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1、GE Fanuc AutomationGE Fanuc AutomationEthernetTraining Course以太网培训手册以太网培训手册Presented by GE Fanuc Shanghai OfficeCourse Agenda 课程介绍课程介绍Introduction to networks 计算机网络基本概计算机网络基本概念念Introduction to Ethernet 以太网以太网简介简介Introduction to TCP/IP TCP/IP协协议介绍议介绍GE Fanuc Ethernet products 介绍介绍GE Fanuc的以太网产品的以太网产品
2、SGM Production and Office network concept SGM的生产网络的生产网络与办公网络与办公网络What is a network?什么是网络什么是网络A network is some form of media which connects devices together 网络是通过某种传输介质将若干台计算机网络是通过某种传输介质将若干台计算机设备连接起来的一种形式设备连接起来的一种形式A network may be referred to as a 计算机网络可以分成以计算机网络可以分成以下两种形式下两种形式LAN - Local Area Netw
3、ork 局域局域网网 - 本地小区域内各台设备组成的网络本地小区域内各台设备组成的网络WAN - Wide Area Network 广域广域网网 - 长距离长距离(100公里以上公里以上)范围内的网络范围内的网络为什么可编程控制器用户要使用网络为什么可编程控制器用户要使用网络连接物理上比较分散的设备连接物理上比较分散的设备可编程控制器与输入输出模块可编程控制器与输入输出模块 - 节省了大量电缆节省了大量电缆允许可编程控制器共享信息允许可编程控制器共享信息参与联锁控制参与联锁控制, 汇报和处理信息汇报和处理信息, 参与故障诊断参与故障诊断便于高速地传送生产过程的数据信息到中央管理信息系统便于高
4、速地传送生产过程的数据信息到中央管理信息系统生产运转周期生产运转周期, 生产数据生产数据, 报警信息报警信息便于中央管理信息系统下发生产指令给各个生产设备便于中央管理信息系统下发生产指令给各个生产设备生产配方生产配方, 生产指令生产指令, 零部件计划零部件计划使得控制系统可构成主机热备份使得控制系统可构成主机热备份可以实现远程编程可以实现远程编程网络网络7层模型的定义层模型的定义ISO(国际标准化组织国际标准化组织)定义的定义的OSI(开放系统互连开放系统互连)参考模型参考模型 包包含如下七个层次：含如下七个层次：物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层运输层运输层会话层会话层表示层表示层
5、应用层应用层用户用户物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层运输层运输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层用户用户主机主机 A主机主机 B表示层协议表示层协议网络层协议网络层协议数据链路层协议数据链路层协议物理层协议物理层协议应用层协议应用层协议运输层协议运输层协议会话层协议会话层协议层次层次7654321物理层连接物理层连接 (传输介质传输介质)7层模型的定义层模型的定义1978年第一次提出该模型年第一次提出该模型每一层都定义了对它的上层所提供的一系列服务每一层都定义了对它的上层所提供的一系列服务每一层都请求和使用它的下层所提供的服务每一层都请求和使用它的下层所提供的服务每一层都不必了
6、解下层的运行和工作细节每一层都不必了解下层的运行和工作细节修改本层的功能并不影响其他层次修改本层的功能并不影响其他层次所有层次都应该提供点到点所有层次都应该提供点到点(主机与主机主机与主机)之间的连接，以此之间的连接，以此 完成一次完整的数据传输完成一次完整的数据传输比如：打国际长途电话比如：打国际长途电话Layer 1第一层：物理层第一层：物理层Physical Layer 物理层物理层Cable/media, connectors, topology, signal levels 定义了定义了传输介质的种类、连接器、拓补结构、信号幅值传输介质的种类、连接器、拓补结构、信号幅值Respons
7、ible for sending a bit of data from one device to another device 担负着将组成数据信息的位串从一个站担负着将组成数据信息的位串从一个站发送至另一个站的任务发送至另一个站的任务Includes the physical link (cable and connectors) and the electronics necessary to modulate the link 包含传输包含传输介质、连接器以及必要的信号调制电路介质、连接器以及必要的信号调制电路第二层：数据链路层第二层：数据链路层数据链路层数据链路层负责无差错地发送数据
8、帧负责无差错地发送数据帧解决该层产生的丢失帧、错误帧和重复帧等传输故障解决该层产生的丢失帧、错误帧和重复帧等传输故障该层实际上被分成两个子层该层实际上被分成两个子层LLC子层子层 - 逻辑链路层逻辑链路层完成错误检验及差错恢复完成错误检验及差错恢复MAC子层子层 - 介质访问控制层介质访问控制层完成数据帧的寻址完成数据帧的寻址(利用利用MAC地址地址)完成分组的传送完成分组的传送不同的网络有不同的不同的网络有不同的MAC子层子层第三层：网络层第三层：网络层网络层网络层决定了一个分组是按照怎样的路径从源设备发送到目的设备决定了一个分组是按照怎样的路径从源设备发送到目的设备对于一个简单型的网络，不
