串口服务器通过将RS-232/485/422串口转换为TCP/IP网络接口，485转以太网提供了串口转网络的功能，实现了RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口之间的双向透明数据传输。从而使串行设备具有直接TCP/IP网络接口功能，并与网络相连进行数据通信，极大地扩大了串行设备的通信距离。

灵活配置两种工作模式：1）客户机工作模式：即客户机主动发起与其他网络设备的TCP连接的串口服务器，适用于串口设备主动连接主设备。2）服务器端工作模式：串口服务器等待其他网路装置发起TCP连结，适合于被动接受或传送资料，完全受其他装置控制的串行装置。

可以适用于各种现场情况的三种通信方式：1）点到点的串行通信方式：串行服务器成对使用，客户端与服务器之间TCP连接的启动/建立，使两个串行设备能够通过TCP/IP网络透明地直接传输数据。2）虚拟串口通信方式：在计算机上建立一个或多个虚拟串口，连接到串行程序，通过网络对一个或多个串行服务器进行管理，从而使连接的串行设备能够与计算机交换数据。2）在WINSOCKET通信模式：计算机上的网络程序或直接基于WINSOCKET的通信设备通过TCP直接连接到串口服务器，使其能透明和双向地与相应的串口设备进行数据传输。

我们都知道隔离肯定比不做隔离要好，但是需要压缩成本的时候不得不考虑，是不是一定要加隔离。毕竟加隔离成本大幅度飙升。起码的一个隔离电源7-10块，有些自带隔离电源的芯片甚至要20-30的样子。这个钱到底能不能省下来？我们下面来说说必须加隔离的三个原因。

一、设备及人身安全——高压的影响

串口用于设备之间的通信，很多时候，研发人员根本不知道客户拿自己的设备与什么类型的设备通信，万一对方是一个利用几块钱的阻容降压原理将220V降压到12V，与电网完全没有隔离，测试、调试、使用就会非常危险，或者是高压设备绝缘损坏，串口线上带高压，就会威慑设备和人身的安全。

二、远端接受异常——电势差的影响

许多实际应用中，通信距离可达几千米，节点之间的距离很远。设计者常常直接将每个节点的参考地接于本地的大地，作为信号的返回地，看似正常可靠的做法，实际的大地并不是理想的“0”电位，大地也是导体，也存在阻抗。当大的电流流过大地时，流过电流的大地两端也会存在电势差。

三、数据异常，器件损坏——地环路的影响

既然节点之间的大地存在电势差，那直接用一根线将两个节点的地再连起来不就可以了?大错特错!这样做只能使情况更加严重，这根长长的导线会与大地形成一个极大的地环路!相信大家在学生时代就知道，一个闭合线圈在变化的磁场里面就会产生电流。50Hz的交流电力线、大型电机等，都是交流磁场的来源，若总线靠近或经过这些地方，地环路就会产生电流高达数安培甚至上百安培。电流流过地环路产生的共模电压就会影响总线的正常通信，除了稳定的磁场来源，一些电力线的浪涌、雷击、高频噪声等瞬态干扰都有可能被这个巨型的“环形天线”拾取，并造成通信异常。

3.总结

通过上面三个原因我们可以知道当我们同事具备以下三个条件的时候可以省掉隔离电路：

1.保证我们的设备不会接到有可能高压的设备或者有高压短路风险的场景。

2.保证串口的布线不要超过100米。

3.保证现场没有强磁、强电、大功率的设备。

首先说一下CAN信号，can一般有两个线，can高和can低;can信号是差分信号，正常去测量can高和can低的时候都是2.5V的电压;当有信号的时候，我们用差分的示波器去去测量can高和can低，会发现是0 1 0 1的折现信号，因为差分示波器已经将can高和can低的差做了处理;

原理是：没有can信号的时候，我们can高和can低的电压差值为0;当有信号的时候，我们测量can高和can低会有一定的电压差，如果差值大于0，那么这个时候就置1，说明有信号;如果差值为0，那就置0，说明无信号;

