之间协议转化器。
ZLAN5G00A支持16个RS232串口、16个RS485、RS422串口(需要订购5G00-422型号),且RS232支持流控。
通过一根网线连接到ZLAN5G00A,实现16个串口同时全双工工作,每一个串口的功能和单串口服务器ZLAN2100/3100相同。
每路串口可作为TCP服务器、TCP客户端、UDP、UDP组播。
ZLAN5G00A是多串口联网的理想选择。
ZLAN5G40A是具有ModbusTCP转ModbusRTU功能的16串口Modbus网关。
作为Modbus网关时,每个串口的TCP端口都可以配置为502端口,无需修改现有Modbus上位机软件的端口。
ZLAN5G00A-
8、ZLAN5G40A-8是机架式8串口服务器,外形和ZLAN5G00A相同。
可提供白色和黑色两种颜色的外壳。
图1ZLAN5G00A16串口服务器 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 5G00的串口为RJ45形式。
使用RS232时,可提供RJ45转DB9(公头)转接线配件。
使用RS485的时候可以使用RJ45转2pin端子。
图2RS232转接线和RS485转接端子 1.1.硬件特点 1.16个串口都支持RS232、RS485、RS422三种串口(RS422需要订购5G00-422型号)。
2.16个串口可独立全双工工作,互不干扰,可配置为不同的波特率。

3.支持4个网口的网络交换机功能,同时可当交换机使用。

4.丰富的指示灯,每个串口有独立的TCP连接指示灯和数据活动指示灯。

5.支持通过网线供电——POE供电(需要定制)。
6.220VAC供电。
7.19英寸标准1U机架结构设计,方便安装,带机架安装配件。

8.上海卓岚专利产品,技术领先。
专利号ZL201420108890.3。
1.2.软件特点
1.支持TCP服务端、TCP客户端,UDP模式,UDP组播。
作为TCP服务器支持10个TCP连接。

2.波特率支持1200~460800bps,数据位支持5~9位,校验位可以为无校验、奇校验、偶校验、标记、空格五种方式,支持CTS/RTS硬件流控和XON/XOFF软流控。

3.支持设备连接上发送MAC地址功能,方便云端管理设备。

4.提供计算机端搜索、配置设备的二次开发包DLL开发库。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189
5.支持DHCP动态获得IP、DNS协议连接域名服务器地址。

6.支持云端远程搜索设备、配置设备参数。

7.支持远程通过软件查看设备的TCP连接状态。
虚拟串口支持数据监视功能。
8.5G40支持Modbus网关功能,支持ModbusRTU转ModbusTCP。
9.5G40支持多主机功能:在一问一答的查询方式下,支持网口端允许有多台计算机同 时访问同一个串口设备。

2.技术参数 外形 接口:电源:尺寸: 通信界面 以太网:串口: 串口参数 波特率:数据位: 软件 协议:配置方式:通信方式: 工作模式 24个RJ45:其中4个网口,16个串口,4个预留。
AC220V电源输入,功率:10W 19英寸1U标准尺寸LxWxH=48cm×18cm×4.4cm 4个10M/100M,交换机结构,任意连接一个即可16个串口,每个串口包含:RS232/RS485/RS422(RS422需跳线) 1200~460800bps5~9位 验位:None,奇校验,偶校验,Mark,Space流控:RTS/CTS,DTR/DCR,NONE ETHERNET、IP、TCP、UDP、HTTP、ARP、ICMP、DHCP、DNSZLVirCOM工具、设备管理函数库Socket、虚拟串口、设备管理函数库 TCPserver,TCPclient,UDP,RealComDriver 环境要求 操作温度: 工业级 -45~85℃ 储存温度:湿度范围: -65~165℃5~95%相对湿度 上海卓岚信息科技有限公司
3.硬件说明 Tel:(021)64325189 3.1.尺寸和结构 ZLAN5G00A的正视图2如所示。
图3ZLAN5G00A正面图 尺寸为19英寸标准的1U机箱LxWxH=48cm×18cm×4.5cm。
电源:220V交流供电,配备电源线。
外壳地有接地点(电源左侧),如果供电线路的电源中地线已经连接,则无需连接该接地线。
3.2.指示灯 图3ZLAN5G00A背面图 LED灯POWERNET1~NET4 图4ZLAN5G00A指示灯功能电源网线连接上指示,分别对应的是NET1~NET4的RJ45网口 颜色红色橙色 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 1~16TCPLink(第一和第三排) 分别对应的是1~16路串口的TCP连接建立指示灯。
只有TCP连绿色接建立才能够进行数据收发。
1~16SerialACT(第二和第四排) 分别对应的是1~16路串口数据收发指示灯。
绿色 3.3.网口 图5ZLAN5G00A网口与串口 RJ45接口 功能 NC 预留RJ45接口,不接 NET1~NET4 交换机功能的4个网口 Port1~Port16 1~16路串口,引线对应的串口线序参考本文后续章节 用户通过NET1~NET4网口将ZLAN5G00A连接到交换机、集线器或者直接连到计 算机网卡。
也可以可用于ZLAN5G00A的级联,扩展为32、64串口服务器。
通过跳线调整ZLAN5G00A可以支持POE供电,即通过通过普通RJ45网口的引脚 4,5(GND)和引脚7,8(VCC)两根线供电,供电电压为5V,默认POE功能未打开。
3.4.串口线序 RJ45PIN
1 名称 RTS 图6网线线序 2RXD 3TXD 4CTS(422-) 5GND 当用作RS232时,需要的引脚如下所示:
6 7 485+485- 8422+ 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 RJ45PIN名称说明脚 对应的RJ45转DB9配件线序
2 RXD串口服务器接收引脚
2 3 TXD串口服务器发送引脚
3 5 GND数字地
5 1 RTS流控使能后,该引脚为0时串口服务器将接受串口6,
8 设备的数据。

