HGM4010網(wǎng)絡協(xié)議轉換模塊技術手冊

1、HGM4010網(wǎng)絡協(xié)議轉換模塊技術手冊2007-7-20目 錄一模塊的主要性能特點：3二型號列表：3三外形及接線說明：41.HGM4010外形：42.接線說明：4ØHGM4010系列模塊的電源和UART接口4ØHGM4010系列模塊的以太網(wǎng)接口5四模塊硬件跳線設置61.模塊主板全局圖62.UART的波特率的設置63.UART的接口類型設置7五模塊的嵌入方式81直接嵌入到現(xiàn)有的產(chǎn)品中82嵌入到專用網(wǎng)絡中93其他應用方法9六HGM4010的以太網(wǎng)參數(shù)設置111.安裝NETRCM-9100系列模塊設置程序11.運行上述設置程序的安裝11.保持默認路徑點擊安裝11.文件釋放完成12

2、.安裝完成122.設置程序的使用12七HGM4010系列模塊的參數(shù)選擇方法141.UART波特率的選擇142.模塊的局域網(wǎng)參數(shù)的選擇143.使模塊之間可以自動的互相連接154.實例應用分析15網(wǎng)絡協(xié)議轉換模塊技術手冊以太網(wǎng)協(xié)議、TCP/IP協(xié)議轉RS485HGM4010系列模塊是一種支持以太網(wǎng)協(xié)議、TCP/IP協(xié)議與URAT協(xié)議互相轉換的智能模塊。UART的輸入、輸出形式具體有：半雙工RS485等。其網(wǎng)絡口支持10M速率，UART口支持2400115200的速率。本模塊的工作模式有：透明工作模式、命令工作模式、用戶定制的工作模式。模塊內置看門狗，抗干擾能力強，適用于工業(yè)現(xiàn)場。一 模塊的主要性能

3、特點：l 以太網(wǎng)口速率：10M；l UART口速率：2400bps115200bps；l 內置緩沖：32K；l 網(wǎng)絡協(xié)議：IEEE802、TCP/IP、UDP/IP、ICMP、ARP；l UART協(xié)議：8位數(shù)據(jù)、1位停止、無校驗位；l 可以使用網(wǎng)絡口通過UDP/IP協(xié)議查看、修改模塊的內部參數(shù)（本公司提供相應的函數(shù)庫）；l 本模塊需要DC12V供電。二 型號列表：表1（HGM4010系列模塊選型表）型號工作方式注釋HGM4010A透明工作方式模塊接入網(wǎng)絡上電之后會自行連接目標主機并將UART接收到的數(shù)據(jù)打包發(fā)送到主機，并且將主機發(fā)送來的數(shù)據(jù)解包還原到UART口。HGM4010B命令工作方式模塊

4、接入網(wǎng)絡上電之后會自行查找網(wǎng)關，并等待從UART口傳來的命令和數(shù)據(jù)。命令支持我公司自定義的指令，經(jīng)用戶定制可以支持標準的AT指令集。HGM4010C用戶定制工作方式本工作方式是為特殊用戶定制的，例如：為用戶做特殊的加密、解密工作；網(wǎng)絡地址轉向；網(wǎng)絡監(jiān)視控制報告等等；方便特殊用戶的OEM開發(fā)。三 外形及接線說明：1. HGM4010外形：圖1上圖中左邊為電源和UART信號的可插拔接線端子。上圖中右邊是以太網(wǎng)接口。具有UpLink和HUB的接口。具體描述見下文。2. 接線說明：Ø HGM4010系列模塊的電源和UART接口下圖是HGM4010系列模塊的一組接線端子：圖2上圖從左到右依次是

5、485A;485B,GND;GND。下表是每一個腳的說明：表2端子標號功能特點VDD+5V供電，精度±10穩(wěn)壓濾波電源供電485A/標準485總線的A端或是標準422總線接收的A端最大節(jié)點數(shù)128，通訊有效距離1200米。485B/標準485總線的B端或是標準422總線接收的B端最大節(jié)點數(shù)128，通訊有效距離1200米。GND電源、通訊公共地線注：。Ø HGM4010系列模塊的以太網(wǎng)接口下圖是HGM4010系列模塊的以太網(wǎng)接口圖3上圖有兩個以太網(wǎng)網(wǎng)線插座解釋如下表：表3插座標號功能及使用說明HUB用于連接HUB或是以太網(wǎng)交換機注：網(wǎng)口速度10M；UpLink與HUB口實際上

6、是互倒的，用戶可以靈活選用，且同時只能使用一個端口。四 模塊硬件跳線設置1. 模塊主板全局圖以下是模塊的主板的布局圖：圖42. UART的波特率的設置下圖是在主板上的跳線J6：圖5上圖中的紅圈中是跳線的標號為J6。J6跳線說明（短路為1，開路為0）：跳線的右邊有一條豎的粗線，表示是位置1即高位我們用D3表示。所以上圖中從左至右為：D0,D1,D2,D3。表4D3D2D1D0波特率*X0009600X0012400X0104800X0119600X10019200X10138400X11057600X111115200注：*為出廠缺省設置波特率在38400以上只能保證間斷小數(shù)據(jù)的傳輸。設置新的波

