第8章 工業(yè)以太網(wǎng)

1、一、工業(yè)以太網(wǎng)簡介 二、以太網(wǎng)的物理連接與幀結(jié)構(gòu) 三、TCP/IP協(xié)議組 工業(yè)以太網(wǎng) 工業(yè)以太網(wǎng) 一、工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)一、工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng) 二、二、工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù)工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù) 三、三、通信非確定性的緩解措施通信非確定性的緩解措施 工業(yè)以太網(wǎng) 一、工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)一、工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng) 工業(yè)以太網(wǎng)源于以太網(wǎng)而又不同于普通以太網(wǎng)。工業(yè)以太網(wǎng)源于以太網(wǎng)而又不同于普通以太網(wǎng)。 互聯(lián)網(wǎng)及普通計算機網(wǎng)絡(luò)采用的以太網(wǎng)技術(shù)原本并不適應(yīng)控制互聯(lián)網(wǎng)及普通計算機網(wǎng)絡(luò)采用的以太網(wǎng)技術(shù)原本并不適應(yīng)控制 網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用需要，通過對普通以太網(wǎng)技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用需要，通過對普通以太網(wǎng)技術(shù)進

2、行通信實通信實 時性改進時性改進，工業(yè)應(yīng)用環(huán)境應(yīng)用性的改造工業(yè)應(yīng)用環(huán)境應(yīng)用性的改造，并添加了，并添加了一些控制應(yīng)用一些控制應(yīng)用 功能后功能后，形成工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)主體。，形成工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)主體。 工業(yè)以太網(wǎng)要在繼承和部分繼承以太網(wǎng)原有工業(yè)以太網(wǎng)要在繼承和部分繼承以太網(wǎng)原有核心技術(shù)核心技術(shù)的基礎(chǔ)的基礎(chǔ) 上，應(yīng)對上，應(yīng)對適應(yīng)工業(yè)環(huán)境性適應(yīng)工業(yè)環(huán)境性、通信實時性通信實時性、時間發(fā)布時間發(fā)布、各節(jié)點間的各節(jié)點間的 時間同步時間同步、網(wǎng)絡(luò)的功能安全與信息安全網(wǎng)絡(luò)的功能安全與信息安全等問題，提出相應(yīng)的解決等問題，提出相應(yīng)的解決 方案，并添加方案，并添加控制應(yīng)用功能控制應(yīng)用功能，還要針對某些特殊的工業(yè)應(yīng)用場合

3、，還要針對某些特殊的工業(yè)應(yīng)用場合 提出的提出的網(wǎng)絡(luò)供電、本安防爆網(wǎng)絡(luò)供電、本安防爆等要求給出解決方案。等要求給出解決方案。 工業(yè)以太網(wǎng) 一、工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)一、工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng) 以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)原有的以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)原有的核心技術(shù)核心技術(shù)是工業(yè)太網(wǎng)的是工業(yè)太網(wǎng)的重要基礎(chǔ)重要基礎(chǔ)，而對，而對 以太網(wǎng)實行環(huán)境適應(yīng)性、通信實時性等相關(guān)改造、擴展的部分，以太網(wǎng)實行環(huán)境適應(yīng)性、通信實時性等相關(guān)改造、擴展的部分， 成為工業(yè)以太網(wǎng)的成為工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù)特色技術(shù)。 目前工業(yè)以太網(wǎng)的代表技術(shù)有：目前工業(yè)以太網(wǎng)的代表技術(shù)有：FF中高速網(wǎng)段中高速網(wǎng)段HSE， PROFIBUS的上層網(wǎng)段的上層網(wǎng)段PROFINET

