摘要：介紹了以太網(wǎng)串口服務器ESP904的特點和性能，同時結(jié)合HYSUB130-4000 ROV系統(tǒng)開發(fā)，介紹了ESP904在其控制系統(tǒng)上的應用。
關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)；串口服務器；ESP904；ROV

0 引言
隨著工業(yè)以太網(wǎng)的迅猛發(fā)展，各種家電設(shè)備、儀器儀表以及工業(yè)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集和控制設(shè)置正在逐步走向網(wǎng)絡化，以實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享。但是，由于工業(yè)生產(chǎn)中很多儀表設(shè)備都采用嵌入式系統(tǒng)，只能提供串口通信，而無法直接連接到以太網(wǎng)上，所以，以太網(wǎng)串口服務器在工業(yè)以太網(wǎng)和儀表設(shè)備之間具有非常重要的橋接作用。
以太網(wǎng)串口服務器可以將配有串口的設(shè)備連接到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中，并實現(xiàn)儀表設(shè)備的串口數(shù)據(jù)幀和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間的相互轉(zhuǎn)換和發(fā)送，從而通過以太網(wǎng)啟動工業(yè)設(shè)備的串口，將工業(yè)生產(chǎn)中的遠端設(shè)備所發(fā)送的串行數(shù)據(jù)傳送到任何一臺計算機上，就像它們近在咫尺一樣。目前，以太網(wǎng)串口服務器的開發(fā)和應用非常普遍，其中以美國BB公司提供的以太網(wǎng)串口服務器ESP904的應用較為典型，它利用因特網(wǎng)的高帶寬、遠距離等特性，可以讓傳統(tǒng)的RS-232／422／485設(shè)備立即聯(lián)網(wǎng)，并在任何位置通過網(wǎng)絡來管理和配置遠程的串口設(shè)備，因而是工業(yè)應用的理想選擇。

1 ESP904的主要特性
ESP904是BB公司專為苛刻的工業(yè)環(huán)境應用而設(shè)計的VlinxTM ESP系列以太網(wǎng)串口服務器，該器件具有由IP30認證的輕巧堅固的金屬外殼，可支持TCP服務器、TCP客戶端、UDP、虛擬COM和配對(Pair)模式，并可自動偵測10／100Mbps以太網(wǎng)端口，而且安裝便捷。它可以通過ESP管理器、Web和Telnet控制臺管理以進行遠程升級或恢復默認設(shè)置，也可以對控制模式進行遠程手動管理，并可通過LED指示燈提供快捷的運行狀態(tài)顯示。設(shè)計時，可以通過軟件選擇RS-232、RS-422或者RS-485端口，而且，半／全雙工皆可。此外，ESP904還帶有局域網(wǎng)RJ45接口和串口DB9公頭接口，可管理并支持多個TCP連接，也可為windows NT／2000／XP／VISTA提供虛擬COM驅(qū)動。
如果已經(jīng)有一個串口設(shè)備，并處于以太網(wǎng)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中，那么，就可以用串口服務器與該串品設(shè)備相匹配。就好像控制室的計算機顯示設(shè)備直接連到監(jiān)控器上一樣，這樣，不需要離開辦公桌就可以使其發(fā)揮更大功能，甚至可以在局域網(wǎng)之外通過網(wǎng)絡進行故障診斷。ESP9 04四端口以太網(wǎng)串口服務器提供有以太網(wǎng)到RS232＼RS422＼RS485的串口連接，可通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)使用直接IP模式、虛擬COM模式或者配對(Pair)模式進行連接。
虛擬COM口模式使用ESP管理器軟件中的Install Virtual COM來在windows中安裝驅(qū)動程序，新的COM口會出現(xiàn)在計算機的Windows設(shè)備管理器中，這樣就在局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)中的計算機和以太網(wǎng)串口服務器的IP地址間創(chuàng)建了一個虛擬的連接。Windows應用程序使用標準Windows API指令并通過這個虛擬連接來實現(xiàn)通訊，從而與ESP904上一個端口的遠程串行設(shè)備相連以進行通訊。連接建立后，局域網(wǎng)對程序和串口設(shè)備來說就是透明的，這就好像這些串口設(shè)備與PC上的物理COM口直接連接一樣。虛擬串行端口軟件可將應用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包，并通過網(wǎng)絡發(fā)送到ESP904，ESP904又可以將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)發(fā)送到ESP904上的串行端口。使用這種模式，ESP904必須設(shè)置為TCP服務器或者UDP服務器并指派通訊端口號，虛擬串口驅(qū)動的就是TCP或者UDP客戶端。
IP直連模式允許應用程序使用TCP／IP或者UDP／IP套間字程序與以太網(wǎng)串口服務器上的串口直接建立連接。在這種應用中，串口服務器被配置為TCP或者UDP服務器。運行在PC上的套間字程序可與串口服務器的IP地址建立通訊連接。服務器的串口可以直接發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。當使用UDP協(xié)議時，服務器就被配置為廣播數(shù)據(jù)來接收和發(fā)送來自多IP地址的數(shù)據(jù)。如果自己編寫應用方案，一般推薦選擇這種連接模式。
配對(Pair)模式也叫串行隧道模式，在這個模式下，串行數(shù)據(jù)被封裝在數(shù)據(jù)包中并通過以太網(wǎng)傳送。通過使用兩個以太網(wǎng)串口服務器和一個局域網(wǎng)，任何兩個能夠用串口通訊的串行設(shè)備將都能夠使用ESP904和局域網(wǎng)進行通訊，此時串行服務器可以自動處理網(wǎng)絡端通訊。在此模式中。有兩個ESP904服務器連接到網(wǎng)絡，一個配置為TCP或者UDP客戶端，另一個則為TCP／UDP服務器，且這兩個串口服務器都用其對接設(shè)備的IP地址來編程。只要電纜長度適合你的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的規(guī)模，這種操作模式可以在任意兩個串口設(shè)備之間建立串口連接。
此外，ESP904以太網(wǎng)串口服務器的心跳連接保護功能也可以在虛擬串口模式或者串行隧道模式下為用戶提供穩(wěn)定的通訊，ESP904以太網(wǎng)串口服務器的這個特征可以在系統(tǒng)掉電或者以太網(wǎng)連接丟失等原因造成臨時通訊丟失的情況下恢復連接。一般情況下，如果通訊中斷，串口服務器的心跳特征會每隔5秒鐘嘗試重新建立一次連接，直至連接恢復。如果沒有這一便捷功能，一旦設(shè)備失去連接，通訊中斷，就只有通過人工修復才能重新建立連接。
ESP904的管理器軟件也可為用戶提供完整的辦公桌管理功能，包括配置設(shè)備、固件升級以及監(jiān)控活動狀態(tài)，其監(jiān)控端口功能允許使用局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)中的任意一臺PC，來對網(wǎng)絡及連接到網(wǎng)絡中的設(shè)備進行實時監(jiān)控、診斷，并顯示關(guān)聯(lián)硬件的通訊狀態(tài)。

2 ESP904以太網(wǎng)串口服務器的配置
ESP904提供有ESP管理器軟件、網(wǎng)頁服務器、控制臺模式和遠程登錄模式等4種不同的接口方式來配置以太網(wǎng)串口服務器，從而可以很方
便地對ESP904的屬性進行配置或恢復默認設(shè)置，也可以對控制模式進行遠程手動管理。下面介紹怎樣通過ESP管理器對ESP904串口服務器進行設(shè)置。