越来越多的控制系统开始使用工业以太网,回顾近4-5年做过的新项目,好像都是以太网的了。 过去的控制网络,在定义控制站点的地址的时候,基本上是固死的,比如profibusmodbus等,就是简单定义站为1,2,3等即可。 而工业以太网脱胎于普通以太网,和普通以太网有着共同的定义规则。 那么我们在定义站地址的时候,准确说是规划一个控制网络的网段的时候,就有了更多的选择,可以自己定义选择一个网段了。其实有的时候选择的机会多了,却未必是好事。在选择IP网段的时候,就是这样。 一般来说,特别是对咱们中国来说,控制网络都是内网,IP网段可以自由规划。在过去刚开始有网络的时候,大家一般都习惯使用192.168.0.X的网段,但后来随着网络的发展,路由器的层级逐渐增多,如果几个层级的路由器的都使用192.168.0.x的网段,就会导致网络通讯不上。 后来大家又纷纷开始抢占新的IP段,比如192.168.1.X, 192.168.169.X,192.168.199.X等等,一般都是路由器厂家的初始设定。而我们的电脑不管是公司办公网络还是家庭网络,都已经习惯于使用DHCP的自动捕获,不再需要每换一个环境,手动修改一次IP和网关以及DNS等等。 那么对控制系统,大家会选择啥样的网段呢? 相信大家和我一样,一开始的时候为了联机实验方便,都是把CPU的IP设到和当下使用的办公网络同一个网段,笔记本电脑和上位机电脑就可以轻松访问了。 等系统到了现场,因为控制系统的IP已经指定,那么笔记本电脑只需要仍然采用原有的IP地址,就可以继续访问。但,等等,怎么通讯不上了呢?哦,原来没有DHCP服务器了,电脑没有获得IP,只有手动指定一个吧! 网关和DNS呢?反正也不上外网,用不到,空着吧。 还不用回到公司,你晚上回到宾馆的时候,要上网,又发现坏了,上不去了,改回来到自动捕获IP吧! 第二天再到现场,又是同样的过程。 回到公司,也是一样的过程。 过几个月,甚至几年,再来到现场,要连到控制系统了,待我想想啊, 这网络当初设置的啥网段来?要不要搜一下? 这样的场景,有没有人重复遇到?烦不胜烦? 我经常在想,**是凡是我出手的项目,都应该用一个统一规范的网段,plc的地址,各子站的地址,上位机工程师站、操作员站、触摸屏的地址,都应该是尽量有一个统一的规律,这样到任何现场维护,都不需要先花出一个时间来ping通网络。甚至,**,天底下的工控工程师,都该使用同一个标准,这样别人替你维护网络的时候也容易上手些。就像过去的DP网络,CPU的缺省地址大都是2,你到任何一个工厂,只要不出意外,CPU的地址总会是2。 那么这个网段设置为多少合适,有没有个**的网段呢?其实我早在几年前就想到了,就是169.254.X.X。查阅一下IP网络的定义,这是个B类私有网段。在没有DHCP服务器的时候,网卡*终会得到这样一个私有网段的IP地址。如果把CPU的IP地址设置为169.254.0.1,那么打开电脑连上网络,即便没有服务器,不需要设置IP,电脑和CPU的通讯就可以自然建立。 我在10多年前给企业做WINCC培训的时候,曾经这样搞过。十几台电脑,通过交换机连在一起,网络中只有一台CPU用于做通讯实验。我只需要让学员们确认网线插好,也不需要给他们逐个分配IP地址,让他们直接测试PING即可。因为没有DHCP,电脑自然会得到一个169.254.X.X的网址,确保不会冲突!那个时候那些学员看来以太网通讯好像异常简单。我不清楚他们有没有人后来悟到这一点。 早就想到,但在实际项目中,我还是没有这么玩过,毕竟觉得这个169.254.X.X的网段太惊世骇俗了!怕一般人接受不了,万一有客户说他们网络将来还有可能要再融入internet呢? 直到有一天,我遇到了新版的SINAMIC S120。 我发现它的以太网的初始地址竟然是169.254.11.22!怎么描述我的心情呢?对我来说,秒懂,秒懂啊! 从此我下定决心,从此以后的控制网络放心使用169.254.X.X了。 需要固定IP的上位机和触摸屏,使用169.254.0.1-250;控制器的IP,使用169.254.1.1-250,如果网络中有S120,就沿用22的初始IP地址;子网掩码:255.255.0.0;不需要固定IP的电脑或笔记本,使用自动捕获IP。 其好处,不言而喻。 |
