工業(yè)通信之何謂EtherNet/IP - 知乎切換模式寫文章登錄/注冊工業(yè)通信之何謂EtherNet/IP邵胖胖工業(yè)自動化軟件開發(fā)這是自動化圈的第 8 篇文章,本文主要介紹工業(yè)通信基礎(chǔ)以及重點分析EtherNet/IP原理。在介紹EtherNet/IP之前,先扯一點通信的東西,EtherNet/IP是眾多通信方式之一,先介紹通信知識,讓我們先有一個全局的視角再去看待EtherNet/IP。1 通信模型下面圖片是通信最基本的模型:一個完整的通信應(yīng)該包括發(fā)信方、收信方、傳送的途徑和傳送方式。通信的目的是傳送信息,信息是有載體的,信息的載體具有不同的形式,如文字、聲音、圖像、手勢等。發(fā)信方發(fā)出信息,通信系統(tǒng)以不同的方式(如電信號、光信號)將它們傳送到收信方,變成收信方可以理解的信息,這就完成了通信的全過程。上面是有一個簡單的過程,真實世界還要考慮干擾等因素。因此,人們不斷在上述環(huán)節(jié)展開研究、改進(jìn),以滿足不同的應(yīng)用場合,才形成了當(dāng)今復(fù)雜的通信系統(tǒng)。在自動化行業(yè)中,經(jīng)常需要兩臺機器的通信,根據(jù)上面模型,要實現(xiàn)一個通信就必須要具有以下3個條件:1.發(fā)信方和收信方,也就是要有兩臺機器設(shè)備,比如PLC和PLC,PLC與變頻器、PLC與機器人等??傊ㄐ攀紫纫宄ㄐ艑ο?,是誰和誰之間通信。比如當(dāng)一個PLC與多臺相同的變頻器通信,就容易混淆。2.連接途徑;連接途徑是連接發(fā)信方和收信方的方法。連接途徑可以是串口線(使用RS485、RS232通信),也可以是網(wǎng)線(使用ProfiNet、EtherNet/IP等通信),也可以無線等。無論采用什么通信,都必須要有連接途徑,也就是要有路可走。這種連接途徑是實實在在的,看見的硬件連接。3.傳送方式;傳送方式是收信方和發(fā)信方約定的協(xié)議,只有擁有相同的協(xié)議的機器才能通信,比如一人說中文,另一個說英文是沒法交流的。常見的協(xié)議有RS485、RS232、ProfiNet、EtherNet/IP等。這些協(xié)議是軟件編寫的,設(shè)備出廠時就已經(jīng)寫在設(shè)備里。通信協(xié)議非常多,有些是通用公開的,而有些是各個自動化公司自己推出的。2 各種通訊方法之間區(qū)別根據(jù)上面的模型,各種通信的區(qū)別就是連接途徑和傳送方式的不同,即硬件連接線和通信協(xié)議的區(qū)別。比如串口和以太網(wǎng)使用的電纜是不一樣的,也就是連接途徑區(qū)別。還比如Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP/IP雖然連接途徑一樣,都是網(wǎng)線,但他們的協(xié)議不同,互相之間仍不能交流。此外,連接途徑和傳送方式是一一對應(yīng)的,也就是通信協(xié)議和硬件電纜是綁定的,比如工作中常聽到Profinet,Profibus,雖然說的是協(xié)議,并沒有說使用的電纜,因為知道協(xié)議也就確定了使用什么電纜。具體到通信協(xié)議原理是很復(fù)雜的東西,在此不做深究。只需要知道Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP/IP等都是一種發(fā)送、接收信息的約定規(guī)范,只有發(fā)信方、收信方都支持這種協(xié)議時才能互相通信。3 EtherNet/IP簡介EtherNet/IP是由 ODVA規(guī)范管理并公開的的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。ODVA是一家國際標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織,由世界領(lǐng)先的自動化供應(yīng)商成員組成,EtherNet/IP正是這個組織的代表作。EtherNet/IP通過將 CIP 協(xié)議、 TCP/IP、以太網(wǎng)這三者組合之后得以實現(xiàn)。由此可知,連接途徑仍是網(wǎng)線,傳送方式是CIP協(xié)議及組合。EtherNet/IP 通信中,掃描器和適配器是十分重要的概念。當(dāng)開始 EtherNet/IP 通信時,一臺設(shè)備相對于另一臺設(shè)備,需要打開被稱為 “ 連接 ” 的通信線路。打開連接的一側(cè)稱為 “ 掃描器 ”,類似主站;被打開的一側(cè)稱為 “ 適配器 ”,類似從站。EtherNet/IP 具有定時收發(fā)數(shù)據(jù)的周期通信 (Implicit 信息)和不定時收發(fā)指令 / 響應(yīng)的信息通信 (Explicit 信息)兩種方式。在周期通信中,可按照收發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先程度來設(shè)定 RPI(通信周期),從而可以調(diào)整整體的通信量來收發(fā)數(shù)據(jù)。在信息通信中,可在必要時間通信所需的指令/響應(yīng)。信息通信無需循環(huán)通信的定時性,例如,可用于讀寫適配器設(shè)備的設(shè)定用途等。EtherNet/IP通信通常是在掃描器中設(shè)置設(shè)置適配器的參數(shù),如圖新增一個適配器:Name:適配器唯一的名稱;IP Address:適配器的IP地址Input Assembly instance /size:輸入實例/大小,根據(jù)適配器實際設(shè)置Output Assembly instance /size:輸出實例/大小,根據(jù)適配器實際設(shè)置Configuration Assembly instance /size:配置實例/大小,根據(jù)適配器實際設(shè)置上述輸入實例、輸出實例、配置實例是指傳送數(shù)據(jù)的格式,比如數(shù)據(jù)中標(biāo)志位和狀態(tài)位的規(guī)定。有些設(shè)備是出廠時就指定這些參數(shù),掃描器和適配器的這三個參數(shù)一定是對應(yīng)的。發(fā)布于 2019-08-15 08:45工業(yè)自動化PLC 編程電氣自動化?贊同 37??5 條評論?分享?喜歡?收藏?申請
入門工業(yè)通訊之EtherNet/IP協(xié)議分析 - 知乎首發(fā)于智能制造之家切換模式寫文章登錄/注冊入門工業(yè)通訊之EtherNet/IP協(xié)議分析智能制造之家??化學(xué)制品制造業(yè) 從業(yè)人員寫在前面前面我們系統(tǒng)得說了工業(yè)控制系統(tǒng)的通訊,大家肯定會想到PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT等工業(yè)以太網(wǎng):技術(shù)解讀PROFINET、Ethernet/IP等7種主流工業(yè)以太網(wǎng)最全整理工業(yè)通訊上的領(lǐng)域各種總線+協(xié)議+規(guī)范+接口—數(shù)據(jù)采集與控制但是說到協(xié)議的分析,我們 不得不提到安全問題,前面我們系統(tǒng)的介紹過關(guān)于工業(yè)控制系統(tǒng)的架構(gòu)、安全等:工業(yè)控制系統(tǒng)安全入門與實踐—從五層架構(gòu)和安全標(biāo)準(zhǔn)說起工業(yè)控制系統(tǒng)安全入門與實踐——工控安全入門分析也聊了西門子、施耐德、羅克韋爾等國際大廠的相關(guān)安全漏洞:基于S7協(xié)議對西門子PLC S7-1500的漏洞分析與復(fù)現(xiàn)(附演示視頻)施耐德PLC漏洞歷險記—一次與施耐德PLC的非正常接觸羅克韋爾 MicroLogix PLC漏洞的復(fù)現(xiàn)及解決方案西門子、施耐德、羅克韋爾PLC程序設(shè)計漏洞探秘今天來解析下由羅克韋爾主導(dǎo)的ETHERNET/IP協(xié)議~作者 | 長揚科技(北京)有限公司 汪義舟 梁 澤 張國棟來源:關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全應(yīng)急響應(yīng)中心一、Ethernet/IP協(xié)議 EtherNet/IP是一個現(xiàn)代化的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。由控制網(wǎng)國際有限公司(ControlNet International)的一個技術(shù)工作組與ODVA(開放式DeviceNet供應(yīng)商協(xié)會)在20世紀(jì)90年代合作設(shè)計。EtherNet/IP是基于通用工業(yè)協(xié)議(Common Industrial Protocol,CIP)的。CIP是一種由ODVA支持的開放工業(yè)協(xié)議,它被使用在諸如 DeviceNet 和 ControlNet 以及 EtherNet/IP 等串行通信協(xié)議中。