EtherNet/IP产品通信测试详解

EtherNet/IP产品通信测试主要包括以下几个方面的内容：

1.EtherNet/IP物理层测试

主要是测试EtherNet/IP产品单机的物理特性：

（1）确认使用公认的连接器。

（2）确认正确的指示灯操作和标签。

（3）有些设备无状态指示灯，如果有状态指示灯标签时，指示灯的显示必须正确。

2.EtherNet/IP一致性测试

（1）测试软件CIP Conformance Test-EtherNet/IP（tm）Protocol test。

（2）需要测试的对象：标识对象（0x01），信息路由对象（0x02），组合对象（0x04），连接管理（0x06），端口对象（0xF4），以太网链接对象（0xf5），TCP/IP对象（0xf6）等。

（3）实验室网络配置如图7-34所示。

图7-34 测试网络配置图

3.EtherNet/IP互操作性测试

EtherNet/IP互操作性包括网络互操作性测试、通用互操作性测试、系统互操作性测试。

（1）网络互操作性测试。该测试验证Ethernet/IP产品是否能够满足网络功能行为的最小要求。在进一步测试之前该测试必须成功通过。网络配置如图7-35所示。

图7-35 网络互操作性测试配置

测试步骤：

第一步：检验试品的以太网地址在设备外部可见，设备安装之后地址可以隐藏。

第二步：初始安装测试

1）在DHCP服务器上，为试品设置一个静态的MAC-IP的映射；

2）试品状态设置在自适应的“out-of-box”状态；

3）至少设置一个网络交换机端口为自适应速率和通信方式；

4）至少设置一个网络交换机端口为100Mbps和全双工通信；

5）至少设置一个网络交换机端口为10Mbps和半双工通信。

第三步：IP地址配置

1）试品上电；

2）运用一个数据包监测工具，检验试品在最初上电的时候是否发出一个BOOTP/DHCP请求；

3）检验试品是否获得DHCP服务器分配的预配置IP地址；

4）运用CIP工具，向试品发送一个CIP报文，使得IP地址永久地储存在固定内存里；

5）关闭DHCP服务器；

6）重复为试品供电；

7）检验试品是否保留了其IP地址（ping试品）。

第四步：速度和通信方式配置

1）使用交换机配置工具，确保试品正确地自适应其速率和通信方式；

2）设置试品为100Mbps和全双工方式；

3）将试品连接到100Mbps和全双工方式的网络交换机端口，循环供电；

4）使用RSLinx软件，运用RSWho发送一个使用广播UDP的标识报文，检验试品是否正确响应；(www.xing528.com)

5）设置试品为10Mbps和半双工方式；

6）将试品连接到10Mbps和半双工方式的网络交换机端口，循环供电；

7）使用RSLinx软件，运用RSWho发送一个使用广播UDP的标识报文，检验试品是否正确响应。

（2）通用互操作性测试。该测试验证Ethernet/IP产品是否达到互操作功能的最低要求。在进行进一步的测试之前必须要成功通过该项测试。网络配置如图7-36所示。

图7-36 通用互操作性测试配置

测试步骤：

第一步：初始测试安装。通过扫描器或测试工具，运用下列配置生成请求报文读取试品标识对象的属性。

1）使用“获得单个属性”命令，建立从参考扫描器的三个独立的网络接口到试品标识对象的两个独立的属性值的六个分开的并发的CIP传输3类连接。连接RPI为250ms，超时因子为4。

2）使用非连接的CIP报文访问标识对象的第三个属性。这个请求每500ms重复一次。

第二步：运行上述的测试配置2min，验证没有连接或响应超时。

第三步：如果试品还支持其他协议（HTTP，FTP等）。

1）使用相应的其他协议连接到试品上；

2）按第一、二步的描述进行测试；

3）验证没有连接或响应超时，并且其他协议正常响应；

4）断开试品相应协议的连接；

5）按第一、二步的描述进行测试；

6）测试过程中运用相应的其他协议连接到试品；

7）校验没有连接或响应超时，并且其他协议响应正常。

第四步：校验试品是否符合EtherNet/IP工业一致性水平LED行为要求。这些行为能够通过一个对等的指示器来进行处理（如HMI屏）。注：不适用于晶体管或基于PC的设备。

1）校验模块状态指示灯的行为与规范一致；

2）校验网络状态指示灯的行为与规范一致。

（3）系统互操作性测试。如果产品通过了通用前面的网络、通用互操作性测试，它将会在一套安装有其他设备的更大的系统中接受系统互操作性测试。该测试将会监测出由于设备数量更多、EtherNet/IP网络传输或不同供货商等的原因，在单个的设备测试中不可能出现的问题。设备可能通过了所有相关的单机测试，但是如果不能通过系统互操作性测试，EtherNet/IP互操作性也认为测试是失败的。

图7-37 扫描组

第一步：设备组单元。每个单元组只有一个扫描器（Scanner，主站）。图7-37有三个扫描器：扫描器A、扫描器B、扫描器C。如果适配器设备的数目超过每单元组最大的适配器个数，有必要采用多个相同的扫描器；②每个单元组不超过八个适配器。至少有一组有八个适配器。图7-36显示了3组与三个扫描器相关的适配器组：组X₁～X_n、组Y₁～Y_n以及组Z₁～Z_n。组X和组Y可能有少于或等于八个适配器。

第二步：系统报文测试。

1）组内系统测试。扫描器打开到本单元组内所有适配器的连接。建议同时添加到相同设备的连接，解决可能在单一设备中发生的问题。到输入和输出连接点的CIP传输1类连接，I/O所有者为独占方式，连接RPI为100ms，超时因子为4。到信息路由器的CIP传输3类连接（如果扫描器支持3类连接）。连接RPI为250ms，超时因子为4。验证所有连接无错误建立，能够发送数据。

2）组外系统测试。维持组内系统测试的连接。扫描器打开到本单元组内所有适配器的连接，建议同时添加到相同设备的连接，解决可能在单一设备中发生的问题。到输入连接点的CIP传输1类连接，I/O仅限输入或仅限侦听方式，连接RPI为100ms，超时因子为4。扫描器发送到下一组每个适配器的非连接报文，每500ms重复发送。校验所有的连接无错误地建立。

3）维持所有的连接以及重复报文10min，校验没有连接超时或响应超时。

第三步：扫描器复位测试。维持第二步的所有的连接和报文，通过先断电再上电复位扫描器；验证扫描器重新上电后所有的连接和报文正常；在系统测试中对每个扫描器重复操作。

第四步：适配器复位测试。维持第二步的所有的连接和报文，通过先断电再上电复位适配器设备；验证适配器设备重新上电后所有的连接和报文正常；在系统测试中对每个适配器设备重复操作。

第五步：线缆插拔测试。维持第二步的所有的连接和报文，从交换机断开上行线缆；校验线缆重新接上之后所有的连接和报文恢复正常；在系统测试中对每个交换机重复操作。

第六步：交换机复位测试。维持第二步的所有的连接和报文，通过先断电再上电复位以太网交换机；校验交换机重新上线后所有的连接和报文恢复正常；在系统测试中对每个交换机重复操作。

第七步：改变组状态。改变扫描器配置为下一个组状态；为新的组状态重复第二步的测试过程。注：用来在不同的扫描器上测试适配器的互操作性能，没必要重复第三～六步。

（责任编辑：姜婧婧）