9、存在路由选择问题对于一个简单型的网络，不存在路由选择问题对于一个复杂型的网络，每个分组的路由选择都是动态决定的对于一个复杂型的网络，每个分组的路由选择都是动态决定的统计传输的数据量，为了今后的收费统计传输的数据量，为了今后的收费进行网络地址的转换，如果目的设备所在的网络与源设备所进行网络地址的转换，如果目的设备所在的网络与源设备所在网络是不同类型的网络在网络是不同类型的网络Layer 4第四层：运输层第四层：运输层Transport Layer 运输层运输层Provides end-to-end control of a communication session 提供每次通讯点到点提供每次通
10、讯点到点(主机到主机主机到主机)之间的联接控之间的联接控制制May be responsible for multiplexing many data routes for improved speed in transmitting data 也负责高速发送也负责高速发送数据时的多路数据传输数据时的多路数据传输Takes care of multi-programmed (ie parallel tasking) communications sessions 负责处理多任务负责处理多任务(并行任务并行任务)的的通讯会话通讯会话第五层：会话层第五层：会话层会话层会话层在两台主机设备之间建立对
11、话联接在两台主机设备之间建立对话联接比如：为了传输一个文件比如：为了传输一个文件管理对话过程管理对话过程比如：单向或双向的数据流向，半双工时的操作管理比如：单向或双向的数据流向，半双工时的操作管理执行数据权标的管理执行数据权标的管理比如：保证参与通讯的两台主机不会同时向对方发出请求命令比如：保证参与通讯的两台主机不会同时向对方发出请求命令完成数据同步功能完成数据同步功能比如：保证发生故障后，已经发送的数据不会重复再发送比如：保证发生故障后，已经发送的数据不会重复再发送Layer 6第六层：表示层第六层：表示层Presentation Layer 表示层表示层Performs functions
12、 concerning syntax and semantics of information 执行涉及到数据信息的语法和语义的功执行涉及到数据信息的语法和语义的功能能These are functions requested frequently enough to warrant a specific solution 这些是经常被请求调用的功这些是经常被请求调用的功能能Examples are the data format 例如数据格式例如数据格式ie ASCII, floating point, integer 比如：比如：ASCII码、浮点数、整型码、浮点数、整型数数May als
13、o perform data encryption and compression 也也完成数据的加密、压缩等功能完成数据的加密、压缩等功能Layer 7第七层：应用层第七层：应用层Application Layer 应用层应用层Contains a variety of protocols to allow communication of data 包含了大量的应用协议，以保证各种各样的数据通包含了大量的应用协议，以保证各种各样的数据通讯讯ie MMS, virtual terminal software, file transfer 比如：比如：MMS协议、协议、虚拟终端软件、文件传输协
14、议虚拟终端软件、文件传输协议User Layer用户层用户层The User抯抯 Application!用户的应用程序用户的应用程序This is the program that the user is concerned with 这这一层是用户所关心和面对的应用程序一层是用户所关心和面对的应用程序The application must communicate with another application on another machine, thus requiring the services of the relevant protocol in the applicati
15、on layer 这一层的应用程序必须与运行在另一台主机上的应用这一层的应用程序必须与运行在另一台主机上的应用程序相互通讯，这就要求两台主机的应用层都有相应的应用程序相互通讯，这就要求两台主机的应用层都有相应的应用层协议提供服务层协议提供服务分层的重要性分层的重要性网络模型的分层使得网络的安装构成更易于理解网络模型的分层使得网络的安装构成更易于理解大多数网络的安装与构成使用了分层概念大多数网络的安装与构成使用了分层概念替换或者更换某一层，不会影响其他层替换或者更换某一层，不会影响其他层网络硬件接口网络硬件接口网络传输的物理介质网络传输的物理介质(电缆电缆)网络硬件驱动程序网络硬件驱动程序网络协
16、议网络协议 (如如 TCP/IP协议协议)用户的应用层协议用户的应用层协议 (如如 文件传输协议文件传输协议)应用程序应用程序个人电脑中的网络组成个人电脑中的网络组成部分的分层部分的分层示意图示意图Network Topologies网络的拓补结构网络的拓补结构Star星型星型Ring环型环型Bus总线型总线型Tree树型树型Point-to-point点到点点到点客户机客户机/服务器结构服务器结构客户机与服务器是指该网络设备是请求获得信息还是向网上客户机与服务器是指该网络设备是请求获得信息还是向网上其他设备提供信息其他设备提供信息客户机请求获得信息客户机请求获得信息服务器提供信息服务器提供信
17、息网上设备既可以是客户机，也可以是服务器网上设备既可以是客户机，也可以是服务器时间时间客户机客户机服务器服务器客户机请求获得信息客户机请求获得信息服务器提供信息服务器提供信息以太网与以太网与IEEE802.3的历史的历史以太网最初由以太网最初由DEC、Intel和和Xerox三家公司在三家公司在1980年共同开年共同开发研制出来发研制出来IEEE(国际电工电子委员会国际电工电子委员会)于于1982年在以太网的基础上制订年在以太网的基础上制订了了802.3标准标准超过超过50%的已安装的网络属于的已安装的网络属于IEEE802.3标准的以太网标准的以太网目前，目前，IEEE802.3与以太网这两