4 CTS流控使能后,该引脚为0时串口服务器才发送数据4,
7 给串口设备 用户可以自己制作水晶头连接到RS232设备,或者配备卓岚的RJ45转DB9线(公 头),对应的线序参考上表。
配备的DB9线可以直接连接RS232DB9母头设备。
当用作RS485时,只需要连接pin6(485A)和pin7(485B)即可。
建议用户自己 制作水晶头,通过5类屏蔽网线连接到RS458设备。
当用作RS422时,需要对设备内部进行跳线,将pin4从RS232的流控CTS变为RS422 的接收R-。
具体做法请咨询卓岚工程师。
序号 ZLAN5G00A的422线 与用户RS422对应连接线
6 T/R+(485A) R+
7 T/R-(485B) R-
8 R+ T+
4 R- T- ZLAN5G00A符合RS485标准,每个ZLAN5G00A可以带32个终端485设备。
最 长通信距离1200米。
485终端电阻为120欧姆,一般在超过300米的布线的时候才有必 须使用终端电阻。
注意布线时,485+和485-必须是一对绞在一起的双绞线,以减少信号 干扰。

4.使用方法 1.1使用概述首先安装卓岚,该软件在用户光盘中。
负责虚拟串口和对设备通过网口进行配置。
给ZLAN5G00A上电,网线连接ZLAN5G00A的任意网口。
此时使用软 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 件的设备管理可以看到如图7所示的界面。
图7搜索到的ZLAN5G00A 这里16行分别对应ZLAN5G00A内部的16个串口,出厂时,ZLAN5G00A的串口1~串口16分别对应的IP地址为192.168.1.201~192.168.1.216。
用户在使用时可以修改IP,但是建议不要修改设备名称,因为名称是识别串口号用的。
图8每一路串口的配置 单击任意一行可以对某一路的串口单独进行配置,如图8所示。
下面介绍具体使用 上海卓岚信息科技有限公司 步骤。
Tel:(021)64325189 1.2软件安装 可用于设备IP等参数的配置,以及创建虚拟串口。
如果无需虚拟串口功能,则可以下载免安装版本。
下载地址: 表1版本 软件名称 说明 设备管理工具(非安装版) 非安装版不含虚拟串口功能。
-设备管理工具(安装版) 安装版,内部含有_x64.msi和 _x86.msi。
64位操作系统安装x64, 32位操作系统安装x86版本。
安装时按照默认提示安装即可。
安装完毕后会在每次计算机启动时启动,用于开机创建虚拟串口。
1.3参数配置 安装完毕后,设备硬件连接也完毕后,运行软件如图9所示,然后点击“设备管理”如图10所示。
使用可以在不同的网段内搜索和配置设备参数,非常方便,只要设备和运行的计算机在同一个交换机下就可以。
图9主界面 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 图10设备列表 从设备列表中看到当前所有在线的设备。
点击“编辑设备”进行参数的配置。
图11设备参数 在这个界面中,用户可以设定设备的参数,然后点击“修改设置”,则参数被设置到设备的flash中,掉电不丢失。
同时设备会自动重启。
这里主要配置的参数有:串口设置中的波特率、数据位、校验位;网络设置中的IP地址、子网掩码、网关;有的时候根据计算机软件,还需要配置串口服务器的工作模式。
其它参数详细含义如下: 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 参数名 取值范围 表
2参数含义含义 虚拟串口设备型号 不使用、创建的虚拟串口 可以将当前设备与某个已创建的虚拟串口绑定。
请先在主界面的“串口管理”添加COM口。
只显示核心模块的型号 设备名称 任意 可以给设备起一个易读的名字,最长为9个字节,支持中文名字。
设备ID固件版本该设备支持的功能 出厂唯一ID,不可修改。
核心模块的固件版本 参考表3设备支持的功能 IP模式IP地址端口 工作模式子网掩码 静态、DHCP 用户可以选择静态或DHCP(动态获取IP) 串口服务器的IP地址 0~65535 串口服务器处于TCPServer或UDP模式时的监 听端口。
作为客户端时,最好指定端口为0端口, 有利于提高连接速度,当使用0端口时系统将随 机分配一个本地端口。
此时和非零端口的区别 是:
(1)本地端口为0时,模块重启时和PC机 重新建立一个新的TCP连接,老的TCP连接可 能不会被关闭,和设备可能存在多个假连接。