美國的工控設(shè)備制造商Rockwell/Allen-Bradley已經(jīng)圍繞EtherNet/IP進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,其他廠商如Omron也在其設(shè)備上支持了EtherNet/IP。EtherNet/IP已經(jīng)變得越來越受歡迎,特別是在美國。盡管EtherNet/IP比Modbus更現(xiàn)代化,但仍然存在協(xié)議層面的安全問題。EtherNet/IP通常通過TCP/UDP端口44818運行。此外,EtherNet/IP還有另一個端口 TCP/UDP端口2222。使用這個端口的原因是 EtherNet/IP實現(xiàn)了隱式和顯示兩種消息傳遞方式。顯式消息被稱為客戶端/服務(wù)器消息,而隱式消息通常被稱為I/O消息。EtherNet/IP是為了在以太網(wǎng)中使用CIP協(xié)議而進(jìn)行的封裝。EtherNet/IP的 CIP幀封裝了命令、數(shù)據(jù)點和消息等信息。CIP幀包括CIP設(shè)備配置文件層、應(yīng)用層、表示層和會話層四層。數(shù)據(jù)包的其余部分是EtherNet/IP幀,CIP幀通過它們在以太網(wǎng)上傳輸。EtherNet/IP分組結(jié)構(gòu)如圖CIP規(guī)范對數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)有很多的規(guī)定,這意味著每個使用 EtherNet/IP的設(shè)備必須實現(xiàn)符合規(guī)范的命令。下面是EtherNet/IP首部中封裝的CIP幀字段:? 命令兩字節(jié)整數(shù),對應(yīng)一個 CIP 命令。通用工業(yè)協(xié)議規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)備必須能接收無法識別的命令字段,并處理這種異常。? 長度兩字節(jié)整數(shù),代表數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)部分的長度。對于沒有數(shù)據(jù)部分的請求報文,該字段為0。? 會話句柄會話句柄(session handle)由目標(biāo)設(shè)備生成,并返回給會話的發(fā)起者。該句柄將用于后續(xù)與目標(biāo)設(shè)備的通信。? 狀態(tài)碼Status字段存儲了目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行命令返回的狀態(tài)碼。狀態(tài)碼“0”代表命令執(zhí)行成功。所有的請求報文中,狀態(tài)碼被置為“0”。其它的狀態(tài)碼還包括:0x0001 無效或不受支持的命令0x0002 目標(biāo)設(shè)備資源不足,無法處理命令0x0003 數(shù)據(jù)格式不正確或數(shù)據(jù)不正確0x0065 接收到無效的數(shù)據(jù)長度? 發(fā)送方上下文命令的發(fā)送者生成這六字節(jié)值,接收方將原封不動的返回該值。? 選項該值必須始終為0,如果不為零,數(shù)據(jù)包將被丟棄。? 命令相關(guān)數(shù)據(jù)該字段根據(jù)接收/發(fā)送的命令進(jìn)行修改。如果請求發(fā)送方是工程師站,大多數(shù)會話中執(zhí)行的第一條命令是“ListIdentity”命令。如下所示的數(shù)據(jù)包,命令字段是0x63,代表“List Identity”命令,上下文是“0x00006a0ebe64”。這個命令與Modbus功能碼43非常相似,可以查詢設(shè)備信息,如供應(yīng)商、產(chǎn)品、序列號、產(chǎn)品代碼、設(shè)備類型和版本號等。使用在Github項目pyenip中找到的Python 腳本ethernetip.py,你可以查詢Ethernrt/IP 設(shè)備的信息。默認(rèn)情況下,這個腳本不會解析一些響應(yīng),你需要取消腳本底部的 testENIP() 函數(shù)的注釋后,它才會發(fā)送和接收“List Identity”命令。在執(zhí)行腳本的同時,你可以使用Wireshark查看請求和響應(yīng)的數(shù)據(jù)包。二、EtherNet/IP協(xié)議身份鑒別請求攻擊 Digital Bond 在項目 Redpoint 中實現(xiàn)了一個腳本,可以用來從遠(yuǎn)程設(shè)備中獲取信息。Redpoint 腳本使用了 “List Identity”命令字,并使用Nmap中的信息進(jìn)行解析。它的“Conmmand Specific Data”部分包含了一個套接字地址(ip 地址和端口號)。這是暴露的遠(yuǎn)程設(shè)備的真實 ip 地址和端口號,即使它位于NAT設(shè)備之后。我們發(fā)現(xiàn)大量的設(shè)備暴露的IP字段和實際掃描的IP地址不同。所以我們得出結(jié)論,大多數(shù)的Ethernet/IP設(shè)備部署在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中,而不是直接暴露在互聯(lián)網(wǎng)上。如下圖所示的是使用Nmap掃描CompactLogix控制系統(tǒng)的掃描結(jié)果,可以看到暴露的設(shè)備ip和掃描ip不匹配,說明目標(biāo)系統(tǒng)位于路由器或防火墻之后。上圖顯示了一些信息,包括設(shè)備的制造商“Rockwell”。設(shè)備的制造商在響應(yīng)中是一個兩字節(jié)的制造商 ID,它映射了一組支持 Ethernet/IP 的廠商名單。但是,這個廠商名單不是公開的。我們在深入研究 Wireshark 捕獲的數(shù)據(jù)包后,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包被 Wireshark 解析后,制造商 ID 被替換成了制造商名稱。這說明 Wireshark 擁有如何映射制造商ID和名稱的信息。通過對Github上Wireshark源代碼的一些搜索,我們發(fā)現(xiàn)了如下代碼片段,它告訴我們該如何解析制造商 ID。在解析工控協(xié)議的時候,Wireshark 常常是一個強大而好用的資源。使用像“List Identity”這樣的命令,你可以簡單的重放數(shù)據(jù)包,幾乎不用修改數(shù)據(jù)包。會話句柄將被設(shè)置為0,意味著沒有會話生成,因為該命令只是簡單的發(fā)送命令和接收系統(tǒng)響應(yīng)。為了進(jìn)一步與設(shè)備進(jìn)行通信,需要發(fā)送注冊會話命令(0x65)。這個命令會設(shè)置會話句柄ID,這個ID將用于后續(xù)會話的通信。如下圖所示,注冊會話的請求使用標(biāo)準(zhǔn)ID“0x00000000”,目標(biāo)設(shè)備返回了它生成的會話句柄“0x03A566BB”。三、Ethernet/IP中間人攻擊簡單的數(shù)據(jù)包重放對Ethernet/IP的某些指令無效。這使得攻擊變得稍微復(fù)雜了一些。然而,對于大多數(shù)攻擊者而言,只要對 Ethernet/IP 的協(xié)議稍有了解,這點困難將是微不足道的。一旦會話句柄通過協(xié)商被確定,只要通過手動改變序列號,就可以實現(xiàn)像中間人攻擊。攻擊實例:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕W(wǎng)絡(luò)環(huán)境:? 虛擬機? Ettercap工具? Wireshark? 交換機? PLC控制器攻擊測試:使用VM-Linux中的嗅探工具ettercap對目標(biāo)主機進(jìn)行嗅探。單擊Hosts選項,選擇Scan for host,待掃描完成之后再選擇Scan for host,然后選擇Host list,此時可以看到已經(jīng)掃描的主機列表,如圖所示:然后就可以選擇要攻擊的目標(biāo)了,選擇192.168.210.200的IP地址,如圖所示:明確攻擊方式之后,我們選擇"Sniff remoteconnections" — "確定"。點擊確定攻擊之后,過濾攻擊修改Ethernet/ip特定的數(shù)據(jù)包字段,高級序列號5,通過添加4(十進(jìn)制)修改數(shù)據(jù)值。攻擊示意圖:此時使用Wireshark抓包工具可以發(fā)現(xiàn),被攻擊PLC的所有流量都是通過攻擊者的VM主機發(fā)送出去的。通過此操作可直接給PLC下發(fā)指令。四、EtherNet/IP協(xié)議終止CPU運行攻擊有些Ethernet/IP設(shè)備是支持終止CPU命令的。Metasploit模塊,可以被用來終止一個Allen-Bradley ControlLogix控制系統(tǒng)中的大量 PLC,還可以引發(fā)其他惡意攻擊事件比如令以太網(wǎng)卡崩潰。只要了解 Session Handle 即可輕松攻擊 Ethernet/IP。是這個攻擊奏效的另一個關(guān)鍵是Allen-Bradley實現(xiàn)的一個命令字。Allen-Bradley在NOP(0x00)命令中實現(xiàn)了終止 CPU 的功能。