4、，Modbus/TCP和和EtherNet/IP。 在控制器、在控制器、PLC測量變送器、執(zhí)行器、測量變送器、執(zhí)行器、I/O卡等設(shè)備中嵌入以卡等設(shè)備中嵌入以 太網(wǎng)通信接口，嵌入太網(wǎng)通信接口，嵌入TCP/IP協(xié)議，嵌入?yún)f(xié)議，嵌入Web Server便可形成支持便可形成支持 以太網(wǎng)、以太網(wǎng)、TCP/IP協(xié)議和協(xié)議和Web服務(wù)器的服務(wù)器的Internet現(xiàn)場節(jié)點現(xiàn)場節(jié)點。借助。借助IE 等通用的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)視與控制，進而實現(xiàn)等通用的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)視與控制，進而實現(xiàn)遠遠 程監(jiān)控程監(jiān)控，也是工業(yè)以太網(wǎng)的一個有效解決方案。，也是工業(yè)以太網(wǎng)的一個有效解決方案。 工業(yè)以太網(wǎng) 一、

5、工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)一、工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng) 以太網(wǎng)的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層以太網(wǎng)的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層 采用采用IEEE802.3的規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)層和的規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)層和 傳輸層采用傳輸層采用TCP/IP協(xié)議組協(xié)議組，應(yīng)用，應(yīng)用 層采用簡單郵件傳送協(xié)議層采用簡單郵件傳送協(xié)議SMTP、 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP、域名服、域名服 務(wù)務(wù)DNS、文件傳輸協(xié)議、文件傳輸協(xié)議FTP、超文、超文 本鏈接本鏈接HTTP等應(yīng)用協(xié)議。這些是等應(yīng)用協(xié)議。這些是 以太網(wǎng)已有的以太網(wǎng)已有的核心和生命力所在核心和生命力所在。 7 6 5 4 3 2 1 以太網(wǎng)以太網(wǎng) 應(yīng)用層應(yīng)用層 表示層表示層 會話層會話層 傳輸層傳輸層

6、 物理層物理層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 OSI參考模型參考模型 應(yīng)用協(xié)議應(yīng)用協(xié)議 以太網(wǎng)物層以太網(wǎng)物層 IP 以太網(wǎng)以太網(wǎng)MAC TCP/UDP 工業(yè)以太網(wǎng) 二、二、工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù)工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù) (1) 應(yīng)對環(huán)境適應(yīng)性的特色技術(shù)應(yīng)對環(huán)境適應(yīng)性的特色技術(shù) 工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)對環(huán)境適應(yīng)性的改造措施，很重要的一方面是打造工業(yè)級產(chǎn)品。工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)對環(huán)境適應(yīng)性的改造措施，很重要的一方面是打造工業(yè)級產(chǎn)品。 針對工業(yè)應(yīng)用環(huán)境需要、具有相應(yīng)防護等級的產(chǎn)品稱之為工業(yè)級的產(chǎn)品，針對工業(yè)應(yīng)用環(huán)境需要、具有相應(yīng)防護等級的產(chǎn)品稱之為工業(yè)級的產(chǎn)品，防防 護級工業(yè)產(chǎn)品是工業(yè)以太網(wǎng)特色技術(shù)之一護級工業(yè)產(chǎn)品是

7、工業(yè)以太網(wǎng)特色技術(shù)之一，這也是工業(yè)級產(chǎn)品在設(shè)計之初要，這也是工業(yè)級產(chǎn)品在設(shè)計之初要 注重材質(zhì)、元器件工作溫度范圍的選擇。注重材質(zhì)、元器件工作溫度范圍的選擇。 (2) 應(yīng)對通信非確定性的緩解措施應(yīng)對通信非確定性的緩解措施 普通以太網(wǎng)采用載波監(jiān)聽多路訪問普通以太網(wǎng)采用載波監(jiān)聽多路訪問/ /沖突檢測沖突檢測(CSMA/CD)(CSMA/CD)的媒體訪問控制的媒體訪問控制 方式，這種方式，這種平等競爭的非確定性網(wǎng)絡(luò)平等競爭的非確定性網(wǎng)絡(luò)，不能滿足控制系統(tǒng)對，不能滿足控制系統(tǒng)對通信實時性、確通信實時性、確 定性定性的要求，被認為不適合用于底層工業(yè)控制，這是的要求，被認為不適合用于底層工業(yè)控制，這是以太網(wǎng)

