1. 개요
ZLAN5143D 은(는)专门为工业환경设计的 RS485 设备데이터 수집기/物联网 게이트웨이,兼具시리얼 디바이스 서버、Modbus 게이트웨이、MQTT 게이트웨이、RS485 转 JSON 等多种功 能于一体。它具有一个 RS485 인터페이스和一个以太网인터페이스。它采用导轨型安装방식, 体积小巧安装方便。采用배선端子式电源接入,9~24V 宽电压입력。由于只有 RS485 인터페이스,취소了工业仪表上不常用的 RS232 인터페이스,节约了成本和体积,和
普通产品相比具有更高的性价比。

图 1 ZLAN5143D 白色款
现在 ZLAN5143D 推出黑色款,黑色款采用了高温阻燃外壳,外壳在 110 度 高温情况下不变形;不助燃,离开火源바로熄灭。推荐新客户选择黑色款 5143D。

图 2 ZLAN5143D 黑色款
当作为普通시리얼 디바이스 서버使用时,将 5143D 的网口연결到以太网中,上位机软 件可以采用 TCP/UDP 透传방식或者虚拟시리얼 포트방식将데이터보내기到 5143D 的RS485 인터페이스上;RS485 인터페이스上收到的데이터也会传输到 TCP 端的软件或者虚拟시리얼 포트上。
虚拟시리얼 포트방식下,연결虚拟시리얼 포트的시리얼 포트软件无需바로 사용 가능。
当作为 Modbus 게이트웨이使用时,5143D 支持 Modbus TCP 转 Modbus RTU ,从 而实现上位机使用 Modbus TCP 프로토콜对 RS485 的 Modbus RTU 设备的데이터采集。 相反的如果 RS485 端作为마스터也可以使用。5143D 支持较为高级的 Modbus 게이트웨이 功能,包括可설정 Modus 게이트웨이 ZLMB、存储型 Modbus 게이트웨이等,完全满足 Modbus 게이트웨이的各类설정和用法。其支持的多主机功能可以让多个계산机마스터同时访问
一个 RS485 从设备。
当作为 MQTT 게이트웨이使用时,设备可以以透传방식将시리얼 포트데이터采用 MQTT 协 议上传 MQTT 服务器,支持的服务器包括百度云 MQTT 、阿里云 MQTT 、中国
移动 OneNet 平台等。支持将采集的 Modbus RTU 或非标시리얼 포트데이터분석为 JSON
형식封装在 MQTT 데이터包中上传。
支持JSON 형식上传采集的데이터,데이터自动采集,采集데이터支持Modbus RTU, 645 仪表 97 버전、645 仪表 07 버전、各类非标 RS485 프로토콜。可以用户自主用 ZLVircom 설정上传的데이터형식和 JSON 关键词。上传时可以支持 MQTT 프로토콜、 HTTP POST 프로토콜、HTTP GET 프로토콜、透明传输프로토콜、各类非标네트워크프로토콜。
其中 ZLAN5143DN 型号支持 P2P 방식联网,无需通过服务器中转,通过 ID
来연결设备。
ZLAN5143D 具备强大的物联网게이트웨이各类功能,非常适合于工业领域对各类 RS485 仪表、센서进行采集,包括本地네트워크的采集或者上传云端服务器的自主
采集自主上发。
ZLAN5143D 可적용于:
. 作为物联网게이트웨이作为设备和云端的通讯桥梁;
. 电力、智能仪表和能耗监控;
. 各类自动化 PLC 的远程监控和程序下载;
. 各类구성(SCADA)软件和设备通讯인터페이스;
. 门禁安防领域设备联网;
典型적용연결如图 3 所示。原有的시리얼 포트设备 RS485 和 ZLAN5143D 的 RS485 口연결,5143D 通过网线연결到계산机。계산机上的软件通过 TCP/IP 방식或者 虚拟시리얼 포트방식和 5143D 建立연결。此后,시리얼 포트设备보내기的任何데이터将透明地传 送계산机的软件上,而软件通过네트워크보내기给 ZLAN5143D 的데이터也透明的传送给 시리얼 포트设备。
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图 3 연결示意图
2. 功能特点
2. 1 硬件特点
ZLAN5143D 有如下的特色:
1. 导轨型设计:适合工业领域机柜内部安装。
2. 体积小巧:相对于普通的시리얼 디바이스 서버,宽度较小,不占空间。 3. 端子式전원 공급,9~24V 宽电压입력,具备反接反电源保护。
4. 端子式 RS485 인터페이스,支持 32 台从设备,통신 속도支持 300~115200bps。
5. 丰富的面板指示灯方便디버깅:在연결方面,不仅有指示网线有无연결好的 LINK 灯,也有指示 TCP 연결建立的 LINK 灯;데이터指示灯方面有“ 시리얼 포트到
网口 ”、“ 网口到시리얼 포트 ”独立的指示灯。
2.2 软件功能
1 支持 TCP 服务端、TCP 클라이언트,UDP 모드,UDP 组播。作为 TCP 클라이언트 的时候同时支持 TCP 服务器端功能。作为 TCP 服务器支持 30 个 TCP 연결,
作为 TCP 클라이언트支持 7 个目的 IP。
2 통신 속도支持 1200~115200bps ,데이터 비트支持 5~9 位,패리티可以为패리티 없음、 홀수 패리티、짝수 패리티、기호、空格这五种방식。
3 支持设备연결上보내기 MAC 주소功能,方便云端管理设备。
4 提供계산机端검색、설정设备的二次개발包 DLL 개발库。
5 支持 Web 浏览器설정、支持 DHCP 动态获得 IP、DNS 프로토콜연결域名服务器
주소。
6 支持云端远程검색设备、설정设备매개변수、设备程序업그레이드。
7 支持远程通过软件보기设备的 TCP 연결状态、시리얼 포트데이터보내기、수신状态。
虚拟시리얼 포트支持데이터监视功能。
2.3 高级软件功能
5143D 中的 4 表示支持高级软功能,其中有:
1 支持 Modbus 게이트웨이功能,支持 Modbus RTU 转 Modbus TCP 。可以支持存储 型的 Modbus ,可以自动采集设备데이터,并存储起来;也支持非存储모드的
Modbus 게이트웨이;支持 ZLMB 可설정表 Modbus 게이트웨이功能。
2 支持多主机功能:在一问一答的查询방식下,支持网口端允许有多台계산机
同时访问同一个시리얼 포트设备。
3 支持 MQTT 게이트웨이功能。
4 支持 JSON 转 Modbus RTU 和 645 仪表프로토콜,支持 HTTP POST、HTTP GET 형식上传데이터。
5 支持 NTP 프로토콜获得네트워크时间,用于시리얼 포트출력后者用于프로토콜콘텐츠上发。
6 支持自定义心跳包和회원가입包功能:可以方便和云端进行통신和设备识别。 7 支持 TCP 建立연결需要密码验证的功能,保证연결安全性。
8 支持 http 방식的데이터提交和下发功能,云端可以直接使用 http 的 GET 指令 和设备的시리얼 포트데이터进行交互。
3. 기술매개변수
表 1 기술매개변수
| 外形 |
| 인터페이스: |
485:배선端子 |
| 电源: |
배선端子방식 |
| 크기: |
白色款 L x W x H =8.9cm×3.7cm×5.9cm
黑色款 L x W x H =8.9cm×3.7cm×8.3cm |
| 통신界面 |
| 以太网: |
RJ45 인터페이스,2 KV 级浪涌保护 |
| 시리얼 포트: |
RS485×1:RXD ,TXD ,GND |
| 시리얼 포트 매개변수 |
| 통신 속도: |
300~ 115200bps |
验位: |
无, 홀수 패리티, 짝수 패리티, 기호, 空
格 |
| 데이터 비트: |
5~9 位 |
流控: |
无流控 |
| 软件 |
| 프로토콜: |
ETHERNET、IP、TCP、UDP、HTTP、ARP、ICMP、DHCP、DNS |
| 설정방식: |
ZLVirCOM 도구、WEB 浏览器、设备管理函数库 |
| 통신방식: |
TCP/IP 直接通讯、虚拟시리얼 포트방식 |
| 工作모드 |
| TCP 服务器, TCP 클라이언트(同时 TCP 服务端也共存), UDP, UDP 组播 |
| 电源要求 |
| 电源: |
9~24V DC |
| 환경要求 |
| 操作온도: |
-40~85℃ |
| 储存온도: |
-45~ 165℃ |
| 湿度范围: |
5~95%相对湿度 |
4. 使用설명
4. 1 白色款硬件설명

图 4 正视图
ZLAN5143D 시리얼 디바이스 서버的正视图如上图所示,采用 35mm표준导轨外壳。
1 电源입력:배선端子:5.08mm 端子。입력电压 9~24V。