如下圖這個命令在CIP或Ethernet/IP的規(guī)范中沒有記錄,是Allen-Bradley/Rockwell控制器的私有實現(xiàn)。通過對大量設(shè)備的測試,我們發(fā)現(xiàn),在一些舊的固件中,不僅 ControlLogix CPU 被終止,而且設(shè)備崩潰,需要重新啟動硬盤。對于當(dāng)前的型號,PLC 必須拔下并重新插入才能再次運行。極少數(shù)情況下,PLC需要重新編程。五、結(jié)束語上述的攻擊都是非常危險的攻擊形式,時常與釣魚網(wǎng)站、掛馬網(wǎng)站等攻擊形式結(jié)合,不僅造成信息的泄漏,還可能被借用于病毒木馬的傳播。更重要的是,這類攻擊可能將我們認(rèn)為絕對安全的網(wǎng)絡(luò)連接變成完全被人監(jiān)聽控制的連接,使得網(wǎng)絡(luò)連接的私密性得不到保障,造成重要數(shù)據(jù)輕易落入攻擊者之手。由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性,我們有必要對各類攻擊進(jìn)行了解,具備初步判斷網(wǎng)絡(luò)連接安全性的能力。防護(hù)手段:使用專業(yè)的工控防火墻系統(tǒng),能智能識別和防護(hù)各類惡意攻擊,結(jié)合工控協(xié)議的深度解析和黑、白名單策略相結(jié)合的防護(hù)機制,可有效的阻止針對工控系統(tǒng)的已知和未知的惡意攻擊行為,極大的降低了工控系統(tǒng)受損的風(fēng)險。硬核專輯工業(yè)熱點 | 數(shù)據(jù)采集 | 應(yīng)用與庫(西門子、羅克韋爾、倍福等)WinCC技術(shù) | 工業(yè)網(wǎng)絡(luò) | MES技術(shù)相關(guān)| 工業(yè)巨頭戰(zhàn)略布局 | 工業(yè)通訊案例 仿真與虛擬調(diào)試 | 職業(yè)感悟、認(rèn)知提升 | 自動化控制標(biāo)準(zhǔn)合集西門子TIA Portal+庫卡機器人+VNCK實現(xiàn)數(shù)字化機床虛擬調(diào)試2020-12-06超炫酷的西門子TIA Portal的大神級操作~2020-11-27自動化+信息化:徐工傳動數(shù)字化工廠實施方案2020-11-24基于TIA Portal V15的動態(tài)加密計時催款程序2020-11-16軟件定義制造:五層架構(gòu)下數(shù)字化工廠的信息系統(tǒng)2020-11-13智能自動化物流系統(tǒng)AGV基礎(chǔ)知識(完整介紹)2020-11-14機床數(shù)字化通信三大標(biāo)準(zhǔn)-OPCUA、MTConnect、NC-Link2020-11-07一文講透PROFINET組態(tài)調(diào)試、編程、應(yīng)用等最重要的文檔和知識點2020-11-08數(shù)字化工業(yè),IT大佬與工業(yè)自動化巨頭的IT\OT融合之旅2020-11-02PLC高級編程-西門子SCL結(jié)構(gòu)化控制語言官方培訓(xùn).pptx2020-10-29MES、SCADA下的數(shù)據(jù)采集—C#實現(xiàn)掃碼器的串口通訊實例2020-10-28IT融合OT:數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)與WMS、MES如何貫穿五層自動化金字塔?2020-10-20發(fā)布于 2020-12-24 12:22以太網(wǎng)(Ethernet)通信協(xié)議工業(yè)控制?贊同 25??添加評論?分享?喜歡?收藏?申請轉(zhuǎn)載?文章被以下專欄收錄智能制造之家微信公眾號:智能制造之家,10W+朋友共話智
工業(yè)以太網(wǎng)三劍客之——EtherNet/IP - 知乎首發(fā)于編程456切換模式寫文章登錄/注冊工業(yè)以太網(wǎng)三劍客之——EtherNet/IPPou光明Linux 、嵌入式 C 、Qt1、什么是EtherNet/IP ?EtherNet/IP 是通用工業(yè)協(xié)議 (CIP) 的名稱,通過標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)以太網(wǎng)(IEEE 802.3 和 TCP/IP 協(xié)議套件)。EtherNet/IP 于 2001 年推出,如今已成為最成熟、最成熟、最完整的工業(yè)協(xié)議EtherNet/IP 是以下家族的成員在其上層實施 CIP 的網(wǎng)絡(luò)(圖1)。EtherNet/IP 和 CIP 由 ODVA 管理。 ODVA 發(fā)布 EtherNet/IP? 規(guī)范并幫助通過一致性測試確保合規(guī)性。DeviceNet, CompoNet & ControlNet share the same CIP application layer with EtherNet/IP2、什么是CIP ?Common Industrial Protocol (CIP)是一個獨立于媒體、基于連接、面向?qū)ο蟮膮f(xié)議,專為自動化應(yīng)用而設(shè)計。CIP為用戶提供了整個制造企業(yè)的統(tǒng)一通信架構(gòu)?!癊therNet/IP”中的“IP”指的是Industrial Protocol(工業(yè)協(xié)議)。 EtherNet/IP 在標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3 和 TCP/IP 協(xié)議套件上利用 CIP(圖2)。CIP完全兼容以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議支持多協(xié)議EtherNet/IP和OSI 對比3、什么是ODVA ?ODVA 是一個國際協(xié)會,成員來自世界領(lǐng)先的自動化公司。 總的來說,ODVA 和其成員支持基于通用協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工業(yè)協(xié)議 (CIP?)。ODVA 本身成立于 1995 年,是一個由 Rockwell Automation(羅克韋爾.美國)、Cisco(思科.美國)、Schneider Electric(施耐德.法國)、Omron(歐姆龍.日本) 和 Bosch Rexroth(博世力士樂.德國) 等自動化公司組成的聯(lián)合體,旨在推動工業(yè)自動化的開放和可互操作通信。根據(jù) ODVA 的數(shù)據(jù),EtherNet/IP 在工業(yè)以太網(wǎng)采用中處于領(lǐng)導(dǎo)地位,2017 年占 25% 的市場份額,2018 年占 28% 的市場份額。4、逐鹿世界2023年,PROFINET和EtherNet/IP各占18%并列第一,EtherCAT以12%緊隨其后。在歐洲和中東地區(qū),EtherNet/IP、PROFINET和EtherCAT處于領(lǐng)先地位,其次是PROFIBUS和Modbus-TCP。美國市場由EtherNet/IP主導(dǎo),EtherCAT發(fā)展勢頭強勁,市場份額不斷擴大。亞洲市場相對分化,PROFINET的市場份額最高,其次是EtherNet/IP,而CC-Link/CC-Link IE Field、EtherCAT、PROFIBUS和Modbus(RTU/TCP)也是強有力的競爭者。5、實際使用對于PLC而言,直接加載eds文件就行了。剛剛現(xiàn)場負(fù)責(zé)集成的兄弟打電話在溝通問題,中國制造業(yè)的工程師很辛苦,追趕之路道阻且長。最后,前3個問題均摘自于《PUB00213R0_EtherNetIP_Developers_Guide》。有需要的小伙伴可在公眾號后臺留言。發(fā)布于 2023-08-01 20:36?IP 屬地江蘇工業(yè)以太網(wǎng)?贊同??添加評論?分享?喜歡?收藏?申請轉(zhuǎn)載?文章被以下專欄收錄編程456分享我的編程
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通用串口轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)
Modbus / BACnet IP 網(wǎng)關(guān)
Modbus / BACnet IP 網(wǎng)關(guān)
工業(yè)以太網(wǎng)系列
Modbus TCP / EtherNet IP 網(wǎng)關(guān)
2通道輸入(AI)/ 輸出(AO) 模擬量/ Modbus TCP模塊
6通道輸入模擬量 (AI)/ Modbus TCP模塊
Modbus / BACnet IP 網(wǎng)關(guān)
西門子S7系列PLC以太網(wǎng)通訊處理器
EtherNet/IP系列
Modbus TCP / EtherNet IP 網(wǎng)關(guān)
EtherNet IP/PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)
