如何实现两个S7-1200 CPU之间的以太网通信How to realize the Ethernet communication between 2 S7-1200 CPUs
摘要本文介绍了S7-1200 CPU 通过以太网通信的方法及详细步骤关键词S7-1200,以太网,TCP,ISO on TCP
Key Words S7-1200, Ethernet, TCP, ISO on TCP
目录
1概述 (4)
1.1 S7-1200 的PROFINET 通信口 (4)
1.2 S7-1200支持的协议和最大的连接资源 (4)
1.3 物理网络连接 (5)
2S7-1200 CPU通过ETHERNET 与S7-1200 CPU 通信 (6)
2.1 硬件和软件需求及所完成的通信任务 (6)
2.2 创建新项目及建立逻辑连接 (7)
2.3 TCP 通信 (9)
2.3.1 在 PLC_1 中调用并配置“TSEND_C”、“T_RCV” 通信指令 (9)
2.3.2 在 PLC_2 中调用并配置“TRCV_C”通信指令 (15)
2.3.3 下载硬件组态及程序并监控通信结果 (20)
2.4 ISO on TCP通信 (20)
2.4.1 ISO on TCP 协议通信连接参数的配置 (20)
2.4.2 ISO on TCP 动态长度数据传输 (22)
2.5 T-block通信块的状态及错误代码 (24)
2.5.1 T-block通信块的状态代码 (24)
2.5.2 T-block通信块的错误代码 (24)
1 概述
的PROFINET 通信口
1.1 S7-1200
S7-1200 CPU 本体上集成了一个 PROFINET 通信口，支持以太网和基于 TCP/IP 的通信标准。使用这个通信口可以实现 S7-1200 CPU 与编程设备的通信，与HMI触摸屏的通信，以及与其它 CPU 之间的通信。这个PROFINET 物理接口是支持10/100Mb/s的 RJ45口，支持电缆交叉自适应，因此一个标准的或是交叉的以太网线都可以用于这个接口。
1.2 S7-1200支持的协议和最大的连接资源
S7-1200 CPU 的PROFINET 通信口支持以下通信协议及服务
? TCP
?ISO on TCP ( RCF 1006 )
? S7 通信 (服务器端)
通信口所支持的最大通信连接数
S7-1200 CPU PROFINET 通信口所支持的最大通信连接数如下：
?3个连接用于HMI (触摸屏) 与 CPU 的通信
?1个连接用于编程设备（PG）与 CPU 的通信
?8个连接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP) 的编程通信，使用T-block 指令来实现
?3个连接用于S7 通信的服务器端连接，可以实现与S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太网S7 通信
S7-1200 CPU可以同时支持以上15个通信连接，这些连接数是固定不变的，不能自定义。
TCP（Transport Connection Protocol）
TCP是由 RFC 793描述的标准协议，可以在通信对象间建立稳定、安全的服务连接。如果数据用TCP协议来传输，传输的形式是数据流，没有传输长度及信息帧的起始、结束信息。在以数据流的方式传输时接收方不知道一条信息的结束和下一条信息的开始。因此，发送方必须确定信息的结构让接收方能够识别。在多数情况下TCP应用了IP (Internet protocol) ，也就是“TCP/IP 协议”，它位于 ISO-OSI 参考模型的第四层。
协议的特点：
?与硬件绑定的高效通信协议
?适合传输中等到大量的数据 (<=8192 bytes)
?为大多数设备应用提供
– 错误恢复
– 流控制
– 可靠性
?一个基于连接的协议
?可以灵活的与支持TCP协议的第三方设备通信
?具有路由兼容性
?只可使用静态数据长度
?有确认机制
?使用端口号进行应用寻址
?大多数应用协议，如TELNET、FTP都使用TCP
?使用 SEND/RECEIVE 编程接口进行数据管理需要编程来实现
1.3 物理网络连接
S7-1200 CPU的PROFINET 口有两种网络连接方法：
?直接连接：当一个S7-1200 CPU与一个编程设备，或是HMI ，或是另一个PLC通信时，也就是说只有两个通信设备时，实现的是直接通信。直接连接不
需要使用交换机，用网线直接连接两个设备即可，如图1所示。
的是网络连接，如图2所示。
多个通信设备的网络连接需要使用以太网交换机来实现。可以使用导轨安装的西门子CSM1277 的 4 口交换机连接其它 CPU 及 HMI 设备。CSM1277 交换机是即插即用的，使用前不用做任何设置。
图2 多个通信设备的网络连接
① CSM1277 以太网交换机
2 S7-1200 CPU通过ETHERNET 与S7-1200 CPU 通信
S7-1200 与 S7-1200 之间的以太网通信可以通过 TCP 或 ISO on TCP 协议来实现，使用的通信指令是在双方 CPU 调用 T-block (TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV) 指令来实现。通信方式为双边通信，因此 TSEND 和 TRCV 必须成对出现。因为 S7-1200 CPU 目前只支持 S7 通信的服务器（Sever）端，所以它们之间不能使用 S7 这种通信方式。
2.1 硬件和软件需求及所完成的通信任务
硬件：
① S7-1200 CPU
② PC （带以太网卡）
③ TP电缆
软件：
STEP 7 Basic V10.5
所完成的通信任务：
①将PLC_1 的通信数据区 DB 块中的 100 个字节的数据发送到 PLC_2 的接收数据区DB 块中。
② PLC_1 的QB0 接收PLC_2 发送的数据IB0 的数据。
2.2 创建新项目及建立逻辑连接
①打开STEP 7 Basic 软件并新建项目
在STEP 7 Basic 的 “Portal View” 中选择 “Create new project” 创建一个新项目
②添加硬件并命名PLC
然后进入 “Project view”，在“Project tree” 下双击 “Add new device”，在对话框中选择所使用的S7-1200 CPU添加到机架上，命名为 PLC_1，如图3所示。
同样方法再添加通信伙伴的S7-1200 CPU ，命名为 PLC_2。
选择所使用
的CPU型号
图3添加新设备
为了编程方便，我们使用 CPU 属性中定义的时钟位，定义方法如下：
在 “Project tree” > “PLC_1” > “Device configuration” 中，选中 CPU ，然后在下面的属性窗口中，“Properties” > “System and clock memory” 下，将系统位定义在MB1，时钟位定义在MB0，如图4所示。
时钟位我们主要使用 M0.3，它是以2Hz 的速率在0和1之间切换的一个位。可以使用它去自动激活发送任务。
使能系统位的
使用，放到
MB1中。
使能时钟位的
使用，放到
MB0中。
图4系统位与时钟位
③为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “Device View”中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块，在下方会出现PROFINET 接口的属性，在 “Ethernet addresses” 下分配IP 地址为 192.168.0.1 ，子网掩码为255.255.255.0，如图5所示。
设置IP地址
及子网掩码地
址
图5分配IP 地址
④同样方法，在同一个项目里添加另一个新设备S7-1200 CPU 并为其分配 IP 地址为192.168.0.2
⑤创建 CPU之间的逻辑网络连接