18、个名词可以相互替代使用与以太网这两个名词可以相互替代使用以太网以太网/IEEE802.3的技术术语的技术术语Ethernet以太网，是通过电缆将节点连接起来以太网，是通过电缆将节点连接起来Transceiver收发器，将网站连接到以太网电缆上的收发器，将网站连接到以太网电缆上的设备设备Drop cable连接电缆，连接收发器与节点的电缆连接电缆，连接收发器与节点的电缆Heartbeat用来确认网站的冲突检测功能工作用来确认网站的冲突检测功能工作正常正常IEEE802.3是定义以太网的标准是定义以太网的标准MAU介质连接单元介质连接单元AUI连接单元接口连接单元接口 - 连接电缆的连接电缆的15
19、针针D型型接口接口AUI cable连接电缆连接电缆SQE信号质量错误，由收发器回送给网信号质量错误，由收发器回送给网站的信号，指示冲突电路是否操作站的信号，指示冲突电路是否操作其他技术术语其他技术术语段段由一段电缆所构成的网络的一部分由一段电缆所构成的网络的一部分分组分组一个包含数据和报文控制信息的以太网逻辑信息组一个包含数据和报文控制信息的以太网逻辑信息组帧帧在网上实际发送的逻辑信息组在网上实际发送的逻辑信息组网关网关用来连接不同系统用来连接不同系统(子网子网)的网间连接器的网间连接器路由器路由器网关的另一个名称，通常路由器依靠网络层信息，把分组从一个网络网关的另一个名称，通常路由器依靠网
20、络层信息，把分组从一个网络向前送到另一个网络向前送到另一个网络什么是以太网？什么是以太网？以太网是以太网是OSI七层模型中的低层部分七层模型中的低层部分以太网的第一层以太网的第一层(物理层物理层)在在IEEE 802.3中被定义中被定义以太网的第二层以太网的第二层(数据链路层数据链路层)中的介质访问控制层中的介质访问控制层(MAC)也也 在在IEEE 802.3中定义中定义以太网的第二层中的逻辑链路层以太网的第二层中的逻辑链路层(LLC)在在IEEE 802.2中定义中定义以太网的第三至七层属软件协议，超出了以太网的定义范围以太网的第三至七层属软件协议，超出了以太网的定义范围第第 1 层层第第
21、 2 层层物理连接物理连接MACLLCIEEE 802.3 - 以太网以太网IEEE 802.2以太网的特性以太网的特性高速高速最初的最初的10 Mbits/S波特率波特率现在已有现在已有100 Mbits/S的波特率的波特率载波监听多路访问载波监听多路访问/冲突检测技术冲突检测技术载波监听多路访问、冲突检测载波监听多路访问、冲突检测网站设备监听一下传输介质，如果介质忙，则退出发送网站设备监听一下传输介质，如果介质忙，则退出发送网上多台设备都有共享传输介质的同等权利网上多台设备都有共享传输介质的同等权利如果网上两台设备同时向网上发送数据，冲突就发生了，这将被网站检如果网上两台设备同时向网上发送
22、数据，冲突就发生了，这将被网站检 测到，同时网站也退出发送测到，同时网站也退出发送各种各样的电缆类型各种各样的电缆类型非常易于各种电缆组合使用非常易于各种电缆组合使用冲突域冲突域一个冲突域是载波监听一个冲突域是载波监听/冲突检测技术工作的网络范围冲突检测技术工作的网络范围冲突意味着实际的数据率低于网络的波特率冲突意味着实际的数据率低于网络的波特率对于对于10 Mbits/S波特率的以太网，最大的数据率大约是波特率的以太网，最大的数据率大约是3 Mbits/S超过超过 30% 网络负担网络负担, 冲突将会显著增加，网络的性能也会呈指数曲冲突将会显著增加，网络的性能也会呈指数曲 线下降线下降以太网
23、的电缆类型以太网的电缆类型主要的类型有主要的类型有10base5 - 粗同轴电缆粗同轴电缆10base2 - 细同轴电缆细同轴电缆10baseT - 无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线FOIRL/10baseFL - 光导纤维电缆光导纤维电缆FDDI - 光纤分布数据接口光纤分布数据接口(100M光纤光纤)100baseT - 100M双绞线双绞线10base5 - 粗同轴电缆粗同轴电缆10base5 - 粗缆粗缆10 Mbits/S, 基带基带位传输错误率位传输错误率 10e-8每个网段可有每个网段可有100个节点个节点, 500米长米长使用波阻抗为使用波阻抗为50欧姆的同轴电缆欧姆的同轴电缆, 10
24、 mm 外径外径N系列的连接器、或者附着型连接器系列的连接器、或者附着型连接器节点之间必须间隔节点之间必须间隔 2.5 米米或者是或者是 2.5 米的倍数米的倍数在总线两端必须用在总线两端必须用50欧姆电阻终结电缆欧姆电阻终结电缆每个网段的电缆必须单点接地每个网段的电缆必须单点接地(连在局域网的网络设备机柜连在局域网的网络设备机柜)使用粗缆使用粗缆总线型拓补结构总线型拓补结构局域网的基本局域网的基本(主要主要)通信通道是电缆通信通道是电缆节点通过连接电缆连到网络电缆上节点通过连接电缆连到网络电缆上在连接电缆和网络电缆之间是收发器在连接电缆和网络电缆之间是收发器设备设备 1接口接口收发器收发器设
25、备设备 2接口接口收发器收发器连接电缆连接电缆连接电缆连接电缆以太网电缆以太网电缆终端电阻终端电阻电缆终结电缆终结正确的电缆终结对于任何类型的网络都是非常重要的正确的电缆终结对于任何类型的网络都是非常重要的电缆终结器是连接信号两端的电阻电缆终结器是连接信号两端的电阻或者连接信号线与地线或者连接信号线与地线电缆终结器被用来消除信号波形的反射电缆终结器被用来消除信号波形的反射一个脉冲信号将会在没有终结的电缆上产生电压反射一个脉冲信号将会在没有终结的电缆上产生电压反射一个脉冲信号将会在短路连接的电缆上产生电流反射一个脉冲信号将会在短路连接的电缆上产生电流反射由于电信号并不是以无穷大的速度传播，因此一
26、个反射信号由于电信号并不是以无穷大的速度传播，因此一个反射信号将会影响下一个脉冲信号将会影响下一个脉冲信号不断重复的反射信号会破坏一个完整的数据信息报文不断重复的反射信号会破坏一个完整的数据信息报文收发器收发器是连接以太网接口模块到物理传输介质终端盒是连接以太网接口模块到物理传输介质终端盒已经有双已经有双/多口的收发器多口的收发器大多配有大多配有SQE开关开关收发器收发器AUI或或AAUI 接口接口以太网传输电缆以太网传输电缆AUI电缆电缆也称为连接电缆也称为连接电缆连接网络节点和收发器连接网络节点和收发器15针针 D 型接口到型接口到 15针针 D 型接口电缆型接口电缆最大电缆长度可达最大电