HART/工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
PROFINET IO/EtherNet IP主站/Modbus從站適配器
EtherNet/IP (雙網(wǎng)口)/串口 網(wǎng)關(guān)
Modbus TCP / EtherNet IP 網(wǎng)關(guān)
ENE-350
實現(xiàn)EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)與Modbus TCP網(wǎng)絡(luò)之間高效數(shù)據(jù)互通的通用設(shè)備。它作為EtherNet/IP從站,能夠與包括羅克韋爾(AB)、歐姆龍、施耐德、三菱、匯川等在內(nèi)的主流PLC、DCS系統(tǒng)無縫對接。而Modbus TCP端,它主站或從站可設(shè)置,可以與Modbus TCP從站設(shè)備、主站PLC、DCS系統(tǒng)以及組態(tài)軟件等進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。通過ENE-350,用戶可以輕松地將多個Modbus TCP接口的設(shè)備連接到EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)中,也可以輕松在Modbus TCP主站與EtherNet/IP主站之間實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交換。
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Modbus TCP / EtherNet IP 網(wǎng)關(guān)
ENE-350
ENE-350在EtherNet/IP端為從站,Modbus TCP端既可以做主站也可以做從站。即用于ModbusTCP 網(wǎng)絡(luò)和EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。
Modbus TCP / EtherNet IP 網(wǎng)關(guān)
型號:ENE-350
400 613 9938
基本說明:實現(xiàn)EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)與Modbus TCP網(wǎng)絡(luò)之間高效數(shù)據(jù)互通的通用設(shè)備。它作為EtherNet/IP從站,能夠與包括羅克韋爾(AB)、歐姆龍、施耐德、三菱、匯川等在內(nèi)的主流PLC、DCS系統(tǒng)無縫對接。而Modbus TCP端,它主站或從站可設(shè)置,可以與Modbus TCP從站設(shè)備、主站PLC、DCS系統(tǒng)以及組態(tài)軟件等進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。通過ENE-350,用戶可以輕松地將多個Modbus TCP接口的設(shè)備連接到EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)中,也可以輕松在Modbus TCP主站與EtherNet/IP主站之間實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交換。
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產(chǎn)品特點
技術(shù)特性
產(chǎn)品外觀
端口定義
數(shù)據(jù)交換
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STEP7讀寫適配器
EMC認(rèn)證證書
PROFIBUS DP認(rèn)證證書
PROFINET認(rèn)證證書
典型應(yīng)用
測試指南
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產(chǎn)品特點
1、雙網(wǎng)段通訊能力:提供雙以太網(wǎng)口,專為滿足不同網(wǎng)段間數(shù)據(jù)傳輸需求而設(shè)計,確??缇W(wǎng)段數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
2、大容量數(shù)據(jù)處理:具備最大2000字節(jié)的輸入輸出能力,滿足各種大數(shù)據(jù)量應(yīng)用場景,助力用戶處理更多關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
3、QoS保障機制:深度支持Ethernet/IP的QoS功能,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級和完整性,減少數(shù)據(jù)丟失或延遲的可能性。
4、高效通訊模式:提供串行和并行兩種輸出命令方式,滿足多樣化的通訊需求,提高系統(tǒng)整體的通訊效率。
5、實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控:內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)視功能,實時監(jiān)測EtherNet/IP或Modbus TCP端的設(shè)備連接狀態(tài),確保設(shè)備在線與數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性。
6、靈活設(shè)備接入:Modbus TCP端口配置靈活,支持更多設(shè)備接入,滿足大規(guī)模系統(tǒng)集成需求,提高設(shè)備間的互操作性。
技術(shù)特性
1、具有兩個以太網(wǎng)接口(EtherNet 1和EtherNet 2):
①Modbus TCP固定使用EtherNet 1,EtherNet/IP可使用EtherNet 1或EtherNet 2,默認(rèn)使用EtherNet 1。
②兩個以太網(wǎng)接口使用不同的網(wǎng)段。
2、支持靜態(tài)IP和DHCP功能,支持IP地址沖突檢測。
3、EtherNet/IP 作為從站:
①支持ODVA 標(biāo)準(zhǔn)EtherNet/IP 通信協(xié)議。
②EtherNet/IP的I/O數(shù)據(jù)讀寫支持兩種方式:
③輸入字節(jié)數(shù):Instance102最大492字節(jié),Instance202最大2000字節(jié)。
④輸出字節(jié)數(shù):Instance101最大492字節(jié),Instance201最大2000字節(jié)。
⑤支持QoS功能。
4、Modbus TCP端:
①支持字節(jié)交換功能:不交換、二字節(jié)交換、四字節(jié)交換。
②支持服務(wù)器端口號設(shè)置,默認(rèn)為502。
5、Modbus TCP作為主站:
①最多可支持訪問36個Modbus TCP從站。
②支持功能碼01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H、17H。
③最大支持200條命令。
④最多可支持36個TCP連接。
6、Modbus TCP 作為從站:
①最多可支持36個TCP連接。
②支持功能碼03H、04H、06H、10H、17H。
③支持1號和2號功能碼交換及3號和4號功能碼交換。
7、供電:24VDC(9~30VDC),90mA(24VDC)。
8、工作環(huán)境溫度:-40℃ ~ 70℃,相對濕度:5% ~ 95%(無凝露)。
9、外形尺寸:22.5mm(寬)×99mm(高)×114.5mm(深)。
10、安裝:35mm導(dǎo)軌。
11、防護(hù)等級:IP20。
快速應(yīng)用指南
典型應(yīng)用
EtherNet IP主站PLC和Modbus TCP主站PLC的互聯(lián)
在該應(yīng)用案例中,多個ENE-350網(wǎng)關(guān)分別將不同的EtherNet /IP主站PLC和同一個Modbus TCP主站PLC通過以太網(wǎng)交換機連接起來,建立多個EtherNet /IP主站PLC和Modbus TCP主站PLC之間的數(shù)據(jù)通信。其中,ENE-350需配置為EtherNet /IP從站及Modbus TCP從站。
Modbus TCP從站設(shè)備連接到EtherNet IP網(wǎng)絡(luò)
在該應(yīng)用案例中,ENE-350網(wǎng)關(guān)需配置為EtherNet/ IP從站及Modbus TCP主站。EtherNet/ IP主站設(shè)備、Modbus TCP從站設(shè)備以及工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ENE-350通過以太網(wǎng)交換機實現(xiàn)硬件上的連接,且通過ENE-350的數(shù)據(jù)映射實現(xiàn)Modbus TCP從站設(shè)備數(shù)據(jù)上傳到EtherNet/ IP主站。