在项目树 “Project tree”>“Devices & Networks” >“Networks view” 视图下，创建两个设备的连接。用鼠标点中 PLC_1 上的PROFINET通信口的绿色小方框，然后拖拽出一条线，到另外一个PLC_2 上的PROFINET通信口上，松开鼠标，连接就建立起来了，如图6所示。
图6 建立两个 CPU的逻辑连接
2.3 TCP
通信
2.3.1 在 PLC_1 中调用并配置“TSEND_C”、“T_RCV” 通信指令
①在 PLC_1 的 OB1 中调用“TSEND_C” 通信指令
在第一个 CPU 中调用发送通信指令，进入 “Project tree” > “ PLC_1” > “Program blocks” > “OB1” 主程序中，从右侧窗口 “Instructions” > “Extended Instructions” > “Communications” 下调用 “TSEND_C” 指令，并选择 “Single Instance” 生成背景 DB块。然后单击指令块下方的“下箭头”，使指令展开显示所有接口参数，如图7所示。
图7 调用“TSEND_C”通信指令
②定义PLC_1 的“TSEND_C”连接参数
PLC_1
的 TSEND_C 指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“Properties”> “Configuration”>“Connection parameter”中设置，如图8所示。
图8 定义 TSEND_C 连接参数
连接参数说明：
End point：可以通过点击选择按钮选择伙伴 CPU ：PLC_2 Connection type：选择通信协议为 TCP
Connection ID：连接的地址 ID 号，这个 ID 号在后面的编程里会用到Connection data：创建连接时，系统会自动生成本地的连接 DB 块，所有的连
接数据都会存在这个 DB 块中。通信伙伴的连接 DB 块，只
有在对方（PLC_2）建立连接后才能生成，然后在本地
(PLC_1) 中才能通过选择按钮选择。
Active connection setup：选择本地 PLC_1作为主动连接
Address details：定义通信伙伴方的端口号为：2000；如果选用的是
ISO on TCP 协议，则需要设定的是 TSAP 地址
（ASCII 形式），本地 PLC_1可以设置成“PLC1”，伙伴方
PLC_2 可以设置成“PLC2”。
③定义 PLC_1 的“TSEND_C”发送通信块接口参数
首先，根据所使用的接口参数定义符号表
在“Project tree”> “PLC_1” > “PLC tags”中定义所使用的符号名，如图9所示。
图9 定义所使用的符号表
然后，创建并定义PLC_1的发送数据区 DB 块。
通过“Project tree”>“PLC_1”>“Program blocks”>“Add new block”，选择“Data block” 创建 DB 块，选择绝对寻址，点击“OK”键，定义发送数据区为 100个字节的数组，如图10及图11所示。
生成DB3
不勾选符号寻址，
选择绝对寻址。
选择生成DB
图10 创建发送数据区 DB 块
注意：对于双边编程通信的 CPU ，如果通信数据区使用 DB 块，既可以将 DB 块定义
成符号寻址，也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式，必须创建绝对寻址的 DB 块。
图11 定义发送数据区为字节类型的数组
定义完通信数据区，继续定义 PLC_1 的“TSEND_C”发送通信块接口参数，如图12所示。
图12 定义 TSEND_C 接口参数
参数说明：
输入接口参数：
REQ ：= “2Hz_clock” // 使用 2Hz 的时钟脉冲，上升沿激活发送任务
CONT ：= TRUE // 建立连接并一直保持连接
LEN ：= 100 //发送数据长度
CONNECT ：=“PLC_1_Connection_DB”//连接数据 DB 块
DATA ：= P#DB3.DBX0.0 BYTE 100 // 发送数据区的数据，使用指针寻址时， DB 块要选用绝对寻址
COM_RST ：=“T_C_COMR” //为 1 时，完全重启动通信块，现存的连接
会中断
输出接口参数：
DONE ：=“TSENDC_DONE” //任务执行完成并且没有错误，该位置 1 BUSY ：=“TSENDC_BUSY” // 该位为 1，代表任务未完成，不能激活新
任务
ERROR ：=“TSENDC_ERROR” //通信过程中有错误发生，该位置 1
STATUS ：=“TSENDC_STATUS” //有错误发生时，会显示错位信息号
④在 PLC_1 的OB1中调用接收指令T_RCV 并配置基本参数
为了实现 PLC_1 接收来自 PLC_2 的数据，则在 PLC_1 中调用接收指令T_RCV 并配置基本参数。
接收数据与发送数据使用同一连接，所以使用不带连接管理的 T_RCV 指令。根据所使用的接口参数定义符号表，如图2-15所示。配置接口参数，如图13所示：
图13 调用 TRCV 指令并配置接口参数
参数说明：
输入接口参数：
EN_R ：= TRUE // 准备好接收数据
ID ：= 1 // 连接号，使用的是 TSEND_C 的连接参
数中Connection ID 的参数地址LEN ：= 1 // 接收数据长度为 1 个字节
DATA ：= “Output_byte0” // 接收数据区的符号地址
输出接口参数：
NDR ：= “TRCV_NDR” // 该位为 1，接收任务成功完成
BUSY ：= “TSENDC_BUSY” // 该位为 1，代表任务未完成，不能激活新
任务
ERROR ：= “TRCV_ERROR” // 通信过程中有错误发生，该位置 1
STATUS ：= “TRCV_STATUS” // 有错误发生时，会显示错误信息号
RCVD_LEN ：= “TRCV_RCVD_LEN” // 实际接收数据的字节数
2.3.2 在 PLC_2 中调用并配置“TRCV_C”通信指令
①同样方法，在 PLC_2 中调用“TRCV_C”通信指令，进入“Project tree”>
“ PLC_2”>“Program blocks”>“Main”主程序中，从右侧窗口“Instructions”> “Extended
Instructions”>“Communications”下调用“TRCV_C”指令，并选择 “Single Instance” 生成背景DB块。
②定义连接参数， PLC_2 的“TRCV_C”指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“Properties”> “Connection parameter”中设置，如图14所示。
图14 TRCV_C 的连接参数配置
连接参数的配置与 TSEND_C 的连接参数配置基本相似，各参数要与通信伙伴 CPU 对应设置。
③定义接收通信块参数
首先，创建并定义接收数据区 DB 块。
通过“Project tree”>“ PLC_2”>“Program blocks”>“Add new block” ，选择 “Data block”创建 DB 块，选择符号寻址，点击“OK”键，定义接收数据区为 100 个字节的数组，如图15及图16所示。
定义符号名，因为DB块是符
号寻址，程序中会用到
生成DB3 选择仅符号寻址
选择生成DB
图15 创建接收数据区 DB 块
图16 定义接收区为 100 个字节的数组
然后，定义所使用参数的符号地址，如图17所示。
图17 TRCV_C 指令所使用的符号地址
最后，定义接收通信块接口参数，如图18所示。
图18 TRCV_C 块参数配置
参数配置：
输入接口参数：
EN_R ：= TRUE // 准备好接收数据
CONT ：= TRUE // 建立连接并一直保持连接LEN ：= 100 // 接收的数据长度为 100 个字节CONNECT ：=“PLC_2_Connection_DB” // 连接数据 DB 块
