工业以太网

概述

工业以太网一词用于表示使用标准以太网物理层和标准以太网协议的工业协议。

在工业以太网网络上,您可以连接:

o工业设备(工业协议)

o非工业设备(其他以太网协议)

有关更多信息,请参阅工业以太网用户指南

工业以太网架构

此图显示典型的工业以太网架构:

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A 控制网络

B 设备网络

1 逻辑控制器

2 菊链设备

3 以太网交换机

4 I/O 岛 (Modbus TCP)

5 视觉传感器 (EtherNet/IP)

6 PC 和 HMI (TCP/UDP)

2、4 和 5 工业以太网从站设备 (EtherNet/IP / Modbus TCP)

此架构可以使用 EcoStruxure Machine Expert 进行配置。

M241 Logic Controller 可以同时连接到控制网络设备网络。如要使用这个功能,必须通过向配置中添加 TM4ES4 扩展模块的方式来启用第二个以太网端口。嵌入在逻辑控制器上的以太网端口连接到设备网络,TM4ES4 上的以太网端口连接到控制网络。

如果没有添加 TM4ES4 扩展模块,则 M241 Logic Controller 上的嵌入式以太网端口可任意连接到控制网络或设备网络。

工业以太网描述

M241 Logic Controller

特性

描述

拓扑结构

通过交换机实现的菊链和星形连接

带宽

10/100 Mbit/s

EtherNet/IP 扫描器

性能

最多有 16 个以太网/IP 目标设备可由该逻辑控制器管理,并在 10 毫秒时间内受到监控

连接数

0...16

输入字数

0...1024

输出字数

0...1024

I/O 通讯

EtherNet/IP 扫描器服务

用于配置和数据传输的功能块

起点/目标

Modbus TCP IOScanner

性能

逻辑控制器可以管理多达 64 台 Modbus TCP 从站设备,在 64 毫秒的时隙内监控

连接数

0...64

输入字数

0...2048

输出字数

0...2048

I/O 通讯

Modbus TCP IOScanner 服务

用于数据传输的功能块

主站/从站

其他服务

FDT/DTM/EDS 管理

FDR(快速设备更换)

DHCP 服务器

安全管理(请参阅 安全参数防火墙配置

Modbus TCP 服务器

Modbus TCP 客户端

Web 服务器

FTP 服务器(FTP 和 TFTP 协议)

SNMP

EtherNet/IP adapter(控制器用作 EtherNet/IP 上的目标)(1)

EtherNet/IP 起点

Modbus TCP 服务器(控制器用作 Modbus TCP 上的从站)(1)

IEC VAR ACCESS

其他特性

最多可以混搭 16 台 EtherNet/IP 和 Modbus TCP 服务器设备。

配置、监控和管理时可以直接访问设备。

控制网络与设备网络之间的网络透明性(Logic Controller 可用作网关)。

注意: 使用 Logic Controller 作为网关可影响到 Logic Controller 的性能。

(1) 必须将 TM4ES4 扩展模块添加到逻辑控制器后,才能在使用 EtherNet/IP 扫描器或 Modbus TCP IOScanner 功能的同时还使用这个服务。

EtherNet/IP 概述

EtherNet/IP 是 CIP 协议在标准以太网上的实现。

EtherNet/IP 协议采用“起点/目标”架构进行数据交换。

起点是在网络上发起同目标设备进行数据交换的设备。这适用于 I/O 通讯和服务消息传递。这相当于 Modbus 网络中客户端的角色。

目标是对起点生成的数据请求作出响应的设备。这适用于 I/O 通讯和服务消息传递。它相当于 Modbus 网络中服务器的角色。

EtherNet/IP 适配器是 EtherNet/IP 网络中的终端设备。I/O 功能块和驱动器可以是 EtherNet/IP 适配器设备。

EtherNet/IP 起点与目标之间的通讯通过 EtherNet/IP 连接完成。

Modbus TCP 概述

Modbus TCP 协议使用客户端/服务器架构进行数据交换。

Modbus TCP 显式(非循环)数据交换由应用程序管理。

Modbus TCP 隐式(循环)数据交换由 Modbus TCP IOScanner 管理。Modbus TCP IOScanner 是一项基于 Ethernet 的服务,用于轮询不断交换数据、状态和诊断信息的从站设备。此过程可监控从站设备的输入并控制其输出。

客户端是发起与网络上其他设备进行数据交换的设备。这适用于 I/O 通讯和服务消息传递。

服务器是解决由客户端所生成的任何数据请求的设备。这适用于 I/O 通讯和服务消息传递。

Modbus TCP IOScanner 和从站设备之间的通讯通过 Modbus TCP 通道完成。

添加工业以太网管理器

设备树的 Ethernet_1(以太网网络) 节点上必须存在 Industrial_Ethernet_manager 才能激活这些功能和服务:

oEtherNet/IP 扫描器

oModbus TCP IOScanner

如果已在使用 Ethernet_1(以太网网络),则必须将 TM4ES4 扩展模块添加到控制器并将 EthernetIP 或 Modbus TCP 从站设备节点从 Ethernet_1(以太网网络)移动到 TM4ES4 节点。

Ethernet_1(以太网网络)节点上添加从站设备时,Industrial_Ethernet_manager 将会自动添加。

步骤

操作

1

设备树中,选择 Ethernet_1以太网网络)并单击该节点的绿色加号按钮,或右键单击 Ethernet_1以太网网络),然后从上下文菜单执行添加设备...命令。

结果添加设备对话框随即打开。

2

添加设备对话框中,选择协议管理器 > 工业以太网管理器

3

单击添加设备按钮。

4

单击关闭按钮。

有关更多信息,请参阅工业以太网管理器配置EtherNet/IP 目标设置Modbus TCP 设置