图 5 电源、网口
2
RS485:使用 RS485 接 485B 和 485A 即可,其中 485B 表示 485 负线,485A 表示 485 正线;485 可带负载 32 台。最长통신距离 1200 米。一般 RS485 线
超过 300 米的时候才有必要使用终端电阻,485 终端电阻为 120 欧姆。
3 网口:연결网线,支持自动交叉。
4 指示灯:分为 Power(PWR)、Link(LNK)、Active(ACT)灯,分别表示电源、 연결指示、데이터指示。
5 复位:将上图的两个 NC 引脚短接 5 秒以上,模块将会复位为 192.168.1.254 的 IP ,各类下载的설정文件也不会불러오기。
表 2 指示灯含义
| Power 灯 |
电源指示灯 |
| Link 灯 |
(1) 当网线연결好时 Link 为绿色。
(2) 当 TCP 연결建立后(或处于 UDP 모드),Link 为蓝色(实际带有 微弱的绿色光)。可用于判断시리얼 디바이스 서버是否和上位机软件建立通
讯链路。 |
| Active 灯 |
(1) 当网口向시리얼 포트보내기데이터时,指示灯为绿色。闪亮的时间比实际통신
时间延后长 1 秒钟,更方便发现短데이터通讯。
(2) 当시리얼 포트向网口보내기데이터时,指示灯为蓝色和绿色同时亮。由于蓝色
比较明亮,所以如果看到蓝色表明存在시리얼 포트向网口返回데이터。这可 |
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|
以判断设备是否有对上位机的命令有响应,如果没有相应则表明串
口통신 속도不对或者시리얼 포트没有연결好。 |
使用指示灯디버깅通讯方法:
1) 如果 Link 灯不为绿色,则网线没有연결好,请检测网线。
2) 如果 Link 灯不是蓝色(只考虑 TCP 工作모드),则上位机软件没有和시리얼 포트 服务器建立연결,请考虑 IP 주소是否설정在同一个网段。
3) 如果 Active灯为绿色,则설명有网口下发데이터,但是没有시리얼 포트设备返回데이터。 请检查통신 속도是否설정好,RS485 正负是否接反。
6 安装方法:设备外壳带有 35mm표준导轨,有导轨的场合,可直接将设备装
至导轨中。

图 5 设备背部
4.2 黑色款硬件설명

图 5 黑色款和白色款对比
黑色款主要差别:
| 比较项 |
白色款 |
黑色款 |
| 外壳 |
普通塑料 |
阻燃合金塑料,高温 110 度不变形,不助
燃,离火即灭。 |
| 크기 |
正面크기一样,深度为 5.9cm |
正面크기一样,深度为 8.3cm |
| 复位방식 |
通过短接两个 NC 배선端子复位 |
通过复位버튼复位,更加方便 |
| 网口位置 |
在右边 |
在左边 |
其它硬件和软件功能黑色款和白色款一样,这里不再累述。

图 5 黑色款인터페이스细节
4.3 硬件연결
一般来说시리얼 디바이스 서버只需要연결电源、시리얼 포트、网线。
其中电源可以采用现场的 2 线的的电源,可以直接연결电源正负端子。
其中시리얼 포트需要根据用户시리얼 포트设备来연결。将 485 正接到 485A ,485 负接到
485B 即可。
网口연결普通网线,可以和계산机直连也可以经过交换机接到네트워크中。
4.4 软件安装
ZLVircom 可用于设备 IP 等매개변수的설정,以及创建虚拟시리얼 포트。如果无需虚拟
串 口 功 能 , 则 可 以 下 载 免 安 装 版 本 。 下 载 地 址 :
http://www.zlmcu.com/download.htm
表 3 ZLVircom 버전
| 软件名称 |
설명 |
| ZLVircom 设备管理도구(非安装版) |
非安装版不含虚拟시리얼 포트功能。 |
| ZLVircom-设备管理도구(安装版) |
安 装 版 , 内 部 含 有 ZLVircom_x64.msi 和 |
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|
ZLVircom_x86.msi。64 位操作系统安装 x64,
32 位操作系统安装x86 버전。 |
安装时按照默认提示安装即可。安装完毕后会在每次계산机启动时启动
zlvircom ,用于开机创建虚拟시리얼 포트。
4.5 매개변수설정
ZLVircom 安装完毕后,设备硬件연결也完毕后,运行 ZLvircom 软件如图 所 示,然后클릭“设备管理 ”如图 所示。使用 ZLVircom 可以在不同的网段内搜 索和설정设备매개변수,非常方便,只要设备和运行 ZLVircom 的계산机在同一个交
换机下就可以。