27、缆长度可达50米米15针针D型连接器与电缆必须有良好的屏蔽层型连接器与电缆必须有良好的屏蔽层AUI电缆的长度不包括在网段的电缆长度之内电缆的长度不包括在网段的电缆长度之内最长最长 50 米米15 针针 D 型插头型插头15 针针 D 型插头型插头收发器收发器节点节点(网站网站)AAUI电缆电缆AAUI是超微型的是超微型的 AUI (仅仅对仅仅对 90-30 PLC)相对于相对于AUI, AAUI的连接器是不同的的连接器是不同的AAUI的低电源电压使得的低电源电压使得AAUI电缆的长度有所限制电缆的长度有所限制小于小于 1 米米通常通常AAUI收发器附带有收发器附带有AAUI电缆电缆通常不支持信
28、号质量错误监测通常不支持信号质量错误监测(SQE)最长最长 1 长长微型微型 14 针连接器针连接器节点节点收发器收发器10base2 - 细同轴电缆细同轴电缆10base2 - 细缆细缆10 Mbits/S 基带基带也称为廉价网缆也称为廉价网缆位传输错误率位传输错误率 10e-7每个网段可有每个网段可有30个节点个节点, 最长最长185米米使用波阻抗为使用波阻抗为50欧姆的屏蔽同轴电缆欧姆的屏蔽同轴电缆, 5mm 的外径的外径BNC 插头插头节点之间必须至少间隔节点之间必须至少间隔 0.5 米米在总线两端必须用在总线两端必须用50欧姆电阻终结电缆欧姆电阻终结电缆每个网段必须单点接地每个网段必
29、须单点接地使用细缆使用细缆总线型拓补结构总线型拓补结构局域网的基本局域网的基本(主要主要)通信通道是电缆通信通道是电缆节点通过节点通过T型头连接到网缆上型头连接到网缆上设备设备 1接口接口设备设备 2接口接口以太网电缆以太网电缆BNC T型头型头终端电阻终端电阻无连接电缆无连接电缆 -直接连到网缆直接连到网缆10baseT - 双绞线双绞线(在办公区域使用在办公区域使用)10baseT - 双绞线双绞线10 Mbits/S，基带基带也称为也称为UTP - 无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线位传输错误位传输错误 10e-7每个网段最长可达每个网段最长可达100米米节点的数量受集线器的限制节点的数量受集线器
30、的限制使用无屏蔽双绞线，最大使用无屏蔽双绞线，最大6mm外径外径 (如：电话线如：电话线)RJ45 连接器连接器在集线器内部电缆被终结在集线器内部电缆被终结在集线器一端接地在集线器一端接地使用双绞线使用双绞线星型拓补结构星型拓补结构局域网的基本局域网的基本(主要主要)通信通道是集线器通信通道是集线器节点通过双绞线连接到集线器节点通过双绞线连接到集线器在双绞线的一端只有一个设备在双绞线的一端只有一个设备(网站网站)设备设备 2接口接口双绞线连接电缆双绞线连接电缆集线器集线器设备设备 1接口接口双绞线连接电缆双绞线连接电缆使用使用FOIRL/10baseFL 光缆光缆星型的拓补结构星型的拓补结构局
31、域网的基本局域网的基本(主要主要)通信通道是通信通道是 FOIRL/10baseFL集线器集线器节点通过双光缆连接到集线器节点通过双光缆连接到集线器一根光缆对应于一个方向的数据传输一根光缆对应于一个方向的数据传输 (即：一收一发即：一收一发)在光缆的一端只有一个设备在光缆的一端只有一个设备(网站网站)设备设备 2接口接口光缆光缆光缆光缆FOIRL/10baseFL 集线器集线器设备设备 1接口接口以太网的寻址以太网的寻址以太网的地址通常由上层软件协议所定义以太网的地址通常由上层软件协议所定义比如：比如： TCP/IP的的 IP 地址地址然而，然而，IEEE802.3对以太网的第二层还定义了一个
32、介质访问对以太网的第二层还定义了一个介质访问 控制控制(MAC)地址地址也称为也称为 默认的站地址默认的站地址(全球全球)唯一的物理地址，形如唯一的物理地址，形如 08001901020312个个16进制数进制数GE Fanuc以太网产品的介质访问控制以太网产品的介质访问控制(MAC)地址都以地址都以 080019 开头开头(MAC地址地址)常用于网络低层的故障诊断和组态常用于网络低层的故障诊断和组态较少使用较少使用什么是什么是TCP/IP？网络介质访问层网络介质访问层第第 1 层层第第 2 层层第第 3 层层第第 4 层层第第 5 层层第第 6 层层第第 7 层层OSI 7层模型层模型网际层
33、网际层(IP)主机到主机主机到主机 传输层传输层(TCP)应用层应用层TCP/IPTCP/IP协议协议以太网以太网以太网以太网协议什么是什么是TCP/IP?注意，注意，TCP/IP是中间两层是中间两层低层通常是以太网低层通常是以太网最高一层是最高一层是(应用应用)协议协议不被不被TCP/IP所定义所定义在在TCP/IP之上，最常用的协议包括之上，最常用的协议包括TELNET - 远程终端访问远程终端访问FTP - 文件传送协议文件传送协议其他协议其他协议TCP/IP并不完全符合并不完全符合ISO的的OSI 7层参考模型层参考模型但是，考虑到桥、路由器等网络互连设备，这个但是，考虑到桥、路由器等
34、网络互连设备，这个(OSI)模型模型 仍然有仍然有效效What is TCP/IP? (cont.)什么是什么是TCP/IP?TCP/IP is a connection based protocol TCP/IP是一种基是一种基于协议的连接于协议的连接Two devices must first establish a connection 两台设备必须首先两台设备必须首先建立一个连接建立一个连接The connection may include a negotiation where a device determine the capabilities of another 这个连接可