DATA ：=“PLC2_TRCVC_Data”.Static_1 //接收数据区，DB 块选用的是符号
寻址
COM_RST ：=“T_C_COMR” // 为 1 时，完全重启动通信块，现
存的连接会中断输出接口参数：
DONE ：= “TRCVC_DONE” // 任务执行完成并且没有错误，该
位置 1
BUSY ：= “TRCVC_BUSY” // 该位为 1，代表任务未完成，不能
激活新任务
ERROR ：= “TRCVC_ERROR” // 通信过程中有错误发生，该位置 1 STATUS ：= “TRCVC_ERROR” // 有错误发生时，会显示错误信息号RCVD_LEN ：= “TRCVC_RCVLEN” // 实际接收数据的字节数
④ PLC_2 将 I/O 输入数据 IB0 发送到 PLC_1 的输出 QB0 中，则在 PLC_2 中调用发送指令并配置块参数，发送指令与接收指令使用同一个连接，所以使用不带连接的发送指令T_SEND，如图19所示。
图19 调用T_SEND 指令并配置块接口参数
参数说明：
输入接口参数：
REQ ：= “2Hz_clock” // 使用 2Hz 的时钟脉冲，上升沿激活发送
任务
ID ：= 1 // 连接号，使用的是 TRCV_C 的连接参
数中Connection ID 的参数地址LEN ：= 1 // 接收数据长度为 1 个字节
DATA ：= “Input_byte0” // 接收发送数据区的符号地址
输出接口参数：
DONE ：“TSEND_DONE” //任务执行完成并且没有错误，该位置 1
BUSY ：“TSEN_BUSY” // 该位为 1，代表任务未完成，不能激活
新任务
ERROR ：“TSEND_ERROR” //通信过程中有错误发生，该位置 1
STATUS ：“TSEND_STATUS” //有错误发生时，会显示错误信息号
2.3.3 下载硬件组态及程序并监控通信结果
下载两个 CPU 中的所有硬件组态及程序，从监控表中可以看到，PLC_1 的 TSEND_C 指令发送数据：“11”，“22”，“33”数据，PLC_2 接收到数据：“11”，“22”，“33”。而 PLC_2 发送数据IB0 为“0001_0001”，PLC_1接收数据到QB0也是“0001_0001”，如图20所示。
图20 PLC_1 及 PLC_2 的监控表
2.4 ISO on TCP通信
使用ISO on TCP 协议通信，除了连接参数的定义不同，其它组态编程与 TCP 协议通信完全相同。
2.4.1 ISO on TCP 协议通信连接参数的配置
S7-1200 CPU中，使用ISO on TCP协议通信时，PLC_1的连接参数如图21所示。通信伙伴PLC_2的连接参数，如图22所示。
CP243-1以太网通讯模块配置说明 必备条件： ?装有STEP 7Micro/WIN32软件的电脑。?PC/PPI 电缆。 首次、配置时必须要用到PC/PPI 电缆，将PC/PPI 电缆一头连接电脑的串口，另一头连接CPU 上的串口； 1、打开STEP 7Micro/WIN32软件，在查看栏选择“设置PC/PG 接口”； 2、为使用的借口分配参数选择：“PC/PPI cable（PPI）”； 3、点击“确定”按钮； 4、 在查看栏选择“通信”； 14 2 3
1、“点击刷新” 2、出现CP243-1后双击选择； 3、点击“确定”按钮； 1、在菜单栏中选择“工具”--＞“以太网向导”； 1 3 1
1、点击“下一步”进入指定模块位置； 1、在此处选择模块在PLC中的位置，本次PLC中选择“6”； 2、也可以用“读取模块”按钮搜寻在线的CP243-1模块。 3、搜索到后选中； 4、点击“下一步”按钮。 （在本系统中，CP243-1模块是在6的位置，前方硬件有，CPU226、DO、DI、DI、DI、AI、AI 模块。） 1 1 2 3 4
1 2 34 1、在此处填写IP地址,PLC1为“192.168.147.11”，PLC2为“192.168.147.12”； 2、在此处填写子网掩码，PLC1、PLC2均为“255.255.255.0”； 3、选择模块的通讯类型，选择“自动检测通信”； 4、点击“下一步”按钮。 1 2 3 1、在此处填写模块占用的输出地址，使用“读取模块”功能会出现一个缺省值，建议使用缺省值。 2、配置允许连接CP243-1模块的电脑数量。 3、点击“下一步”按钮。
西門子PLC的以太網通訊及OPC通訊介紹 1.以太網通訊 CAL有很多地方用到以太網通訊，L2，焊機與PLC間通訊等，表檢的成像原理為：在金屬板帶表面沒有缺陷時，反射的光在明視場下很強，而在暗視場的散射光很弱；如有缺陷，則明視場的光強減弱，而暗視場的光強增加。根據這個原理，通過檢測攝像頭裡光強的變化，可檢測出材料表面上的一些物理缺陷。CAL 僅僅用到了它的檢測破孔這一個功能。 下面再來看西門子的以太網通訊，使用以太網通訊處理器可能的連接方式： 我們可以看到不同的通訊方式在PLC裏面需要調用不同的功能塊。 像S7-Connection方式連接的，需要調用SFB12/FB12等來讀取發送數據息，而TCP等連接的，需要FC5等來讀取發送數據。 下面簡單介紹下每種連接特點： Send/receive: iso 連接：ISO傳輸服務通過組態連接提供SEND/REVEICE interface服務在以太網上傳輸數據，此時服務使用的是ISO協議。此通訊速度較快，可是不能實現網絡路由，只能用於局域網通訊。 Send/receive: iso-On-TCP 連接：突破了局域網的限制，可以路由到公網上去；數據重發功能和基於第2層的CRC校驗保證了數據傳輸的完整性和可靠性。 Send/receive: TCP 連接：TCP/IP提供面向連接的數據通訊，數據並不會被打包因而並沒有數據包確認位，在這TCP服務提供了統一的sccket接口到每一個終
端，因而數據塊可以整體發送，這裡區別於iso-On-TCP 連接。 Send/receive: UDP連接：UDP提供簡單數據傳輸，無需確認，與TCP同屬第4層協議。與TCP相比，UDP屬於無連接的協議，數據報文無需確認。 S7通信：S7協議是西門子S7家族的標準通信協議，使用S7應用接口的通信不依賴特定的總線系統（Ethernet,PROFIBUS,MPI）。接口位於ISO-OSI參考模型的第7層，下面圖模型各層的通信方式。 那麼根據表檢的通訊協議規定： Transmission mode：TCP protocol (not S7), PLC will always be the client , Gauge will always be the server. Byte order: use PLC Byte Order ( not x86 byte order ). 我們建立通訊就需選擇send/receive中的TCP連接。 因此，在PLC中做如下配置： 1.打開硬件配置->點擊網絡組態：
CP1W-CIF41欧姆龙以太网通信-FINS ——陆 一：连接设置 节点号要正确要不CP1W-CIF41的ERROR灯闪（如CP1W-CIF41 IP为192.168.250.1，节点号即为1，与最后一段相同）。使用插槽1时4开关要置ON，使用插槽2时5开关要置ON，否则ERROR灯常亮。 PLC的串行选件端口插以太网模块时设置要改成115200 7,2,E HOST LINK 若是不知道模块的IP，可以从PLC内存查看： 新建一个USB连接PLC的工程——在线工作——查看存IP地址的数据寄存器 例如放在选件板2的位置，则IP地址在D32300+155=D32455，D32456两个地址查看；注意地址D后面不要带M。
（右键点击空白栏，编辑即可输入并查看） 连接方法1：知道模块IP后。设置电脑IP与模块处于同一个网段即可。FINS节点号即为模块IP的最后一个。 连接方法2：登陆http://192.168.250.1(模块的IP)/c00.htm 注意：有时候模块要与电脑处于同一个网段才能连上（如模块192.168.250.1，电脑要为192.168.250.2）密码：ETHERNET