8、進入控制網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)以太網(wǎng)進入控制網(wǎng)絡(luò)領(lǐng) 域在技術(shù)上的最大障礙域在技術(shù)上的最大障礙。 工業(yè)以太網(wǎng) 二、二、工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù)工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù) (3) 實時以太網(wǎng)實時以太網(wǎng) 實時以太網(wǎng)是在應(yīng)對工業(yè)控制中通信實時性、確定性從而提出的根本解決實時以太網(wǎng)是在應(yīng)對工業(yè)控制中通信實時性、確定性從而提出的根本解決 方案，自然屬于工業(yè)以太網(wǎng)的特色和核心技術(shù)。站在控制網(wǎng)絡(luò)的角度看，方案，自然屬于工業(yè)以太網(wǎng)的特色和核心技術(shù)。站在控制網(wǎng)絡(luò)的角度看， 工作在現(xiàn)場控制層的實時以太網(wǎng)，實際上屬于現(xiàn)場總線的一個新類型。工作在現(xiàn)場控制層的實時以太網(wǎng)，實際上屬于現(xiàn)場總線的一個新類型。 EtherNetEtherNet/IP/I

9、P， PROFINET, P-Net, Interbus, VNET/IP, TCnet, EtherCATPROFINET, P-Net, Interbus, VNET/IP, TCnet, EtherCAT, , EtherNet Powerlink EtherNet Powerlink, , EPAEPA（EthernetEthernet for Process for Process AutomationAutomation）,Modbus,Modbus- - RTPS, SERCOS- RTPS, SERCOS-。 (4) 網(wǎng)絡(luò)供電網(wǎng)絡(luò)供電 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)在用于傳輸數(shù)字信號的同時，還為

10、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備傳遞工作電源者，被網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)在用于傳輸數(shù)字信號的同時，還為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備傳遞工作電源者，被 稱之為稱之為網(wǎng)絡(luò)供電網(wǎng)絡(luò)供電。 工業(yè)以太網(wǎng)目前有兩種供電方式，一種利用工業(yè)以太網(wǎng)目前有兩種供電方式，一種利用5 5類雙絞線現(xiàn)有的信號接收與發(fā)送兩對類雙絞線現(xiàn)有的信號接收與發(fā)送兩對 線纜，另外一種采用線纜，另外一種采用5 5類線纜中空閑線對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點供電。類線纜中空閑線對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點供電。 工業(yè)以太網(wǎng) 二、二、工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù)工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù) (5) 本質(zhì)安全本質(zhì)安全 本質(zhì)安全本質(zhì)安全是指將送往易燃易爆危險場合的能量，控制在引起火是指將送往易燃易爆危險場合的能量，控制在引起火 花所需能量的限

11、度之內(nèi)，從根本上防止在危險場合產(chǎn)生火花而花所需能量的限度之內(nèi)，從根本上防止在危險場合產(chǎn)生火花而 使系統(tǒng)安全得到保障。使系統(tǒng)安全得到保障。 目前以太網(wǎng)收發(fā)器的功耗較高，設(shè)計低功耗以太網(wǎng)設(shè)備還存在目前以太網(wǎng)收發(fā)器的功耗較高，設(shè)計低功耗以太網(wǎng)設(shè)備還存在 一些難點，真正符合本質(zhì)安全要求的工業(yè)以太網(wǎng)還有待進一步一些難點，真正符合本質(zhì)安全要求的工業(yè)以太網(wǎng)還有待進一步 努力。對應(yīng)用于危險場合的工業(yè)以太網(wǎng)交換機等，努力。對應(yīng)用于危險場合的工業(yè)以太網(wǎng)交換機等，目前一般采目前一般采 取隔爆型作為防爆措施取隔爆型作為防爆措施。 工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù)還有許多，如應(yīng)用層的工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù)還有許多，如應(yīng)用層的控制應(yīng)用