測試指南
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中文產(chǎn)品手冊
說明書
2024.01.16
網(wǎng)關(guān)配置軟件
軟件
2024.01.16
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EDS 文件
2024.01.18
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產(chǎn)品特點
1、應(yīng)用廣泛,凡具有ModbusTCP接口的設(shè)備都可以連接到EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò);
2、電源冗余功能:網(wǎng)關(guān)雙電源;
3、診斷功能:兩端網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)狀態(tài)監(jiān)視功能;
4、使用簡單:用戶不必了解EtherNet/IP和ModbusTCP技術(shù)細(xì)節(jié),參考產(chǎn)品手冊,根據(jù)實
際應(yīng)用配置可快速實現(xiàn)通信;
5、調(diào)試功能:軟件具有I/O監(jiān)控功能,便于調(diào)試;
6、簡單易用的配置軟件EE-123;
技術(shù)特性
1、具有一個以太網(wǎng)接口,Modbus TCP 與EtherNet/IP 共用此接口;
2、IP 地址沖突檢測;
3、支持靜態(tài)IP和DHCP功能;
4、EtherNet/IP 作為從站,支持ODVA 標(biāo)準(zhǔn)EtherNet/IP 通信協(xié)議;
5、EtherNet/IP 的I/O 數(shù)據(jù)讀寫支持兩種方式:
①直接建立I/O 連接讀寫I/O 數(shù)據(jù);
②使用MSG指令讀寫I/O 數(shù)據(jù);
6、Modbus TCP 作為主站,最多可支持訪問36個不同IP或不同單元標(biāo)識符的Modbus TCP;
支持功能碼01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H;
7、Modbus TCP 作為從站,最多可支持36個主站訪問,支持功能碼03H、04H、06H、10H;
8、EtherNet/IP端輸入字節(jié)數(shù)最大492字節(jié),輸出字節(jié)數(shù)最大492字節(jié);
9、提供字節(jié)交換功能:不交換、雙字節(jié)交換、四字節(jié)交換;
10、供電:24VDC (11V ~ 30V);160mA(24VDC)
11、工作環(huán)境溫度:-40℃ ~ 70℃;相對濕度:5% ~ 95%(無凝露);
12、機械尺寸:34mm(寬)×116mm(高)×107.4mm(深);
13、安裝:35mm導(dǎo)軌;
14、防護(hù)等級:IP20;
快速應(yīng)用指南
典型應(yīng)用
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中文產(chǎn)品手冊
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2023.01.06
網(wǎng)關(guān)配置軟件
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2023.01.06
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EDS 文件
2022.03.06
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主流工業(yè)以太網(wǎng)介紹和比較(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)_ethercat和ethernet的區(qū)別-CSDN博客
主流工業(yè)以太網(wǎng)介紹和比較(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)
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葉不問
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版權(quán)
1)EtherCAT是一個以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的開放架構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng),EterCAT名稱中的CAT為Control Automation Technology(控制自動化技術(shù))首字母的縮寫。最初由德國倍福自動化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研發(fā)。EtherCAT為系統(tǒng)的實時性能和拓?fù)涞撵`活性樹立了新的標(biāo)準(zhǔn),同時,它還符合甚至降低了現(xiàn)場總線的使用成本。EtherCAT的特點還包括高精度設(shè)備同步,可選線纜冗余,和功能性安全協(xié)議(SIL3)。
EtherCAT主要特點有: ?? (1)完全符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。普通以太網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)都可以應(yīng)用于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中。EtherCAT設(shè)備可以與其他的以太網(wǎng)設(shè)備共存于同一網(wǎng)絡(luò)中。普通的以太網(wǎng)卡、交換機、路 由器等標(biāo)準(zhǔn)組件都可以在EtherCAT中使用。 ?? (2)支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):線型、星型、樹型??梢允褂闷胀ㄒ蕴W(wǎng)使用的電纜或光纜。當(dāng)使用1OOBase-TX電纜時允許兩個設(shè)備之間的通信距離達(dá)100m。當(dāng)使用100BASE-FX模式,使用兩對光纖在全雙工模式下,單模光纖能夠達(dá)到40千米的傳輸距離,多模光纖能夠達(dá)到2千米的傳輸距離。EtherCAT還能夠使用Beckhoff公司自己設(shè)計的低壓差分信號LUDS ( Low Voltage Differential Signaling,低壓差分信號)線來低延時地通信,通信距離能夠達(dá)到10米。 ??? (3)廣泛的適用性,任何帶有普通以太網(wǎng)控制器的設(shè)備都有條件作為EtherCAT主站,比如嵌入式系統(tǒng)、普通的PC機、控制板卡等。
?? (4)高效率、刷新周期短。EtherCAT從站對數(shù)據(jù)幀的讀取、解析、過程數(shù)據(jù)的提取與插入完全由硬件來實現(xiàn),這使得數(shù)據(jù)幀的處理不受CPU的性能、軟件的實現(xiàn)方式等影響,時間延遲極小、實時性很高。同時EtherCAT可以達(dá)到小于100us的數(shù)據(jù)刷新周期。
??? (5)EtherCAT以太網(wǎng)幀中能夠壓縮大量的設(shè)備數(shù)據(jù),這使得EtherCAT網(wǎng)絡(luò)有效數(shù)據(jù)率可達(dá)到90%以上。據(jù)官方測試1000個I/O更新時間僅僅30us,其中還包括I/O周期時間。而容納1486個字節(jié)(相當(dāng)于12000個I/O)的單個以太網(wǎng)幀的刷新時間緊緊300us。 ??? (6)同步性能很好。EtherCAT使用高分辨率的分布式時鐘使各從站節(jié)點間的同步精度能夠遠(yuǎn)小于lus。 ??? (7)無須從屬子網(wǎng)。很復(fù)雜的節(jié)點或只有一兩位的數(shù)字I/O都能被用作EtherCAT從站。 ????? (8)擁有多種應(yīng)用層協(xié)議接口來支持多種工業(yè)設(shè)備行規(guī):CoE ( CANopen over EtherCAT)用來支持CANopen協(xié)議,SOE (SERCOE over EtherCAT)用來支持SERCOE 協(xié)議,EOE ( Ethernetover EtherCAT)用來支持普通的以太網(wǎng)協(xié)議,F(xiàn)OE ( File over EtherCAT)用于上傳和下載固件程序或文件;AOE (ADS over EtherCAT)用于主從站之間非周期的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。對多種行規(guī)的支持使得用戶和設(shè)備制造商很容易從現(xiàn)場總線向EtherCAT轉(zhuǎn)換。 ?