图 6 ZLVircom 主界面

图 7 设备列表
从设备列表中看到当前所有在线的设备。클릭“편집设备 ”进行매개변수的설정。

图 8 设备매개변수
在这个界面中,用户可以设定设备的매개변수,然后클릭“修改设置 ”,则매개변수 被设置到设备的 flash 中,掉电不丢失。同时设备会自动重启。
这里主要설정的매개변수有:시리얼 포트设置中的통신 속도、데이터 비트、패리티;네트워크设置 中的 IP 주소、子网掩码、게이트웨이;有的时候根据계산机软件,还需要설정시리얼 포트服 务器的工作모드。
其它매개변수详细含义如下:
表 4 매개변수含义
| 매개변수名 |
取值范围 |
含义 |
| 虚拟시리얼 포트 |
不使用、创建的虚拟串
口 |
可以将当前设备与某个已创建的虚拟시리얼 포트绑定。
请先在主界面的“ 시리얼 포트管理 ”추가 COM 口。 |
| 设备型号 |
|
只显示核心模块的型号 |
| 设备名称 |
任意 |
可以给设备起一个易读的名字,最长为 9 个字
节,支持중국어名字。 |
| 设备 ID |
|
出厂唯一 ID ,不可修改。 |
| 固件버전 |
|
核心模块的固件버전 |
| 该设备支持的
功能 |
|
参考表 5 设备支持的功能 |
| IP 모드 |
静态、DHCP |
用户可以选择静态或 DHCP(动态获取 IP) |
| IP 주소 |
|
시리얼 디바이스 서버的 IP 주소 |
| 포트 |
0~65535 |
시리얼 디바이스 서버处于 TCP Server 或 UDP 모드时的监 听포트。作为클라이언트时,最好指定포트为 0 포트, 有利于提高연결速度,当使用 0 포트时系统将随 机分配一个本地포트。此时和非零포트的区别 是: (1)本地포트为 0 时,模块重启时和 PC 机重新建立一个新的 TCP 연결,老的 TCP 연결 可能不会被닫기,和设备可能存在多个假연결。 一般上位机希望在模块重启时닫기老的연결;指 定非零포트会닫기老연결。(2)本地포트为 0
时,TCP 重新建立연결的时间较快。
시리얼 디바이스 서버处于 TCP 클라이언트모드时,同时作为 TCP 服务器在포트监听연결。同时 TCP 클라이언트
연결到服务器所使用的本地포트号是“포트+1 ”。 |
| 工作모드 |
TCP 服务器모드 、TCP 클라이언트모드、UDP 모드、
UDP 组播 |
设置为 TCP 服务器时,시리얼 디바이스 서버대기계산机 연결;设置为 TCP 클라이언트时,시리얼 디바이스 서버主动
向目的 IP 指定的네트워크服务器发起연결。 |
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| 子网掩码 |
例如:255.255.255.0 |
必须与本地局域网的子网掩码相同。 |
| 게이트웨이 |
比如:192.168. 1. 1 |
必须与本地局域网게이트웨이相同。。 |
| 目的 IP 或域名 |
|
在 TCP 클라이언트或 UDP 모드下,데이터将发往目的
IP 或域名指示的계산机。 |
| 目的포트 |
|
在 TCP 클라이언트或 UDP 모드下,데이터将发往目的
IP 的目的포트。 |
| 통신 속도 |
1200、2400、4800、7200、 9600 、 14400 、 19200 、 28800 、38400 、57600 、 76800、115200、230400、
460800 |
시리얼 포트통신 속도 |
| 데이터 비트 |
5 、6 、7 、8 、9 |
|
| 패리티 |
无、偶、奇、기호、空
格 |
|
| 정지 비트 |
1 、2 |
|
| 流控 |
无 流 控 、 硬 流 控 CTS/RTS 、 硬 流 控
DTR/DCR 、 软 流 控
XON/XOFF |
仅对 RS232 시리얼 포트有效 |
| DNS 服务器 |
|
当目的 IP 以域名설명时,需要填写这个 DNS 服 务器 IP。在 IP 모드为 DHCP 时,不用指定 DNS
服务器,它将会自动从 DHCP 服务器获取。 |
| 目的모드 |
静态、动态 |
TCP 클라이언트모드下:使用静态目的모드后,设备
연결服务器连续 5 次失败后会自动重启设备。 |
| 转化프로토콜 |
NONE 、 Modbus
TCP<->RTU、Real_COM |
NONE 表示시리얼 포트到네트워크的데이터转发是透明的; Modbus TCP<->RTU 将会把 Modbus TCP 프로토콜直 接转化为 RTU 프로토콜,方便与 Modbus TCP 프로토콜 配合;RealCOM 是为了兼容老버전 REAL_COM 프로토콜而设计的,是虚拟시리얼 포트방식的一种프로토콜,但
是使用虚拟시리얼 포트时,并不一定需要选择 RealCom |
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|
|
프로토콜。 |
| 保活定时时间 |
0~255 |
心跳间隔。(1)选择为 1~255 时,如果设备处 于 TCP 클라이언트工作모드,则会自动每隔“保活 定时时间 ”보내기 TCP 心跳。这可以保证链路的 TCP 有效性。设置为 0 时,将无 TCP 心跳。(2) 设 置 为 0 ~ 254 时 , 当 转 化 协 议 选 择 为 REAL_COM 프로토콜时,每隔保活定时时间,设备 将会보내기一个길이为 1 콘텐츠为 0 的데이터,实现 Realcom 프로토콜中的心跳机制。设置为 255 时将无 realcom 心跳。(3)设置为 0~254 时,如果设 备工作于 TCP 클라이언트,设备将每隔保活定时时 间将보내기设备매개변수到目的계산机。设置为 255 时
将无매개변수보내기功能,可以实现远程设备管理。 |
| 断线重连时间 |
0~255 |
处于 TCP 클라이언트모드时,当연결되지 않음成功时,每 个“断线重连时间 ”向계산机重新发起 TCP 连 接。可以为 0~254 秒,如果设置 255 ,则表示 永远不进行重连。注意第一次 TCP 연결(比如 硬件上电、通过 zlvircom 软件重启设备、无데이터 灯是)一般会马上进行,只有第一次연결失败后 才会대기“断线重连时间 ”后重新尝试,所以“断 线重连时间 ”不会影响네트워크和服务器正常情况下
的연결建立时间。 |
| 网页访问포트 |
1~65535 |
默认是 80 |
| 所在组播주소 |
|
UDP 组播时用到 |
| 활성화회원가입包 |
|
当 TCP 연결建立时, 向계산机보내기该회원가입包。 활성화회원가입包之后必须选择 realcom 프로토콜 。支持
TCP 服务器和 TCP 클라이언트방식。 |
| 데이터包길이 |
1~1400 |
시리얼 포트分帧规则之一。시리얼 디바이스 서버시리얼 포트在收到该长 度데이터后,将已수신데이터作为一帧보내기到네트워크
上。 |
| 데이터包间隔 |
0~255 |
시리얼 포트分帧规则之二。当시리얼 디바이스 서버시리얼 포트수신的数 |
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|
|
据出现停顿,且停顿时间大于该时间时,将已接
收的데이터作为一帧보내기到네트워크上。 |
设备支持的功能解释如下:
表 5 设备支持的功能
| 名称 |
설명 |
| 网页下载 |
支持通过网页来控制시리얼 포트출력指令,只有尾缀为 W 的产品有该
功能。 |
| 域名系统 |
目的 IP 可以为域名(比如开头的 www 服务器주소)。 |
| REAL_COM 프로토콜 |
一种非透传的시리얼 디바이스 서버프로토콜,适合于多시리얼 디바이스 서버通过 Internet 进行虚拟시리얼 포트的绑定。因为프로토콜内部含有设备 MAC 주소所以有
助于上位机识别设备。一般情况下可以不使用。 |
| Modbus TCP 转 RTU |
只有型号第 3 位为 4 的支持该功能 。可以实现 Modbus TCP 转
RTU 。同时也支持多主机功能。 |
| 시리얼 포트修改매개변수 |
支持시리얼 포트类 AT 指令进行设备매개변수的설정和읽기。 |
| 自动获取 IP |
支持 DHCP 클라이언트프로토콜 |
| 存储扩展 EX 功能 |
后续扩展 |
| 多 TCP 연결 |
作为 TCP 服务器的时候支持多于 1 个 TCP 연결。 |
| IO 포트控制 |
型号第 3 位为 4 的型号支持任意自定义指令来控制 8 个 IO 출력。 |
| UDP 组播 |
UDP 组播 |
| 多目的 IP |
作为 TCP 클라이언트的时候支持同时연결 7 个目的 IP。 |
| 代理服务器 |
支持代理服务器功能(需要特定型号)。 |
| SNMP 功能 |
支持 SNMP 转 Modbus RTU 프로토콜。只有尾缀为-SNMP 的才支持
该功能。 |
| P2P 功能 |
支持通过 P2P 穿越기술实现对任意네트워크中的设备的访问的功能。
尾缀为 N 的型号支持该功能。 |
4.6 TCP 通讯测试
在설정完设备매개변수后,可以用시리얼 포트도구、TCP 디버깅 도구进行 TCP 연결通讯测
试。

图 9 TCP 通讯示意图
假设现在 PC 机的 COM 口(USB 转 RS485 线)和시리얼 디바이스 서버的시리얼 포트연결, 那么열기 ZLComDebug(
http://www.zlmcu.com/download/Comdebug.rar)시리얼 포트调 试助手 ,并열기对应 COM 口 图 6 ;열기 TCP&UDP 디버깅 도우미 SocketTest (
http://www.zlmcu.com/download/SocketTest.rar),并作为 TCP 클라이언트방식,填 写目的 IP 为시리얼 디바이스 서버的 IP(目前为
192.168.1.200),目的포트为 4196 ,然后 클릭“열기 ”버튼图 。在 SocketTest 中입력“socket send ”클릭보내기,则데이터 通过시리얼 디바이스 서버的网口转到 RS485 인터페이스,然后再보내기到 ZLComDebug ,接着在 ZLComDebug 中显示出来;反过来,在 ZLComDebug 中입력“Comdebug send ”, 클릭보내기也可以보내기到 socket test ,并显示出来。
시리얼 디바이스 서버的시리얼 포트转网口、网口转시리얼 포트데이터透明转发功能。

图 6 comdebug 收发界面

图 11 sockettest 收发界面
4.7 虚拟시리얼 포트测试
图 中的 SocketTest 是通过 TCP 和시리얼 디바이스 서버直接통신的,为了能够让用户 已有개발好的시리얼 포트软件也能和시리얼 디바이스 서버通讯,需要在用户程序和시리얼 디바이스 서버 之间추가一个虚拟시리얼 포트。如图 所示,ZLVircom 和用户程序在一台계산机上运行, ZLVircom 虚拟一个 COM 口,让这个 COM 口对应这个시리얼 디바이스 서버。当用户程序 열기 COM 通讯时可以通过 ZLVircom시리얼 디바이스 서버发到用户시리얼 포트设备。下面 演示这个操作步骤:

图 12 虚拟시리얼 포트的作用
클릭 ZLVircom主界面的“시리얼 포트管理 ”,然后클릭“추가 ”,选择추가 COM5,
其中 COM5 是계산机原来不存在的 COM 口。

图 7 추가虚拟시리얼 포트
然后进入设备管理,并双击需要和 COM5 绑定的设备。如图 所示,在左上 角的“虚拟시리얼 포트 ”列表中选择 COM5。然后클릭“修改设置 ”。并返回 ZLVircom 的主界面。可以看到 COM5 已经和 IP 为
192.168.1.200 的设备联通了。此时可以 使用 COM5 代替 SocketTest 进行통신。

图 8 虚拟시리얼 포트已经联通
열기 ZLComdebug 来模拟用户的시리얼 포트程序,열기 COM5(上面的虚拟시리얼 포트) , 另外再열기一个 ZLComdebug 来模拟一个시리얼 포트设备,열기 COM4(硬件시리얼 포트)。此 时 COM5 보내기데이터链路如下:COM5ZLVircom시리얼 디바이스 서버网口시리얼 포트服务 器시리얼 포트COM4。反之,COM4 到 COM5 也能传输데이터:COM4시리얼 디바이스 서버串 口시리얼 디바이스 서버网口 ZLVircomCOM5 。如图 9 所示双方보내기和수신데이터情 况。
如果将 COM4 换为用户시리얼 포트设备,则 COM5 可以实现和用户设备的通讯。