般上位机希望在模块重启时关闭老的连接;指定 非零端口会关闭老连接。

(2)本地端口为0时, TCP重新建立连接的时间较快。
串口服务器处于TCP客户端模式时,同时作为 TCP服务器在端口监听连接。
同时TCP客户端 连接到服务器所使用的本地端口号是“端口+1”。
TCP服务器模式、TCP设置为TCP服务器时,串口服务器等待计算机 客户端模式、UDP模式、连接;设置为TCP客户端时,串口服务器主动 UDP组播 向目的IP指定的网络服务器发起连接。
例如:255.255.255.0 必须与本地局域网的子网掩码相同。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 网关目的IP或域名 目的端口 波特率 比如:192.168.1.1 必须与本地局域网网关相同。

在TCP客户端或UDP模式下,数据将发往目的 IP或域名指示的计算机。
在TCP客户端或UDP模式下,数据将发往目的 IP的目的端口。
1200、2400、4800、7200、串口波特率 9600、14400、19200、 28800、38400、57600、 76800、115200、230400、 数据位校验位 4608005、6、7、8、9无、偶、奇、标记、空格 停止位流控 1、2无流控、硬流控CTS/RTS、硬流控DTR/DCR、软流控 仅对RS232串口有效 DNS服务器目的模式转化协议 XON/XOFF 静态、动态NONE、ModbusTCP<->RTU、Real_COM 当目的IP以域名描述时,需要填写这个DNS服务器IP。
在IP模式为DHCP时,不用指定DNS服务器,它将会自动从DHCP服务器获取。
TCP客户端模式下:使用静态目的模式后,设备连接服务器连续5次失败后会自动重启设备。
NONE表示串口到网络的数据转发是透明的;ModbusTCP<->RTU将会把ModbusTCP协议直接转化为RTU协议,方便与ModbusTCP协议配合;RealCOM是为了兼容老版本REAL_COM协议而设计的,是虚拟串口方式的一种协议,但是使用虚拟串口时,并不一定需要选择RealCom协议。
上海卓岚信息科技有限公司保活定时时间0~255 断线重连时间0~255 网页访问端口所在组播地址启用注册包 1~65535 数据包长度1~1400 数据包间隔0~255 Tel:(021)64325189 心跳间隔。

(1)选择为1~255时,如果设备处于TCP客户端工作模式,则会自动每隔“保活定时时间”发送TCP心跳。
这可以保证链路的TCP有效性。
设置为0时,将无TCP心跳。

(2)设置为0~254时,当转化协议选择为REAL_COM协议时,每隔保活定时时间,设备将会发送一个长度为1内容为0的数据,实现协议中的心跳机制。
设置为255时将无心跳。

(3)设置为0~254时,如果设备工作于TCP客户端,设备将每隔保活定时时间将发送设备参数到目的计算机。
设置为255时将无参数发送功能,可以实现远程设备管理。
处于TCP客户端模式时,当未连接成功时,每个“断线重连时间”向计算机重新发起TCP连接。
可以为0~254秒,如果设置255,则表示永远不进行重连。
注意第一次TCP连接(比如硬件上电、通过软件重启设备、无数据灯是)一般会马上进行,只有第一次连接失败后才会等待“断线重连时间”后重新尝试,所以“断线重连时间”不会影响网络和服务器正常情况下的连接建立时间。
默认是80UDP组播时用到当TCP连接建立时,向计算机发送该注册包。
启用注册包之后必须选择协议。
支持TCP服务器和TCP客户端方式。
串口分帧规则之
一。
串口服务器串口在收到该长度数据后,将已接收数据作为一帧发送到网络上。
串口分帧规则之
二。
当串口服务器串口接收的数据出现停顿,且停顿时间大于该时间时,将已接 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 设备支持的功能解释如下: 名称 说明 收的数据作为一帧发送到网络上。