12、協(xié)議控制應(yīng)用協(xié)議，控制控制 功能塊功能塊，控制網(wǎng)絡(luò)的時間發(fā)布與管理控制網(wǎng)絡(luò)的時間發(fā)布與管理，都是以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)中原先，都是以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)中原先 不曾涉及的技術(shù)。不曾涉及的技術(shù)。 工業(yè)以太網(wǎng) 三、三、通信非確定性的緩解措施通信非確定性的緩解措施 工業(yè)以太網(wǎng)可利用以太網(wǎng)原本具有的技術(shù)優(yōu)勢，揚長避短，緩解工業(yè)以太網(wǎng)可利用以太網(wǎng)原本具有的技術(shù)優(yōu)勢，揚長避短，緩解 其通信非確定性弊端對控制實時性的影響。這些措施主要涉及以其通信非確定性弊端對控制實時性的影響。這些措施主要涉及以 下方面：下方面： (1) (1) 利用以太網(wǎng)的高通信速率利用以太網(wǎng)的高通信速率 相同通信量的條件下，提高通信效率可以減少通信信號

13、占用傳相同通信量的條件下，提高通信效率可以減少通信信號占用傳 輸介質(zhì)的時間，從一個角度為減少信號的碰撞沖突、解決以太輸介質(zhì)的時間，從一個角度為減少信號的碰撞沖突、解決以太 網(wǎng)通信的非確定性提供了途徑。網(wǎng)通信的非確定性提供了途徑。 以太網(wǎng)的通信速率從以太網(wǎng)的通信速率從10Mb/s10Mb/s、100Mb/s100Mb/s提高到提高到1Gb/s1Gb/s，以至更，以至更 高，對于一般控制網(wǎng)絡(luò)通信速率而言，通信效率的提高是明顯高，對于一般控制網(wǎng)絡(luò)通信速率而言，通信效率的提高是明顯 的，因而對的，因而對減少碰撞沖突也是有效的減少碰撞沖突也是有效的。 工業(yè)以太網(wǎng) 三、三、通信非確定性的緩解措施通信非確定

14、性的緩解措施 (2) (2) 控制網(wǎng)絡(luò)負荷控制網(wǎng)絡(luò)負荷 從另一個角度看，減輕網(wǎng)絡(luò)負荷也可以減少信號的碰撞沖突，從另一個角度看，減輕網(wǎng)絡(luò)負荷也可以減少信號的碰撞沖突， 提高網(wǎng)絡(luò)通信的確定性。提高網(wǎng)絡(luò)通信的確定性。 研究結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)負荷低于滿負荷的研究結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)負荷低于滿負荷的30%30%時，以太網(wǎng)基本時，以太網(wǎng)基本 可以滿足對一般控制系統(tǒng)通信確定性的要求?？梢詽M足對一般控制系統(tǒng)通信確定性的要求。 (3) (3) 采用全雙工以太網(wǎng)技術(shù)采用全雙工以太網(wǎng)技術(shù) 采用全雙工以太網(wǎng)，使網(wǎng)絡(luò)處于全雙工的通信環(huán)境下，也可采用全雙工以太網(wǎng)，使網(wǎng)絡(luò)處于全雙工的通信環(huán)境下，也可 以明顯提高網(wǎng)絡(luò)通信的確定性。