图 9 通过虚拟시리얼 포트통신
4.8 Modbus TCP 测试
默认情况下,시리얼 포트和网口데이터是透明传输的。如果需要实现 Modbus TCP 转 RTU,则需要在设备设置对话框中,将转化프로토콜选择为“Modbus TCP<RTU ”, 如图 10 所示。此时设备포트自动变为 502 ,此时用户的 Modbus TCP 도구연결 上시리얼 디바이스 서버的 IP 的 502 포트,보내기的 Modbus TCP 指令将会转化为 RTU 指令 从시리얼 포트출력。比如시리얼 디바이스 서버网口收到 00 00 00 00 00 06 01 03 00 00 00 0a 的 Modbus TCP 指令,则시리얼 포트출력 01 03 00 00 00 0a c5 cd 的指令。注意:시리얼 포트可能 会보내기多条 01 03 00 00 00 0a c5 cd 指令,这是因为默认的 Modbus 采用存储型方
式,会自动轮训查询指令。后面会讲解如何전환到非存储型방식。
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图 10 활성화 Modbus TCP 功能
如果用户的 Modbus TCP 软件是作为슬레이브(Slave),则需要在选择转化프로토콜基 础上,再将工作모드改为클라이언트,目的 IP 改为 Modbus TCP 软件所在계산机 IP, 目的포트为 502 ,如图 11 所示。

图 11 Modbus TCP 做클라이언트。
4.9 Web 방식설정
使用 ZLVircom 可以在不同的网段内검색和설정设备매개변수,Web 방식설정需 要首先保证계산机和시리얼 디바이스 서버处于同一个 IP 段,且需要预先知道시리얼 디바이스 서버 的 IP 주소。但是 Web 설정可以在任何一台没有 ZLVircom 的계산机上进行。
1. 在浏览器中입력시리얼 디바이스 서버的 IP 주소,例如 http://192.168.1.200 ,열기如下 网页。

图 12
2. 在 Password 中입력密码:默认为 123456 。클릭 login 버튼로그인。

图 13 Web 설정界面
3. 在出现的网页中可以修改시리얼 디바이스 서버매개변수,相关매개변수可以参考表 4 매개변수含
义。
4. 修改매개변수后클릭“提交修改 ”버튼。
5. 工作모드和转化프로토콜
在不同的적용场合可以选择的不同的시리얼 디바이스 서버工作모드、转化프로토콜,从而
能够更加稳定可靠的使用,下面详细介绍。
시리얼 디바이스 서버的使用基本分为两种:带虚拟시리얼 포트和非虚拟시리얼 포트,分别如图 9 TCP 通讯示意图和图 12 虚拟시리얼 포트的作用所示。带虚拟시리얼 포트방식需要对接的用 户软件是시리얼 포트인터페이스的(COM 口),即用户软件和用户设备都是시리얼 포트;非虚拟串
口的방식用户软件是直接 TCP/IP 通讯的但是用户设备仍然是시리얼 포트的。
在非虚拟시리얼 포트방식时,在“转化프로토콜部分 ”又分为透明传输、Modbus TCP 转 RTU 和 Realcom 프로토콜 3 种방식。如果用户软件是固定프로토콜的 Modbus TCP 协 议而下位机是 Modbus RTU 时,需要选择 Modbus TCP 转 RTU 방식;Realcom 프로토콜目前只在多시리얼 디바이스 서버作为 TCP 클라이언트연결某个服务器,且服务器上使用
虚拟시리얼 포트的时候用。
用法汇总如下:
表 6 네트워크설정모드
| 번호 |
虚 拟 串 口
使用 |
设备工作模
式 |
转化프로토콜 |
설명 |
| 1 |
使用 |
TCP 服务器 |
无 |
适合于用户软件열기 COM 口
主动采集데이터的场合。 |
| 2 |
使用 |
TCP 클라이언트 |
无 |
适合于设备主动上发데이터的场 合,如果选择 TCP 服务器则可 能出现设备断线后无法重连的
문제。 |
| 3 |
不使用 |
TCP 服务器 |
Modbus TCP 转 RTU |
适 用 于 用 户 软 件 是 Modbus TCP,用户设备是Modbus RTU。
且 Modbus TCP 做마스터的情况。 |
| 4 |
不使用 |
TCP 클라이언트 |
Modbus TCP 转 RTU |
适 用 于 用 户 软 件 是 Modbus TCP,用户设备是Modbus RTU。
且Modbus RTU 做마스터的情况。 |
| 5 |
使用 |
TCP 클라이언트 |
Realcom 프로토콜 |
多시리얼 디바이스 서버作为 TCP 客户
端,且使用虚拟시리얼 포트时,最好 |
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|
|
|
|
使用 Realcom 프로토콜。 |
| 6 |
不使用 |
TCP 클라이언트 |
无 |
适用于设备数量众多,연결一 个云端的방식。且一般情况下 云端是在 Internet上的一个公网
IP 的服务器。 |
| 7 |
不使用 |
TCP 服务器 |
无 |
适用于设备和계산机都在同一 个本地네트워크,在本地进行监控,
无需跨 Internet 通讯。 |
5.1. 虚拟시리얼 포트모드
如果用户软件是使用 COM 口进行通讯的,则必定需要使用虚拟시리얼 포트모드。
包括一些 PLC 软件、구성(SCADA)软件、仪表软件等。
再看监控계산机和设备是否都在本地네트워크:
a) 如果계산机是在 Internet 上租赁的一台公网 IP 的服务器,那么设备必然 要使用 TCP 클라이언트방식,让设备연결服务器。此时可以选择表 6 中的
②和⑤ , 如果是多시리얼 디바이스 서버的则必须选择⑤。
b) 都在本地네트워크(能够互相 ping 通的),则看是上位机主动查询还是设备 主动上发데이터。如果设备主动上发的必然要使用设备做 TCP 클라이언트的②
방식,否则可以选择①방식。
5.2. 直接 TCP/IP 通讯모드
如果不需要 Modbus TCP 프로토콜转化也不需要虚拟시리얼 포트的,此时用户软件可能 是直接和시리얼 디바이스 서버的网口进行 TCP/IP 通讯,시리얼 디바이스 서버将 TCP/IP 데이터转为
시리얼 포트데이터发给시리얼 포트设备。
一般此类用法用户都是自己개발上位机네트워크通讯软件,통합了设备的시리얼 포트通 讯프로토콜的분석。此种方法比虚拟시리얼 포트更加灵活和高效。对应表 6 中的⑥和⑦。
在“4.6TCP 通讯测试 ”一节主要简单讲述了시리얼 디바이스 서버作为 TCP 服务器的 时候如何进行통신。这里将讲述 TCP 클라이언트、UDP 모드、多 TCP 연결如何和计 算机软件通讯。其中계산机软件以 SocketTest(模仿用户 TCP/IP 通讯的软件)
为例。
卓岚시리얼 디바이스 서버遵守的是표준的 TCP/IP 프로토콜,所以任何遵守该프로토콜的네트워크 终端都可以和시리얼 디바이스 서버통신,卓岚科技提供了네트워크디버깅 도구(SocketDlgTest 程序)来模拟네트워크终端来和시리얼 디바이스 서버통신。
要想两个네트워크终端(这里是네트워크디버깅 도구和시리얼 디바이스 서버)能够통신,其매개변수
설정必须需要配对。
5.2.1. TCP 클라이언트모드
TCP 모드下工作모드有两种:TCP 服务端和 TCP 클라이언트,无论采用哪一种 모드,必须一方是服务端,另一方是클라이언트,之后클라이언트才能访问服务端,都 为클라이언트或者服务端则无法实现통신。
当시리얼 디바이스 서버作为클라이언트时,必须有 3 个对应关系,图 14 所示。(1)工作模 式对应:시리얼 디바이스 서버的工作모드为클라이언트对应네트워크도구的服务器모드,(2)IP 地 址对应:시리얼 디바이스 서버的目的 IP 必须是네트워크도구所在계산机的 IP 주소,(3)포트对 应:시리얼 디바이스 서버的目的포트必须是네트워크도구的本地포트。这样设置后시리얼 포트服务
器即可自动연결네트워크도구,연결建立后即可收发데이터。

图 14 시리얼 디바이스 서버作为클라이언트
5.2.2. 클라이언트연결多个服务器
当卓岚시리얼 디바이스 서버作为 TCP 클라이언트的时候可以同时연결 7 个目的 IP 주소, 시리얼 포트보내기的데이터会同时보내기到 7 个目的 IP 。如果没有那么多服务器,则空缺其 余的目的 IP 。其使用方法如下:
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图 15 第一个目的 IP 和포트

图 16 剩余 2~7 个 IP 和포트
第一个 IP 在如图 15 所示的设备设置界面设置,其中第一个 IP 可以是域名。 剩余的 2~7 个目的 IP 在设备设置界面中클릭“更多高级选项 ”버튼,열기更多 高级选项进行设置。
所有的 7 个目的 IP 设置完毕后可以自动进行연결,如果연결不上则会대기
“断线重连 ”时间后反复重连。
5.2.3. TCP 服务器모드
当시리얼 디바이스 서버作为服务端时,也有 3 个对应关系,如图 17 所示,这里不一 一解说。这样设置后클릭네트워크도구的열기버튼即可和시리얼 디바이스 서버建立 TCP 연결, 연결建立后即可收发데이터。
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图 17 시리얼 디바이스 서버作为服务端
시리얼 디바이스 서버作为服务端时,可以同时接受 30 个 TCP 연결。시리얼 포트收到的데이터 会转发给所有的已经建立的 TCP 연결。如果需要实现데이터只보내기给最近수신过 네트워크데이터包的 TCP ,则需要활성화多主机功能,请参考 7.4 多主机功能。
5.2.4. 既做클라이언트又做服务器
卓岚시리얼 디바이스 서버支持在设备处于TCP 클라이언트的방식下也能够接受TCP 연결,
也就是也具有 TCP 服务器功能。