按照规定can有三个线，can高，can低，和can地线，但是一般can地线作用不大，也就一般不用。

串口信号，有三个线，一个接受，一个发送，一个地线;串口信号也是0 1 0 1的表示; 接受端和地线形成一个读取信号;发送端和地线形成一个发送信号;

那么我们可以用串口模拟一个pwm波;

目前主流的模拟信号来源一般是用数字信号去生成一个模拟信号。

1、抗干扰能力强。作为一种主要应用在工业项目上的总线系统，CAN网面临的干扰比起以太网来说要严重得多。因此，CAN网在设计上就采用了差分电压传输信息的模式，同时集成了CRC错误校验机制。也就是说，如果总线中连接的某个节点出了问题，它胡乱的发送错误数据，其他的节点会主动地进行屏蔽，而这个出问题的节点也会主动地退出总线通讯，避免错误的进一步扩散。相较而言，以太网可能早就被干扰崩了。

2、CAN总线进行收发数据的时候，基本上没有什么延迟性。这里所说的延迟，不是人感觉到的那种卡顿，而是精确到毫秒级别的延迟。有时候，以太网通讯可能会卡顿一下，然后释放数据，虽然间隔很短，但机器却能够敏锐的感觉到，那就有可能造成设备运行的混乱，进而影响整个生产流程。相比之下，CAN总线基本没有这个困扰。

1、直连方式

所谓直连就是将计算机上的网线口与串口服务器上的以太网口直接相连，该组网方式布线简单，可以实现较长距离传输，较长距离传输的实现。是因为从计算机到串口服务器的距离增大。网线的制作与一般的上网用的网线接线相同。通过虚拟串口管理软件将串口服务器上的串口映射为COM3、COM4等，便可像普通串口一样对其进行操作。对于串口服务器来说，如果将其TTL串口增加MAX485芯片就成为RS422或RS485，同样可以将其映射为COM3、COM4。等，所以对于上位机来说不管串口服务器以什么样的串口方式输出，其操作方式与对计算机自身的COM1、COM2口的操作方式一样，大大简化了上位机的编程工作量然而，串口服务器真正的优势以及价值的体现并不是表现在直连方式的应用上，将设备连接到以太网上是它重要的目的。

2、以太网连接方式

通过串口服务器将串口设备连接到以太网上，其接线方式非常简单，只需要将串口服务器连接到路由器或者交换机上即可，通过设置串口服务器的IP。地址(XUNWEI品牌的产品默认是动态获取DHCP打开的，可以自动获取IP地址)，就可使串口服务器成为以太网上的一个节点，从而使连接到该串口服务器的设备连接到以太网上，通过该组网方式能够将不同的设备，将不同形式的串口。(如TTL、RS232、RS485和RS422)，连接到以太网上，实现异构组网。该组网方式可以将整个公司的设备连接到网络上，在组网过程中，除了可以利用交换机和路由器扩展外，还可以利用工业以太网交换机，扩展不同型号的串口服务器，实现设备的灵活组网，工作人员可以分权限、分级别对设备进行监控，从公司领导、总工、技术负责人到普通操作员在自己的权限内都可以对系统进行监控，实现了网络资源的共享和对所有系统的集中管理，为网络制造技术搭建平台。

CAN总线作为现场总线的后起之秀，却被众多领域认为是zui有希望的总线，之所以会是这样，大部分原因是CAN总线和485总线之间存在着非常大的区别，接下来我们就一起来看一下两者之间有哪些区别。

1、485总线

485总线是一种半双工、全双工异步通信总线，是为了摆脱232总线的通信速率低和通信距离过短而产生的。485总线仅仅规定了驱动器和接收器的电气特性，却没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议，所以对于当时来说，是一种非常实惠、而且传输的速率相对比较高的总线。