35、能还包括一个协这个连接可能还包括一个协调过程，通过这个协调，一台设备测定调过程，通过这个协调，一台设备测定 另一台设备的能力另一台设备的能力When the two devices have finished communicating, the connection may be closed 当两台设备完成通讯时，这个连接就要当两台设备完成通讯时，这个连接就要关闭关闭IP 寻址寻址在网上的每一个节点都必须有一个唯一的在网上的每一个节点都必须有一个唯一的IP (网际层协议网际层协议) 地地址址IP地址使本站与网上其他站区别开来地址使本站与网上其他站区别开来IP地址长度为地址长度为32位，并且
36、由网络号和主机号两部分组成位，并且由网络号和主机号两部分组成网络号网络号 标识了网络标识了网络在同一个物理网上的所有主机都必须有相同的在同一个物理网上的所有主机都必须有相同的网络号网络号主机号主机号 标识了主机标识了主机(网站网站)在同一个物理网上的所有主机都必须有唯一的在同一个物理网上的所有主机都必须有唯一的主机号主机号有三类有三类IP地址地址 - A 类、类、B 类和类和C 类类IP地址的表示形式地址的表示形式IP地址的书写形式为四位十进制数地址的书写形式为四位十进制数每个十进制数是每个十进制数是IP地址的一个字节的值地址的一个字节的值十进制数被点号分隔十进制数被点号分隔例如：例如： IP
37、地址地址 00000011 00010000 00010010 00101111 被写作被写作 3.16.18.47A类类IP地址地址0 181624310第一个十进制数的取值范围从第一个十进制数的取值范围从 0 到到 127网络号网络号主机号主机号网络号有网络号有 7 位位, 主机号有主机号有 24 位位用于较大的区域，有很多主机地址可分配用于较大的区域，有很多主机地址可分配B类类IP地址地址0 18162431第一个十进制数的取值范围从第一个十进制数的取值范围从 128 到到 191网络号网络号主机号主机号01网络号有网络号有 14 位位, 主机号有主机号有 16 位位用于中等规模的区域用
38、于中等规模的区域C类类IP地址地址0 18162431第一位十进制数的取值范围从第一位十进制数的取值范围从 192 到到 223网络号网络号主机号主机号0112网络号有网络号有 22 位位, 主机号有主机号有 8 位位注意，第一位十进制数的取值从注意，第一位十进制数的取值从 224 到到 255 是保留的是保留的用于较小的区域，主机地址较少用于较小的区域，主机地址较少IP AddressesIP 地址地址Proliferation of the Internet and TCP/IP means that we are now running out of IP addresses 国际互连网
39、与国际互连网与TCP/IP协议的激增意味着协议的激增意味着IP地址将要用完地址将要用完New schemes have been suggested to extend the IP address scheme 已经有新的方案用来扩展已经有新的方案用来扩展IP地地址址Nothing standardised yet so for now we have to stick with IP addresses 目前为止，还没有标准的方案，我们还目前为止，还没有标准的方案，我们还得使用得使用IP地址地址子网子网子网寻址是子网寻址是IP编址的一种扩展方案编址的一种扩展方案这种方案允许一个区域内的几个
40、物理网使用同一个网络号这种方案允许一个区域内的几个物理网使用同一个网络号在这一区域之外的网络寻址仍按以前的、将在这一区域之外的网络寻址仍按以前的、将IP地址分解成地址分解成 网网络号和主机号的方案进行络号和主机号的方案进行在这一区域内，利用在这一区域内，利用子网掩码子网掩码 将将IP地址重新分解成用户定地址重新分解成用户定 义的义的网络号网络号 部分和部分和 主机号主机号 部分部分路由器路由器路由器将几个独立的物理网络连接成一个网络系统路由器将几个独立的物理网络连接成一个网络系统路由器也称作网关路由器也称作网关当一个网络上的主机要与另一个网络上的主机通讯时，路由器就在两个当一个网络上的主机要与
41、另一个网络上的主机通讯时，路由器就在两个 网络之间传递数据网络之间传递数据主机主机A主机主机B路由器路由器网络网络 1网络网络 2路由器路由器例如，主机例如，主机 B (IP地址地址 128.2.0.1) 要与主机要与主机 C 通讯通讯C 的的IP地址表明该主机在同一个地址表明该主机在同一个(物理物理)网络上，因此它们可以直接通讯网络上，因此它们可以直接通讯 主机主机A主机主机B主机主机C路由器路由器网络网络 1网络网络 2128.1.0.1128.2.0.1128.2.0.2128.2.0.3128.1.0.2路由器路由器现在假定主机现在假定主机 B 要与主机要与主机 A 通讯通讯因为它们的
42、网络号不同，主机因为它们的网络号不同，主机 B 知道主机知道主机 A 在另一个网络上在另一个网络上为了建立通讯，主机为了建立通讯，主机 B 必须知道连接两个网络的路由器的必须知道连接两个网络的路由器的IP地址地址注意，路由器必须有两个注意，路由器必须有两个IP地址，一个地址对应于一个网络地址，一个地址对应于一个网络主机主机A主机主机B主机主机C路由器路由器网络网络 1网络网络 2128.1.0.1128.2.0.1128.2.0.2128.2.0.3128.1.0.2子网掩码子网掩码理解子网掩码的最好方法是根据子网掩码判断几个节点是否理解子网掩码的最好方法是根据子网掩码判断几个节点是否 在同一
43、个网络中在同一个网络中注意，注意，IP地址是一串二进制数地址是一串二进制数如果节点如果节点3.0.0.1要向节点要向节点 3.0.0.2发送信息，且子网掩码是发送信息，且子网掩码是 255.255.255.0因为这两个因为这两个IP地址在子网掩码部分有相同的值，所以这两个地址在子网掩码部分有相同的值，所以这两个 节点肯定在同一个网络上节点肯定在同一个网络上3.0.0.1 - 00000011 00000000 00000000 000000013.0.0.2 - 00000011 00000000 00000000 00000010掩码掩码 - 11111111 11111111 111111