图 18 既做클라이언트也做服务器
默认情况下在使用 ZLVircom进行설정的时候,如果将工作모드修改为“TCP 클라이언트 ”방식,则포트(也就是本地포트) 自动会变为 0(0 表示随机选择一个 空闲포트)。为了能够支持作为 TCP 服务器모드,계산机软件必须知道设备的
本地포트,所以这里需要指定一个数值,如图 18 所示,계산机软现在可以연결
192.168.1.200 的 1024 端 口 进 行 通 讯 , 同 时 设 备 还 会 作 为 客 户 端 连 接
192.168.1.189 的 1024 포트。需要注意的是,由于本地포트 1024 被服务端占用, 所以当作为클라이언트的时候本地포트使用的是“포트+1 ”,也就是 192.168.1.189 上的软件看到设备的来路포트是 1024+1= 1025。
5.2.5. UDP 모드
在 UDP 모드下,매개변수설정如图 19 所示,左边为 ZLVircom 中시리얼 디바이스 서버的 설정,右边为네트워크디버깅 도구 SocketDlgTest 的设置。首先必须两者都是 UDP 工作 모드。另外用红色箭头表示的,네트워크도구的目的 IP 和目的포트必须指向시리얼 포트服 务器的本地 IP 和本地포트。用蓝色箭头表示的,시리얼 디바이스 서버的目的 IP 必须是网 络도구所在계산机的 IP 주소,而시리얼 디바이스 서버的目的포트必须是네트워크디버깅 도구的
本地포트。这些네트워크매개변수설정好后才能保证双向的 UDP 데이터통신。

图 19 UDP 모드매개변수설정
5.3. 设备对联방식
如果上位机不是 Socket 程序(SocketDlgTest)也不是虚拟시리얼 포트,而是两台设 备通过网口对连的,설정方法也是类似的。首先用户需要将 2 台设备、계산机 연결到同一个局域网中。这台계산机上运行 ZLVircom ,연결계산机的目的只是
为了설정,설정完成后계산机可以不必연결。
클릭 ZLVircom 的设备管理,找到这 2 台设备,如图 21 所示。然后클릭“设 备편집 ”,对设备进行설정。设备对联可以分为 TCP 对联和 UDP 对联。如果是 TCP 对联방식,两台设备的매개변수如图 20 所示。箭头所示的매개변수必须对应起来,
如同和 PC 机연결的对应방식一样。TCP 연결成功后,可以通过回到“设备管理 ”
对话框看연결状态,如图 21 所示,如果两台设备的状态都是“ 已연결 ”则表示
两台设备的 TCP 链路已经建立。

图 20 TCP 设备对联매개변수설정

图 21 TCP 设备对联成功检查
如果是 UDP 방식对联的,설정매개변수如图 22 所示,箭头对应的매개변수必须 是一一对应的。UDP 对联只要매개변수설정正确不必检查연결状态,보내기的데이터会 自动보내기到指定的设备。

图 22 UDP 设备对联매개변수설정
最后需要提醒一下,如果是设备对联的,除了网口매개변수按照以上设置外,还 必须设置正确的시리얼 포트 매개변수。主要是시리얼 디바이스 서버的통신 속도等需要和用户的设备的
통신 속도等一致。这样设置以后,用户设备可以通过两台시리얼 디바이스 서버的시리얼 포트互相
보내기데이터。
6. 设备디버깅
6.1. 네트워크物理연결
시리얼 디바이스 서버可以使用交叉网线或者直连网线연결交换机或者直接연결계산 机网口。
연결建立后第一步需要보기 Link 灯是否为绿色,否则请检查网线是否연결
好。
6.2. 네트워크 TCP 연결
当设备作为动态获取 IP 的방식的时候,不能够直接연결계산机网口。因为 没有 DHCP 服务器可以用( 一般 DHCP 服务器就是局域网中的路由器)。所以
直连的时候请指定 IP 。同时계산机也需要指定固定 IP。

图 29 설정在同一个网段
无论是直连还是通过交换机,当설정为静态 IP 的时候,设备和계산机需要
在同一个网段(除非是跨게이트웨이通讯),如图 9 所示。
由于 ZLVircom支持跨网段검색和설정,所以能够검색但是无法通讯的一般
是 IP 주소没有설정好,此时可以用 ZLVircom将设备설정在同一个网段。
설정好以后使用 4.6 TCP 通讯测试或者 4.7 虚拟시리얼 포트测试的步骤可以看到建 立 TCP 연결的时候 Link 灯变为蓝色。Link 灯蓝色也可以通过 ZLVircom 看到, 如设备管理列表中,如果 TCP 연결一列为“ 已建立 ”则表示 Link 灯是蓝色的,
如图 23 这可以方便进行원격 진단。

图 23 연결状态和데이터收发状态
6.3. 데이터보내기和수신
当 Link 灯变为蓝色之后,软件和시리얼 디바이스 서버之间就可以进行데이터收发了。 此时如果软件보내기一个데이터则 Active 灯会变为绿色,持续时间一般会至少 1 秒 钟。데이터也会从시리얼 디바이스 서버的시리얼 포트출력,但是출력데이터是否正确还需要看是否
설정了正确的시리얼 포트 매개변수(통신 속도、데이터 비트、정지 비트、패리티)。
对于正确的下发指令시리얼 포트设备一般会进行回复,一旦有回复(시리얼 포트向网口发 送데이터)则 Active会变为蓝色,否则请检查시리얼 포트 매개변수或者시리얼 포트线是否연결有问
题。
为了方便远程디버깅 ZLVircom 也支持远程看收发데이터情况,如图 23 所示, 其中的 TXD 就是시리얼 디바이스 서버시리얼 포트发出的데이터量,当새로고침设备列表时,看到这个 数值有变化则表明有下发데이터,Active 灯也会绿色;如果看到 RXD 这个数值在 变化则表明시리얼 포트设备有返回데이터,Active 为蓝色。
6.4. ZLVircom 远程监视데이터
在使用虚拟시리얼 포트的情况下,ZLVircom 支持实时抓取虚拟시리얼 포트收发的데이터。
方便用户디버깅系统,使用方法如下:
假设现在已经按照 4.7 虚拟시리얼 포트测试的方法建立了虚拟시리얼 포트的通讯。现在需 要监控通过虚拟시리얼 포트的데이터。열기 ZLVircom 的菜单/ 설정/ 软件설정/ 열기
vircom 설정对话框。

图 24 활성화 ZLVirocm 监视
在开启监视、16진수监视모드、显示데이터收发时间 3 个选项前面打勾,如
图 24 。然后클릭确定。假设之前已经进行过데이터的收发,现在在主界面中选择
需要监控的一个虚拟시리얼 포트,然后选择菜单/ 보기/ 监视,如图 25 所示。

图 25 열기 ZLVirocm 监视
从열기的对话框可以看到上位机下发的指令和设备返回的指令,如图 26 所
示。该功能可以方便进行现场通讯디버깅。

图 26 监视收发데이터
7. Modbus 高级功能
带 Modbus 게이트웨이功能的시리얼 디바이스 서버本身不具备站주소和레지스터,它是一个通 讯的桥梁,它会根据用户软件发给 Modbus 게이트웨이的 Modbus TCP 指令中的 Salve ID 、기능 코드、레지스터 주소、레지스터 수량产生 Modbus RTU 指定,并从시리얼 포트출력。
可以将其视为一个프로토콜“翻译器 ”。
7.1. 활성화 Modbus 게이트웨이
首先시리얼 디바이스 서버应该是支持 Modbus 게이트웨이的也就是设备设置对话框中表 5 设备支持的功能中的“Modbus TCP 转 RTU ”功能应该是打勾的。
默认情况下시리얼 디바이스 서버处于普通透传모드,如果需要转化到 Modbus 게이트웨이模 式,请在“转化프로토콜 ”中选择“Modbus TCP<RTU ”这个选项。此后设备自 动将“포트 ”매개변수修改为 502(Modbus 服务器的포트)。这样 Modbus 게이트웨이就
활성화了。
시리얼 포트 RTU 设备作为슬레이브,则上位机 Modbus TCP 软件연결 Modbus 게이트웨이的 502 포트,此时 Modbus 게이트웨이需要工作在 TCP 服务器모드;如果시리얼 포트 RTU 作为 마스터,则 Modbus 게이트웨이工作在 TCP 클라이언트,且目的 IP 填 Modbus TCP 软件所在
계산机的 IP , 目的포트一般为 502。
7.2. 存储型 Modbus 게이트웨이
新一代的 ZLAN5143D(末尾为 3 的都是存储型)是레지스터저장型 Modbus 게이트웨이,与普通的 ZLAN5142(末尾是 2 或者 0 的都是非存储型)相比 ZLAN5143D 可以将읽기的레지스터的콘텐츠저장在게이트웨이内部,这样 Modbus TCP 查询的速度可以
大大提高,支持多主机访问时性能更加优越。