?
2)Ethernet/IP是一個面向工業(yè)自動化應(yīng)用的工業(yè)應(yīng)用層協(xié)議。它建立在標(biāo)準(zhǔn)UDP/IP與TCP/IP協(xié)議之上,利用固定的以太網(wǎng)硬件和軟件,為配置、訪問和控制工業(yè)自動化設(shè)備定義了一個應(yīng)用層協(xié)議。
?????? Ethernet/IP是2000年3月由Control Net International和ODVA( Open DevicenetVendors Association共同開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。Ethernet/IP實現(xiàn)實時性的方法是在TCP/IP層之上增加了用于實時數(shù)據(jù)交換和運行實時應(yīng)用的CIP協(xié)議(Common Industrial Protocol )。 ?????? Ethernet/IP在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層使用IP協(xié)議和TCP、UDP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。UDP是一種非面向連接的協(xié)議,它能夠工作在單播和多播的方式,只提供設(shè)備間發(fā)送數(shù)據(jù)報的能力。對于實時性很高的I/O數(shù)據(jù)、運動控制數(shù)據(jù)和功能行安全數(shù)據(jù),使用UDP/IP協(xié)議來發(fā)送。而TCP是一種可靠的、面向連接的協(xié)議。對于實時性要求不是很高的數(shù)據(jù)(如參數(shù)設(shè)置、組態(tài)和診斷等)采用TCP/IP協(xié)議來發(fā)送。 ? ? ?? Ethernet/IP采用生產(chǎn)者/消費者數(shù)據(jù)交換模式。生產(chǎn)者向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送有唯一標(biāo)識符的數(shù)據(jù)包。消費者根據(jù)需要通過標(biāo)識符從網(wǎng)絡(luò)中接收需要的數(shù)據(jù)。這樣數(shù)據(jù)源只需一次性地把數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)上,其它節(jié)點有選擇地接收數(shù)據(jù),這樣提高了通信的效率。 ? ? ?? Ethernet/IP是在CIP這個協(xié)議的控制下實現(xiàn)非實時數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的傳輸。CIP是一個提供工業(yè)設(shè)備端到端的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議,且獨立于物理層及數(shù)據(jù)鏈路層,這使得不同供應(yīng)商提供的設(shè)備能夠很好的交互。另外,為了獲得更好的時鐘同步性能,2003年ODVA將IEEE 15888引入Ethernet/IP,并制定了CIPsync標(biāo)準(zhǔn)以提高Ethernet/IP的時鐘同步精度。
?
3)PROFINET由PROFIBUS國際組織(PROFIBUS International,PI)推出,是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線標(biāo)準(zhǔn)。作為一項戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新,PROFINET為自動化通信領(lǐng)域提供了一個完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案,囊括了諸如實時以太網(wǎng)、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動化領(lǐng)域的熱點話題,并且,作為跨供應(yīng)商的技術(shù),可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場總線(如PROFIBUS)技術(shù),保護(hù)現(xiàn)有投資。
??????? PROFINET是適用于不同需求的完整解決方案,其功能包括8個主要的模塊,依次為實時通信、分布式現(xiàn)場設(shè)備、運動控制、分布式自動化、網(wǎng)絡(luò)安裝、IT標(biāo)準(zhǔn)和信息安全、故障安全和過程自動化。
??????? 現(xiàn)在PROFINET有三個版本,能夠?qū)崿F(xiàn)3種類型的通信:TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)通信和兩類實時通信。在這些版本中,PROFINET提出了對IEEE802.1 D和IEEE1588進(jìn)行實時性擴展的技術(shù)方案,同時,根據(jù)不同的實時性要求采用不同的實時通道技術(shù)。 ??????? PROFINET提供的標(biāo)準(zhǔn)通道使用TCP/IP協(xié)議來進(jìn)行非實時通信,用于設(shè)備參數(shù)化、組態(tài)和診斷數(shù)據(jù)的傳輸。兩個實時通道:實時通道RT和實時通道IRT。實時通道RT是一種軟實時(software real time方案,一般響應(yīng)時間為l0ms,主要用于工廠自動化領(lǐng)域中的過程數(shù)據(jù)高xìng能循環(huán)傳輸、事件控制的信號與報警信號燈。實時通道IRT(IsochronousReal-time)使用了專用的ASIC芯片來對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行了解析,這樣縮短了處理時間。該方案特別適用于高性能傳輸、過程數(shù)據(jù)的等時同步傳輸及需要快 速時鐘同步的運動控制領(lǐng)域。另外根據(jù)應(yīng)用對象的不同,PROFINET有兩種組網(wǎng)方式:PROFINETIO和PROFINET CBA。
?
4)MODBUS/TCP是簡單的、中立廠商的用于管理和控制自動化設(shè)備的MODBUS系列通訊協(xié)議的派生產(chǎn)品。顯而易見,它覆蓋了使用TCP/IP協(xié)議的?“Intranet”和“Internet”環(huán)境中MODBUS?報文的用途。協(xié)議的最通用用途是為諸如PLC’s,I/O模塊,以及連接其它簡單域總線或I/O模塊的網(wǎng)關(guān)服務(wù)的。 ????? ? MODBUS/TCP協(xié)議是作為一種(實際的)自動化標(biāo)準(zhǔn)發(fā)行的。既然MODBUS已經(jīng)廣為人知,該規(guī)范只將別處沒有收錄的少量信息列入其中。然而,本規(guī)范力圖闡明MODBUS中哪種功能對于普通自動化設(shè)備的互用性有價值,哪些部分是MODBUS作為可編程的協(xié)議交替用于PLC’s的“多余部分”。 它通過將配套報文類型“一致性等級”,區(qū)別那些普遍適用的和可選的,特別是那些適用于特殊設(shè)備如PLC’s的報文。
?