修改完成以后点击传送，然后点击重启即可。 二：FINS指令: 学习利用网络调试助手发送FINS命令对PLC进行操作，首先要学习FINS的通讯格式； 1、FINS指令格式 手册中的格式如下：
举例说明： 利用FINS/TCP的方式读取PLC的DM1通道的数据，格式解析如下： MR、SR参见FINS命令第5章； 前面的ICF、RSV等为指定一些目标地址和源地址的网络号、节点号、单元号及其他固定的格式，后面关于Command code以及TEXT的内容，需要根据上位机实现什么的操作，填写不同的操作数据，就读取DM1通道的数据； DM区的Memory area code为82； 读取存储区的Command code为0101；
工业以太网简介: 工业以太网就是基于IEEE 802、3 (Ethernet)得强大得区域与单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新得多媒体世界得途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供得广泛应用不但已经进入今天得办公室领域,而且还可以应用于生产与过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工与自适应得100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802、3u 得标准)也已成功运行多年。采用何种性能得以太网取决于用户得需要。通用得兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来得利益 :市场占有率高达80%,以太网毫无疑问就是当今LAN(局域网)领域中首屈一指得网络。以太网优越得性能,为您得应用带来巨大得利益: 通过简单得连接方式快速装配。 通过不断得开发提供了持续得兼容性,因而保证了投资得安全。 通过交换技术提供实际上没有限制得通讯性能。 各种各样联网应用,例如办公室环境与生产应用环境得联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间得通讯,例如,ISDN 或Internet 得接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证得技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷得工业环境,包括有高强度电磁干扰得区域。 工业以太网络得构成 :一个典型得工业以太网络环境,有以下三类网络器件: ◆网络部件 连接部件: ?FC 快速连接插座 ?ELS(工业以太网电气交换机) ?ESM(工业以太网电气交换机) ?SM(工业以太网光纤交换机) ?MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线与光纤 ◆ SIMATIC PLC控制器上得工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工 业以太网。 ◆ PG/PC 上得工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能:为了应用于严酷得工业环境,确保工业应用得安全可靠,SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要得性能: ?工业以太网技术上与IEEE802、3/802、3u兼容,使用ISO与TCP/IP 通讯协议?10/100M 自适应传输速率 ?冗余24VDC 供电 ?简单得机柜导轨安装 ?方便得构成星型、线型与环型拓扑结构 ?高速冗余得安全网络,最大网络重构时间为0、3 秒 ?用于严酷环境得网络元件,通过EMC 测试 ?通过带有RJ45 技术、工业级得Sub-D 连接技术与安装专用屏蔽电缆得Fast Connect连接技术,确保现场电缆安装工作得快速进行 ?简单高效得信号装置不断地监视网络元件 ?符合SNMP(简单得网络管理协议) ?可使用基于web 得网络管理 ?使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络。 工业以太网冗余原理
profinet和工业以太网区别 什么是Profinet PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS InternaTIonal，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。 PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。 是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为
跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。 PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。 PROFINET 技术定义了三种类型： PROFINET 1.0 基于组件的系统主要用于控制器与控制器通讯 PROFINET-SRT 软实时系统用于控制器与I/O 设备通讯 PROFINET-IRT 硬实时系统用于运动控制 什么是工业以太网 工业以太网是基于IEEE 802.3 （Ethernet）的强大的区域和单元网络。工业以太网，提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。企业内部互联网（Intranet），外部互联网（Extranet），以及国际互联网（Internet）提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网（Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u 的标准）也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。 工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与商用以太网（即IEEE 802.3标准）兼容，但是实际产品和应用却又完全不同。这主要表现普通商用以太网的产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面不能满足工业现场的需要。故在工业现场控制应用的是与商用以太网不同的工业以太网。
西门子以太网通讯 一、功能： S7-200做客户机(主站)， S7-300做服务器(服务器) 二、硬件配置： 1.CP243-1 2.CPU224 3.CPU314 4.CP343-1 三、设置步骤： 第一步打开S7-200编程软件MicroWIN，在工具栏中选择以太网向导
第二步读取CP243-1【以太网模块】。注意：PC与S7-200连接正常才能读取到 第三步选择以太网模块
第四步输入【 CP243-1 】的IP地址 192.168.0.50 注意 IP设置与S7-300侧要在同一个网段 第五步配置连接数【最多连接8路】以太网模块要占用地址，建议放在最后插槽连接数：根据实际的连接数配置
第六步 1.选择客户机连接【s7-200为客户机】 2.【03．02】----03：单边通信 02: S7-300CPU模块的插槽号 【10：00】 ----1：固定 0：连接号 00：s7-200CPU模块的位置 3. 输入CP343-1的IP地址【在S7-300的硬件组态中设置】 4. 单击“数据传输”，进入配置窗口。 注意：连接号一定要记住，在编程的时候会应用到
第七步 1.选择向服务器读取数据 2.选择读取数据的大小【最大212个字节】 3.数据的对应关系。【把S7-300“DB10.DBB0开始的10个字节”的数据读取到本地“VB0开始的10个字节”中】 4.配置完后点击【新转输】 注意：传输号要记住，在编程中要应用到
