[发明专利]一种简易的串口通信设备

说明书

本发明公开了一种简易的串口通信设备。包括计算机、串口扩展主站、子站、串口设备，其中，计算机与串口扩展主站通过网线直接连接或者通过交换网络连接；子站为多个，通过一根高速总线相互串联后与串口扩展主站连接，组成高速总线网络；串口设备为多个，一台以上的串口设备的通信口汇接到一个子站上，组成低速串口通信网络，通过子站汇接到高速总线上；计算机将多个串口设备分别一一对应展开，实现计算机与多个串口设备的直接通信。本发明简化了工程安装布线的工作量，安装布线简单方便，节约工程建设时间且不易出错，通信速率和正确率高，大大节约布线成本，后期维护方便。

技术领域

本发明涉及一种简易的串口通信设备，属于串口通信领域。

背景技术

现在市场上主流的计算机串口通信扩容一般有两种方案：第一种是在计算机的主板上安装扩展插卡(比如多串口卡)，在主板上扩展数个串口；第二种是通过外置的设备(比如串口服务器)将计算机的网口虚拟成多个串口。这两种技术在计算机与现场串口设备之间的联网模式上大同小异，每一路串口设备都需要与计算机主板或者外置设备(串口服务器)直接、单独的电缆连接。生产这类型串口扩容设备的厂家有台湾的MOXA，大陆的康海、海豚等等，产品功能、特性十分相似，很多年没有太多变化。

现有技术存在的缺陷与不足主要有以下几点：

(1)现场布线成本高。每一个串口设备或每一组串口设备(总线型设备)，要接入到计算机时，都需要单独的一条通信线缆与多串口卡或串口服务器连接，这样在工业现场特别是串口设备很多的时候，现场布线量将非常多，不但现场布线施工量大，而且后期维护、扩容都很不方便。比如：当现场有16条串口线需要接入到计算机或串口服务器时，若初步估计每一条串口通信线缆为100米，这样就有1600米线通信线缆需要在现场铺设，这些线缆一般也会要求走地沟、套管、做屏蔽等等，线缆需求量很大，施工成本也是很高，同时在后期维护、扩容时也十分不方便。

(2)串口数扩容不方便。无论是多串口卡还是串口服务器，当扩容设备选定以后扩展的串口数目也就固定下来了，一般扩容较多时会选择4口、8口、16口，甚至32口。若现场有5条、10条、20条等数量串口通信线需要接入，则需要再增加扩容设备，这在很多现场是不方便的。特别是对于工程现场临时增加的串口设备接入，需要考虑扩容的时候，需要增加的设备、工作量都将很多。

(3)串口通信的速率、正确率不高。在工程实际应用上，串口设备的通信速率跟串口线的长度、屏蔽等密切相关。无论是多串口卡还是串口服务器，串口通信的最后通信电缆一般也会有几十米至几百米长，这么长的电缆对串口通信的速率、正确率有着直接的影响，严重时会经常出现通信中断。比如，当一个系统的串口设备有1000个时，往往计算机的数据刷新时间会在几秒，甚至数十秒种。这样的结果既跟串口通信本身的特点相关，跟现场施工、设备选型相关，更跟串口扩展设备的特性密切相关。

(4)现场通信路由无法实现自愈环网结构。现在流行的无论是多串口卡还是串口服务器，在现场通信末端的100米线缆均为串口通信线缆，碍于串口通信的特性，这些线缆是不能构成自愈型环网结构的，这样在现场的容错能力上大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简易的串口通信设备，主要解决现有计算机串口通信扩容现场布线成本高，串口数扩容不方便，串口通信的速率、正确率不高，现场通信路由无法实现自愈环网结构的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种简易的串口通信设备，包括计算机、串口扩展主站、子站、串口设备，其中，计算机与串口扩展主站通过网线直接连接或者通过交换网络连接；

子站为多个，通过一根高速总线相互串联后与串口扩展主站连接，组成高速总线网络，子站的作用是将低速总线的数据汇接到高速总线上来，子站是低速总线到高速总线之间的桥梁；