15、全雙工設(shè)備可以同時發(fā)送和以明顯提高網(wǎng)絡(luò)通信的確定性。全雙工設(shè)備可以同時發(fā)送和 接收數(shù)據(jù)，這樣更具備通信確定性的條件。接收數(shù)據(jù)，這樣更具備通信確定性的條件。 工業(yè)以太網(wǎng) 三、三、通信非確定性的緩解措施通信非確定性的緩解措施 (4) (4) 采用交換式以太網(wǎng)技術(shù)采用交換式以太網(wǎng)技術(shù) 在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中，多個節(jié)點共享同一個傳輸介質(zhì)，共享網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中，多個節(jié)點共享同一個傳輸介質(zhì)，共享網(wǎng)絡(luò) 的固定帶寬。的固定帶寬。 交換機接收并存儲通信幀，根據(jù)目的地址和端口地址表，把通交換機接收并存儲通信幀，根據(jù)目的地址和端口地址表，把通 信幀轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的輸出端口，為連接在其端口上的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)信幀轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的輸出

16、端口，為連接在其端口上的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點提供獨立的帶寬。使不同設(shè)備之間產(chǎn)生沖突的可能性大大降點提供獨立的帶寬。使不同設(shè)備之間產(chǎn)生沖突的可能性大大降 低。低。 應(yīng)該指出的是，采取上述措施可以使以太網(wǎng)通信的非確定性問題得應(yīng)該指出的是，采取上述措施可以使以太網(wǎng)通信的非確定性問題得 到相當程度的緩解，但仍然沒有從根本上完全解決通信的確定性與到相當程度的緩解，但仍然沒有從根本上完全解決通信的確定性與 實時性問題。要使工業(yè)以太網(wǎng)完全適應(yīng)控制實時性的要求，應(yīng)采用實時性問題。要使工業(yè)以太網(wǎng)完全適應(yīng)控制實時性的要求，應(yīng)采用 實時以太網(wǎng)實時以太網(wǎng)。 工業(yè)以太網(wǎng) 一、以太網(wǎng)的物理連接一、以太網(wǎng)的物理連接 二、二、以太

17、網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu) 三、三、以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝 工業(yè)以太網(wǎng) 一、以太網(wǎng)的物理連接一、以太網(wǎng)的物理連接 RJ-45RJ-45插頭和制作工具插頭和制作工具 工業(yè)以太網(wǎng) 一、以太網(wǎng)的物理連接一、以太網(wǎng)的物理連接 IPIP防護等級防護等級 IPIP（INGRESS PROTECTIONINGRESS PROTECTION）防護等級系統(tǒng)是由）防護等級系統(tǒng)是由IECIEC （INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSIONINTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起）所起 草。

18、將燈具依其防塵防濕氣之特性加以分級。這里所指的外物含草。將燈具依其防塵防濕氣之特性加以分級。這里所指的外物含 工具，人的手指等均不可接觸到燈具內(nèi)之帶電部分，以免觸電。工具，人的手指等均不可接觸到燈具內(nèi)之帶電部分，以免觸電。IPIP 防護等級是由兩個數(shù)字所組成，第防護等級是由兩個數(shù)字所組成，第1 1個數(shù)字表示燈具離塵、防止外個數(shù)字表示燈具離塵、防止外 物侵入的等級，第物侵入的等級，第2 2個數(shù)字表示燈具防濕氣、防水侵入的密閉程度，個數(shù)字表示燈具防濕氣、防水侵入的密閉程度， 數(shù)字越大表示其防護等級越高，兩個標示數(shù)字所表示的防護等級數(shù)字越大表示其防護等級越高，兩個標示數(shù)字所表示的防護等級 如表一及表

19、二所示：如表一及表二所示： 表一：第一個標示特性號碼（數(shù)字）所指的防護程度表一：第一個標示特性號碼（數(shù)字）所指的防護程度 0 0 沒有防護沒有防護 對外界的人或物無特殊防護。對外界的人或物無特殊防護。 1 1 防止大于防止大于50mm50mm的固體物體侵入的固體物體侵入 防止人體（如手掌）因意外而接觸到燈具內(nèi)部的零件。防止防止人體（如手掌）因意外而接觸到燈具內(nèi)部的零件。防止 較大尺寸（直徑大于較大尺寸（直徑大于50mm50mm）的外物侵入。）的外物侵入。 2 2 防止大于防止大于12mm12mm的固體物體侵入的固體物體侵入 防止人的手指接觸到燈具內(nèi)部的零件防止中等尺寸（直徑大防止人的手指接觸到