第八步 1. 选择向服务器写入数据 2. 选择写入数据的大小【最大212个字节】 3. 数据的对应关系。【把本地“VB10开始的10个字节”的数据写入到S7-300“DB10.DBB10开始的10个字节”中】 4.配置完后点击确认 注意：传输号要记住，在编程中要应用到
以太网数据监听工具使用说明2015-7-24 现在基于以太网通信越来越多，其中用网关（通信管理机BK-TX3001）来解析其他厂家综保等设备以太网规约较为常用，迫切需要对通信状况（报文）进行检测，而网口之间通讯数据较难捕捉，比如通讯管理机与保护装置之间进行网络通讯的时候，电脑作为第三方无法通过普通交换机捕捉到通讯管理机与保护装置之间通讯数据，因而需要调试通讯管理机与保护装置之间的通讯规约时比较困难。为解决此问题需采用如下方法。 1）具有端口镜像功能的交换机如TP-LINK 型号：TL-SF2005 ，为便宜设备，电脑通过镜像端口可监听3个端口的数据交换，一般交换机没有此功能； 2）使用工具软件如IPTOOL网络抓包工具，通过IP地址简单配置，可监听改IP地址的报文交换。 这样就可通过第三方（比如电脑）监听另外两台设备之间的网络通讯数据，方便现场调试。 TL-SF2005交换机说明：该交换机为不可配置网管型交换机，其中包含三个普通交换接口，一个监控口，一个上联口，端口功能固定不可配置。 交换机接线说明：将需要抓包的通讯装置经网线连接至交换机1-3普通交换接口上面，需要抓包的电脑连接至监控口即可。如需要监视通讯管理机与保护装置之间的网络数据，将通讯管理机与保护装置连接至交换机普通接口，将电脑连接至交换机监控口。 网络抓包软件使用说明：注可参见文件夹中的使用说明文档。 注：使用软件前先将监控电脑IP地址设置为与被监控IP地址在同一网段。 1、打开软件IPAnalyse.exe。如下所示： 2、点击操作->捕包过滤，进行设置 （1）、选择网卡，设置为当前要使用进行抓包的网卡。
非常重要的PLC知识之PROFINET（二）Profibus、Profinet、Ethernet有什么区别 关注VX公众号：工控猫PLC,获取更多教学知识 工控猫PLC PROFINET 是一种新的以太网通讯系统，是由西门子公司和Profibus 用户协会开发。PROFINET 具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化。其应用结果能够大大节省配置和调试费用。PROFINET 系统集成了基于Profibus 的系统，提供了对现有系统投资的保护。它也可以集成其它现场总线系统。 简单来说，PROFINET=PROFIbus+etherNET，把Profibus的主从结构移植到以太网上，所以profinet会有Controller和Device，他们的关系可以简单的对应于profibus的Master和Slave，当然，是有区别的，但这样对应可以有助于理解。另外由于profinet是基于以太网的，所以可以有以太网的星型、树形、总线型等拓扑结构，而profibus只有总线型。所以profinet就是把profibus的主从结构和ethernet的拓扑结构相结合的产物，其他像等时性等西门子鼓吹的特性其实以太网也有，只不过profinet由于有Controller这样的控制单元可以提高等时性的精度而已。
PROFINET 是一种支持分布式自动化的高级通讯系统。除了通讯功能外，PROFINET 还包括了分布式自动化概念的规范，这是基于制造商无关的对象和连接编辑器和XML 设备描述语言。以太网TCP/IP 被用于智能设备之间时间要求不严格的通讯。所有时间要求严格的实时数据都是通过标准的Profibus DP 技术传输，数据可以从Profibus DP 网络通过代理集成到PROFINET 系统。PROFINET 是唯一使用已有的IT 标准，没有定义其专用工业应用协议的总线。它的对象模式的是基于微软公司组件对象模式(COM) 技术。对于网络上所有分布式对象之间的交互操作，均使用微软公司的DCOM 协议和标准TCP 和UDP 协议。
工业以太网技术全面解析 高性能、工厂设备和IT系统集成，以及工业物联网的需求驱动促进了工业以太网的增长。在实时工业以太网中，EPA、EtherCAT、RTEX、Ethernet Powerlink、PROFINET、Ethernet/IP、SERCOS III是主要的竞争者。下面对它们进行简单比较。Ethernet/IP Ethernet/IP是2000年3月由Control Net International和ODV A( Open DevicenetVendors Association共同开发的工业以太网标准。 实现实时性的方法 Ethernet/IP实现实时性的方法是在TCP/IP层之上增加了用于实时数据交换和运行实时应用的CIP协议(Common Industrial Protocol )。 Ethernet/IP在物理层和数据链路层采用标准的以太网技术，在网络层和传输层使用IP协议和TCP、UDP协议来传输数据。UDP是一种非面向连接的协议，它能够工作在单播和多播的方式，只提供设备间发送数据报的能力。对于实时性很高的I/O数据、运动控制数据和功能行安全数据，使用UDP/IP协议来发送。而TCP是一种可靠的、面向连接的协议。对于实时性要求不是很高的数据(如参数设置、组态和诊断等)采用TCP/IP协议来发送。Ethernet/IP采用生产者/消费者数据交换模式。生产者向网络中发送有唯一标识符的数据包。消费者根据需要通过标识符从网络中接收需要的数据。这样数据源只需一次性地把数据传到网上，其它节点有选择地接收数据，这样提高了通信的效率。 Ethernet/IP是在CIP这个协议的控制下实现非实时数据和实时数据的传输。CIP是一个提供工业设备端到端的面向对象的协议，且独立于物理层及数据链路层，这使得不同供应商提供的设备能够很好的交互。另外，为了获得更好的时钟同步性能，2003年ODV A将 IEEE 15888引入Ethernet/IP，并制定了CIPsync标准以提高Ethernet/IP的时钟同步精度。 EPA EPA是在“863”计划的支持下，由浙江大学、清华大学、浙江中控技术公司、大连理工大学、中科院自动化所等单位联合制定，是用于工业测量和控制系统的实时以太网标准。
P r o f i b u s和P r o f i N E T 通信上的区别 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
P r o f i b u s/P r o f i N E T通信上的区别一、PROFINET和PROFIBUS的区别 PROFINET和PROFIBUS是PNO组织推出的两种现场总线。 两者本身没有可比性，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，世界上基于以太网的解决方案的开发者远远多于PROFIBUS开发者，所以，有更多的可用资源去创新技术。 对于PROFIBUS，数据传输的带宽最大为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，一致性数据最大为32bytes，对于PROFINET，一致性数据最大为254bytes。 对于PROFIBUS，用户数据的最大为244bytes，对于PROFINET，用户数据的最大为1400bytes。 对于PROFIBUS，12Mbps的最大总线长度为100m，对于PROFINET，设备之间的总线长度为100m。 对于PROFIBUS，引导轴必须在DP主站中运行，对于PROFINET，引导轴可以运行在任意SIMOTION中。
六种工业以太网比较 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