44、11 00000000子网掩码子网掩码如果节点如果节点 3.0.0.1 要发送信息给节点要发送信息给节点 3.0.1.1 子网掩码仍旧是子网掩码仍旧是 255.255.255.0因为这两个因为这两个IP地址在子网掩码部分有不同的值地址在子网掩码部分有不同的值, 因此它们肯因此它们肯 定在不同的网络上定在不同的网络上3.0.0.1 - 00000011 00000000 00000000 000000013.0.1.1 - 00000011 00000000 00000001 00000001掩码掩码 - 11111111 11111111 11111111 00000000也正因为这样的不同也
45、正因为这样的不同, 网络系统将使用路由器将信息转发到网络系统将使用路由器将信息转发到 另一个网络另一个网络为保证正确的通讯：为保证正确的通讯：所有在网络中的设备必须有一个唯一的所有在网络中的设备必须有一个唯一的 IP 地址地址任何在同一个物理网中、要互相通讯的设备都必须有相同的任何在同一个物理网中、要互相通讯的设备都必须有相同的 网络号网络号任何设备要和不在同一个物理网上的其他设备通讯，必须知任何设备要和不在同一个物理网上的其他设备通讯，必须知 道路由器道路由器(网关网关)的的 IP 地址地址任何在同一区域内、要互相通讯的设备都必须有同样的任何在同一区域内、要互相通讯的设备都必须有同样的子网子
46、网 掩码掩码IP地址和子网掩码将由网络管理员分配决定地址和子网掩码将由网络管理员分配决定 (由由GE和和IT)其他术语其他术语BOOTP (引导协议引导协议)是用于自动分配是用于自动分配 IP 地址的服务地址的服务在服务器上例出在服务器上例出 MAC 地址和地址和 IP 地址的对应地址的对应使得地址的管理更容易使得地址的管理更容易被被 GE Fanuc 的的90-30和和90-70以太网模块所支持以太网模块所支持DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)是用于自动分配是用于自动分配 IP 地址的服务地址的服务IP 地址根据节点的名称自动分配产生，通常与
47、域名系统地址根据节点的名称自动分配产生，通常与域名系统(DNS)一起一起 使使用用不被不被 GE Fanuc 的以太网支持的以太网支持中继器中继器将两个网段连在同一个网络上将两个网段连在同一个网络上在总线电缆上提升信号电平在总线电缆上提升信号电平1234567User1234567User11网段网段A上的站上的站网段网段B上的站上的站中继器中继器这两个网段仍然在同一个冲突域内这两个网段仍然在同一个冲突域内总的电缆长度被限制为总的电缆长度被限制为755 米米(10base2)1,700 米米(10base5)通常通常2,000 米米(10base FL)121桥桥2MACMACLLC桥桥连接两
48、个使用不同连接两个使用不同 MAC 协议的网络协议的网络在不同类型电缆上的数据传输是透明的在不同类型电缆上的数据传输是透明的用来减少网络的数据传输的阻塞用来减少网络的数据传输的阻塞1234567User1234567User两个网络上的数据帧自成体系两个网络上的数据帧自成体系除非，数据是发往另一个网络除非，数据是发往另一个网络(使用使用 MAC 地址地址)如，连接以太网和如，连接以太网和MAP网网(第第 3 至至 7 层是相同的层是相同的)在网络在网络B上的节点上的节点在网络在网络A上的节点上的节点路由器路由器连接两个使用不同的连接两个使用不同的 MAC 协议和协议和 LLC 子层的网络子层的
49、网络用于减少网络传输的阻塞用于减少网络传输的阻塞111234567User1234567User在网络在网络A上的站上的站在网络在网络B上的站上的站223路由器路由器3数据信息在两个网络上互不相干数据信息在两个网络上互不相干除非，数据是发往另一个网络除非，数据是发往另一个网络(使用使用 IP 地址地址)如，如， 连接以太网和连接以太网和 MAP(第第 3 至至 7 层相同层相同)网关网关连接任意两个网络连接任意两个网络1234567User1234567User在网络在网络A上的站上的站在网络在网络B上的站上的站1122334455667Gateway7应用层是相同的应用层是相同的(可在第可在
50、第 5 或或 6 层连接层连接)GE Fanuc 的以太网产品的以太网产品GE Fanuc 的以太网策略的以太网策略SRTP 协议协议90 -70 PLC 的以太网接口模块的以太网接口模块什么是什么是 SRTP?SRTP - 串行请求传送协议串行请求传送协议SRTP 能提供与能提供与 SNP 协议相同的服务协议相同的服务SRTP 被设计成是在以太网上运行的协议被设计成是在以太网上运行的协议SRTP 协议可同时支持与其他设备的协议可同时支持与其他设备的 16/32 个连接个连接支持在一个报文中支持在一个报文中 读读/写写 2048个字节的用户数据个字节的用户数据为什么要用为什么要用 SRTP?T
51、CP/IP 并没有定义应用层并没有定义应用层(第七层第七层)协议协议TCP 层层(第四层第四层)的向上接口仅仅定义了要被传输的数据的数的向上接口仅仅定义了要被传输的数据的数 量，而不是数据的具体内容量，而不是数据的具体内容因此，也就没有针对工厂设备之间数据交换的信息报文协议因此，也就没有针对工厂设备之间数据交换的信息报文协议SNP/SRTP 已经存在于已经存在于 GE Fanuc 的模块中的模块中SRTP 提供与提供与 SNP 协议一样的、快速的、高效的主协议一样的、快速的、高效的主/从通讯从通讯 功能，可实现与功能，可实现与PLC的数据交换和编程的数据交换和编程SRTP 的功能的功能支持对系