20、燈具內(nèi)部的零件防止中等尺寸（直徑大 12mm12mm）的外物侵入。）的外物侵入。 3 3 防止大于防止大于2.5mm2.5mm的固體物體侵入的固體物體侵入 防止直徑或厚度大于防止直徑或厚度大于2.5mm2.5mm的工具、電線的工具、電線 或類似的細節(jié)小外或類似的細節(jié)小外 物侵入而接觸到燈具內(nèi)部的零件。物侵入而接觸到燈具內(nèi)部的零件。 4 4 防止大于防止大于1.0mm 1.0mm 的固體物體侵入的固體物體侵入 防止直徑或厚度大于防止直徑或厚度大于1.0mm1.0mm的工具、電線或類似的細節(jié)小外的工具、電線或類似的細節(jié)小外 物侵入而接觸到燈具內(nèi)部的零件。物侵入而接觸到燈具內(nèi)部的零件。 5 5 防塵

21、防塵 完全防止外物侵入，雖不能完全防止灰塵進入，但侵入的灰塵量并不會影響燈具的正完全防止外物侵入，雖不能完全防止灰塵進入，但侵入的灰塵量并不會影響燈具的正 常工作。常工作。 6 6 防塵防塵 完全防止外物侵入，且可完全防止灰塵進入。完全防止外物侵入，且可完全防止灰塵進入。 表二：第二個標示特性號碼（數(shù)字）所指的防護程度表二：第二個標示特性號碼（數(shù)字）所指的防護程度 0 0 沒有防護沒有防護 沒有防護。沒有防護。 1 1 防止滴水侵入防止滴水侵入 垂直滴下的水滴（如凝結(jié)水）對燈具不會造成有害影響。垂直滴下的水滴（如凝結(jié)水）對燈具不會造成有害影響。 2 2 傾斜傾斜1515度時仍可防止滴水侵入度時

22、仍可防止滴水侵入 當燈具由垂直傾斜至當燈具由垂直傾斜至1515度時，滴水對燈具不會造成有害影響。度時，滴水對燈具不會造成有害影響。 3 3 防止噴灑的水侵入防止噴灑的水侵入 防雨，或防止與垂直的夾角小于防雨，或防止與垂直的夾角小于6060度的方向所噴灑的水進入燈具造成損度的方向所噴灑的水進入燈具造成損 害。害。 4 4 防止飛濺的水侵入防止飛濺的水侵入 防止各方向飛濺而來的水進入燈具造成損害。防止各方向飛濺而來的水進入燈具造成損害。 5 5 防止噴射的水侵入防止噴射的水侵入 防止各自各方向由噴嘴射出的水進入燈具造成損害。防止各自各方向由噴嘴射出的水進入燈具造成損害。 6 6 防止大浪的侵入防止

23、大浪的侵入 裝設(shè)于甲板上的燈具，防止因大浪的侵襲而進入造成損壞。裝設(shè)于甲板上的燈具，防止因大浪的侵襲而進入造成損壞。 7 7 防止浸水時水的侵入防止浸水時水的侵入 燈具浸在水中一定時間或水壓在一定的標準以下能確保不因進水而造燈具浸在水中一定時間或水壓在一定的標準以下能確保不因進水而造 成損壞。成損壞。 8 8 防止沉沒時水的侵入防止沉沒時水的侵入 燈具無限期的沉沒在指定水壓的狀況下，能確保不因進水而造成損壞。燈具無限期的沉沒在指定水壓的狀況下，能確保不因進水而造成損壞。 工業(yè)以太網(wǎng) 一、以太網(wǎng)的物理連接一、以太網(wǎng)的物理連接 工業(yè)以太網(wǎng)物理連接工業(yè)以太網(wǎng)物理連接 工業(yè)以太網(wǎng) 一、以太網(wǎng)的物理連接

