Ethernet／IP协议简介

自由协议TCP/IP转ETHERNET/IP协议网关HT3S-EIS-RTP用户手册V2.32北京中科易联科技有限公司目录1. 产品概述 (2)1.1 产品功能 (2)1.2 技术参数 (2)1.2.1 EtherNet/IP技术参数 (2)1.2.2 TCP/IP技术参数 (3)2. 产品外观 (4)2.1 产品尺寸图 (4)2.2 端子说明 (4)2.3 指示灯 (5)2.4 拨码说明 (5)3. 硬件电气规范 (6)3.1 电气参数 (6)3.2 EtherNet/IP的电气连接 (6)3.3 TCP/IP的电气连接 (7)4. 协议及数据转换 (8)4.1 协议转换原理 (8)4.2 EtherNet/IP协议介绍 (8)4.3 TCP/IP 协议介绍 (9)5. 网关配置及操作 (11)5.1 配置网关的TCP/IP网口 (11)5.2 配置网关的EtherNet/IP地址 (12)5.3 配置网关的EtherNet/IP从站 (15)5.3.1 使用AB系统的配置方法 (15)5.3.2 使用欧姆龙系统的配置方法 (24)5.4 启动网关运行 (34)5.4.1 网关的控制字 (34)5.4.2 网关的状态字 (35)5.4.3 启动网关的TCP/IP 客户端 (36)5.4.4 启动网关的TCP/IP 服务器 (37)5.4.5 启动网关的全双工模式 (38)1. 产品概述1.1 产品功能HT3S-EIS-RTP是一款EtherNet/IP从站功能的通讯网关，主要功能是将TCP/IP 的自定义设备接入ETHERNET/IP网络，进行数据传输。

HT3S-EIS-RTP网关连接到EtherNet/IP总线中作为从站使用，连接到TCP/IP网络中作为主站（客户端）或从站（服务器）使用。

1.2 技术参数1.2.1 EtherNet/IP技术参数● 网关作为EtherNet/IP网络的从站，可以连接AB（罗克韦尔）、欧姆龙、基恩士等品牌的PLC。

c#基于TCPIP、CIP协议的欧姆龙PLC通信⼀、关于CIP协议 CIP通信是Common Industrial Protocl(CIP)的简称，它是⼀个点到点的⾯向对象协议，能够实现⼯业器件（传感器，执⾏器）之间的连接，和⾼等级的控制器之间的连接。

⽬前，有3种⽹络DeviceNet，ControlNet，EtherNet/IP使⽤CIP通信协议作为其上层⽹络协议，由ODVA组织统⼀管理，以确保其⼀致性和精确性。

⼆、EtherNet/IP通信 EtherNet/IP(Ethernet/Industrial Protocol)，是⼀个⼯业级的通信⽹络，⽤于⼯业器件间⾼速的信息交换，这些器件包括简单的IO器件（传感器），还有复杂的控制器（机器⼈，PLC，焊机，过程控制器）。

EtherNet/IP使⽤CIP(Common Industrial Protocl),其使⽤EtherNet和TCP/IP技术传送CIP通信包，CIP作为开放的应⽤层，位于EtherNet和TCP/IP协议之上。

