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一文读懂PLC的通讯方式-AB以太网拓扑方式(二)

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解决方案1:

一文读懂PLC的通讯方式-AB以太网拓扑方式(二)

在PLC的通讯方式中,AB(Allen-Bradley,罗克韦尔自动化公司)的以太网拓扑方式是一个重要的组成部分。本文将继续深入探讨AB以太网拓扑方式的具体内容,包括其支持的协议、拓扑结构以及在实际应用中的配置方法。

一、EtherNet/IP协议

EtherNet/IP(Ethernet Industrial Protocol)简称EIP,是一种高级工业应用层协议,它基于标准的UDP/TCP/IP协议,并符合IEEE802.3U标准。EIP采用和DeviceNet、ControlNet相同的应用层协议CIP(Control and Information Protocol),因此可以理解为EIP是使用以太网链路传输的CIP。

在EtherNet/IP中,数据的传输采用了生产者/消费者(Producer/Consumer)的通信模式。该模式下,数据之间的关联是以生产者和消费者的形式提供,允许网络上所有节点同时从一个数据源存取同一数据。这种通信模式使得数据的传输达到了最优化,每个数据源只需要一次性的把数据传输到网络上,其他节点就可以选择性地接收这些数据,从而避免了带宽的浪费,提高了系统的通信效率。

在EtherNet/IP网络中,IO数据的传输使用UDP协议,端口号为2222;而PLC程序的上传和下载则使用TCP协议,端口号为44818。

二、AB体系中的概念解析

连接数:在AB的PLC体系中,连接数的是一个重要的概念。它包括TCP连接数和CIP连接数。TCP连接数是指与AB PLC通讯时使用TCP协议的连接个数,如使用ModbusTCP协议进行通讯即为一个TCP连接。CIP连接数则是指与AB设备通讯时使用CIP连接的个数,如PLC下面挂的远程IO站,一个IO模块就算作一个CIP连接。

EtherNet/IP节点数:在一个控制系统中,使用Ethernet/IP协议且具备的IP地址的设备,算作一个EtherNet/IP节点。例如,一个远程IO站的适配器、一个1756的通讯模块等都是一个EtherNet/IP的节点。

通讯模块的称呼区分:

通讯模块(通信模块):指AB的大型PLC系列1756系列产品中使用的只用于通讯的模块,如1756-ENBT、1756-EN2T等。

适配器:指用于将IO模块的数据传输给控制网络的设备,如1734-AENT、1794-AENT等。

控制器:即CPU,部分CPU本身带有以太网口并支持EtherNet/IP协议,部分则需要通过配合通讯模块才能实现Ethernet/IP通讯。

三、拓扑方式

由于EtherNet/IP基于标准的TCP/IP协议,因此它在网络拓扑方式上支持多种拓扑结构,如星型、线性和环形等。以下是对这些拓扑方式的详细介绍:

星型拓扑:

星型网络拓扑结构是最常见且最常用的一种。它只需要一个交换机,所有设备都连接至该交换机上进行数据交互。

在这种结构中,核心为交换机设备,因此建议使用工业级交换机以确保安全稳定可靠。

星型拓扑结构中,第三方的设备也可以直接连接到交换机上,如协议转换网关、其他品牌的PLC、上位机软件等。

线性拓扑:

线性拓扑方式在实际使用中用的比较少,因为没有交换机的参与,对外扩展有,一般适用于小型的系统。

在线性拓扑的结构中,只有网络开始端和结束端可以使用单网口设备,其余的都需要使用到至少2网口的设备。

线性拓扑不需要软件进行任何配置,单个模块设置好IP地址等信息后即可直接连接。

环形拓扑:

环形拓扑结构在控制系统中非常受欢迎,因为它具备单点故障自恢复的特性。

在AB体系内,环网协议称为DLR(Device Level Ring)。在一个DLR网络内,任何一个节点都可以配置为Supervisor,该功能作为DLR环网的管理者和收集环网的网络诊断信息用。

AB厂家推荐DLR环网内不能超过50个环网节点,并且最多只能有24个交换机设备和230个终端设备。一个DLR环网里面只允许有一个VLAN。

在DLR环网中,如果需要使用其他厂家的网络设备,可以使用AB的交换机产品或1783-ETAP模块进行扩展。

在EtherNet/IP的环网拓扑结构下,如果有AB的交换机参与进来,则该交换机都需要配置为环网模式。

如果有AB交换机的参与,DLR环网还可以拓扑成更复杂的环路结构。

综上所述,AB的以太网拓扑方式在PLC通讯中扮演着重要的角色。通过深入了解EtherNet/IP协议、AB体系中的概念以及不同的拓扑方式,我们可以更好地设计和配置PLC通讯网络,以满足实际控制系统的需求。

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