24、一、以太網(wǎng)的物理連接 工業(yè)以太網(wǎng) 一、以太網(wǎng)的物理連接一、以太網(wǎng)的物理連接 工業(yè)以太網(wǎng) 一、以太網(wǎng)的物理連接一、以太網(wǎng)的物理連接 工業(yè)以太網(wǎng) 二、以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)二、以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu) 前導(dǎo)碼 幀前定界碼 目的MAC 源MAC 類型 數(shù)據(jù) CRC 7字節(jié)字節(jié)1字節(jié)字節(jié)6字節(jié)字節(jié)6字節(jié)字節(jié) 2字節(jié)字節(jié) 46-1500字節(jié)字節(jié) 4字節(jié)字節(jié) G(xG(x)=x)=x32 32+x +x26 26+x +x23 23+x +x22 22+x +x16 16+x +x12 12+x +x11 11+x+x10 10+x +x8 8+x+x7 7+x+x5 5+x+x4 4+x+x2 2+x+1+x+1 CRC

25、-32 :CRC-32 : 三、三、以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝 工業(yè)以太網(wǎng) 三、三、以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝 TCP/IPTCP/IP封裝的工業(yè)控制數(shù)據(jù)包封裝的工業(yè)控制數(shù)據(jù)包 工業(yè)以太網(wǎng) 三、三、以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝 工業(yè)以太網(wǎng)中通常利用工業(yè)以太網(wǎng)中通常利用TCP/IPTCP/IP協(xié)議來發(fā)送非實時數(shù)據(jù)，而用協(xié)議來發(fā)送非實時數(shù)據(jù)，而用 UDP/IPUDP/IP來發(fā)送實時數(shù)據(jù)。來發(fā)送實時數(shù)據(jù)。 非實時數(shù)據(jù)的特點是數(shù)據(jù)包的大小經(jīng)常變化，且發(fā)送時間不定。非實時數(shù)據(jù)的特點是數(shù)據(jù)包的大

26、小經(jīng)常變化，且發(fā)送時間不定。 實時數(shù)據(jù)的特點是數(shù)據(jù)包短，需要定時或周期性通信。實時數(shù)據(jù)的特點是數(shù)據(jù)包短，需要定時或周期性通信。 TCP/IPTCP/IP一般用來傳輸組態(tài)和診斷信息，一般用來傳輸組態(tài)和診斷信息，UDP/IPUDP/IP用來傳輸實時用來傳輸實時I/OI/O 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)結(jié)合，用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線上層現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)結(jié)合，用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線上層 ( (高速高速) ) 網(wǎng)段的場合，通常會采用網(wǎng)段的場合，通常會采用TCP/IPTCP/IP和和UDP/IPUDP/IP協(xié)議來包裝現(xiàn)場總協(xié)議來包裝現(xiàn)場總 線數(shù)據(jù)，讓現(xiàn)場總線網(wǎng)段的數(shù)據(jù)借助以太網(wǎng)通過傳送到管理層

27、，或線數(shù)據(jù)，讓現(xiàn)場總線網(wǎng)段的數(shù)據(jù)借助以太網(wǎng)通過傳送到管理層，或 異地的另一現(xiàn)場總線網(wǎng)段上。異地的另一現(xiàn)場總線網(wǎng)段上。 工業(yè)以太網(wǎng) 一、一、TCP/IPTCP/IP協(xié)議組協(xié)議組 二、二、IPIP協(xié)議協(xié)議 三、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議三、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDPUDP 四、傳輸控制協(xié)議四、傳輸控制協(xié)議TCPTCP 五、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議五、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMPSNMP 一、一、TCP/IPTCP/IP協(xié)議組協(xié)議組 SMTPSMTP DNS DNSSNMPSNMP SNTPSNTP 工業(yè)以太網(wǎng) 二、二、IPIP協(xié)議協(xié)議 IPIP數(shù)據(jù)報的格式數(shù)據(jù)報的格式 工業(yè)以太網(wǎng) 二、二、IPIP協(xié)議協(xié)議 IPv6IPv6 I

