关于串口协议的一点知识

支持串口的协议大概主要有以下几种，一种是常规的自由口协议，MODBUS ASCII，MODBUS RTU，另一种是专用的，例如西门子的PROfiBus,还有一些例如HMI的接口，也是使用串口的。

1、先聊一下工控机（IPC）使用串口协议的方法。

IPC与个人电脑的区别就是个人电脑一般每种通讯接口只有一个，而工控机可以根据需求有多个相同的，例如多网口，多DB9串口，或是多VGA口等等。

大多数人可能知道显示器的接口转换，或是使用USB 带随身WIFI功能这样的实现方法。

其实IPC实现串口功能也是类似的，无非是可用的口而已，主要有以下三种；

1.1、USB转485或USB转232

此种方法是将IPC的USB口，外接一个USB转485或USB转232的转换器就可以了。此时uSB口会虚拟为串口，在设备管理器中可查看到。国内主要的品牌大概有宇泰，帝特，力特等。大概长的下图部的样子。

1.2、DB9口支持的协议；

关于DB9口支持协议的方法详见以下文章的项7：

关于网络的一点知识（持续更新）-CSDN博客

DB9口支持的协议，只需要买一个接线端子引出就可以了，如果IPC是公头，就买一个母头的，如果IPC是母头的，就买一个公头的。引出的线直接接到设备。这种实现是最简单的。接头的价格都是个位数的。

对于DB9不支持的协议，就需要买转接头了。例如DB9口是232协议的，而我们需要的是485的，那么就需要买一个DB9的232转485的转换器（俗称牛头）。大概如下图所示，带了独立引出端子的，实现的方式上会更多些。

1.3网口转串口

一般很多IPC上会带多个网口RJ45口，这为我们串口不足时实现串口功能提供了一个途径。

第一种是网口转串口的转换器，这种方式能否直接实现协议转换还有待考证，通常是做为串口延长线使用。

而第二种是串口服务器，该设备上有两个接口，一侧是RJ45，实现的是网络协议，例如MODBUS＿TCP,HTTPS.TCP/IP协议等。另一端是串口协议，例如MODBUS，自由口等。下面会详细论述；

2、再来谈一下PLC实现串口的方法。

2.1PLC可以通过附加模块的方式来实现串口的功能，例如西门子1200可以通过添加CM1241实现串口功能。下图中展示了西门子1200PLC使用的串口模块和扩展卡的外形。

2.2PLC可以通过在本体自带或添加扩展卡片的形式实现串口功能，例如汇川EASY系列的GE20扩展卡，其PLC本体还自带了一路端子排式的485口；下图中展示了汇川EASY系列的本身自带的串口（下侧红框），和扩展卡（上侧红框）。

2.3现在PLC通讯都在做串口向网口方向的演化，有些PLC本身未带串口，而实现起来又有经济方向的考虑，那怎么实现呢。此时就可以通过串口服务器的方式来实现。对于PLC本身只有一个网口的，此时需要一台交换机来实现其与多台设备的通讯，通常普通的交换机即可。

3 串口服务器

所谓的串口服务器，就是一端接串口协议类型的设备（例如温度传感器，远程IO站等），另一端接收集信息的网络类型的上位机（例如IPC、PLC或是网络云等）。

现在市面有做串口服务器的厂家大概有智庸，塔石，有人等几个厂家，当然还有几个不为大众熟悉，深耕工控领域多年的厂家；在网络侧大概支持以下几种协议MODBUS＿tcp(主站和从站)，TCP/IP(主站和从站)，UDP(主站和从站，实际上在UDP中是没有区别的，发的只管发，收的只管收，收和发都不管对侧在干嘛，容易出错)，HTTP，MQTT等；串口侧一般为自由口，MODBUS等。串口服务器的外形大概是下图中的样子，当然也有当前的网红款口红款没有列出。

关于串口服务器做主站还是从站的选择，通常其做主站时，可只能连接一个从站，而其做从站时，却可以连接多个主站。