表3设备支持的功能 网页下载 支持通过网页来控制串口输出指令,只有尾缀为W的产品有该功能。
域名系统REAL_COM协议 目的IP可以为域名(比如开头的www服务器地址)。
一种非透传的串口服务器协议,适合于多串口服务器通过进行虚拟串口的绑定。
因为协议内部含有设备MAC地址所以有助于上位机识别设备。
一般情况下可以不使用。
5G40型号不支持。
ModbusTCP转RTU 串口修改参数自动获取IP存储扩展EX功能多TCP连接IO端口控制UDP组播多目的IP代理服务器 只有型号第3位为4的支持该功能。
可以实现ModbusTCP转RTU。
同时也支持多主机功能。
支持串口类AT指令进行设备参数的配置和读取。
支持DHCP客户端协议后续扩展作为TCP服务器的时候支持多于1个TCP连接。
型号第3位为4的型号支持任意自定义指令来控制8个IO输出。
UDP组播作为TCP客户端的时候支持同时连接7个目的IP。
支持代理服务器功能(需要特定型号)。
SNMP功能 支持SNMP转ModbusRTU协议。
只有尾缀为-SNMP的才支持该功能。
P2P功能 支持通过P2P穿越技术实现对任意网络中的设备的访问的功能。
尾缀为N的型号支持该功能。
1.4TCP通讯测试在配置完设备参数后,可以用串口工具、TCP调试工具进行TCP连接通讯测试。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 图12TCP通讯示意图 假设现在PC机的COM口(USB转RS232线)和串口服务器的串口连接,那么打开ZLComDebug(/download/Comdebug.rar)串口调试助手,并打开对应COM口图13;打开TCP&UDP调试助手SocketTest(/download/SocketTest.rar),并作为TCP客户端方式,填写目的IP为串口服务器的IP(目前为192.168.1.200),目的端口为4196,然后点击“打开”按钮图14。
在SocketTest中输入“socketsend”点击发送,则数据通过串口服务器的网口转到RS232接口,然后再发送到ZLComDebug,接着在ZLComDebug中显示出来;反过来,在ZLComDebug中输入“Comdebugsend”,点击发送也可以发送到sockettest,并显示出来。
该演示演示了,串口服务器的串口转网口、网口转串口数据透明转发功能。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 图debug收发界面图14sockettest收发界面 上海卓岚信息科技有限公司 1.5虚拟串口测试 Tel:(021)64325189 图12中的SocketTest是通过TCP和串口服务器直接通信的,为了能够让用户已有开发好的串口软件也能和串口服务器通讯,需要在用户程序和串口服务器之间增加一个虚拟串口。
如图15所示,和用户程序在一台计算机上运行,虚拟一个COM口,让这个COM口对应这个串口服务器。
当用户程序打开COM通讯时可以通过→串口服务器→发到用户串口设备。
下面演示这个操作步骤: 图15虚拟串口的作用 点击主界面的“串口管理”,然后点击“添加”,选择添加COM5,其中COM5是计算机原来不存在的COM口。
图16添加虚拟串口 然后进入设备管理,并双击需要和COM5绑定的设备。
如图11所示,在左上角的 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 “虚拟串口”列表中选择COM5。
然后点击“修改设置”。
并返回的主界面。
可以看到COM5已经和IP为192.168.1.200的设备联通了。
此时可以使用COM5代替SocketTest进行通信。
图17虚拟串口已经联通 打开ZLComdebug来模拟用户的串口程序,打开COM5(上面的虚拟串口),另外再打开一个ZLComdebug来模拟一个串口设备,打开COM4(硬件串口)。
此时COM5发送数据链路如下:COM5→→串口服务器网口→串口服务器串口→COM4。
反之,COM4到COM5也能传输数据:COM4→串口服务器串口→串口服务器网口→→COM5。
如图18所示双方发送和接收数据情况。
如果将COM4换为用户串口设备,则COM5可以实现和用户设备的通讯。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 图18通过虚拟串口通信 1.6ModbusTCP测试 默认情况下,串口和网口数据是透明传输的。
如果需要实现ModbusTCP转RTU,则需要在设备设置对话框中,将转化协议选择为“ModbusTCP→RTU”,如图19所示。
此时设备端口自动变为502,此时用户的ModbusTCP工具连接上串口服务器的IP的502端口,发送的ModbusTCP指令将会转化为RTU指令从串口输出。
比如串口服务器网口收到000000000006010300000a的ModbusTCP指令,则串口输出01030000000ac5cd的指令。
注意:串口可能会发送多条01030000000ac5cd指令,这是因为默认的Modbus采用存储型方式,会自动轮训查询指令。
后面会讲解如何切换到非存储型方式。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 图19启用ModbusTCP功能 如果用户的ModbusTCP软件是作为从站(Slave),则需要在选择转化协议基础上,再将工作模式改为客户端,目的IP改为ModbusTCP软件所在计算机IP,目的端口为502,如图20所示。
图20ModbusTCP做客户端。

