不要破坏你原有的人际网络

工程师驱动以太网

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虽然工业网络标准(如Arcnet、DeviceNet、Modbus、Profibus等)的使用持续增长，但我们不应该试图在它们和以太网之间做出决定，而应该拥抱它们的共存。只要现有的网络按预期运行，就很难证明将所有传感器、控制器、执行器和相关I/O模块都转换为可以连接到以太网的理由。此外，工业以太网安装需要考虑许多与布线和基础设施设备(路由器、防火墙、托管交换机等)相关的因素，在确定总体成本时应将这些因素考虑在内。

许多可用来连接网络的设备都有网关、网桥、路由器、设备服务器、链接设备和媒体转换器等名称。使用工业以太网协议或其他网络或现场总线，这些设备可以充当从机、主机或两者的组合，或支持点对点消息传递。提前了解这些内容将有助于您设计所需的功能。下面是几个例子。

从-主I/O网关是网络1中的终端设备的主设备，是网络2中的I/O从设备。它将网络2上的控制器的输出作为输出传输到网络1上的设备。它还将扫描网络1上的设备以获取输入，并将这些输入作为输入传输到网络2上的控制器。

桥接网关

CIP: EtherNet/IP基于一种称为通用工业协议(CIP)的底层协议，它是DeviceNet和ControlNet的基础。由于这些协议共享相同的基本消息结构，因此可以通过网关将消息从基于以太网/ ip的扫描仪路由到DeviceNet设备。

网络通讯协议:在考虑Modbus RTU与Modbus TCP的连通性时，Modbus-RTU报文的核心结构与Modbus-TCP报文相同。这简化了从以太网到传统Modus串行网络的Modbus消息路由。

从-从I/O网关是两个网络上控制器的从。从网络1上的PLC接收的输出作为输入发送到网络2上的PLC，反之亦然。

I / O网关

当信息需要在两个网络之间共享时，协议可能基于不同的包结构。在这些情况下，可以使用I/O网关来来回传递I/O数据。I/O网关被设计为解释消息并从网关的以太网端提取数据，然后构建一个新数据包并在遗留网络端插入所需的数据。

奴隶主阶级:当您为特定应用程序选择同类性能最佳的设备时，可能会使用“从-主”(也称为父-子)结构，但这些设备不支持其余控制系统使用的工业以太网协议。这个问题可以通过在以太网端充当从设备和设备的主设备的网关来解决。

例如，使用Modbus-TCP的PLC可能需要与内部装有Profibus设备的电机控制中心通信。PLC的输出将被写入网关的内部内存表。网关将被配置为将这些输出映射到各种Profibus从服务器。网关的Profibus主端将使用使用从设备的GSD文件的配置工具进行配置，就像任何其他Profibus主端一样。网关将不断扫描设备的输入，并将这些输入映射到内部内存表，由PLC通过以太网读取。

代理:对于Profinet，已经创建了一个特定类型的网关，称为代理。代理设备还可以充当遗留网络上设备网络的主设备。但是，它是基于定义Profinet和遗留网络应该一起工作的方式的规范。代理可以是独立网关的形式，也可以集成到PLC中。例如，PLC可以使用as接口与一系列执行器和传感器通信，并同时连接到Profinet网络。

Slave-Slave:有些场景涉及将两种独立的网络技术与独立的控制相集成，例如在使用以太网技术的工厂中安装带有现场总线技术的机器。在这种情况下，机器上的PLC可能只需要将特定的数据传递到工厂网络。网关充当机器和工厂网络的I/O从站，允许每个网络上的控制器控制正在传输的信息。

网关和以太网PLC之间的通信基于所使用的协议。网关和串行设备之间的通信可以使用各种各样的协议，可以是标准协议，也可以是专有协议。

串行网关:由于在所有设备拥有集成以太网端口之前还需要一段时间，因此需要通过它们的串行接口(RS-232/422/485)与一些设备通信。

设备服务器

市场上的一种网关被称为设备服务器或串行服务器。它们用于需要从串行协议转换到以太网，但底层应用程序数据不需要更改的应用程序。这些通常用于允许在网络上对串行设备进行编程，并涉及使用将串行数据包路由到IP地址的软件。

串行协议转换器

在其他情况下，串行设备可能需要连接到使用工业以太网协议的PLC。这可以通过一个作为协议转换器的串行到以太网网关来完成。这种类型的网关必须能够使用串行设备的本机协议进行通信。串行协议的范围很广。有些是开放标准，有些是专有标准。有些使用复杂的消息结构，有些使用简单的ASCII字符串。

在任何场景中，网关都应该能够解释串行消息以提取数据。这些数据可以映射到一个内部内存表，然后由控制器通过以太网读取。例如，条形码阅读器可以在扫描新条形码后向网关发送ASCII字符串。这个字符串将包含来自条形码的数据，加上一些框架，识别和校验字符。网关可以去掉所有无关的字符，只将条形码字符作为输入映射到以太网PLC。

集成计划

很明显，在可预见的未来，传统网络将继续存在。同样明显的是，工业以太网将深入到制造设施中。为了获得最好的结果，您应该针对这种情况进行计划，并将您的系统设计为使用多个网络。

要有效地做到这一点，请寻找具有所需功能和性能，并且易于配置、安装和维护的网关。

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详情来自2008年10月控制工程工程驱动以太网补充:

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作者信息

Trevor L. Lang是HMS Industrial Networks北美子公司的销售和营销经理，该公司提供Anybus品牌的网关和网络解决方案。更多信息，请访问编辑部主任。

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