52、列支持对系列90 PLC 的所有内存的访问的所有内存的访问支持对系列支持对系列90 PLC 的系统状态区的访问的系统状态区的访问如，错误表如，错误表, 实时日历时钟实时日历时钟最大传输数据长度最大传输数据长度 2,048 字节字节1,024 个寄存器个寄存器90-70 以太网接口模块以太网接口模块80486 33MHz 微处理器微处理器3M 内存内存集成有集成有BNC/10base2, 10baseT 和和15针针 AUI 接口接口用户可提供外接的收发器用户可提供外接的收发器集成有集成有RJ-11 的的 RS232 接口接口用于连接本地的站管理软件用于连接本地的站管理软件(诊断口诊断口)集成有
53、集成有15针的针的 RS-485 接口接口用于向模块下载新的系统程序用于向模块下载新的系统程序4 个个LED状态指示灯状态指示灯 Module OK - 表明模块在工作，且组态正确表明模块在工作，且组态正确Online - 表明模块连接在网络上表明模块连接在网络上Serial - 表明串行口在工作表明串行口在工作Status OK - 如果熄灭，表明在模块的状态记录中有记录信息如果熄灭，表明在模块的状态记录中有记录信息LED indicators - IC697CMM7424个个 LED 指示灯指示灯Module OK常亮，表明模块通过自检，收到常亮，表明模块通过自检，收到 CPU模块对它的正
54、确组态内容模块对它的正确组态内容闪烁，表明模块正在自检，或没有闪烁，表明模块正在自检，或没有 收到收到 CPU 对它的正确组态内容对它的正确组态内容LAN online闪烁，表明总线数据有冲突闪烁，表明总线数据有冲突Serial active闪烁，表明串行口在收发数据闪烁，表明串行口在收发数据Status熄灭，表明状态记录表中有记录进熄灭，表明状态记录表中有记录进 入入90-70 以太网接口模块以太网接口模块所提供的服务所提供的服务SRTP 客户客户/服务器服务器同时建立同时建立32个连接通道个连接通道不经请求发送数据不经请求发送数据性能性能比比 741 模块快四倍模块快四倍可同时建立可同时建
55、立32个连接通道个连接通道每个每个SRTP设备使用一个连接通道与编程器或主机相连设备使用一个连接通道与编程器或主机相连每个通道就是一个连接每个通道就是一个连接每次不经请求发送数据也使用一个通道每次不经请求发送数据也使用一个通道性能限制性能限制在通讯的数据量和通道的个数之间，没有调剂的余地在通讯的数据量和通道的个数之间，没有调剂的余地90-70 以太网模块以太网模块必须使用有必须使用有 +/- 12 VDC 的电源模块的电源模块如如 IC697PWR711必须插在必须插在 CPU 机架上机架上在在 CPU 与以太网模块之间不能有空槽与以太网模块之间不能有空槽如果必须有空槽，必须在空槽上插入中断跳
56、线如果必须有空槽，必须在空槽上插入中断跳线每台每台 PLC 最多可有四块以太网模块最多可有四块以太网模块IC697CMM742 模块的复位键模块的复位键用于测试用于测试 LED 指示灯指示灯当复位键按下时，所有当复位键按下时，所有 LED 灯将熄灭一会儿，再点亮灯将熄灭一会儿，再点亮用于对模块的复位用于对模块的复位按下该键，按住时间不超过按下该键，按住时间不超过5分钟，将使该模块复位分钟，将使该模块复位复位模块并使模块进入系统程序下载状态复位模块并使模块进入系统程序下载状态按下该键，按住时间在按下该键，按住时间在5秒至秒至10秒之间，将使模块复位并使得模块进秒之间，将使模块复位并使得模块进 入
57、等待系统程序下载的状态入等待系统程序下载的状态复位模块并使模块进入维护状态复位模块并使模块进入维护状态按下该键，按住时间超过按下该键，按住时间超过10秒，将复位该模块并使得模块进入维护秒，将复位该模块并使得模块进入维护 状态状态正在通讯时，请勿按下该键正在通讯时，请勿按下该键以太网模块的组态以太网模块的组态使用使用 CIMPLICITY Control 可以组态以太网模块可以组态以太网模块在在 Cimplicity Control 中须配置如下参数中须配置如下参数IP 地址地址子网掩码子网掩码串行口参数设置串行口参数设置将组态内容下载给将组态内容下载给 PLC 的的 CPU使用使用 ping
58、命令命令Ping 命令是用来向网上的一台设备发出一段测试信息，以检命令是用来向网上的一台设备发出一段测试信息，以检 查该设备是否存在于网络上查该设备是否存在于网络上如，如，ping 3.0.0.1Ping 命令告诉你该设备是否存在命令告诉你该设备是否存在如果被测设备存在，如果被测设备存在，Ping 命令给出响应的时间信息命令给出响应的时间信息Ping 命令是在网际层命令是在网际层(IP)检查网络设备的检查网络设备的 Ping 存在于安装了存在于安装了 TCP/IP 协议的协议的 Win95/NT 操作系统中操作系统中Windows 95/NT 中的中的 Ping 命令命令在在 MS-DOS 窗
59、口中运行窗口中运行通常的语法格式是：通常的语法格式是：ping 节点名节点名 (或或 IP 地址地址)完整的语法格式是：完整的语法格式是：ping -t -a -n count -l size -f -i TTL -v TOS -r count -s count -j host-list | -k host-list -w timeout destination-list该命令的响应是：该命令的响应是： Pinging 192.237.122.1 with 32 bytes of data:Reply from 192.237.122.1: bytes=32 time=4ms TTL=255R
60、eply from 192.237.122.1: bytes=32 time=2ms TTL=255Reply from 192.237.122.1: bytes=32 time=2ms TTL=255Reply from 192.237.122.1: bytes=32 time=2ms TTL=255这表明以太网通讯已经成功建立了这表明以太网通讯已经成功建立了以太网通讯的编程实现以太网通讯的编程实现要使要使PLC作为服务器运行，无需编程作为服务器运行，无需编程要使要使PLC作为客户机运行，应使用作为客户机运行，应使用COMMREQ指令编程指令编程COMMREQ 指令指令COMMREQIN F