5.工作模式和转化协议 在不同的应用场合可以选择的不同的串口服务器工作模式、转化协议,从而能够更加稳定可靠的使用,下面详细介绍。
串口服务器的使用基本分为两种:带虚拟串口和非虚拟串口,分别如图12TCP通讯示意图和图15虚拟串口的作用所示。
带虚拟串口方式需要对接的用户软件是串口接口的(COM口),即用户软件和用户设备都是串口;非虚拟串口的方式用户软件是直接TCP/IP通讯的但是用户设备仍然是串口的。
在非虚拟串口方式时,在“转化协议部分”又分为透明传输、ModbusTCP转RTU和协议3种方式。
如果用户软件是固定协议的ModbusTCP协议而下位机是 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 ModbusRTU时,需要选择ModbusTCP转RTU方式;协议目前只在多串口服务器作为TCP客户端连接某个服务器,且服务器上使用虚拟串口的时候用。
用法汇总如下: 表4网络配置模式 编号虚拟串口使设备工作模式转化协议 说明 用
1 使用 TCP服务器无 适合于用户软件打开COM口主动 采集数据的场合。

2 使用 TCP客户端无 适合于设备主动上发数据的场合, 如果选择TCP服务器则可能出现 设备断线后无法重连的问题。

3 不使用 TCP服务器ModbusTCP转RTU适用于用户软件是ModbusTCP, 用户设备是ModbusRTU。
且 ModbusTCP做主站的情况。

4 不使用 TCP客户端ModbusTCP转RTU适用于用户软件是ModbusTCP, 用户设备是ModbusRTU。
且 ModbusRTU做主站的情况。

5 使用 TCP客户端协议 多串口服务器作为TCP客户端, 且使用虚拟串口时,最好使用 协议。

6 不使用 TCP客户端无 适用于设备数量众多,连接一个云 端的方式。
且一般情况下云端是在 上的一个公网IP的服务 器。

7 不使用 TCP服务器无 适用于设备和计算机都在同一个 本地网络,在本地进行监控,无需 跨通讯。
5.1.虚拟串口模式如果用户软件是使用COM口进行通讯的,则必定需要使用虚拟串口模式。
包括
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 些PLC软件、组态软件、仪表软件等。
再看监控计算机和设备是否都在本地网络: a)如果计算机是在上租赁的一台公网IP的服务器,那么设备必然要使用TCP客户端方式,让设备连接服务器。
此时可以选择表4中的②和⑤,如果是多串口服务器的则必须选择⑤。
b)都在本地网络(能够互相ping通的),则看是上位机主动查询还是设备主动上发数据。
如果设备主动上发的必然要使用设备做TCP客户端的②方式,否则可以选择①方式。
5.2.直接TCP/IP通讯模式 如果不需要ModbusTCP协议转化也不需要虚拟串口的,此时用户软件可能是直接和串口服务器的网口进行TCP/IP通讯,串口服务器将TCP/IP数据转为串口数据发给串口设备。
一般此类用法用户都是自己开发上位机网络通讯软件,集成了设备的串口通讯协议的解析。
此种方法比虚拟串口更加灵活和高效。
对应表4中的⑥和⑦。
在“1.4TCP通讯测试”一节主要简单讲述了串口服务器作为TCP服务器的时候如何进行通信。
这里将讲述TCP客户端、UDP模式、多TCP连接如何和计算机软件通讯。
其中计算机软件以SocketTest(模仿用户TCP/IP通讯的软件)为例。
卓岚串口服务器遵守的是标准的TCP/IP协议,所以任何遵守该协议的网络终端都可以和串口服务器通信,卓岚科技提供了网络调试工具(SocketDlgTest程序)来模拟网络终端来和串口服务器通信。
要想两个网络终端(这里是网络调试工具和串口服务器)能够通信,其参数配置必须需要配对。
5.2.1.TCP客户端模式 TCP模式下工作模式有两种:TCP服务端和TCP客户端,无论采用哪一种模式,必须一方是服务端,另一方是客户端,之后客户端才能访问服务端,都为客户端或者服务端则无法实现通信。
当串口服务器作为客户端时,必须有3个对应关系,图21所示。