三、CIP通信报⽂1.注册会话ID private byte[] Registercmd = new byte[28]{ //--------------------------------------------------------Header 24byte------------------------------------- 0x6F,0x00,//命令 2byte 0x04,0x00,//Header后⾯数据的长度 2byte 0x00,0x00,0x00,0x00,//会话句柄 4byte 0x00,0x00,0x00,0x00,//状态默认0 4byte 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//发送⽅描述默认0 8byte 0x00,0x00,0x00,0x00,//选项默认0 4byte//-------------------------------------------------------CommandSpecificData 指令指定数据 4byte 0x01,0x00,//协议版本 2byte 0x00,0x00,//选项标记 2byte};2.提取会话ID-注册请求的应答报⽂private byte[] RefRegistercmd = new byte[28]{ //--------------------------------------------------------Header 24byte------------------------------------- 0x6F,0x00,//命令 2byte 0x04,0x00,//CommandSpecificData的长度 2byte 0x6B,0x01,0x01,0x00,//会话句柄 4byte 由PLC⽣成 0x00,0x00,0x00,0x00,//状态默认0 4byte 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//发送⽅描述默认0 8byte 0x00,0x00,0x00,0x00,//选项默认0 4byte//-------------------------------------------------------CommandSpecificData 指令指定数据 4byte 0x01,0x00,//协议版本 2byte 0x00,0x00,//选项标记 2byte};public byte[] SessionHandle=new byte[4]{0x6B,0x01,0x01,0x00};//从应答报⽂提取的会话ID后续读写PLC的报⽂中，需要包含PLC返回的会话ID3.读数据服务请求报⽂报⽂由三部分组成 Header 24个字节、CommandSpecificData 16个字节、以及CIP消息（由读取的标签⽣成）实例，读取单个标签名为 TAG1的报⽂总长度为64个字节private byte[] Header = new byte[24]{ 0x6F,0x00,//命令 2byte 0x28,0x00,//长度 2byte（总长度-Header的长度）=40 0x6B,0x01,0x01,0x00,//会话句柄 4byte 0x00,0x00,0x00,0x00,//状态默认0 4byte 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//发送⽅描述默认0 8byte 0x00,0x00,0x00,0x00,//选项默认0 4byte};private byte[] CommandSpecificData = new byte[16]{ 0x00,0x00,0x00,0x00,//接⼝句柄 CIP默认为0x00000000 4byte 0x01,0x00,//超时默认0x0001 4byte 0x02,0x00,//项数默认0x0002 4byte 0x00,0x00,//空地址项默认0x0000 2byte 0x00,0x00,//长度默认0x0000 2byte 0xb2,0x00,//未连接数据项默认为 0x00b2 0x18,0x00,//后⾯数据包的长度 24个字节(总长度-Header的长度-CommandSpecificData的长度)};private byte[] CipMessage = new byte[24]{ 0x52,0x02 //服务默认0x52 请求路径⼤⼩默认2 0x22,06,0x24,0x01,//请求路径默认0x01240622 4byte 0x0A,0xF0,//超时默认0xF00A 4byte 0x0A,0x00,//Cip指令长度服务标识到服务命令指定数据的长度 0x4C,//服务标识固定为0x4C 1byte 0x03,// 节点长度 2byte 规律为 (标签名的长度+1/2)+1 0x91,//扩展符号默认为 0x91 0x04,//标签名的长度 0x54,0x41,0x47,0x31,//标签名：TAG1转换成ASCII字节当标签名的长度为奇数时，需要在末尾补0 ⽐如TAG转换成ASCII为0x54,0x41,0x47，需要在末尾补0 变成 0x54,0x41,0x47，0 0x01,0x00,//服务命令指定数据　默认为0x0001　　0x01,0x00,0x01,0x00//最后⼀位是PLC的槽号};PLC回复报⽂：6F0018006B01010000000000000000000000000000000000000000000100020000000000B200 0800 CC 00 0000C1000000　CC-服务标识00-填充字节0000-状态 0为正常　0800:CC-0000的长度C100-数据类型：Bool0000为数据false实例，读取多个标签名为 TAG、TAG1的报⽂总长度为86个字节6F003E006B01010000000000000000000000000000000000000000000100020000000000B2002E005202200624010AF020000A02200224010200060010004C0391035441470001004C039104544 Header：6F003E006B01010000000000000000000000000000000000 24byteCommandSpecificData: 00 00 00 00 0100020000000000B2002E00 16byteCipMessage:5202 20062401 0AF0 2000 0A02 20022401 02000600 1000 4C0391 03 54414700 0100 4C0391045441473101000100010052-服务代码02 -请求路径⼤⼩20062401-请求路径0AF0超时 20 00 CIP指令长度（0A-00之间的长度为32个字节）0A-服务代码（多个标签）02-请求路径⼤⼩20022401请求路径0200 标签的数量0600 偏移量（初始值为：2+标签数量*2）1000 偏移量 =标签服务长度+初始偏移量（有⼏个标签就有⼏个偏移量）4C 03 91 03 54414700 0100 标签TAG 4C039104544147310100 标签TAG1PLC回复报⽂：6F0034006B01010000000000000000000000000000000000000000000100020000000000B20024008A000000020006001300CC000000D00005003232323232CC000000D00005003232323232 76byteHeader:6F0034006B01010000000000000000000000000000000000 24byteCommandSpecificData:000000000100020000000000B2002400 16byteCipMessage:8A00 00000200 06001300 CC 00 0000 D000 0500 3232323232 CC000000D000050032323232328A-多个标签0000 -状态0200-项数0600-标签TAG偏移量1300-标签TAG1偏移量 0000-状态0正常D000-数据类型：string0500:字符串长度（字符串类型特有的）3232323232-数据 "22222"：⽬前常⽤的数据类型: C1-BOOL C2-SINT C3-Short C4-Int C7-UShort C8-UInt CA-Float CB -Double D0-String4.写⼊数据服务报⽂实例，往标签名为：TAG1 写⼊true 数据类型为 bool写⼊报⽂：68byte6F002C006B01010000000000000000000000000000000000 000000000100020000000000B2001C00 5202200624010AF00E004D03910454414731C1000100010001000100header：6F002C006B01010000000000000000000000000000000000 24byteCommandSpecificData:000000000100020000000000B2001C00 16byteCIPmessage：52 02 20062401 0AF0 0E00 4D 03 91 04 54414731 C100 0100 0100 01000100 28byte52-服务标识02-请求路径⼤⼩ 20062401-请求路径，默认0AF0-超时0E00-CIP指令长度（绿⾊部分的长度）4D-写⼊标识03-（标签名的长度+1）/2+1 91-扩展符号04-标签TAG1的长度54414731 -标签名的ASCII表⽰C100-数据类型 0100-默认项 0100-数据 TRUE（2byte） 01000100 - 默认最后⼀位为PLC槽号PLC回复报⽂：6F0014006B0101 00000 00000000000000000000000000000 000000000100020000000000B2000400CD000000 44byteheader:6F0014006B01010000000000000000000000000000000000 24byteCommandSpecificData:000000000100020000000000B2000400 16byteCIPMessage:CD 00 0000 CD-服务标识 00-填充字节 0000-状态好注意:当写⼊字符串类型时，写⼊的数据长度为奇数时，需要在数据后填充⼀个字节05.扩展知识⾸先建⽴起TCP连接，CIP通信端⼝默认为44818。