2、CAN总线

CAN总线是一种双绞线，具有高抗干扰性，高速率性，更重要的是能够检测出来任何的错误。CAN总线具有通信能力的实时性、灵活性、传输距离远、可靠性成本低等优势，所以被认为是zui有希望的现场总线。

3、CAN总线与485总线比较

两者之间有很多区别，这里简单说其中一条，因为两种总线不同，通信协议也不同，CAN总线为标准CAN-bus协议，485总线为标准Modbus总线，重要的是485总线的后期维护成本非常的高。

正因为CAN总线有很多485总线不能攀比的地方，所以CAN总线被广泛的应用，甚至使用485总线通信的设备，也通过485转CAN模块，连接至CAN总线。

RS485是一个物理接口，简单的说是硬件。

MODBUS是一种国际标准的通讯协议，用于不同厂商之间的设备交换数据(一般是工业用途);

所谓协议，也可以理解为上面有人说的“语言”吧，简单的说是软件。

一般情况下，两台设备通过MODBUS协议传输数据：

早期是用RS232C作为硬件接口，(也就是普通电脑上的串行通讯口(串口));

也有用RS422的，也有常用的RS485，这种接口传输距离远，在一般工业现场用的比较多MODBUS协议又分MODBUS RTU，MODBUS ASCII和后来发展的MODBUS TCP三种模式

TCP三种模式：

其中前两种(MODBUS RTU，MODBUS ASCII)所用的物理硬件接口都是串行(Serial)通讯口(RS232，RS422，RS485)。

而MODBUS TCP则是为了顺应当今世界发展潮流，什么都可以用Ethernet网或Internet来连接，传送数据。所以又MODBUS TCP模式，该模式的硬件接口就是以太网(Ethernet)口了，也就是我们电脑上一般用的网络口了。

按对输入信号的处理，可以分为智能HUB、无源HUB、有源HUB。

智能HUB：智能HUB除具备有源HUB所有的功能外，还有网络管理及路由功能。在智能HUB网络中，不是每台机器都能收到信号，只有与信号目的地址相同地址端口计算机才能收到。

无源HUB：相较于其他两种它是次一级的，不对信号做任何的处理，对介质的传输距离没有扩展，并且对信号有一定的影响。连接在这种HUB上的每台计算机，都能收到来自同一HUB集线器上所有其它电脑发出的信号。

有源HUB：有源HUB与无源HUB的区别就在于它能对源信号再生，这样它就延长了两台主机间的有效传输距离。

按功能和结构分类，HUB集线器可分为底盘集线器、堆叠式集线器和未管理的集线器。

从局域网角度来区分，集线器可分为网络互联集线器、交换式集线器、端口交换式集线器、单中继网段集线器、多网段集线器。

PROFINET基于工业以太网，而PROFIBUS基于RS485串行总线，两者协议上由于介质不同完全不同，没有任何关联。两者相似的地方都具有很好的实时性，原因在于都使用了精简的堆栈结构。基于标准以太网的任何开发都可以直接应用在PROFINET网络中

对于PROFIBUS，数据传输的带宽zui大为12Mbps，对于PROFINET，数据传输的带宽为100Mbps。

对于PROFIBUS，数据传输的方式为半双工，对于PROFINET，数据传输的方式为全双工。

对于PROFIBUS，一致性数据zui大为32bytes，对于PROFINET，一致性数据zui大为254bytes。

对于PROFIBUS，用户数据的zui大为244bytes，对于PROFINET，用户数据的zui大为1400bytes。

对于PROFIBUS，12Mbps的zui大总线长度为100m，对于PROFINET，设备之间的总线长度为100m。

对于PROFIBUS，需要特殊的工具进行网络诊断，对于PROFINET，使用IT相关的工具即可。

对于PROFIBUS，总线上的主要故障来源于总线终端电阻不匹配或者较差的接地，而对于PROFINET，不需要总线终端电阻。

查看与光电转换器网络端口相连的交换机或其他设备端口是否配置正确，以及光电转器网络端口通信速率是否与交换机端口设置相符。