六种工业以太网比较 摘要：当前，工业以太网技术是控制领域中的研究热点。所谓工业以太网，一般来讲是指技术上与商用以太网(即标准)兼容，但在产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。随着互联网技术的发展与普及推广，Ethernet技术也得到了迅速的发展，Ethernet传输速率的提高和Ethernet交换技术的发展，给解决Ethernet通信的非确定性问题带来了希望，并使Ethernet全面应用于工业控制领域成为可能。目前，几种典型的工业以太网有HSE、PROFInet、Modbus/TCP、EtherNet/IP、Powerlink、EPA六种。本文通过对这六种工业以太网比较，以便更好的应用于系统集成。 关键词：工业以太网、HSE、PROFInet、Modbus、EtherNet、Powerlink、EPA 与传统控制网络相比，工业以太网具有应用广泛、为所有的编程语言所持、软硬件资源丰富、易于与Internet连接、可实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接等诸多优点。由于这些优点，特别是与信息传输技术的无缝集成以及传统技术无法比拟的传输宽带，以太网得到了工业界的认可。 1．HSE(高速以太网) HSE(High Speed Ethernet Fieldbus)由现场总线基金会组织(FF)制定，是对FF-H1的高速网段的解决方案，它与H1现场总线整合构成信息集成开放的体系结构。 FF HSE的1-4层由现有的以太网、TCP/IP和IEEE标准所定义，HSE和H1使用同样的用户层，现场总线信息规范（FMS）在H1中定义了服务接口，现场设备访问代理（FDA）为HSE提供接口。用户层规定功能模块、设备描述（DD）、功能文件（CF）以及系统管理（SM）。HSE网络遵循标准的以太网规范，并根据过程控制的需要适当
工业以太网的构成及重要性能介绍 西门子就逐步地把以太网的概念引入到工业控制领域，到今天，西门子SCALANCE系列工业以太网交换机产品，已经在冶金、烟草、汽车、煤矿、造船、地铁、电力、风电、交通、石化、水处理等多个行业的多个项目中得到了成功的应用，产品线也日臻完善。 工业以太网简介 工业以太网是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网，SIMATIC NET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。 企业内部互联网(Intranet)，外部互联网(Extranet)，以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来的利益 市场占有率高达80%，以太网毫无疑问是当今LAN(局域网)领域中首屈一指的网络。以太网优越的性能，为您的应用带来巨大的利益：通过简单的连接方式快速装配。 通过不断的开发提供了持续的兼容性，因而保证了投资的安全。 通过交换技术提供实际上没有限制的通讯性能。
各种各样联网应用，例如办公室环境和生产应用环境的联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间的通讯，例如，ISDN 或Internet 的接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点，遍布世界各地，用于严酷的工业环境，包括有高强度电磁干扰的区域。 工业以太网络的构成 一个典型的工业以太网络环境，有以下三类网络器件： 网络部件 连接部件： FC快速连接插座 ELS(工业以太网电气交换机) ESM(工业以太网电气交换机) SM(工业以太网光纤交换机) MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质：普通双绞线，工业屏蔽双绞线和光纤 SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。 PG/PC上的工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能 为了应用于严酷的工业环境，确保工业应用的安全可靠，SIMATIC
各种工业以太网的区别其实就是协议的区别，其中最主要的还是应用层协议的区别。 都是以太网通讯，只是每个公司的叫法不一样，西门子用PROFINET、AB用Ethernet IP、施耐德的MODBUS TCP/IP。 取个例子，以太网就像高速公路，Ethernet/IP、Profinet、Modbus TCP/IP分别像高速公路上的宝马、奔驰、奥迪车，都可以从一个城市把物品运送到另一城市。但是每个车上安装的零件无法和另一车上的零件进行更换。 EtherCAT（以太网控制自动化技术）是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，EterCAT名称中的CAT为ControlAutomation Technology（控制自动化技术）首字母的缩写。最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研发。EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准，同时，它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。EtherCAT的特点还包括高精度设备同步，可选线缆冗余，和功能性安全协议(SIL3)。 Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议。它建立在标准UDP/IP与TCP/IP 协议之上，利用固定的以太网硬件和软件，为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议西蒙公司开发 Ethernt/IP属于ODVA组织，Rockwell只是其中一个推广力度比较大的公司而已。施耐德也是ODVA组织的成员，施耐德所有PLC都可以支持Ethernt/IP协议。Ethernt/IP协议是十大总线之一，和Controlnet、Devicenet一起称为CIP总线。可以实现协议间路由，但是需要Rslinx 软件进行配置。通讯时需要设置RPI参数，没有任何客户端的反馈信息，因此不管现场客户端是否收到数据，数据一致由服务器不断的发，缺少相应的检测。 PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。 PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。 MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。显而易见，它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS 报文的用途。协议的最通用用途是为诸如PLC’s，I/O模块，以及连接其它简单域总线或I/O 模块的网关服务的。 MODBUS/TCP协议是作为一种（实际的）自动化标准发行的。既然MODBUS已经广为人知，该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。然而，本规范力图阐明MODBUS中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值，哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC’s的“多余部分”。 它通过将配套报文类型“一致性等级”，区别那些普遍适用的和可选的，特别是那些适用于特殊设备如PLC’s的报文。 Modbus TCP/IP由Modbus IDA组织提出，有施耐德旗下的Modicon公司主推，在目前施耐德所有PLC产品中都支持，同时也支持Ethernet/IP协议，Modbus TCP/IP是免费的、全开放协议，可以用VB等高级编程语言调用winsock控件即可实现与PLC的数据通讯，因此，很
