网络接口是工业路由器用来实现设备互联的基础接口,常见的有以下几种:
1. RJ45 Ethernet接口:这是标准的有线网络接口,一般分为LAN口和WAN口两种。LAN口用于连接内部网络设备,工业路由器通常有4个以上LAN口。WAN口用于连接外部网络,如接入广域网,每台路由器只有一个WAN口。
2. SFP光纤接口:SFP接口可以插入光模块,实现光纤链路接入,传输距离和速度都优于传统铜缆网络。常用的光模块有1000M、10G、25G等。采用光纤接口可以实现不同地点的网络互联。
3. WiFi接口:工业路由器也会集成WiFi功能,通过配置SSID和密码,可以让其他设备无线访问该网络。设置安全机制可以保护网络安全。WiFi适用于有线网络难以覆盖的场所。
4. Cellular接口:工业路由器会提供3G/4G/5G的蜂窝网络接口,可以通过SIM卡上网,无需其他网络基础设施,使用灵活方便。并可以提供故障备份功能。
第一类是有线网络接口
提供设备互联的有线数据链路。最常用是RJ45的以太网接口,包括LAN口和WAN口。LAN口有4个以上,组成内部网络;WAN口只有1个,接入外部广域网。另一个网络接口是SFP光口,用于插入光模块打造光纤网络。光口速率快,传输距离远,适合现场环境恶劣的应用场合。
举例来说,在车间内部构建局域网,可以使用路由器的多个LAN口将各个车间的设备互联起来;使用单个WAN口接入总部办公网络,实现数据的互通。
第二类是无线网络接口
包括WiFi和3G/4G等Cellular网络接口。工业路由器集成WiFi功能,可以配置无线网络,让设备无线访问。设置加密和密码可以保护网络安全。Cellular 3G/4G接口通过SIM卡上网,使用灵活方便,可以作为备份链路。
例如,在一个采矿井下需要建立临时网络,但布线困难,这时就可以使用工业路由器的WiFi功能创建无线覆盖。通过设置密码保护,避免非授权设备访问,保证网络安全。
串口接口是用于连接串口设备或工业控制系统的,工业路由器提供以下串口:
1. RS232串口:这是最常见的串口,用于短距离点对点通信,可以连接各种串口设备,通信距离一般只有15米左右。
2. RS485串口:RS485支持串口设备的多点连接,通信距离可以达到1200米,非常适合工业现场。支持精确控制各节点设备。
3. RS422串口:RS422也支持多点连接,是RS485的升级版本,可传输距离更长达到1800米。速率也更高,适合场地范围更大的应用。
串口接口,包括RS232、RS485和RS422三种,主要连接串口设备或工业控制系统。RS232串口用于近距离串口通信,可以连接各种串口设备,应用广泛。RS485串口支持多点连接,传输距离达1200米。RS422串口是RS485的升级,传输距离达1800米,速率更高。
如果需要远程监控多个采油井的传感器数据,就可以利用RS485串口的远距离多点功能,只使用一根线缆就可以准确收集多个井下节点的采集数据。
用于传输音频和视频信号,这些接口并不常见,但也用于某些行业的专门应用:
1. HDMI接口:传输未压缩的高清视频和多声道音频信号。画质好但要求带宽大。
2. DisplayPort接口:也用于传输视频和音频,比较新且兼容性强的数字接口。
3. 3.5mm音频接口:用于输入和输出模拟音频信号。
音视频接口,包括HDMI、DisplayPort和3.5mm音频接口。这类接口不常见,但也用于专业的音视频传输应用。HDMI可以传输高清音视频,DisplayPort兼容性强;3.5mm音频接口可以输入输出模拟音频信号。
在进行远程视频监控时,HDMI接口可以传输高清无压缩视频,确保图像质量。3.5mm音频接口可以采集现场声音。
总线接口允许将支持对应总线协议的多种外设连接到路由器上,如:
1. USB接口:超级常见的串行总线接口,可以扩展各种功能,如3G/4G模块、存储等。
2. CAN总线接口:用于连接汽车电子网络和其他工业控制设备。
3. Modbus接口:Modbus是工业领域通用的串行通信协议,广泛应用于工业设备的串口连接。
4. Profibus接口:是一个开放的现场总线标准,在工业制造和过程行业广泛使用。
总线接口,用于连接支持对应总线协议的多种外设。包括USB接口、CAN总线接口、Modbus接口和Profibus接口等。USB接口的使用非常灵活,可以挂载4G模块实现无线网络访问;也可以接入U盘扩展存储,用于保存日志或配置文件等。
提供外部存储扩展功能的接口类型:
1. SD卡插槽:可插入SD卡来扩展存储空间,用于存储日志、配置文件等。
2. mSATA接口:可以连接mSATA固态硬盘,获得大容量稳定的存储。
3. SATA接口:可以连接2.5英寸的硬盘,实现最大容量的存储扩展。
存储扩展接口,提供外部存储的扩展。包括SD卡插槽、mSATA接口和SATA接口三种。SD卡插槽可以插入SD卡扩展存储。mSATA接口可以连接mSATA SSD获得大容量稳定存储。SATA接口可以挂载2.5英寸移动硬盘,获得最大容量扩展。
例如需要长时间存储高清视频监控记录,可以通过工业路由器的SATA接口,挂载高容量移动硬盘,获得大容量的稳定存储空间。
1. GPIO接口:通用的数字输入/输出接口,可以连接各种传感器或执行输出控制。
2. DIO接口:提供额外的数字量输入/输出控制位。
3. AIO接口:模拟量输入接口,可采集各种传感器的模拟量信号,如温湿度。
4. 继电器接口:提供电源控制线圈,可以驱动较大的负载。
5. M-Bus接口:用于连接热量、水量、燃气等表计,采集计量数据。
6. PoE接口:可以为连接的设备提供电源供电。
7. DC端子:工业级的直流大功率电源接口。
8. SMA天线接口:用于连接外置的LTE天线,改善信号。
9. 按键和指示灯:简易的人机交互接口。
10. Console端口:用于调试终端命令行连接。
其他常用接口,包括GPIO、DIO、AIO、继电器、M-Bus、PoE、DC端子、天线接口、按键指示灯等。GPIO是通用数字IO,用于连接传感器和执行设备。DIO提供额外数字控制位。AIO接口采集模拟量信号。继电器接口驱动大功率设备。M-Bus接口连接计量设备。PoE接口供电。DC端子是大功率电源输入接口。SMA天线接口用于连接外置LTE天线。按键和指示灯用于人机交互。Console端口用于命令行调试访问。
M-Bus接口可以用于采集公寓大楼内每户的水电热计量数据,并通过工业路由器传输到管理中心,实现智能用能监测。
以上对工业路由器的各常见接口类型进行了概述,不同接口各有用途,合理选型和应用能发挥工业路由器最大的作用。掌握这些接口的功能对使用和管理工业设备网络非常重要。如有疑问,欢迎留言讨论。
