PLC网络系统配置指南-了解Ethernet/IP

Ethernet/IP工业协议是ODVA开发的一个开放的工业网络标准。它支持实时I/O数据交换，显式信息传送，或两者兼有。它是开放的标准网络。

1.Ethernet/IP以太网组成

典型的Ethernet/IP以太网组成如图5-8所示。

图5-8 典型的Ethernet/IP以太网组成

从图知，它上有防火墙及路由器，既可接因特网，又可已防止黑客入侵。之下为Ether-Net/IP网。图示有3个交换机，相互用双绞线连接。同时每交换机也是用双绞线连接若个站点。这些站点除了计算机、人机界面外，都是AB的、配置有以太网模块或接口PLC控制器、I/O机架或I/O部件及运动控制器。可以看出，它的组成除了PLC控制器、I/O部件及运动控制器是AB专有的，其他都是以太网通用产品，系统并不复杂。

2.Ethernet/IP网络模型

图5-9所示为Ethernet/IP的网络模型。

图5-9 Ethernet/IP网络模型

从图知，它有4层：底层、网络层、传输层及应用层。底层为物理层及数据链路层，遵循IEEE802.3标准的以太网协议。网络层、传输层使用标准的TCP/IP协议。应用层除了使用标准的互联网种种协议外，还与CompoNet、DeviceNet及ControlNet一样，使用合乎ODVA标准的通用工业协议CIP。可知，实际上，EtherNet/IP=标准TCP/IP以太网+CIP。

3.网络拓扑结构

EtherNet/IP网络的拓扑使用的是星形结构。一组站点通过交换机进行点对点连接。而交换机间也是一对一连接。这样结构好处是，由于交换机具有速度自动协商功能，故可支持10M、100M产品，以及它们混合使用。同时还易于接线与维修。

除了使用交换机，如果实时性要求不高，也可使用价格较低的集线器。为了与其他网络相连，也可接路由器。为了网络安全，也可加防火墙。

使用的传输介质，除了双绞线还可使用光缆及相应转换器。为增加传输距离，也可使用中继器。由于目前以太网已广为应用，相关产品是很多的，这就为对其配置提供了很多选择。

4.通信类型(www.xing528.com)

EtherNet/IP的CIP的控制部分用于实时I/O数据交换或称隐式信息通信（Implicit）。CIP的信息部分用于显示信息通信（Explicit）。表5-10所示为与这个定义对应的EtherNet/IP通信类型。

表5-10 Ethernet/IP通信类型

信息数据。没有严格时间要求的数据传输，典型的如大数据包数据。信息数据使用源站点与目标站点之间生命期短的显式连接。信息数据包使用TCP/IP协议，并利用TCP的数据处理特性。

I/O数据。实时性要求苛刻的数据交换。典型的如相对小的数据包。I/O数据交换使用源站点与目标站点之间长期的隐式连接。I/O数据包使用UDP/IP协议，并利用UDP高速数据处理能力。

实时互锁。在一个数据生产处理器与任意个数据消费处理器之间数据周期同步。互锁数据包使用快速的UDP/IP协议，并利用UDP高速数据处理能力。

此外，Ethernet/IP还有HTTP通信类型。大部分EtherNet/IP模块内具备web服务器功能。所以可通过通用的网络浏览器，在与其联网的计算机上即可访问它。根据EtherNet/IP模块的具体性能，进而可对其读写数据，诊断，发送E-mail以及进行配置等。

5.Ethernet/IP特点

1）用的标准的TCP/IP以太网，而不是基于或修改的TCP/IP以太网。这一点非常有意义。既为它充分利用TCP/IP以太网的资源及功能提供了保证，还可随着后者的发展而“与时俱进”。

2）单一网络可实现多种功能。这从它具有多种通信类型可以看得很明显。此外，还有CIP MOTION运动控制、CIP Sync（同步）及CIP安全。运动控制采集监控同步达100纳秒，而CIP Sync可实现100ns同步。

3）标准、成熟、可靠。整个网络架构都有公开的标准可依。而且这些标准已日趋成熟，并在实践中证明非常可靠，并得到多个标准组织支持。据称Modbus TCP也已加盟此标准。

4）可以在AB NetLinx架构内实施同一应用层CIP协议的ControlNet、DeviceNet及Com-poNet网络实现无缝桥接和路由，为多网合一提供的可能。

5）可高效使用网络带宽。这时因为，它使用的生产者消费者模型数据可不要多次传送。以太网的网速是很高的，还有提高的趋势。其带宽有很大的可利用的空间。为此，它还可利用TCP/IP以太网的技术优势，开发诸如语音、图像传输，增加站点的可见性，进而充分利用网络的带宽。

6）集成各种IT功能的现场总线。

7）面向对象的编程与设备组态技术。