28、Pv6IPv6是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6 6版版“Internet Protocol Version 6”Internet Protocol Version 6”的縮寫。的縮寫。 IPv6IPv6是是IETFIETF（互聯(lián)網(wǎng)工程工作組）為了代替現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（互聯(lián)網(wǎng)工程工作組）為了代替現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPIP第第4 4 版（版（IP v4IP v4）而推出的下一代協(xié)議版本。）而推出的下一代協(xié)議版本。 IPv4IPv4已有差不多已有差不多2020年歷史，年歷史，IPv4IPv4地址空間越來越少，所有需要地址空間越來越少，所有需要 加入互聯(lián)網(wǎng)的新設(shè)備需要更大的地址空間。加入互聯(lián)網(wǎng)的新設(shè)備需要

29、更大的地址空間。 IPv6IPv6將將IPIP地址從地址從3232位擴充為位擴充為128128位之后，據(jù)稱能為地球上每一個沙位之后，據(jù)稱能為地球上每一個沙 粒配備一個唯一的粒配備一個唯一的IPIP地址。不管這一說法是否夸張，但它的確為控地址。不管這一說法是否夸張，但它的確為控 制網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備制網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備各自提供一個全球唯一的各自提供一個全球唯一的IPIP地址地址提供了可能，這為提供了可能，這為 控制網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展添加了新的活力控制網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展添加了新的活力。 工業(yè)以太網(wǎng) 三、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議三、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDPUDP 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDPUDP是一個是一個無連接無連接的端到

30、端的傳輸層協(xié)的端到端的傳輸層協(xié) 議，僅僅為來自上層的數(shù)據(jù)增加端口地址、校驗和以及長度議，僅僅為來自上層的數(shù)據(jù)增加端口地址、校驗和以及長度 信息。信息。UDPUDP所產(chǎn)生的包稱為用戶數(shù)據(jù)報。所產(chǎn)生的包稱為用戶數(shù)據(jù)報。 UDPUDP的報文格式的報文格式 工業(yè)以太網(wǎng) 四、傳輸控制協(xié)議四、傳輸控制協(xié)議TCPTCP 傳輸控制協(xié)議為用戶提供完整的傳輸層服務(wù)。傳輸控制協(xié)議為用戶提供完整的傳輸層服務(wù)。 TCPTCP是一個可靠的是一個可靠的面向連接面向連接的端到端協(xié)議。通信兩端在傳輸數(shù)的端到端協(xié)議。通信兩端在傳輸數(shù) 據(jù)之前必須先建立連接。據(jù)之前必須先建立連接。 TCPTCP通過創(chuàng)立連接，在發(fā)送者和接收者之間建立起一條通過創(chuàng)立連接，在發(fā)送者和接收者之間建立起一條虛電路虛電路， 這條虛電路在整個傳輸過程中都是有效的。這條虛電路在整個傳輸過程中都是有效的。 TCPTCP通知接收者即將有數(shù)據(jù)到達來開始一次傳輸，同時通過連通知接收者即將有數(shù)據(jù)到達來開始一次傳輸，同時通過連 接中斷來結(jié)束連接。接中斷來結(jié)束連接。 通過這種方法，使接收者知道這是一次完成的傳輸過程，而不通過這種方法，使接收者知道這是一次完成的傳輸過程，而不 僅僅是一個包。僅僅是一個包。 工業(yè)以太網(wǎng) 四、傳輸控制協(xié)議四、