图 27 存储型 Modbus 게이트웨이工作방식
如图 27 所示:普通的 Modbus TCP 데이터流方向为(1)(2)(3)(4)。 即先将Modbus TCP 指令转化为Modbus RTU 的对应指令,然后设备应答Modbus RTU 指令给 Modbus 게이트웨이,然后 Modbus 게이트웨이再次转化为 Modbus TCP 보내기给监 控上位机。
我们知道 Modbus TCP 是네트워크통신,传输速度很快,一般在 3ms 内可以应答, 而 Modbus RTU 是 RS485,一般只有 9600bps 的速度,一般보내기和返回一条指令 至少要 30ms 。这样普通的非存储방식的 Modbus 게이트웨이的查询应答时间比较长。 另外如果同时有很多的上位机同时去查询데이터,那么시리얼 포트就会拥堵。如果네트워크 比作是高速公路,시리얼 포트比作独木桥,那么原来的방식就是要在独木桥上通行高 速公路的车流量。
레지스터저장型的 Modbus 게이트웨이(ZLAN5143D)解决了以上的문제。它能够将 查询获得的레지스터데이터暂时저장在 Modbus 게이트웨이内部,这样 Modbus TCP 查询来 的时候,Modbus 게이트웨이可以바로返回指令,真正将 Modbus TCP 的快速的特性发 挥出来。另一方面 ZLAN5143D 可以主动从시리얼 포트보내기指令自动更新当前저장的寄
存器的데이터的콘텐츠,저장一份最新的레지스터 값。
另外 ZLAN5143D 은(는)全自动免설정的 Modbus 게이트웨이,用户无需설정所需 的레지스터주소、기능 코드、슬레이브 주소等。ZLAN5143D 会根据网口发来的Modbus TCP
指令自动识别、动态추가这些레지스터。
在多台계산机监控的时候 ZLAN5143D 可以表现出良好的反应速度,不论串 口是什么통신 속도,一般能够在 3ms 内给上位应答데이터。且表现出了良好的시리얼 포트
데이터实时更新的速度。
레지스터저장型的 Modbus 게이트웨이是真正意义上的 Modbus TCP 转 Modbus RTU,
它真正发挥了 Modbus TCP 速度快、可多主机同时查询的优势。
注意当시리얼 디바이스 서버作为 TCP 클라이언트时,不具有存储型功能,将自动전환到 非存储型。
以下列出存储型 Modbus 的特性:
1. 第一条 Modbus TCP 查询指令是非存储型的。因为必须대기 RTU 设备慢速 返回데이터后才能给网口回复레지스터콘텐츠。
2. 如果某条特定的指令在 5 秒内不再有네트워크端的上位机查询,则自动삭제这条
指令,不再从시리얼 포트发往 RTU 设备。
3. 目前可以存储 10K 的 Modbus 缓存,对于普通的单레지스터查询,大约同时存
储 500 条指令。
4. 当有多条指令同时在被查询的时候,按照先后次序보내기,第一条指令보내기 第一条指令应答대기 485 防冲突时间(参考多主机部分)第二条指令发 送…… 。到最后一条指令应答完毕后再回到第一条指令。
7.3. 禁用存储型功能
尽管存储型 Modbus 具有较快响应速度,但是某些用户不希望 RTU 设备不希
望수신大量的查询指令,影响仪表内部处理速度。此时可以닫기存储型功能。
禁用存储型的方法是,在“매개변수설정 ”对话框中클릭“更多高级选项 ”버튼, 去掉如图 28 所示的一个支持和一个활성화后클릭确定。然后回到设备设置,클릭
修改设置。
注意使用 Web 방식进行설정转化프로토콜的时候,默认是非存储型的 Modbus
게이트웨이。
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图 28 禁用存储型功能
7.4. 多主机功能
如图 28 所示的“RS458 多主机支持 ”和“RS485 总线冲突检测功能 ”就是 卓岚的多主机功能。它们一般是同时활성화和同时禁用的。활성화后让转化프로토콜为 Modbus TCP 的设备具有存储型 Modbus 게이트웨이功能,否则为非存储型 Modbus 网 关;如果转化프로토콜为无,一般可以让用户自定义的 RS485 프로토콜也具有多个主机 同时访问的시리얼 포트设备的功能,这在纯粹的 RS485 네트워크中是无法实现的,因为多 个마스터同时보내기会在 RS485 总线上产生冲突。卓岚시리얼 디바이스 서버的多主机可以对 RS485 总线进行“协调 ”从而达到多主机访问的目的。

图 29 多主机功能演示
如图 29 所示,普通방식下,当两台主机:主机 A 和主机 B 同时연결上시리얼 포트 服务器,此时主机 A 보내기(1)指令,RS485 设备收到(2)指令,RS485 设备返回(3) 指令,但是在시리얼 디바이스 서버其网口端会同时보내기(4)给主机 A 和(5)发给主机 B 。由 于主机 B 没有보내기查询,但是它也收到了应答指令(5)所以,主机 B 可能会产生
通讯异常错误。在多主机모드下,只会有指令(4)而不会有指令(5) ,因为시리얼 포트服 务器会自动记忆需要返回的主机,只将指令返回给最近的通讯的主机,主机 A
查询只回复给 A ,主机 B 查询回复给主机 B。
另外一个作用是,在普通모드下,主机A 和主机B 同时보내기데이터则会在RS485 总线上产生指令的合并,从而无法正常识别;多主机방식下시리얼 디바이스 서버可以调
度 A 、B 在使用总线上的先后次序,从而有效방식多机同时访问的冲突문제。
转化프로토콜为“无 ”情况下,默认是不启动多主机功能的,需要활성화多主机的 时候,请在设备설정对话框中클릭“更多高级选项 ”,然后勾选“RS485 多主机
支持 ”。
7.5. 多主机매개변수
“RS458 多主机支持 ”和“RS485 总线冲突检测功能 ”含义介绍如下。

图 30 RS485 多主机支持
其中 RS485 指令应答超时时间为:시리얼 디바이스 서버시리얼 포트从开始보내기这条指令到收 到应答的最大时间间隔。填写的时间应大于实际最大的时间间隔。因为如果一 旦判定为超时,将会보내기下一条指令。

