串口转网口通讯失败：波特率数据位配置误区

串口转网口的设备现在用得很多，老仪表、老PLC、收银机、门禁控制器，只要设备上有个RS232或者RS485口，接个串口服务器就能扔进局域网，上位机通过TCP/IP来访问。听起来很简单，但实际调试的时候通讯失败的情况多得很，而且排查起来往往绕了一大圈，最后发现就是几个参数没对上。

一、串口参数这个东西，错一位都不行

串口通讯有几个基本参数：波特率、数据位、停止位、校验位。这四个参数两端必须完全一致，差任何一个，数据就是乱的，或者根本收不到。

听起来是常识，但实际上出问题的频率高得出乎意料。原因是串口参数的默认值各家不统一。有的设备出厂默认9600，8N1；有的是19200，8E1；还有些老设备是7位数据位加偶校验，这种配置现在不常见，很多人压根没想到数据位还能设成7。串口服务器这边如果没有按照从机设备的实际参数配置，两边就是鸡同鸭讲。

最坑的情况是设备手册写的是默认参数，但实际出厂的时候被改过，或者现场之前有人动过配置没有记录。所以拿到一台不熟悉的设备，第一步不是猜参数，是去找它的实际配置，要么查手册、要么用串口调试工具把所有常见波特率挨个试一遍。

二、波特率不匹配的典型表现

波特率差得多，比如一边9600一边115200，基本上什么都收不到，或者收到一堆乱码，这种情况还好判断。

更难搞的是波特率接近但不完全一样。RS232/485的波特率有一定容忍范围，通常允许±2%～5%的偏差。但如果两端都使用内部晶振产生波特率，晶振本身有误差，加上温度漂移，两边实际波特率可能相差超过容忍范围，在通讯量小的时候看不出来，数据多了或者帧比较长，累积误差就导致停止位判断错误，出现偶发性丢包或者误码。这种问题不稳定，时好时坏，排查起来特别费时间。

三、数据位和校验位的坑

数据位7和8的区别，很多人没注意过。ASCII码只用了7位，早期的串口通讯很多用7位数据位，剩下一位留给校验。现在的设备大多数用8位数据位，但老仪表、老电表、老门禁系统里，7E1（7位数据位、偶校验、1位停止位）的配置并不少见。

串口服务器默认一般是8N1，遇到7E1的设备就直接不通，改一下数据位和校验位设置就好了，但前提是你得知道对方是什么配置。

校验位这个东西也有容易搞混的地方。奇校验（Odd）和偶校验（Even）概念上很简单，但有些软件界面上的标注方式不一样，有写O/E的，有写Odd/Even的，也有些国产设备软件翻译有问题，奇偶标反了。建议配置完之后发几个测试帧验证一下，别光看参数对上了就以为好了。

四、串口服务器本身的配置逻辑

串口转网口的设备，除了串口参数之外，网络侧的配置也有几个容易出错的地方。

工作模式是第一个。串口服务器通常支持TCP Server、TCP Client、UDP几种模式。上位机软件如果是主动发起连接，串口服务器应该设成TCP Server，监听一个端口等待连接。如果串口服务器要主动连接某个服务器，就要设成TCP Client，填目标IP和端口。这两个模式搞反了，连接根本建立不起来，抓包才能看出来问题在哪。

虚拟串口这个坑也踩过不少次。有些上位机软件只支持本地串口，不支持TCP直连，所以要在电脑上安装虚拟串口驱动，把TCP连接映射成一个COM口，软件看到的还是串口。虚拟串口的波特率设置很多人以为无所谓，因为"反正走的是网络"，其实不是。虚拟串口驱动和串口服务器之间的协商，有些产品还是会用到波特率参数，设错了照样不通。具体要看串口服务器厂家的说明，不同产品行为不一样。

五、流控这个参数别忽略

硬件流控（RTS/CTS）和软件流控（XON/XOFF），大多数场合用不到，但偶尔会遇到必须开流控才能正常通讯的设备。问题是，如果设备那边开了流控，串口服务器这边没开，或者接线的时候RTS/CTS没接，设备发送方会一直等对方的允许信号，数据就卡死在那里，看起来像完全没有响应。这种情况在RS232连接里比较常见，RS485一般不涉及流控。

排查方法是先把两边的流控都关掉，测试能不能基本通讯，排除其他参数问题之后，再考虑流控的因素。

L-com 串口RS485/422/232光纤转换器

六、实际排查的顺序

遇到串口转网口通讯失败，比较有效率的排查顺序是这样的：先确认网络连通性，ping一下串口服务器，确认TCP连接能建立，排除纯网络问题。然后用串口调试工具直接接串口设备，绕过串口服务器，确认串口设备本身是正常工作的，同时把实际的串口参数确认清楚。再按照确认的串口参数配置串口服务器，重新测试。如果还是不通，抓一下TCP数据包，看数据有没有到达、内容是不是正确，再回头对照协议文档检查上层的Modbus或者其他协议有没有问题。

串口服务器设备本身的质量对通讯稳定性也有影响，L-com具备各种品类的工业级的串口转以太网产品，行业认证，一件起发，在参数支持范围和工业环境适应性上有明确规格标注，适配需要在复杂工业环境中部署串口转网口的各类方案。

七、快问快答

Q：波特率对上了还是乱码，最可能是什么问题？

A：大概率是数据位或者校验位没对上。8N1和7E1收到的内容会完全不同，用串口调试工具把原始十六进制数据抓出来，对照正确帧格式，基本上能判断是哪个参数出了问题。

Q：串口服务器配置好了，上位机软件就是连不上，怎么排查？

A：先用telnet或者网络调试助手手动连串口服务器的IP和端口，看TCP连接能不能建立。能建立说明网络和串口服务器没问题，问题在上位机软件的配置。连不上就查防火墙、IP地址、端口号是否正确，或者串口服务器的工作模式设置有没有问题。

Q：同样的配置，有时候通有时候不通，怎么回事？

A：这种不稳定的情况，常见原因有几个：波特率偏差在临界值附近、线缆质量差导致偶发误码、串口服务器的TCP连接超时断开没有自动重连、或者现场有间歇性干扰。用抓包工具记录一段时间的数据，看故障发生时的具体表现，比盲猜有效率多了。

Q：Modbus RTU转Modbus TCP，功能码和寄存器地址要改吗？

A：功能码不需要改，Modbus RTU和Modbus TCP的功能码是一样的。寄存器地址也不需要改，串口服务器做的是透明转换，只是把串口帧包进TCP里传输。需要注意的是Modbus TCP有自己的MBAP报文头，如果上位机软件直接发RTU帧过来，串口服务器不一定能正确处理，要看设备是否支持RTU over TCP模式。

审核编辑 黄宇