Rockwell Automation 系列：SLC 500 系列_（17）.Ethernet-IP通信.docx

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Ethernet/IP通信

什么是Ethernet/IP

Ethernet/IP（EthernetIndustrialProtocol）是一种基于以太网的工业通信协议，广泛应用于工业自动化系统中。它结合了以太网的传输能力和CIP（CommonIndustrialProtocol）的通用性，使得不同厂商的设备能够在一个标准的以太网网络中进行高效、可靠的数据交换。Ethernet/IP不仅支持实时数据传输，还支持设备配置和诊断功能，使其成为工业自动化领域中不可或缺的一部分。

Ethernet/IP的基本架构

Ethernet/IP的基本架构包括以下几个关键组成部分：

物理层：使用标准的以太网物理层，支持10/100/1000Mbps的传输速率。

数据链路层：遵循IEEE802.3标准，使用以太网帧格式进行数据传输。

网络层：使用IP（InternetProtocol）协议，支持TCP（TransmissionControlProtocol）和UDP（UserDatagramProtocol）传输。

应用层：基于CIP协议，支持多种服务和对象，如隐式（Implicit）和显式（Explicit）消息。

隐式（Implicit）和显式（Explicit）消息

隐式（Implicit）消息

隐式消息主要用于实时数据交换，通常用于控制应用。隐式消息的特点是周期性和确定性，适用于需要高实时性的场合。隐式消息通常由PLC（ProgrammableLogicController）或I/O模块发送和接收。

隐式消息的工作原理

周期性发送：隐式消息按照预设的时间间隔周期性地发送。

确定性接收：接收方在固定的时间窗口内接收消息，确保数据的实时性。

数据映射：数据在发送和接收时通过预定义的数据映射表进行映射，确保数据的一致性和可靠性。

显式（Explicit）消息

显式消息主要用于设备配置、诊断和非周期性的数据交换。显式消息的特点是非周期性和灵活性，适用于需要配置和诊断的场合。显式消息通常由上位机（如人机界面HMI）或网络管理工具发送和接收。

显式消息的工作原理

请求-响应：显式消息采用请求-响应的方式进行通信，发送方发送请求，接收方响应请求。

数据服务：支持多种数据服务，如读取、写入、配置等。

对象模型：基于CIP协议的对象模型，支持多种对象类型，如I/O对象、控制对象等。

Ethernet/IP通信的配置

在RockwellAutomation系列的设备中，配置Ethernet/IP通信通常需要以下几个步骤：

网络配置：配置设备的IP地址、子网掩码和网关地址。

端口配置：设置通信端口，如TCP端口44818。

对象配置：配置CIP对象，如I/O对象、控制对象等。

消息配置：配置隐式和显式消息的参数，如发送间隔、数据映射等。

网络配置

网络配置是Ethernet/IP通信的基础，需要确保设备能够正确地加入网络并进行数据交换。以下是一个简单的网络配置示例：

1.进入设备的网络配置界面。

2.设置IP地址：192.168.1.10

3.设置子网掩码：255.255.255.0

4.设置网关地址：192.168.1.1

5.保存配置并重启设备。

端口配置

端口配置主要用于指定设备的通信端口。常见的端口配置如下：

1.进入设备的端口配置界面。

2.设置TCP端口：44818

3.保存配置。

对象配置

对象配置是Ethernet/IP通信的核心部分，需要根据具体的控制需求配置CIP对象。以下是一个I/O对象配置的示例：

1.进入设备的对象配置界面。

2.选择I/O对象类型：输入或输出。

3.设置对象的ID和属性。

4.配置对象的数据映射表。

5.保存配置。

消息配置

消息配置用于设置隐式和显式消息的参数。以下是一个隐式消息配置的示例：

1.进入设备的消息配置界面。

2.选择隐式消息类型。

3.设置发送间隔：100ms。

4.配置数据映射表，将PLC的输入输出数据映射到网络上。

5.保存配置。

Ethernet/IP通信的编程

在编程时，可以使用多种工具和语言来实现Ethernet/IP通信。常见的工具包括RSLogix5000、RSLinxClassic等。以下是一个使用Python实现Ethernet/IP通信的示例：

Python实现Ethernet/IP通信

安装依赖

首先，需要安装pycomm库，这是一个用于与RockwellAutomation设备进行通信的Python库。

pipinstallpycomm

代码示例

以下是一个简单的Python代码示例，用于读取和写入PLC的I/O数据。

fro