图 31 RS485 防冲突空闲时间
RS485 总线冲突时间:表示시리얼 디바이스 서버在收到第一条指令的回复后대기多少 毫秒后보내기第二指令。这个매개변수实际定义了指令轮训的速度。该值建议在 20ms
以上。“最多대기时间 3 秒 ”这个매개변수一般无需修改。
当用户使用 ZLVircom 将转化프로토콜选择为“Modbus TCP 转 RTU 之后 ”
ZLVricom 会自动勾选上述两个활성화框(除非用户手动进入高级选项去除),而 且以上两个时间也会自动根据통신 속도설정好。但是如果用户的 Modus 指令比较
长或者在转化프로토콜为“无 ”的情况下,则需要手动설정这 2 个매개변수。
下面介绍以上매개변수的设置建议值:
1. 图 31 所示为“RS485 总线防冲突时间 ”,一般可以设置为매개변수설정界面右
下角的“데이터包间隔 ”的两倍,但是最小不能小于 20。
2. 图 30 所示为“RS485 指令应答超时时间 ”,一般根据来回应答的指令길이 决定,如果보내기指令为 N 바이트,应答为 M 바이트,那么建议设置的值为:“数
据包间隔 ”×(N+M+5)+100。
7.6. 多目的 IP 下的 Modbus
如图 29 所示,如果시리얼 포트设备(RTU 设备)作为마스터,而网口设备(Modbus TCP 设备)作为슬레이브,且同时存在多个网口슬레이브设备。则此时可以按照 5.2.2 客 户端연결多个服务器介绍的方法让시리얼 디바이스 서버作为클라이언트同时연결这多个网口
设备。
此时需要实现的功能是:当시리얼 포트 RTU 보내기指令后能够发往多个网口设备, 网口设备通过 Slave ID 필드识别是否发给自己,只有 Slave ID 对应的网口设备 做出应答。网口应答发给시리얼 디바이스 서버后转化为 RTU 指令从시리얼 포트출력发给 RTU 设 备。
此时需要注意的是需要将图 31 所示为“RS485 总线防冲突时间 ”和图 30
所示为“RS485 指令应答超时时间 ”的两个勾去掉。否则无法实现上述转发功能。
另外一种적용방식是:虽然시리얼 디바이스 서버作为 Client연결上多个网口设备,但 是 RTU 设备并不是做마스터,仍然是网口设备先보내기,RTU 设备应答(作为슬레이브)。 则此时“RS485 总线防冲突时间 ”和“RS485 指令应答超时时间 ”两个勾还是需 要勾选,这样可以实现多主机同时访问一个 RTU 设备的功能。
7.7. 可설정 Modbus 게이트웨이
关于可설정 Modbus 게이트웨이 ZLMB ,请参考《Modbus 게이트웨이的四种유형》
http://www.zlmcu.com/document/Modbus_Gateway.html。
8. 회원가입包和心跳包
회원가입包和心跳包是适合于设备和云端软件通讯的一个功能。
8.1. 회원가입包
회원가입包的定义是,当계산机软件和시리얼 디바이스 서버模块(后面简称模块)建立 TCP 연결的时候,模块会首先보내기一串编码给软件,这样软件就可以知道是哪
个模块在和自己通讯。这串编码就是회원가입包。
회원가입包非常适合于物联网的监控,因为云端软件一般运行在 Internet 的公网 服务器上,而模块分散在各个采集、监控点。如何让云端软件识别模块是非常
重要的,是实现物联网通讯所必须的。
上海卓岚的시리얼 디바이스 서버提供以下多种회원가입报방식。
8.1.1. 연결上보내기 MAC 주소
연결上보내기 MAC 주소:这种방식不仅对于 4 型号(比如 5143),普通的型 号也同样支持。它的方法是当模块연결上云端的时候将自己的 mac 주소보내기到 云端。由于 MAC 주소是唯一的,所以可以唯一识别设备。这种方法简单,且无 需对每个设备进行회원가입包编写,所以是简单且有效的。使用方法是:在设备设 置对话框中클릭“更多高级选项 ”,在中上部找到“TCP 建立时보내기 MAC 주소 ”,
在前面打勾,然后回到设置界面,클릭“修改设置 ”。

图 32 연결上보내기 MAC 주소
8.1.2. Realcom 프로토콜
Realcom 프로토콜是一种含有회원가입包和心跳包的成熟프로토콜,用户可以使用这个协 议来实现회원가입包和心跳包功能。활성화 Realcom 프로토콜的方法是:在“设备设置 ” 对话框中将“转化프로토콜 ”选择为“REAL_COM 프로토콜 ”,注意其中활성화회원가입包部
分需要空白,不勾选。

图 33 활성화 realcom 프로토콜
활성화 Realcom프로토콜之后将不是透明传输通讯,它有如下的特点:
1. 当设备和云端建立 TCP 연결后,设备自动보내기一个16진수회원가입包 FA 07 13 02 FA 02 MAC[5] MAC[4] MAC[3] MAC[2] MAC[1] MAC[0] FAFF 。其中的 MAC[5]~MAC[0]是设备的 MAC 주소。
2. 设备向네트워크보내기데이터的时候会自动추가 FA 01 01 的 3 个바이트的头部前缀。 3. 每隔保活定时时间,设备向软件보내기一个 00 的 1 바이트的心跳包。
REAL_COM 프로토콜由于회원가입包内部含有了 MAC 주소,可以用于作为设备的注 册包。但是由于它형식固定,所以只能云端软件来设计 REALCOM 프로토콜来兼容 这种방식。
8.1.3. 自定义회원가입包
自定义회원가입包방식是用户可以填写一个任意的회원가입包형식。方法是:在设备
设置界面,설정如下:

图 34 设置회원가입包
和 REAL_COM 프로토콜的差别是,这里활성화了회원가입包,并填写了 31 32 33 34 这样的회원가입包信息。注意这里是16진수,也就是实际上发的데이터是문자串
1234 。如果需要문자串显示,则클릭旁边的“ASCII ”选项。
当设备和云端软件연결后可以自动보내기 31 32 33 34 的16진수회원가입包。这 种회원가입包방식比较灵活,可以让设备去适应现有的云端회원가입包형식;但是회원가입 包内没有 MAC 这样的通配符,需要为每个设备单独설정不同的회원가입包,较为繁 琐。上面보내기 MAC 주소和 REALCOM 两种方法每个设备설정是一样的,但是
由于 MAC 不同회원가입包自然不同。
最长회원가입包길이为 33 바이트。该방식支持 UDP 모드的회원가입包和心跳包。
8.1.4. 설정文件
卓岚的 5143 시리즈支持시리얼 디바이스 서버写一个설정文件,从而实现用户完全自定 义的회원가입包,并且可以使用 MAC 주소通配符,可以解决为每个设备写自定义注
册包的麻烦,且对회원가입包길이没有限制。
8.2. 心跳包
心跳包主要用于检测通讯链路是否断开。实现的方法是每隔一段时间设备向 服务器软件보내기一个心跳包데이터,这个데이터被服务器收到后会抛弃,不会当作
通讯有效데이터。
心跳包主要有两个作用:首先可以让上位机软件知道设备处于活动状态;其 次设备在보내기心跳时如果보내기失败,则处于 TCP 클라이언트的设备会自动重新建立
TCP 연결,所以它是一个恢复네트워크통신的一个手段。

图 35 保活定时时间
如图 35 所示,心跳包的보내기时间是通过“保活定时时间 ”来设置的。
8.2.1. 隐含心跳
即使不设置任何的心跳包,卓岚设备处于 TCP 클라이언트的时候也会활성화隐含 心跳功能。所以隐含心跳功能是指设备有보내기데이터,但是服务器实际收不到心
跳데이터。所以它无法起到心跳包的第一个功能,即服务器检测设备活动与否的 功能;但是由于设备实际有보내기데이터,所以可以起到心跳包的第二个功能,即 起到设备检测 TCP 연결是否正常的功能,一旦检测断线仍然可以自动重新建立 TCP 연결。
8.2.2. REALCOM 프로토콜
如 8.1.2Realcom 프로토콜所述,REALCOM 프로토콜可以在每隔保活定时时间보내기一
个 00 的 1 바이트데이터,这个데이터就是 realcom 프로토콜的心跳包。
8.2.3. 自定义心跳包
首先按照 8.1.3 自定义회원가입包的方法填写회원가입包。然后按照如下的方法추가 心跳包:클릭设备设置的“更多高级选项 ”버튼,在多目的 IP 和포트的第二行,
写上 16 진법的心跳包,并将右边的选项改为“매개변수包目的 ”。

