优化串口转以太网通信，为智能制造添砖加瓦

• 关键词：摩莎,串口,以太网
• 摘要：Moxa NPort 串口设备联网服务器为不同操作模式提供多种功能，能满足您在工业应用中的各类需求。

几十年来，串口通信在广泛工厂应用中发挥了重要作用，助力可靠连接各类设备。尽管现在以太网通信已成为主流，大量既有设备仍然依赖串口通信。工厂管理者日益认识到 OT/IT 融合能优化运营效率，但真正要解决整合新旧系统难题的是现场工程师和系统集成商。好消息是，串口设备联网服务器等解决方案可以建立起串口设备和现代以太网系统之间的桥梁。不过，串口和以太网通信仍是两种截然不同的数据传输方法，将串口数据迁移到以太网络时，可能会影响 TCP/IP 网络的稳定性和读/写性能。

Moxa NPort 串口设备联网服务器配有 Real COM 驱动程序，可在主机中创建一个虚拟 COM 端口，用于映射网络 IP 端口，允许边缘串口设备与主机通信，如同通过串口电缆直接建立物理连接，且无需改变任何串口软件应用。此外，Real COM 驱动程序提供一系列高级功能，确保虚拟串口性能与真正的串口基本无异。

本文将解释如何利用 Real COM 驱动程序在数控机床监控和自动导引运输车 (AGV) 监控这两项常见工厂应用中轻松实现串口到以太网通信。

场景一：数控机床监控
既有数控机床通常使用 RS-232 通信。要提高数控机床的生产率，实时数据至关重要。基于数据，运维人员能快速采取行动，减少故障停机时间，及时更改生产程序。为此，您需要利用远程监控，从控制中心控制并监控数控机床。要实现这一操作，您可以使用串口设备联网服务器在基于串口的数控机床和基于以太网的控制中心系统之间建立通信。但利用不同通信方式传输数据可能会影响网络可靠性。此外，在以太网络转换串口数据也会影响数据发送和接收性能。

NPort 助您一臂之力

自动网络重连功能确保持续连接

Real COM 驱动程序的高级自动网络重连功能可确保数控机床与以太网系统始终保持连接。如果 TCP 连接断开，同时 NPort 串口设备联网服务器没有响应 Alive Check 数据包，Real COM 驱动程序将反复尝试重建 TCP 连接，因此不必通过关闭端口、重启软件来恢复连接。

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Tx 模式和 Fast Flush 功能增强传输性能

为尽可能接近真正 COM 端口的操作性能，Real COM 驱动程序搭载多项特殊功能，用于提高数控机床监控应用的传输性能。首先，Tx 模式功能具备 Hi-performance 模式，允许 NPort 驱动程序在数据发送后立即通知应用程序，以此提高传输性能，吞吐量高于经典模式（在经典模式下，NPort 驱动程序在收到 NPort 确认后才会通知应用程序）。

Fast Flush 功能专为 Windows 操作系统而设。在一些应用中，用户程序在读写数据前使用 Win32 PurgeComm() 功能。如果您的程序使用 PurgeComm() 功能，NPort 驱动程序将不断询问固件，确保在冲洗 NPort 固件缓冲区之前没有数据在其中排队，这一过程将延长响应时间。为了适应需要更短响应时间的应用，可启用 Fast Flush 功能，NPort 驱动程序将不再询问固件而直接冲洗本地缓冲区，这有效提高了传输性能。

场景二：AGV 监控
AGV 在生产设施或仓库中自动完成起重和运输任务，是提高效率、降低劳动成本的有力帮手。通常情况下，磁带引导 AGV 沿预设路径行驶，AGV 借助内置的引导传感器（如 RFID）跟随移动。应用软件每隔 50 毫秒连续向 AGV 发送位置请求，以验证其当前位置，直到收到响应。确定位置后，软件就会立即发送任务指令。许多应用程序对收发数据有特定的超时限制。如果 AGV 的控制器不能及时回复位置请求，应用程序就会不断发出请求，导致整体通信效率低下。

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数据打包和强制传输功能控制传输时间

NPort 的 Real COM 驱动程序支持数据打包功能，可决定何时/如何打包传输串口数据，以确保 AGV 通信顺畅。根据设置，您的串口数据在达到指定数据包长度或检测到特殊字符时将进行打包。如果数据包未设定规则，或仍希望发送不完整的数据包，那么您可以通过强制传输功能预设最大时间间隔，以等待形成完整串口数据流。该功能基于字符间隔超时，迫使固件在指定时间内将串口数据打包到同一数据帧中。启用该功能后，NPort 串口设备联网服务器将仅在内部缓冲区已满或字符间歇时间超时的情况下通过 TCP/IP 传输存储在缓冲区的数据。

Moxa NPort 串口设备联网服务器为不同操作模式提供多种功能，能满足您在工业应用中的各类需求。此外，NPort 串口设备联网服务器具有多重安全功能，支持各类操作系统驱动程序，助您轻松连接串口设备与现代系统，实现安全通信。了解更多内容，请访问 Moxa 官网。