一：TCP 协议通讯 （一）S7 200 SMART之间的TCP通讯 TCP是一个因特网核心协议。在通过以太网通信的主机上运行的应用程序之间，TCP 提供了可靠、有序并能够进行错误校验的消息发送功能。TCP 能保证接收和发送的所有字节内容和顺序完全相同。TCP 协议在主动设备（发起连接的设备）和被动设备（接受连接的设备）之间创建连接。一旦连接建立，任一方均可发起数据传送。 TCP协议是一种"流"协议。这意味着消息中不存在结束标志。所有接收到的消息均被认为是数据流的一部分。 S7 200 SMART与之间的TCP通讯可以通过两边调用OUC(开放式用户通讯)指令库中的TCP_CONNECT、TCP_SEND、TCP_RECV、DISCONNECT指令来实现。 图1.开放式用户通讯库 开放式用户通信库需要使用50 个字节的V 存储器。 开放式的用户通讯连接资源包括8个主动连接和8个被动连接。 只可从主程序或中断例程中调用库函数，但不可同时从这两个程序中调用。 所需条件： 1、软件版本：STEP 7-Micro/WIN SMART 2、SMART CPU固件版本: 3、通讯硬件：TP电缆（以太网电缆） 所完成的通讯任务： 将作为客户端的PLC（IP地址为）中VB0-VB3的数据传送到作为服务器端的PLC(IP 地址为）的VB2000-VB2003中。
S7-200 SMART 客户端编程 1、设置本机IP地址 在客户端设置IP地址为 图2.设置IP地址 2、建立TCP连接 调用TCP_CONNECT指令建立TCP连接。设置连接伙伴地址为，远端端口为2001，本地端口为5000，连接标识ID为1。利用使能Active，设置为主动连接。 图3.调用TCP_CONNECT指令 指令的参数
PROFIBUS,PROFINET，Ethernet三者的区别【工控老鬼】 简单一点说，PROFINET=PROFIbus+etherNET，把Profibus的主从结构移植到以太网上，所以profinet会有Controller和Device，他们的关系可以简单的对应于profibus 的Master和Slave，当然，是有区别的，但这样对应可以有助于理解。另外由于profinet是基于以太网的，所以可以有以太网的星型、树形、总线型等拓扑结构，而profibus只有总线型。所以profinet就是把profibus的主从结构和ethernet的拓扑结构相结合的产物，其他像等时性等西门子鼓吹的特性其实以太网也有，只不过profinet 由于有Controller这样的控制单元可以提高等时性的精度而已。 PROFINET 是一种新的以太网通讯系统，是由西门子公司和 Profibus 用户协会开发。 PROFINET 具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化。其应用结果能够大大节省配置和调试费用。PROFINET 系统集成了基于 Profibus 的系统，提供了对现有系统投资的保护。它也可以集成其它现场总线系统。 PROFINET 是一种支持分布式自动化的高级通讯系统。除了通讯功能外，PROFINET 还包括了分布式自动化概念的规范，这是基于制造商无关的对象和连接编辑器和 XML 设备描述语言。以太网 TCP/IP 被用于智能设备之间时间要求不严格的通讯。所有时间要求严格的实时数据都是通过标准的 Profibus DP 技术传输，数据可以从 Profibus DP 网络通过代理集成到 PROFINET 系统。 PROFINET 是唯一使用已有的IT 标准，没有定义其专用工业应用协议的总线。它的对象模式的是基于微软公司组件对象模式 (COM) 技术。对于网络上所有分布式对象之间的交互操作，均使用微软公司的 DCOM 协议和标准 TCP 和 UDP 协议。 在 PROFINET 概念中，设备和工厂被分成为技术模块，每个模块包括机械、电子和应用软件。这些组件的应用软件可使用专用的编程工具进行开发并下载到相关的控制
工业网络与通信 一工业网络通信基础 工业网络是指安装在工业生产环境中的一种全数字化、双向、多站的通信系统。具体有以下三种类型： (1)专用、封闭型工业网络：该网络规范是由各公司自行研制，往往是针对某一特定应用领域而设，效率也是最高。但在相互连接时就显得各项指标参差不齐，推广与维护都难以协调。专用型工业网络有三个发展方向：①走向封闭系统，以保证市场占有率。②走向开放型，使它成为标准。③设计专用的Gateway与开放型网络连接。 (2)开放型工业网络：除了一些较简单的标准是无条件开放外，大部分是有条件开放，或仅对成员开放。生产商必须成为该组织的成员，产品需经过该组织的测试、认证，方可在该工业网络系统中使用。 (3)标准工业网络：符合国际标准IEC61158、IEC62026、ISO11519或欧洲标准EN50170的工业网络，它们都会遵循ISO/OSI7层参考模型。工业网络大都只使用物理层、数据链路层和应用层。一般工业网络的制定是根据现有的通信界面，或是自己设计通信IC，然后再依据应用领域设定数据传输格式。例如，DeviceNet的物理层与数据链路层是以CANbus为基础，再增加适用于一般I/O点应用的应用层规范。 目前IEC61158认可的八种工业现场总线标准分别是：Fieldbus Type1、Profibus、ControlNet、P-NET、Foundation Fieldbus、SwiftNet、WorldFIP和Interbus。 1 工业数据通信的技术组成和系统组成 2 工业数据通信的传输过程
二工业网络物理机构 1 网络的传输媒介 有线传输介质：双绞线、同轴电缆和光纤。 无线传输介质：无线电、微波、卫星、移动通信等各种通信介质。 2 工业通信网络的拓扑形式 工业网络中的拓扑形式就是节点的互连形式。常见的是：总线型、环形、星形和树形等。 (1)总线型：通过一条总线电缆作为传输介质，各节点通过接口接入总线。是工业通信网络中最常用的一种拓扑形式。 (2)星形与树形：在星形拓扑中，每个节点通过点对点连接到中央节点，任何节点之间
以太网技术在工业控制领域的应用及意义 随着计算机和网络技术的飞速发展，在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂，工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。现场总线技术适应了工业网络的发展趋势，用数字通信代替传统的模拟信号传输，大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等，降低了系统的硬件成本，被誉为自动化领域的计算机局域网。 现场总线的出现，对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用，但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷，以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等，无法达到全开放的要求，因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。 随着Internet技术的不断发展，以太网己成为事实上的工业标准，TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受，基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。目前不仅在办公自动化领域内，而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。由于它技术成熟，连接电缆和接口设备价格较低，带宽也在飞速增加，特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现，使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。Ethernet通信机制 Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准，最早由Xerox开发，后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展，成为Ethernet标准。Ethernet采用星形或总线形结构，传输速率为10Mb/s，100 Mb/s，1000 Mb/s或是更高，传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等，网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式，工作方式从单工发展到全双工。 在OSI/ISO 7层协议中，Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层，作为一个完整的通信系统，它需要高层协议的支持。自从APARNET将TCP/IP和Ethernet捆绑在一起之后，Ethernet便采用TCP/IP作为其高层协议，TCP用来保证传输的可靠性，IP则用来确定信息传递路线。 Ethernet的介质访问控制层协议采用CSMA/CD，其工作原理如下：某节点要