图 36 自定义회원가입包
注意회원가입包和心跳包总和要小于 33 바이트。第一行实际就是회원가입包。
9. httpd 클라이언트통신功能
该功能是用于将시리얼 디바이스 서버的上发데이터直接发给基于web 架构的服务器程 序,这样可以简化云端的软件개발工作量。
当物联网采集终端和web 服务器(httpd 程序)进行交互的时候,如果能够 将데이터按照 http 的 GET 和 POST 指令的사양형식提交给web 服务器,那么 web 服务器就可以使用现有的 php/asp 언어对데이터进行处理和存储。这样就省去了用 户再개발web 적용程序인터페이스的工作量。
为了支持这个功能需要在卓岚시리얼 디바이스 서버内下载一个 httpd.txt 的설정文件。 下载可以使用 zlvircom 的固件업그레이드功能来实现。
卓岚 httpd 클라이언트通讯功能的特点包括:
1. 设备上发:支持以 GET/POST 방식直接将시리얼 포트데이터转化为 http 的형식,能够
被服务器直接识别。
2. Web 服务器下发:Web 服务器也可以通过 GET/POST 指令将所需要的데이터发 送给시리얼 디바이스 서버,其中的有效데이터콘텐츠可以从시리얼 디바이스 서버的시리얼 포트출력。当串 口服务器收到데이터后,也可以给 Web 服务器一个特定的应答,表明데이터收到。
3. 支持입력출력데이터在16진수和문자串之间的任意转化,方便 Web 服务器以
문자방식下发데이터,而시리얼 포트以16진수데이터출력来控制시리얼 포트设备。
详细信息可以参考《卓岚 httpd 클라이언트통신방식》문서。
10. MQTT 게이트웨이
关 于 MQTT 网 关 功 能 的 使 用 请 参 考 《 MQTT 网 关 的 使 用 方 法 》
http://www.zlmcu.com/document/Usage_of_MQTT_Gateway.html 。 《卓岚 MQTT 和 JSON 转 Modbus 网 关 用 法 》
http://www.zlmcu.com/document/MQTT&JSON_to_Modbus.html;
11. JSON 转
Modbus RTU
关于 JSON 转 Modbus RTU 和相关 JSON 用法,请参考《JSON 데이터采集网 关》
http://www.zlmcu.com/document/json데이터.html;《卓岚云与采集设备的使用》
http://www.zlmcu.com/document/zlancloud.html;《645 仪表以 JSON 형식上发方 法》
http://www.zlmcu.com/document/645_Instrument_JSON.html; 《卓岚 MQTT 和 JSON 转 Modbus 网 关 用 法 》
http://www.zlmcu.com/document/MQTT&JSON_to_Modbus.html;
12. NTP 时间功能
关于 NTP 时间的获取和使用方法请参考: 《卓岚 NTP 时间模块用法》
http://www.zlmcu.com/document/zlan_NTP.html。
13. 网口修改매개변수
网口修改매개변수是实现 zlvircom 软件那样검색设备、修改设备매개변수的功能,即 通过시리얼 디바이스 서버的网口来管理设备和修改매개변수。适合于将검색和설정功能통합
到用户软件内部的用户。
网口修改매개변수是通过“UDP 管理포트프로토콜 ”来实现的,比如:
1. 계산机软件在네트워크中보내기目的포트为 1092 的 UDP 广播데이터包。当设备收到
该데이터包后会将自己的信息返回给계산机软件,达到검색设备的目的。
2. 계산机软件向设备的 1092 포트보내기 UDP 修改매개변수命令,达到修改设备매개변수
的目的。
网口修改매개변수的详细介绍可以参考《卓岚联网产品 UDP 管理포트프로토콜》文
档。也可以直接使用 14 设备管理函数库的设备管理函数库来实现。
14. 设备管理函数库
该功能是是适合于需要将设备管理功能통합到用户自己软件中的用户使用
的。
所述的“UDP 管理포트프로토콜 ”已经통합在设备管理函数库 ZLDevManage 里 面了。这是一个 DLL 的 windows 平台的개발库,可以被 VC 、VB 、Delphi 等各 种개발도구调用。
提供有详细的 API 인터페이스介绍문서和 VC 调用 Demo案例。可以实现设备的搜
索、매개변수修改、P2P 功能调用等。
可以从卓岚官网获得개발库:在
http://zlmcu.com/download.htm页面寻找“设 备管理函数库 ”。详细可以参考《卓岚 WinP2p 和设备管理개발库》
15. 시리얼 포트修改매개변수
用户可以通过向시리얼 디바이스 서버的시리얼 포트보내기指令的방식읽기매개변수、设置매개변수。适 合于选择芯片或者模块级别的产品通过시리얼 포트控制和설정的用户。可以设置的参 数包括:IP 주소、통신 속도、设备名称、工作모드等。新的매개변수设置完毕后可以 通过시리얼 포트指令重启시리얼 디바이스 서버。
卓岚시리얼 포트指令有如下的特点:
1. 시리얼 포트指令采用 10 个바이트的데이터前导码,所以无需通过另外的설정引脚的拉 低拉高来区分是通讯데이터还是命令,也无需进行命令모드和通讯모드的切
换,使用更加灵活方便。
2. 命令集包含有저장매개변수、不저장매개변수、重启设备等多种命令형식。
3. 可以实现多种적용,比如읽기시리얼 디바이스 서버的 MAC 주소,比如修改시리얼 포트服务 器的工作모드当从 TCP 服务器전환到 TCP 클라이언트모드时,可以主动연결服 务器;当从 TCP 클라이언트전환到 TCP 服务器时可以断开和服务器的연결。
시리얼 포트修改매개변수的详细操作方法请参考:《시리얼 포트修改매개변수及硬件 TCPIP 프로토콜栈》
16. 远程设备管理
所谓远程设备管理是指通过 ZLVircom软件能够对设备进行维护和管理,包 括重启设备、修改매개변수、업그레이드固件。该功能适合于通过 ZLVircom进行设备管理
的用户。
对于 ZLVircom 软件,只要能够在设备列表中找到这个设备就可以进行远程
管理。对设备的远程管理分为如下几种情况:
1. 自动검색: 设备和계산机同一个交换机下,此时无论是否在同一个网段,计 算机上的 ZLVircom검색设备방식是:ZLVircom 보내기广播查询所有的设备 收到查询后都将自己的매개변수回复给 ZLVircom 도구。此方法一次性검색所有
的设备。

图 37 自动검색
2. 手动추가:分为两种情况:

图 38 手动추가
a) 大型路由器分割네트워크:在一些大型네트워크中,广播包被路由器所分割,从 而广播包无法到达设备端,但是 ping 设备 IP 都是通的。此时一般需要 手动추가来解决。手动추가的方法是在“设备管理 ”对话框中클릭“手
动추가 ”추가首尾 IP 即可对设备进行逐一的查询。
b) 公网服务器查询内网设备:시리얼 디바이스 서버在内部네트워크且作为 TCP 服务器模 式,zlvircom 在公网 IP 的服务器上。此时需要在设备所在的네트워크的路由 器上做一个 1092 的 UDP 的포트映射,映射到设备所在的 IP ,然后 zlvircom 手动추가这个设备,IP 是设备端的公网 IP。
3. TCP 클라이언트:设备作为 TCP 클라이언트的时候,会向目的 IP(116.15.2.3)的 4196 포트发起 TCP 연결。等연결建立后会自动每个保活定时时间向目的포트(这 里是 4196)的 UDP 포트(注意不是 TCP 포트)보내기自己的매개변수系统,从而 能够让 zlvircom 在这台계산机(116.15.2.3)上能够검색到设备。如果目的端 口不是 4196 则需要修改 zlvircom 的默认매개변수수신포트,方法是修改菜单/配 置/软件설정/默认监听포트,之后启动 zlvircom 如果弹出 TCP 포트冲突则不
用理会继续执行。

图 39 클라이언트
4. 定时보내기매개변수:即使处于 TCP 服务器방식的시리얼 디바이스 서버,也可以勾选“定时 보내기매개변수 ”功能,将每隔 5 分钟将매개변수보내기到目的 IP(这里是 116.15.2.3) 的目的포트。在这个服务器的这个포트수신매개변수的 zlvircom 可以管理这些设 备。

图 40 定时보내기매개변수
为了方便识别设备,如果需要进行远程管理的时候,请将设备起一个容易记 住的名字。
17. 固件업그레이드方法
ZLAN5143D 可以업그레이드各自的程序,但是不能够相互업그레이드程序。无论是自动 검색、手动추가还是 P2P 검색等방식在设备列表中找到的设备,都可以用此方
法进行업그레이드固件。
1 从卓岚获得 ZLSN2003 的固件文件,比如 1.539(2003).BIN。
2 在 ZLVircom 도구中,先검색到这个需要업그레이드的设备,然后进入设备매개변수编
辑对话框。首先클릭一次“重启设备 ”。

图 41 업그레이드버튼
设备重启后,用同样的方法再검색到这个设备,再次进入这个对话框。在对话
框的右下角클릭“업그레이드固件 ”버튼。

图 42 업그레이드버튼
3 如图 44 所示,选择“程序文件下载 ”单选项。在程序文件中,选择固件文 件。시리얼 디바이스 서버的 IP 주소部分已经自动填写好,无需再쓰기,模块유형/型 号已经自动选择好。然后클릭下载。
上海卓岚信息科技有限公司

图 43 ZLSN2003 固件업그레이드方法
4 此时下载进度条开始走动,下载时间大概 30 秒左右。下载过程中会看到设 备的 ACT 灯闪烁,在下载的末尾时刻,看到 LINK 灯闪烁几下。然后程序 弹出“传输完毕 LINK 灯闪烁器件不要断电 ”的提示框。注意:这里只是传 输完毕,쓰기 flash 过程需要 3 秒左右,此时 LINK 灯会闪烁,在这个期间 请不要断电。
5 下载完毕后一般程序会自动重新启动,一般无需断电。看到运行指示灯闪烁,
如果没有自动重新启动,请 LINK 灯闪烁정지 30 秒以上,重新上电。
6 Web 설정界面更新:固件업그레이드后模块内部的설정网页也需要更新,否则无法 再通过 Web 설정,但是不影响通讯。无需web 설정的也可以不下载网页。 下载 Web 的方法是:如图 44 所示,将“程序文件 ”下载모드改为“ 网页目 录下载 ”。并且选择本地网页所在根目录为需要下载的网页文件所在目录(该 目录可以从卓岚获得),클릭下载,将本地网页目录下的所有文件下载到设
备内部的文件系统上。
上海卓岚信息科技有限公司

图 44 ZLSN2003 web 업그레이드方法
7 注意:
7. 1 如果提示下载失败,并不会损坏器件,请重新开始下载即可。另外下载 末尾,LINK 灯闪烁时,请勿断电,否则器件将会损坏。
7.2 通过 ZLVircom 보기固件버전号,可以知道新的 firmware 是否已经下载 成功。

图 45 级完毕后보기固件버전
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