5)POWERLINK=CANopen+Ethernet
?????? 鑒于以太網(wǎng)的蓬勃發(fā)展和CANopen在自動化領(lǐng)域里的廣闊應(yīng)用基礎(chǔ),EthernetPOWERLINK?融合了這兩項技術(shù)的優(yōu)點和缺點,即擁有了Ethernet的高速、開放性接口,以及CANopen在工業(yè)領(lǐng)域良好的SDO和PDO數(shù)據(jù)定義,在某種意義上說POWERLINK就是Ethernet?上的CANopen,物理層、數(shù)據(jù)鏈路層使用了Ethernet介質(zhì),而應(yīng)用層則保留了原有的SDO和PDO對象字典的結(jié)構(gòu)。
?????? Ethernet Powerlink(簡稱EPL)是由奧地利B&R(貝加萊)公司于2001年開發(fā)出來的實時以太網(wǎng)解決方案。2003年,由全球自動化和驅(qū)動行業(yè)的領(lǐng)軍公司成立了EPSGC EthernetPowerlink標(biāo)準(zhǔn)化組織)來標(biāo)準(zhǔn)化和強化Powerlink技術(shù),EPL標(biāo)準(zhǔn)是在CANopen基礎(chǔ)上發(fā)展來的。它實現(xiàn)實時性的方法是對TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行了實時擴展,引入了SCNM ( slot communication network management,時間槽通信網(wǎng)絡(luò)管理)機制來消除CSMA/CD的不確定性。SCNM原理是網(wǎng)絡(luò)按照一個固定的周期進(jìn)行通信。每個周期分為三個時間槽:同步時間槽、異步時間槽、空閑時間槽。實時性要求嚴(yán)格的數(shù)據(jù)在同步時間槽中傳輸。時間不苛刻的數(shù)據(jù)在異步時間槽中傳輸。在三種時間槽中又根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中通信節(jié)點的數(shù)目劃分為不同的子時間槽。這樣保證了實時數(shù)據(jù)的實時性傳輸,又杜絕了網(wǎng)絡(luò)沖突的發(fā)生。
?
6) EPA是在“863”計劃的支持下,由浙江大學(xué)、清華大學(xué)、浙江中控技術(shù)公司、大連理工大學(xué)、中科院自動化所等單位聯(lián)合制定,是用于工業(yè)測量和控制系統(tǒng)的實時以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。EPA實現(xiàn)實時性的方法是在ISO/IEC8802.3協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)鏈路層之上增加了一個EPA-CSME ( communication schedulingmanagement entity,通信管理實體)。增加EPA-CSME,EPA-C SME用于對數(shù)據(jù)報文的調(diào)度管理,它支持兩種通信調(diào)度方式:非實時的通信使用CSMA/CD通信機制,非實時數(shù)據(jù)直接在DLE層和DLS-Use:之間傳輸,不進(jìn)行任何緩沖和處理;實時性使用確定性調(diào)度方式,EPA將DLS-User數(shù)據(jù)根據(jù)控制時序和優(yōu)先級大小傳送給DLE,然后經(jīng)過PHY發(fā)送出去,這樣避免了網(wǎng)絡(luò)中報文的碰撞。另外,EPA網(wǎng)絡(luò)為了避免沖突的發(fā)生將控制網(wǎng)絡(luò)分成了若干個由網(wǎng)橋相互隔離的控制區(qū)域一一微網(wǎng)段。各微網(wǎng)段內(nèi)通信互不干擾。不同微網(wǎng)段的設(shè)備的通信需要通過網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)來實現(xiàn)。這使得網(wǎng)絡(luò)中的任何報文都被嚴(yán)格的監(jiān)控,從而避免了廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。目前,一些公司,比如浙大中控,己經(jīng)開發(fā)了多種產(chǎn)品EPA產(chǎn)品,包括基于EPA的控制系統(tǒng)、基于EPA的變送器、執(zhí)行器、遠(yuǎn)程分散控制站、數(shù)據(jù)采集器、現(xiàn)場控制器、無紙記錄儀。基于EPA的分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)己在工廠得到成功應(yīng)用。 ?3? Ethernet Powerlink ?? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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?????? 雖然這些工業(yè)以太網(wǎng)都是國際標(biāo)準(zhǔn),但是指的是IEC?61784里的標(biāo)準(zhǔn),但是這些工業(yè)以太網(wǎng)不都是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)。即這些工業(yè)以太網(wǎng)并不都是符合IEEE802.3U的標(biāo)準(zhǔn),這當(dāng)中只有Modbus-TCP和EtherNet/IP是符合IEEE802.3U的,只有符合IEEE802.3U標(biāo)準(zhǔn)的,才能與IT和以太網(wǎng)將來的發(fā)展相兼容。而不符合IEEE802.3U標(biāo)準(zhǔn)的,基本上可以講不是以太網(wǎng),它們都對以太網(wǎng)進(jìn)行了修改,或者是硬件或者是軟件,已經(jīng)不是以太網(wǎng)了。
各種工業(yè)以太網(wǎng)的區(qū)別其實主要就是協(xié)議的區(qū)別,其中最主要的還是應(yīng)用層協(xié)議的區(qū)別,我們知道,按照ISO的參考模型,網(wǎng)絡(luò)被劃分為7層。
a.?????Modbus TCP和EtherNet/IP的區(qū)別主要是應(yīng)用層不相同,ModbusTCP的應(yīng)用層采用Modbus協(xié)議,而EtherNet/IP采用CIP協(xié)議,這兩種工業(yè)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層采用的是CSMA/CD,因此是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng),另外,這兩種工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層采用TCP/IP協(xié)議族。還有一個區(qū)別是,Modbus協(xié)議中迄今沒有協(xié)議來完成功能安全、高精度同步和運功控制等,而EtherNet/IP有CIPSafety、CIP Sync和CIP Motion來完成上述功能,所以才有Schneider加入ODVA,成為ODVA的核心成員來推廣EtherNet/IP。由于這兩種網(wǎng)絡(luò)都是標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP以太網(wǎng),所以所有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)節(jié)點都可以接入這兩種網(wǎng)絡(luò)。
b.??? 至于EthernetPowerLink(EPL), Ethernet PowerLink就是個怪胎,PowerLink雖然在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層還是采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng),但是它又添加了另一個數(shù)據(jù)鏈路層,此EPL數(shù)據(jù)鏈路層在結(jié)構(gòu)上為于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層之上。我們知道數(shù)據(jù)鏈路層的一個子層的MAC(介質(zhì)訪問)層的作用是[color=#FF0000]決定哪一個節(jié)點可以占有總線,也即決定哪個節(jié)點一個發(fā)送數(shù)據(jù)[/color]。所以本來由以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層來決定哪一個節(jié)點占用總線,現(xiàn)在它被位于它之上的EPL數(shù)據(jù)鏈路層給架空了,由這個EPL數(shù)據(jù)鏈路層通過軟件的方式來決定哪個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。所有在這樣的一個EPL工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中,不能使用交換機,只能使用HUB,所以對100M的網(wǎng)絡(luò),EPL總的帶寬是小于100m,一盤情況下只有40-50M,而如果采用交換機的工業(yè)以太網(wǎng),它的帶寬可以達(dá)到大幾百M,另外在EPL網(wǎng)絡(luò)上,所有的節(jié)點都要實現(xiàn)EPL數(shù)據(jù)鏈路。沒有實現(xiàn)EPL數(shù)據(jù)鏈路層的節(jié)點不能接入此網(wǎng)絡(luò)。