用网线把控制器连接到路由器上。 通过window自带命令窗口，使用IPCONFIG命令可以查看本机电脑ip地址配置，如下图所示： 根据电脑主机的ip地址，例如IP为192.168.2.54。为控制器分配同一个网段内且没有被使用的IP地址192.168.2.2。 在电脑上通过命令窗口的ping命令检测网络是否连通，如下图所示:
问题，系统是否上电。 网络正常后，可以打开通讯软件，设置IP地址，如下图所示：
下图所示： 选择Com串口传输下载, 选择Net网口传输下载。 [SearchDeviceID]此软件将从设置的设备搜索范围1 to 5(注：此范围可认为修改),搜索到 的CNC设备将以设备号ID在软件坐标列表中列出1 2 …n号设备，选择对应的设备号双击 手标将CNC设备下位机的目录文件以列表方式显示在中间的列表框。通过鼠标操作可直接对 目录文件进行类似Windows系统资源管理器的进入目录文件读取删除等操作。 [ReadNCDeviceDir]:列出当前选定的设备ID号CNC系统的文件目录列表操作。 [ReturnNCDeviceDir]:返回当前选定的设备ID号CNC系统的文件目录上级目录操作。 [SendFileToCNC]:发送本机的NC或其他文件至当前选定的设备ID号CNC系统当前目录中。
[NCDeviceID]:当前选定的设备ID号 [NCDeviceIP]:当前选定设备ID号绑定的IP地址(注:当采用网络通信传输时) [COM]:当前选定设备ID号选择的串口通信端口号(注:当采用串口通信传输时) [BaudRate]: 当前选定设备ID号选择的串口通信波特率 Save As NC File:将读取到右边编辑框的下位机NC设备的文件另存到本地电脑。 [SetIPaddr]:当采用网络通信时，不同CNC设备ID号必需绑定对应的IP地址，否侧无法通信传输，对于无使用的设备ID号其对应的绑定IP地址均设为0,否则通信传输会出错。
通用低压电器篇 孙凡金(1977 ),男,副教授,博士,研究方向为网络控制系统。 Profi net 工业以太网实时通信协议分析 孙凡金,!刘彦呈,!潘新祥 (大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连!116026) 摘!要:在分析P ro fi net 关键技术组成的基础上,对其实时性优化技术进行了综述,并通过分析通信连接的建立及维护,实时协议的组成及通信策略,以及RT 与I RT 的通信技术与实现方法,从整体上研究了P rofi net 实时性优化的协议组成及基本特性,对设计与优化基于Profi net 工业以太网的自动化系统具有一定借鉴。 关键词:Prof i ne t ;实时性;通信连接;同步 中图分类号:T P 393.04!文献标识码:A !文章编号:1001 5531(2008)21 0030 04 The Anal ysis of the Real T i m e Co mmun icati on Protocol i n Profinet !!! SU N Fanji n ,!LIU Yancheng,!PAN X i n x iang (Schoo l ofM arine Eng i n eeri n g ,Da lian M ariti m e Un iversity ,Da lian 116026,Ch i n a) !!Abstract :Based on the analysis o f P ro fi net ?s key techno l ogy ?s constituti on ,its rea l ti m e opti m iza tion tech no l ogy w as survey ed .By ana l yz i ng t he buil d and m ai n tenance of co mmun ica ti on connect ,rea l ti m e protoco l ?s con stituti on and communicati on stra tegy ,RT and I RT ?s communicati on techno logy and rea liza ti onm e t hod ,t he protoco l constit ution and basi c character i stics for P ro fine t rea l ti m e opti m i zati on w ere st udied ,wh ich can be re ference f o r de si gn i ng and opti m izi ng autom ati c system based on Profi net . K ey words :Profi n et ;real ti m e ;co mmun icati on connect ;synch ronous 刘彦呈(1963 ),男,教授,博士生导师,研究方向为工业监控网络。潘新祥(1964 ),男,教授,从事船舶网络化监控技术的研究。 0!引!言 Profinet 是国际组织P NO (Pro fi b us N ati o na l O rganizati o n)提出的用于工业自动化的实时以太网标准[1,2] 。为支持不同工业级应用,Profi n et 提 供了集成式Profinet I O 和分布式自动化中创建模块化设备系统的Pro fi n et CBA [3] 。Profinet I O 对分布式I/O 使用实时通信(RT)和同步实时通信(I R T)协议。RT 通信时钟周期可达10m s 量级,适用于工厂自动化的分布式I/O 系统。I RT 通信时钟周期可达1m s 量级,适用于运动控制系统[4,5]。Profinet CB A 使用TCP /I P 和RT 两种基于组件的通信方式。它允许时钟周期由TCP 协议的100m s 量级降至RT 的10m s 量级,从而更适用于PLC 之间的通信。本文通过分析Profinet 实时性协议的组成,对其通信连接建立及管理、实 时同步机制、等时同步实现方法及关键技术进行 了深入分析,阐述了Profi n et 实时通信解决方案实现方法。 1!Pro fi net 协议架构 传统的以太网使用CS MA /CD (带有冲突监测的载波监听多路访问)协议实现介质访问控制,虽然工业以太网可使用标准的通信协议(如TCP /I P 或UDP /I P)来提高其实时性,但数据包的传输时延很大程度上依赖网络负载而不能预先确定,因此标准协议通信过程中会产生帧过载现象,这即加大传输时延及处理器计算时间,从而延长发送周期,严重影响网络的实时性。为此,Profi net 通过对发送器和接收器的通信栈进行实时性优化,可保证同一网络中不同站点可在一个确定时段内完成时间要求严苛的数据传输。Profine t 30