61、TSYSID TASK 使能端使能端OKFault通讯参数块起始地址通讯参数块起始地址以太网模块的槽号以太网模块的槽号/机架号机架号任务号任务号 (对以太网通讯，填对以太网通讯，填 0)该指令在该指令在 DATAMV 指令栏中指令栏中以太网通讯以太网通讯COMMREQ指令的通讯参数块指令的通讯参数块前六个字是所有前六个字是所有 COMMREQ 指令都指令都 必须具备的参数必须具备的参数从第七个字开始，是从第七个字开始，是 针对以太网通讯的特针对以太网通讯的特定参数定参数通讯参数块中的通道命令字通讯参数块中的通道命令字(第七个字第七个字)建立建立 读通道读通道 命令命令 - 2003从作为服务器
62、的从作为服务器的PLC读取数据读取数据建立建立 写通道写通道 命令命令 - 2004将数据送给作为服务器的将数据送给作为服务器的PLC发送信息报文发送信息报文 - 2010传送数据给主机传送数据给主机(计算机计算机)关闭通道关闭通道 - 2001取消某个通道的数据传送取消某个通道的数据传送取得详细的通道状态信息取得详细的通道状态信息 - 2002提供关于当前某个通道的详细信息提供关于当前某个通道的详细信息建立建立 读通道读通道 (2003)建立与远方建立与远方PLC的通讯的通讯连接，使得远方的数据连接，使得远方的数据周期性地传送到本地的周期性地传送到本地的 PLC用于读取另一台用于读取另一台
63、PLC 的的 数据数据在通讯参数块中要定义在通讯参数块中要定义:通道号通道号读操作的间隔周期读操作的间隔周期读操作执行的次数读操作执行的次数超时限制值超时限制值Word 1: 17 (通讯参数块的长度，第7-23字)Word 2: 0 (无等待程序执行方式)Word 3: 8 (通讯状态字CRS的内存类型，8代表%R)Word 4: 9 (通讯状态字CRS的内存偏移地址，9代表%R8)Word 5: 0 (必须填 0)Word 6: 0 (必须填 0)Word 7: 2003 (建立读通道命令)Word 8: 6 (通道号，取值范围1-32)Word 9: 10 (读操作执行的次数，填0代表不
64、间断读)Word 10: 3 (相邻两次读操作的间隔时间单位，3代表秒)Word 11: 7 (相邻两次读操作的间隔时间，7代表7秒) 综合Word 9-11，本地PLC每隔7秒读取远方PLC的数据，读 取10次后，通讯结束，通道关闭Word 12: 50 (通讯超时限制值，以10ms为单位，50代表500msWord 13: 8 (本地PLC的操作数内存类型，8代表%R)Word 14: 50 (本地PLC的操作数的地址，%R50)Word 15: 8 (远方PLC的操作数内存类型，8代表%R)Word 16: 100 (远方PLC的操作数的地址，%R100)Word 17: 5 (操作数的
65、个数，5个字) 综合 Word 13-17，本地PLC读取远方PLC的%R100-%R104 五个字寄存器，读得的数据存放在本地PLC的%R50-%R54Word 18: 1 (远方PLC的网络地址使用IP地址)Word 19: 4 (远方PLC的网络地址的长度是四位)Word 20: 3 (远方PLC的IP地址的第一位)Word 21: 0 (远方PLC的IP地址的第二位)Word 22: 0 (远方PLC的IP地址的第三位)Word 23: 4 (远方PLC的IP地址的第四位) 综合 Word 20-23，远方PLC的IP地址是：3.0.0.4COMMREQ指令的通讯状态字指令的通讯状态字
66、 (CRS)在每次执行在每次执行COMMREQ指令前指令前, 必须将必须将CRS清零清零如果如果CRS的值为的值为0001H，则表明通则表明通 讯成功讯成功最好将最好将CRS显示成显示成16进制数进制数CRS分成两部分：小错误代码分成两部分：小错误代码(高高8位位)和和 主错误代码主错误代码(低低8位位)建立建立 写通道写通道 (2004)建立与远方建立与远方PLC的通讯连的通讯连接，使得本地的数据周期接，使得本地的数据周期性地传送到远方的性地传送到远方的 PLC用于将数据传送到另一台用于将数据传送到另一台 PLC 中中在通讯参数块中要定义在通讯参数块中要定义:通道号通道号写操作的间隔周期写操
67、作的间隔周期写操作执行的次数写操作执行的次数超时限制值超时限制值发送信息报文发送信息报文 (2010)要求与远方主机建立通要求与远方主机建立通 讯通道，并将本地讯通道，并将本地PLC 的数据发送给主机的数据发送给主机常用来不经请求发送数常用来不经请求发送数 据据通讯参数块须定义：通讯参数块须定义：通道号通道号传送操作的间隔周期传送操作的间隔周期传送操作的次数传送操作的次数超时限制值超时限制值关闭通道关闭通道 (2001)要求关闭某个通讯通道要求关闭某个通讯通道通讯参数块须定义：通讯参数块须定义：通道号通道号取得详细的通道状态信息取得详细的通道状态信息 (2002)取得某个通讯通道的详取得某个通
68、讯通道的详细的当前通讯状态信息细的当前通讯状态信息用于取得额外的状态信用于取得额外的状态信 息息通讯参数块须定义通讯参数块须定义:通道号通道号详细的通讯通道状态字详细的通讯通道状态字 (DCS)使用使用2002命令可取得该状态命令可取得该状态字字最好显示成最好显示成16进制数进制数该状态字由两部分组成：第该状态字由两部分组成：第 一个字是一个字是CRS，第二个字表第二个字表 明该通道当前是否活动明该通道当前是否活动以太网接口模块状态字以太网接口模块状态字 (LIS)SGM 全厂网络的基本概念全厂网络的基本概念SGM 的全厂网络基于如下准则：的全厂网络基于如下准则：有两个独立的物理网：有两个独立的物理网：办公网络办公网络将所有的办公室计算机，打印机连成网络将所有的办公室计算机，打印机连成网络生产网络生产网络将生产设备的将生产设备的 PLCs、 PMC、 AVI、 ANDON系统连成网络系统连成网络SGM 全厂网络的基本概念全厂网络的基本概念生产网络：生产网络：在大楼在大楼(车间车间)和和 信息系统部信息系统部(IT)的机房之间用光纤连接的机房之间用光纤连接在生产区域用粗缆收发器将在生产区域用粗缆收发器将 PLC 连到网络上连到网络上 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