(1)工作模式对应:串口服务器的工作模式为客户端对应网络工具的服务器模式,
(2)IP地址对应:串口服务器的目的IP必须是网络工具所在计算机的IP地址,
(3)端口对应:串口服务器的目的 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 端口必须是网络工具的本地端口。
这样设置后串口服务器即可自动连接网络工具,连接
建立后即可收发数据。
图21串口服务器作为客户端 5.2.2.TCP服务器模式当串口服务器作为服务端时,也有3个对应关系,如图22所示,这里不一一解说。
这样设置后点击网络工具的打开按钮即可和串口服务器建立TCP连接,连接建立后即可收发数据。
图22串口服务器作为服务端 串口服务器作为服务端时,可以同时接受30个TCP连接。
串口收到的数据会转发给所有的已经建立的TCP连接。
如果需要实现数据只发送给最近接收过网络数据包的TCP,则需要启用多主机功能,请参考7.2多主机功能。
上海卓岚信息科技有限公司 5.2.3.UDP模式 Tel:(021)64325189 在UDP模式下,参数配置如图23所示,左边为中串口服务器的配置,右边为网络调试工具SocketDlgTest的设置。
首先必须两者都是UDP工作模式。
另外用红色箭头表示的,网络工具的目的IP和目的端口必须指向串口服务器的本地IP和本地端口。
用蓝色箭头表示的,串口服务器的目的IP必须是网络工具所在计算机的IP地址,而串口服务器的目的端口必须是网络调试工具的本地端口。
这些网络参数配置好后才能保证双向的UDP数据通信。
图23UDP模式参数配置 5.3.设备对联方式 如果上位机不是Socket程序(SocketDlgTest)也不是虚拟串口,而是两台设备通过网口对连的,配置方法也是类似的。
首先用户需要将2台设备、计算机连接到同一个局域网中。
这台计算机上运行,连接计算机的目的只是为了配置,配置完成后计算机可以不必连接。
点击的设备管理,找到这2台设备,如图25所示。
然后点击“设备编辑”,对设备进行配置。
设备对联可以分为TCP对联和UDP对联。
如果是TCP对联方式,两台设备的参数如图24所示。
箭头所示的参数必须对应起来,如同和PC机连接的对应方式一样。
TCP连接成功后,可以通过回到“设备管理”对话框看连接状态,如图25所示,如果两台设备的状态都是“已连接”则表示两台设备的TCP链路已经建立。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 图24TCP设备对联参数配置 图25TCP设备对联成功检查 如果是UDP方式对联的,配置参数如图26所示,箭头对应的参数必须是一一对应的。
UDP对联只要参数配置正确不必检查连接状态,发送的数据会自动发送到指定的设备。
图26UDP设备对联参数配置 最后需要提醒一下,如果是设备对联的,除了网口参数按照以上设置外,还必须设置正确的串口参数。
主要是串口服务器的波特率等需要和用户的设备的波特率等一致。
这样设置以后,用户设备可以通过两台串口服务器的串口互相发送数据。
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6.设备调试 Tel:(021)64325189 6.1.网络物理连接 串口服务器可以使用交叉网线或者直连网线连接10M/100M交换机或者直接连接计算机网口。
连接建立后第一步需要查看Link灯是否为绿色,否则请检查网线是否连接好。
6.2.网络TCP连接 当设备作为动态获取IP的方式的时候,不能够直接连接计算机网口。
因为没有DHCP服务器可以用(一般DHCP服务器就是局域网中的路由器)。
所以直连的时候请指定IP。
同时计算机也需要指定固定IP。
图27配置在同一个网段 无论是直连还是通过交换机,当配置为静态IP的时候,设备和计算机需要在同一个网段(除非是跨网关通讯),如图27所示。
由于支持跨网段搜索和配置,所以能够搜索但是无法通讯的一般是IP地址没有配置好,此时可以用将设备配置在同一个网段。
配置好以后使用1.4TCP通讯测试或者1.5虚拟串口测试的步骤可以看到建立TCP连接的时候Link灯变为蓝色。
Link灯蓝色也可以通过看到,如设备管理列表中,如果TCP连接一列为“已建立”则表示Link灯是蓝色的,如图28这可以方便进行远程诊断。
图28连接状态和数据收发状态 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 6.3.数据发送和接收 当Link灯变为蓝色之后,软件和串口服务器之间就可以进行数据收发了。
此时如果软件发送一个数据则Active灯会变为绿色,持续时间一般会至少1秒钟。
数据也会从串口服务器的串口输出,但是输出数据是否正确还需要看是否配置了正确的串口参数(波特率、数据位、停止位、校验位)。
对于正确的下发指令串口设备一般会进行回复,一旦有回复(串口向网口发送数据)则Active会变为蓝色,否则请检查串口参数或者串口线是否连接有问题。
为了方便远程调试也支持远程看收发数据情况,如图28所示,其中的TXD就是串口服务器串口发出的数据量,当刷新设备列表时,看到这个数值有变化则表明有下发数据,Active灯也会绿色;如果看到RXD这个数值在变化则表明串口设备有返回数据,Active为蓝色。