1 EtherNet/IP 概述
EtherNet/IP 的 IP 全称是 Industrial Protocal，顾名思义是应用于工业行业的以太网协议。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 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。
CPX-FB32 支持 10/100M 通讯速率，全双工/半双工，此外，EtherNet/IP 协议是 CIP 协议基础上的以太网协议，因此，EtherNet/IP 协议只需要常规 支持 TCP/IP 协议的以太网交换机即可。
通过网线将编程计算机，PLC，CPX-FB32 模块连接到以太网交换机，上电，网络硬件平台即搭建完成。
4.1 建立网络........................................................................................................................................................................................................................................................................ 2 4.2 组态步骤.......................................................................................................................................ห้องสมุดไป่ตู้................................................................................................................................ 2 4.3 设置 IP 地址 ................................................................................................................................................................................................................................................................... 4

目录1 现场总线控制技术与工业以太网....................................................................................................... - 0 -2 工业以太网实时性问题 ......................................................................................................................... - 2 -2.1 通讯确定性和实时性技术........................................................................................................... - 2 -3 Ethernet／IP协议简介........................................................................................................................... -4 -3.1 Ethernet／IP工业以太网.............................................................................................................. - 4 -3.1.1 Ethernet／IP协议模型及协议内容............................................................................... - 5 -3.1.2 EtherNet/IP 的通信机制 ................................................................................................. - 8 -3.2 ProfitNet工业以太网.................................................................................................................. - 9 -3.2.1 基本介绍 .............................................................................................................................. - 9 -3.2.2 实时通信 ............................................................................................................................ - 10 -3.2.3 PROFINET ......................................................................................................................... - 11 -3.2.4 安全...................................................................................................................................... - 12 -3.3 Modbus-IDA工业以太网 ........................................................................................................ - 13 -3.3.1 基本信息 ............................................................................................................................ - 14 -3.3.2 特点...................................................................................................................................... - 15 -3.3.3 传输方式 ............................................................................................................................ - 16 -3.3.4 CRC ....................................................................................................................................... - 18 -3.4 Controlnet工业以太网 ............................................................................................................. - 21 -3.4.1 原理...................................................................................................................................... - 21 -3.4.2 ControlNet网络................................................................................................................. - 22 -3.4.3 控制网国际有限公司 ..................................................................................................... - 23 -3.4.4 可建造ControlNet的设备 ............................................................................................ - 23 -3.5 World FIP工业以太网 ............................................................................................................. - 25 -3.5.1 概述...................................................................................................................................... - 25 -3.5.2 WorldFip的特点................................................................................................................ - 26 -3.5.3 WorldFip 协议 ................................................................................................................... - 27 -3.5.4 WorldFip总线典型器件.................................................................................................. - 28 -3.5.5 开发工具 ............................................................................................................................ - 29 -3.5.6 目前存在的一些问题和应用前景 .............................................................................. - 30 -4 Ethernet／I P通信适配器硬件设计与实现................................................................................... - 31 -4．1 硬件系统总体架构................................................................................................................... - 31 -4．2电源设计 ...................................................................................................................................... - 32 -4．3复位电路设计............................................................................................................................. - 33 -4．4以太网通讯接口设计 ............................................................................................................... - 34 -4．4．1以太网电路原理......................................................................................................... - 34 -4．4．2以太网芯片CS8900A-IQ3功能描述 ................................................................... - 34 -4.5串行通讯接口设计........................................................................................................................ - 37 -4．6 主从USB接口设计............................................................................................................... - 37 -4．7 外部I／0扩展接口设计........................................................................................................ - 38 -5 EtherNet/IP 工业以太网优缺点及发展前景................................................................................ - 39 -1 现场总线控制技术与工业以太网20世纪90年代以后随着现场总线控制技术的逐渐成熟，智能化与功能自治性的现场设备的广泛应用，嵌入式控制器、智能现场测控仪表和传感器等方便地接入了现场总线。