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协议转换器都有什么类型?

助工
2017-11-14 17:10:00    评分

工业通信需要多个设备之间的信息共享和数据交换,而常用的工控设备通信口有RS-232、RS-485、CAN和网络,由于各接口协议不同,使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行,通过多协议转换器可以将不同接口设备组网,实现设备间的互操作。基于多种通信口和各种协议,形成种类繁多的协议转换器。如三旺通信的以太网到E1协议转换器,CAN接口转换器、串口到2M/E1的协议转换器、邮电通信的协议转换器等。主要类别有E1/以太网协议转换器、RS-232/485/422/CAN转换器/RS-232/485/CAN转换器等。。

E1/以太网协议转换器

现有的基于E1和以太网的协议转换器主要分为E1/以太网系列和E1/V.35系列。利用E1链路来传输以太网数据在现实中有着广泛的应用,由于E1与以太网的数据传输协议标准不一样,它们之间需要使用协议转换器来完成数据的转换。已经存在的E1/以太网协议转换器在转换数据时都是以整条E1的传输能力为基础l。

它将以太网信号或V.35信号转换为E1信号,以E1信号形式在同步/准同步数字网上进行长距离传输。主要目的是为了延长以太网信号和V.35信号的传输距离,是一种网络接入设备。

协议网关通常在使用不同协议的网络区域间做协议转换。这一转换过程可以发生在OSI参考模型的第2层、第3层或2、3层之间。 但是有两种协议网关不提供转换的功能:安全网关和管道。由于两个互连的网络区域的逻辑差异, 安全网关是两个技术上相似的网络区域间的必要中介。如私有广域网和公有的因特网。

RS-232/485/CAN转换器

基于集中串口和不同协议的联合,主要有RS-232串口到2M转换器,RS-485/422串口到2MG.703转换器,RS-232到2ME1的转换器,CAN转232、485转换器、USB TO RS-232/485/422转换器等。

具有串行通信能力的设备仍然在控制领域、通信领域大面积使用,随着接入设备的增多,应用功能复杂程度的提高,传统的串行通信网络的缺点越来越明显,而采用RS232/CAN智能转换器,升级、改造或重新构建既有通信或控制网络,能够很方便地实现RS232设备多点组网、远程通信,特别是在不需要更改原有RS232通信软件的情况下,用户可直接嵌入原有的应用领域,使系统设计达到更先进的水平,在系统功能和性能大幅度提高的情况下,减少了重复投资和系统更新换代造成的浪费。

USB-RS232 接口转换器首要的功能是实现两种总线的协议转换。主机端可以使用新的 USB 总线协议,向外发送数据,转换器内部将数据格式转变为 RS232 串行信号,再发送到设备。设备回送主机的数据,则经转换器转变为 USB 协议数据。

USB-RS232 接口转换器在对所流经的数据进行协议转换时,可以增加特别的功能。1、由于 USB 总线的速度比 RS232 接口快很多,可以在接口转换器上设计数据缓冲区,以协调两总线的速度差。2、RS232 接口有一些变种,如 RS485、RS422接口,接口转换器中可以设计 RS232-RS485 或是 RS232-RS422 接口转换器,简化整个系统的通信接口转换。3、接口转换器在进行数据格式转换时,可以设计加密、解密算法,对流经的数据进行处理,提高系统的数据保密性。

基于现场总线的协议转换器

基于现场总线的研究,发现多种总线标准的竞争与共存在客观上在应用上造成了不便。

CAN总线协议和Modbus协议的结合,通过引用 Modbus 协议代替原自定义串口协议,将通信任务按读、写进行归纳分类,再用 Modbus 协议定义的标准功能码简化通信流程,提高效率,同时也使系统具备开放性,能方便的结成网络。Modbus协议是主从协议,而CAN总线协议是多主对等协议,这也就决定了所设计的协议转换器在Modbus网络中作为从站,而在CAN网络中作为发送优先级最高的节点。

Modbus和CAN协议转换原理

在DSP的RAM中划分Modbus报文和CAN报文的存储缓冲区(包含各自的输入和输出缓冲区);协议转换器从Modbus主站收到的报文存入Modbus接收缓冲区,向主站返回应答时从CAN总线的接收缓冲区读取数据打包成Modbus应答报文的格式进行发送;协议转换器从Modbus接收缓冲区获取报文并存入CAN报文发送缓冲区,依据功能码进行发送分析,决定采用单次还是分次发送方式。总的来说,就是一种存储转发机制,这种机制首先考虑的是通信转换的可靠性,存储转换带来的延时直接导致通信实时性的降低。





关键词: 通信     协议     转换器    

专家
2017-11-15 08:26:35    评分
2楼

谢谢楼主分享。


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