6.4.远程监视数据 在使用虚拟串口的情况下,支持实时抓取虚拟串口收发的数据。
方便用户调试系统,使用方法如下: 假设现在已经按照1.5虚拟串口测试的方法建立了虚拟串口的通讯。
现在需要监控通过虚拟串口的数据。
打开的菜单/配置/软件配置/打开配置对话框。
图29启用ZLVirocm监视 在开启监视、十六进制监视模式、显示数据收发时间3个选项前面打勾,如图29。
然后点击确定。
假设之前已经进行过数据的收发,现在在主界面中选择需要监控的一个虚拟串口,然后选择菜单/查看/监视,如图30所示。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 图30打开ZLVirocm监视 从打开的对话框可以看到上位机下发的指令和设备返回的指令,如图31所示。
该功能可以方便进行现场通讯调试。
图31监视收发数据
7.Modbus高级功能 带Modbus网关功能的串口服务器本身不具备站地址和寄存器,它是一个通讯的桥梁,它会根据用户软件发给Modbus网关的ModbusTCP指令中的SalveID、功能码、寄存器号、寄存器数量产生ModbusRTU指定,并从串口输出。
可以将其视为一个协议“翻译器”。
7.1.启用Modbus网关 首先串口服务器应该是支持Modbus网关的也就是设备设置对话框中表3设备支持 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 的功能中的“ModbusTCP转RTU”功能应该是打勾的。
默认情况下串口服务器处于普通透传模式,如果需要转化到Modbus网关模式,请 在“转化协议”中选择“ModbusTCP→RTU”这个选项。
此后设备自动将“端口”参数修改为502(Modbus服务器的端口)。
这样Modbus网关就启用了。
串口RTU设备作为从站,则上位机ModbusTCP软件连接Modbus网关的502端口,此时Modbus网关需要工作在TCP服务器模式;如果串口RTU作为主站,则Modbus网关工作在TCP客户端,且目的IP填ModbusTCP软件所在计算机的IP,目的端口一般为502。
7.2.多主机功能 如图33所示的“RS458多主机支持”和“RS485总线冲突检测功能”就是卓岚的多主机功能。
它们一般是同时启用和同时禁用的。
启用后让转化协议为ModbusTCP的设备具有存储型Modbus网关功能,否则为非存储型Modbus网关;如果转化协议为无,一般可以让用户自定义的RS485协议也具有多个主机同时访问的串口设备的功能,这在纯粹的RS485网络中是无法实现的,因为多个主站同时发送会在RS485总线上产生冲突。
卓岚串口服务器的多主机可以对RS485总线进行“协调”从而达到多主机访问的目的。
图32多主机功能演示 如图32所示,普通方式下,当两台主机:主机A和主机B同时连接上串口服务器,此时主机A发送
(1)指令,RS485设备收到
(2)指令,RS485设备返回
(3)指令,但是在串口服务器其网口端会同时发送
(4)给主机A和
(5)发给主机
B。
由于主机B没有发送查询,但是它也收到了应答指令
(5)所以,主机B可能会产生通讯异常错误。
在多主机模式下, 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 只会有指令
(4)而不会有指令
(5),因为串口服务器会自动记忆需要返回的主机,只将指
令返回给最近的通讯的主机,主机A查询只回复给
A,主机B查询回复给主机
B。
另外一个作用是,在普通模式下,主机A和主机B同时发送数据则会在RS485总线上产生指令的合并,从而无法正常识别;多主机方式下串口服务器可以调度
A、B在使用总线上的先后次序,从而有效方式多机同时访问的冲突问题。
转化协议为“无”情况下,默认是不启动多主机功能的,需要启用多主机的时候, 请在设备配置对话框中点击“更多高级选项”,然后勾选“RS485
多主机支持”。
7.3.多主机参数“RS458多主机支持”和“RS485总线冲突检测功能”含义介绍如下。
图33RS485多主机支持 其中RS485指令应答超时时间为:串口服务器串口从开始发送这条指令到收到应答的最大时间间隔。
填写的时间应大于实际最大的时间间隔。
因为如果一旦判定为超时,将会发送下一条指令。
图34RS485防冲突空闲时间 RS485总线冲突时间:表示串口服务器在收到第一条指令的回复后等待多少毫秒后发送第二指令。
这个参数实际定义了指令轮训的速度。
该值建议在20ms以上。
“最多等待时间3秒”这个参数一般无需修改。
当用户使用将转化协议选择为“ModbusTCP转RTU之后”会自动勾选上述两个启用框(除非用户手动进入高级选项去除),而且以上两个时间也会自动根据波特率配置好。
但是如果用户的Modus指令比较长或者在转化协议为“无”的 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 情况下,则需要手动配置这2个参数。
下面介绍以上参数的设置建议值:
1.图34所示为“RS485总线防冲突时间”,一般可以设置为参数配置界面右下角的“数据包间隔”的两倍,但是最小不能小于20。