7、特率后模塊要重新上電。3. UART的接口類型設置下圖是在主板上的跳線J3：圖6上圖中從左至右的腳標號是1，2，3，4，5。通過J3的設置可以選擇UART的接口類型為：RS232、RS485或是RS422標準的通訊協(xié)議。J3的設置表在主板上的印刷層表示，如下圖：圖7該表在主板的正中間。標出的數(shù)值是要短路的跳線腳。五 模塊的嵌入方式（為使描述簡單以下只描述RS485的控制子網(wǎng)。以下描述同樣適用于RS422的控制子網(wǎng)）1 直接嵌入到現(xiàn)有的產(chǎn)品中在不改動現(xiàn)有設備和子網(wǎng)的前提下直接嵌入NETRCM-9100模塊，使通訊、控制的距離延伸。例如下面是一個簡單的使用一個主機控制一系列被控設備的網(wǎng)絡拓撲結構圖

8、8下面是將NETRCM-9100模塊加入其中的網(wǎng)絡拓撲結構：圖9這樣可以很輕松的完成模塊的嵌入工作，實現(xiàn)被控設備的上網(wǎng)。使控制更靈活。圖9中主控計算機A通過RS232口連接的模塊A被設置為與另外一個在網(wǎng)絡上的模塊A建立默認的連接，這個連接的工作會在模塊一上電就開始互相建立TCP/IP連接，一旦連接建立成功將會一直保持。同樣的兩個模塊B之間也有這樣的關系。所以主控計算機A可以控制A網(wǎng)中的被控設備，同樣的主控計算機B也可以控制相應的設備，就如同沒有這個以太網(wǎng)一樣的操作。這種方法不需要改變任何的現(xiàn)有的設備的驅動或是設置及軟件硬件協(xié)議。它的好處是顯而易見的。例如：可以通過同樣一條以太網(wǎng)控制多個RS48

9、5網(wǎng)絡；可以實現(xiàn)遠程監(jiān)視和控制。2 嵌入到專用網(wǎng)絡中這里介紹的一種使用方式是上述方案的改進，目的是為了提高網(wǎng)絡的可用性和系統(tǒng)的成本，有利于網(wǎng)絡的優(yōu)化。但是這種方法需要改變上位機監(jiān)控的軟件的RS232接口部分。我公司提供相應的接口函數(shù)庫和實例代碼，使用方便。圖10這種控制方法可以免去一個模塊和一臺主控計算機，使成本降低?？梢允褂脙膳_計算機分別控制兩個RS485網(wǎng)絡，也可以只使用一臺計算機或任意一臺計算機控制這兩個RS485網(wǎng)絡，或是更多的RS485網(wǎng)絡。在降低成本的同時只需要改動相應的軟件接口就行了。其優(yōu)點在網(wǎng)絡拓撲結構更復雜的場合下顯得更加突出。3 其他應用方法HGM4010系列模塊可以使用于

10、其他定制場合的應用，例如：需要專門加密的數(shù)據(jù)傳輸、需要登陸訪問的數(shù)據(jù)采集、需要跨越網(wǎng)關的連接、電子郵件功能等等。圖11六 HGM4010的以太網(wǎng)參數(shù)設置使用本模塊應用到系統(tǒng)中之前需要擬定系統(tǒng)網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲圖，在擬定網(wǎng)絡結構之后就可以最大限度的合理的使用模塊的資源、分配網(wǎng)絡資源。使用本公司提供的設置程序可以進行網(wǎng)絡參數(shù)的設置。設置程序的安裝：具體設置步驟如下：1. 安裝HGM4010系列模塊設置程序安裝步驟如下：1. 運行上述設置程序的安裝圖122. 保持默認路徑點擊安裝圖133. 文件釋放完成將會在C:HGM4010目錄下有三個文件，如下圖所示：圖144. 安裝完成手動添加桌面快捷方式。2.

11、設置程序的使用準備工作：連接模塊的電源、以太網(wǎng)線；將用于設置模塊的計算機接入網(wǎng)絡，或直接與模塊的網(wǎng)口相連。計算機網(wǎng)絡參數(shù)的設置方法參見“NETRCM-9100系列模塊的參數(shù)選擇方法”一章。運行NETRCM-9100Set.exe程序1. 歡迎畫面圖152. 用鼠標點擊該畫面，進入主程序界面如下所示：圖16圖中：模塊設備列表，可以同時在網(wǎng)絡上掛接多個設備。但是每一個設備的MAC地址和IP地址不同。其中MAC地址是出廠設置的全球唯一的序列號，表明以太網(wǎng)網(wǎng)卡的地址。IP地址是可以重新定義的；：重新搜索模塊按鈕，可以刷新當前網(wǎng)絡上連接的模塊設備；：清除設備列表按鈕，清除列表；：該按鈕可以將本程序隱藏到