串口服务器是将来自TCP/IP协议的数据包,解析为串口数据流;也可以将串口数据流打成TCP/IP协议的数据包,从而实现数据的网络传输。它能多个串口设备连接并能将串口数据流进行选择和处理,把现有的RS232接口的数据转化为IP端口的数据,这样就能够将传统的串行数据送上流行的IP通道,而无须过早的淘汰原有的不带以太网模块的数控系统设备,从而提高现有设备的利用率,节约了投资,简化了布线。在数据处理方面,串口服务器完成的是一个面向连接的RS232链路和面向无连接以太网之间的通讯数据的存储控制,系统对各种数据进行处理,处理来自串口设备的串口数据流,并进行格式转换,使之成为可以在以太网中传播的数据帧;对来自以太网的数据帧进行判断,并转换成串行数据送达响应的串口设备。在实际应用方面,串口服务器完成是将TCP/IP协议的以太网接口映射为Windows操作系统下的一个标准串口,应用程序可以像对普通串口一样对其进行收发和控制,比如一般计算机有两个串口COM1和COM2,通过串口服务器可将其上面的串口映射为 COM3、COM4、COM5等。 串口联网服务器产品提供了直接通过网络来访问工业设备的解决方案。传统串口设备可以被转换成可以从局域网甚至互联网来监测和控制的以太网设备。Moxa的串口服务器提供不同的配置和规格特性以符合特殊应用的需求,包括有协议转换,RealCOM驱动,TCP操作模式等。串口联网服务器是重新改造既有串口设备*简单的办法,包括plc、CNC、无线电收发机和其他串口设备。在自动化工业领域、有成千上万的感应器、检测器、PLC、读卡器 或其他设备,互相连接形成一个控制网络,作为信息系统中管理数据的工具。 而*常用来连接这些设备的通讯界面就是RS-232和RS-422/485总线。以太网/互联网等网络架构已逐渐在自动化产业内被广泛的采用,取代传统的串口通讯而成为自动化系统通讯的主流。在这种趋势下,以 TCP/IP和以太网为代表的成熟度较高的开放式网络技术,正逐渐地被应用在各个自动化系统,连接并控制所有的设备。对所有设备制造商和设备使用者而言,寻求一个经济、快速的解决方案,让现有的设备可立即联网使用,成为掌握竞争商机的重要课题。MOXANPortExpress设备联网服务器正是这种“立即联网”的解决方案。它可以让传统的RS-232/422/485设备,立即转换成具备网络界面的网络设备。 1.直连方式 所谓直连就是将计算机上的网线口与串口服务器上的以太网口直接相连,如图1所示。该组网方式布线简单,可以实现较长距离传输,较长距离传输的实现是因为从计算机到串口服务器的距离增大。网线的制作与一般的上网用的网线接线有所不同,在网线的8根线中数据线有4根,线号为1、2、3、6,其中1、2线用于发送,3、6线用于接收,并且1、2和3、6必须为双绞线,水晶头接线图如图所示,接线对应关系为1-3’、2-6’、3-1’、6-2’。通过驱动程序将串口服务器上的串口映射为COM3、COM4等,便可像普通串口一样对其进行操作。对于DE-311来说,如果将其串口设定为RS422或RS485,同样可以将其映射为COM3、COM4等,对于上位机来说不管串口服务器以什么样的串口方式输出,其操作方式与对计算机自身的COM1、COM2口的操作方式一样,大大简化了上位机的编成工作量。串口服务器真正的优势以及价值的体现并不是表现在直连方式的应用上,将设备连接到以太网上是它重要的目的。 |