2.图33所示为“RS485指令应答超时时间”,一般根据来回应答的指令长度决定,如果发送指令为N字节,应答为M字节,那么建议设置的值为:“数据包间隔”×(N+M+5)+100。
7.4.存储型和非存储型 ZLAN5143I是存储型的Modbus网关,其优点在于5143I会自动去查询并保存寄存器的值,这样可以加快返回速度。
但是某些时候有的设备在不断轮训的情况下数值会不是当前想要的,此时ZLAN5G40这种非存储型的就派上用场。
也就是5G40会在ModbusTCP发送的时候再发送RTU查询指令,否则不会发送RTU查询,即非存储型的Modbus网关。
关于存储型的介绍请参考ZLAN5143I的“Modbus介绍部分”。

8.网口修改参数 网口修改参数是实现软件那样搜索设备、修改设备参数的功能,即通过串口服务器的网口来管理设备和修改参数。
适合于将搜索和配置功能集成到用户软件内部的用户。
网口修改参数是通过“UDP管理端口协议”来实现的,比如:
1.计算机软件在网络中发送目的端口为1092的UDP广播数据包。
当设备收到该数据 包后会将自己的信息返回给计算机软件,达到搜索设备的目的。

2.计算机软件向设备的1092端口发送UDP修改参数命令,达到修改设备参数的目的。
网口修改参数的详细介绍可以参考《卓岚联网产品UDP管理端口协议》文档。
也可以直接使用9设备管理函数库的设备管理函数库来实现。

9.设备管理函数库 该功能是是适合于需要将设备管理功能集成到用户自己软件中的用户使用的。
上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 所述的“UDP管理端口协议”已经集成在设备管理函数库ZLDevManage里面了。
这是一个DLL的windows平台的开发库,可以被VC、VB、Delphi等各种开发工具调用。
提供有详细的API接口介绍文档和VC调用Demo案例。
可以实现设备的搜索、参数修改、P2P功能调用等。
可以从卓岚官网获得开发库:在页面寻找“设备管理函数库”。
详细可以参考《卓岚WinP2p和设备管理开发库》 10.串口修改参数 用户可以通过向串口服务器的串口发送指令的方式读取参数、设置参数。
适合于选择芯片或者模块级别的产品通过串口控制和配置的用户。
可以设置的参数包括:IP地址、波特率、设备名称、工作模式等。
新的参数设置完毕后可以通过串口指令重启串口服务器。
卓岚串口指令有如下的特点:
1.串口指令采用10个字节的数据前导码,所以无需通过另外的配置引脚的拉低拉高来 区分是通讯数据还是命令,也无需进行命令模式和通讯模式的切换,使用更加灵活方便。

2.命令集包含有保存参数、不保存参数、重启设备等多种命令格式。

3.可以实现多种应用,比如读取串口服务器的MAC地址,比如修改串口服务器的工作模式当从TCP服务器切换到TCP客户端模式时,可以主动连接服务器;当从TCP客户端切换到TCP服务器时可以断开和服务器的连接。
串口修改参数的详细操作方法请参考:《串口修改参数及硬件TCPIP协议栈》 11.远程设备管理 所谓远程设备管理是指通过软件能够对设备进行维护和管理,包括重启设备、修改参数、升级固件。
该功能适合于通过进行设备管理的用户。
对于软件,只要能够在设备列表中找到这个设备就可以进行远程管理。
对设备的远程管理分为如下几种情况:
1.自动搜索:设备和计算机同一个交换机下,此时无论是否在同一个网段,计算机上 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 的搜索设备方式是:发送广播查询→所有的设备收到查询后都将自己的参数回复给工具。
此方法一次性搜索所有的设备。

2.手动添加:分为两种情况: 图35自动搜索 图36手动添加 a)大型路由器分割网络:在一些大型网络中,广播包被路由器所分割,从而广播包无法到达设备端,但是ping设备IP都是通的。
此时一般需要手动添加来解决。
手动添加的方法是在“设备管理”对话框中点击“手动添加”添加首尾IP即可对设备进行逐一的查询。
b)公网服务器查询内网设备:串口服务器在内部网络且作为TCP服务器模式,在公网IP的服务器上。
此时需要在设备所在的网络的路由器上做一个1092的UDP的端口映射,映射到设备所在的IP,然后手动添加这个设备,IP是设备端的公网IP。

3.TCP客户端:设备作为TCP客户端的时候,会向目的IP(116.15.2.3)的4196端口发起TCP连接。
等连接建立后会自动每个保活定时时间向目的端口(这里是4196)的UDP端口(注意不是TCP端口)发送自己的参数系统,从而能够让在这台计算机(116.15.2.3)上能够搜索到设备。
如果目的端口不是4196则需要修改的默认参数接收端口,方法是修改菜单/配置/软件配置/默认监听端口,之后启动如果弹出TCP端口冲突则不用理会继续执行。
图37客户端
4.定时发送参数:即使处于TCP服务器方式的串口服务器,也可以勾选“定时发送参数”功能,将每隔5分钟将参数发送到目的IP(这里是116.15.2.3)的目的端口。
在 上海卓岚信息科技有限公司 Tel:(021)64325189 这个服务器的这个端口接收参数的可以管理这些设备。
图38定时发送参数 为了方便识别设备,如果需要进行远程管理的时候,请将设备起一个容易记住的名字。
12.订购型号 型号ZLAN5G00AZLAN5G40AZLAN5G00A-8ZLAN5G40A-8RJ45转DB9线配件 说明十六串口服务器十六串口Modbus网关八串口服务器八串口Modbus网关RJ45转DB9线(公头) 13.售后服务和技术支持 上海卓岚信息技术有限公司地址:上海市徐汇区漕宝路80号光大会展D幢12层电话:021-64325189传真:021-64325200网址:邮箱:support@

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