12、后臺的系統(tǒng)任務欄。如下圖所示的圖標：圖17或是用鼠標左鍵單擊圖17所示圖標，也可以用于切換隱藏和顯示主窗口。使用鼠標右鍵單擊圖17所示圖標，可以彈出菜單，如下圖所示：圖183. 設置模塊參數(shù)用鼠標右鍵單擊模塊設備列表的一個設備行，會彈出菜單，如下圖所示：圖19選擇“設置參數(shù)(Y)”菜單，將彈出如下對話框：圖20除了網(wǎng)卡地址不能重新定義以外，其他的參數(shù)均可重新設置，但是必須保證輸入的字符的格式的正確性。更改參數(shù)之后，點擊“設置”按鈕，程序會自動進行設置，并刷新設備列表。七 HGM4010系列模塊的參數(shù)選擇方法（本文主要針對HGM4010A模塊的使用進行介紹。其他系列產(chǎn)品參閱相關文檔）1. UAR

13、T波特率的選擇UART的通訊速率只需要根據(jù)連接到模塊的UART口上的設備匹配。可以和對方模塊及計算機的設置無關。設置方法參見前文介紹。2. 模塊的局域網(wǎng)參數(shù)的選擇模塊的IP地址的選擇需要了解當前網(wǎng)絡的拓撲結構或是網(wǎng)絡設置，一般分兩種情況：第一種：單機網(wǎng)卡連接模塊的。這種連接方法基本上沒有什么網(wǎng)絡拓撲結構可言，所以設置非常簡單。推薦使用：計算機設置為手動分配IP地址，并將計算機的IP地址設置為：“192.168.0.1”、計算機的子網(wǎng)掩碼（Mask）設置為“255.255.255.0”、網(wǎng)關IP地址設置為“192.168.0.1”；再將模塊的IP地址分配在“192.168.0.2”“192.16

14、8.0.254”之間的任何一個即可。然后將模塊的子網(wǎng)掩碼（Mask）設為“255.255.255.0”，網(wǎng)關IP地址設為“192.168.0.1”。這樣就完成了設置工作。第二種：用于控制的計算機在一個已有的以太網(wǎng)中。這時候就要有一定的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡設置經(jīng)驗的人進行設置。一般來說可以按照如下方法進行設置：首先，查看記錄本網(wǎng)段的網(wǎng)關地址，例如是“192.168.1.1”。然后，查看本網(wǎng)段的子網(wǎng)掩碼（這兩個參數(shù)在同一個網(wǎng)段內的計算機上應該都是一樣的）例如為“255.255.255.0”。最后查找一個沒有用到的IP地址，它的范圍應該是：“192.168.1.2”“192.168.1.254”之間的。將它

15、設置為模塊的IP地址。再將剛才查到的網(wǎng)關地址和子網(wǎng)掩碼設置給模塊，就完成了模塊的設置。最后，模塊的端口地址的設置也是關鍵，模塊會用設置的這個端口連接目標主機的這個端口，并且接受遠程主機向這個端口的連接請求。這個參數(shù)的選擇要保證互聯(lián)的模塊和計算機、模塊和模塊的這個端口是相同的。如果是計算機和模塊用以太網(wǎng)通訊還須注意不要使用WINDOWS系統(tǒng)或其他應用程序已經(jīng)使用了的端口。3. 使模塊之間可以自動的互相連接使用這種設置才能在無人值守的情況下實現(xiàn)模塊的智能連接，以保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸。在設置模塊參數(shù)的對話框中我們可以看到最后一個參數(shù)是：HOST地址。這個地址是該模塊上電要主動建立TCP/IP連接的主機

16、或模塊的IP地址。這里如果設置為：“0.0.0.0”將不做主動連接，只是偵聽端口，準備被連接。4. 實例應用分析這里，我們分析一個實例來說明HGM4010模塊的使用及設置方法。我們使用圖9所示的網(wǎng)絡方案，另外在以太網(wǎng)的交換機或集線器上連接一臺控制主機或將計算機A或計算機B連入以太網(wǎng)用于控制。（以下簡稱用于控制模塊的計算機為主機，與計算機的RS232口連接的模塊稱作模塊xA；與RS485網(wǎng)絡連接的模塊稱作模塊x）假設設置：模塊A的IP地址為：“192.168.0.11”；模塊AA的IP地址為：“192.168.0.12”；模塊B的IP地址為：“192.168.0.21”；模塊BB的IP地址為：“192.168.0.22”；主機的IP地址設為：“192.168.0.1”；端口統(tǒng)一為：1024?，F(xiàn)在在不改動原有RS485網(wǎng)絡控制軟件的基礎上使用該系統(tǒng)。在主機上運行NETRCM-9