?c.? PROFINET分為原來劃分為v1,v2,v3,現(xiàn)在一般稱為ProfiNetCBA、ProfiNet IO和ProfiNet IRT。也就是通過以太網(wǎng)來實現(xiàn)對等通訊、實時控制和運動控制。v1采用TCP/IP協(xié)議,采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng),而V2和V3不采用tcp/ip協(xié)議,這兩種都繞過tcp/ip協(xié)議,采用另外的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層協(xié)議,采用ProfiNet的開發(fā)人員人員認(rèn)為tcp/ip協(xié)議增加了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延遲,其實這是一種誤解,據(jù)美國密歇根大學(xué)的教授研究后認(rèn)為數(shù)據(jù)在TCP/IP中的傳輸延遲很小,他們研究得出數(shù)據(jù)在經(jīng)過TCP,IP棧時延遲只有不到100微秒,如果采用UDP/IP時就更小,同時他們研究也得出數(shù)據(jù)在不同應(yīng)用層延時比較大,不同的協(xié)議延遲不一樣,但是相差不是很大,從200us-800us不等,他們經(jīng)過實驗后認(rèn)為以太網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施(指交換機、網(wǎng)卡等)和TCP/IP協(xié)議并不是影響工業(yè)以太網(wǎng)實時性的主要原因,而認(rèn)為應(yīng)用層協(xié)議才是主要原因。所以密歇根大學(xué)的教授認(rèn)為繞開TCP/IP協(xié)議沒有絲毫的意義,反而由于缺少了TCP/IP協(xié)議,使得設(shè)備也就缺少了IT功能,與其它現(xiàn)場總線沒有區(qū)別。?ProfiNet V3就更特別了,它不完全采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層,有一不時間采用以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層(CSMA/CD),而另外一部分時間采用自己的數(shù)據(jù)鏈路層,通過一個高精度的時間來完成。所以ProfiNet V3也就不是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)了,也就給Profinet v3帶來如下的問題:不能采用標(biāo)準(zhǔn)的交換機、不能采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)芯片、與企業(yè)網(wǎng)相連可能會出現(xiàn)問題,與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)相連還要特殊的網(wǎng)關(guān)、添加和刪除一個節(jié)點都需要重新組態(tài)網(wǎng)絡(luò)和重新啟動網(wǎng)絡(luò)、至今沒有千兆網(wǎng)絡(luò),還有最重要的是,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)以后發(fā)展了后,它不能與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)相兼容,不具有將來以太網(wǎng)所應(yīng)具有的功能。
?d. EtherCat這種工業(yè)以太網(wǎng)也很奇怪,它們不使用標(biāo)準(zhǔn)的芯片,一般不使用交換機,軟件也不是標(biāo)準(zhǔn)的,對以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行了一些修改,我們知道一個數(shù)據(jù)幀只有一個源節(jié)點,但是對于EtherCat一個數(shù)據(jù)可能有多個源節(jié)點,即一個數(shù)據(jù)是由多個節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)組合而成的。所以對于這樣的網(wǎng)絡(luò),標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備也不能接入這樣的網(wǎng)絡(luò)。
我認(rèn)為Ethernet/IP和ProfiNet這兩種工業(yè)以太網(wǎng)都適合各個行業(yè)。首先這兩種工業(yè)以太網(wǎng)都用于傳輸非實時數(shù)據(jù),還可傳輸實時數(shù)據(jù),即可以用于離散控制,也可用于過程控制(當(dāng)然現(xiàn)在還不能用于本安應(yīng)用)。其次,這兩種工業(yè)以太網(wǎng)都可用于網(wǎng)絡(luò)功能安全傳輸,Ethernet/IP有CIP?Safety協(xié)議,而ProfiNet有Profisafe協(xié)議,還有在運動控制方面ProfiNet有?ProfiNet?IRT,而EtherNet/IP則有CIP?Safety,二者都可以用于中高端的運動控制。最后兩者都有基于IEEE1588的高精度時鐘同步。而Modbus?TCP,EtherCat和PowerLink,都只能完成部分控制任務(wù),如Modbus?TCP一般只作常規(guī)IO實時和非實時數(shù)據(jù)。而EtherCat和PowerLink則更象是為運動控制而開發(fā)的,這二者好像沒有功能安全、在PLC和DCS控制方面也沒有得到大自動化公司的支持,況且這兩者又對以太網(wǎng)進(jìn)行修改,一個在軟件,另一個在軟件和硬件方面都進(jìn)行了修改,都不能兼容標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備,個人認(rèn)為這樣做得不償失,為滿足運動控制而不能兼容已有的標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備而開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)并不是以太網(wǎng),與其說是工業(yè)以太網(wǎng)還不如說是另一種現(xiàn)場總線。 ?????? Ethernet/IP和ProfiNet間進(jìn)行,而其它工業(yè)以太網(wǎng)都是這兩者的陪襯,將會逐漸退出市場。 ? ? ?? EtherNet/IP以后將由羅克韋爾自動化、Omron、施耐德和思科公司來推動,而ProfiNet將由業(yè)界老大西門子公司帶領(lǐng)一些小公司去奮斗,由國內(nèi)PLC廠商中的老二、老三和老五對老大,不知誰將引導(dǎo)未來。
?
?其實,工業(yè)以太網(wǎng)里還有幾個怪胎,舉兩個例: 1)SynqNet:?丹納赫主導(dǎo)的,幾乎只用在運動控制,而且據(jù)說只用在了半導(dǎo)體機械行業(yè)(奇怪的是,不才也搞半導(dǎo)體機械很久了,卻從來沒看到過SynqNet,孤陋寡聞?。?。只用了以太網(wǎng)的硬件,完全和我們平常說的以太網(wǎng)沒有任何關(guān)系,連MAC層都沒有。當(dāng)然如此運用,速度性能當(dāng)然好,但未來難說。 2)Sercos?III:?光纖SercosII的新一代以太網(wǎng)版本,背后推手是博世力士樂,只用在運動控制。也基本上是只用了以太網(wǎng)底層硬件,系統(tǒng)里竟然連switch都不允許用。速度當(dāng)然快,但只比SercosII快了一倍。估計用了SercosII的用戶,誰會去更新到一個沒快了多少的新系統(tǒng)啊,還沒問世,就已經(jīng)不被業(yè)界看好了。 ?
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主流工業(yè)以太網(wǎng)介紹和比較(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)
1)EtherCAT是一個以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的開放架構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng),EterCAT名稱中的CAT為Control Automation Technology(控制自動化技術(shù))首字母的縮寫。最初由德國倍福自動化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研發(fā)。EtherCAT為系統(tǒng)的實時性能和拓?fù)涞撵`活性樹立了新的標(biāo)準(zhǔn),同時,它還符合甚至降低了現(xiàn)場總線的使用成本。EtherCAT的特點還...
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各種工業(yè)以太網(wǎng)比較(EtherCAT,EtherNet/IP,ProfiNet,Modbus-TCP,Powerlink)
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1、包含標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)OSI模型
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適合新手掃盲,或?qū)σ蕴W(wǎng)知識學(xué)習(xí)要求不高的同學(xué)使用
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09-28
621
最近在學(xué)習(xí)EtherNET/IP,PATH不太明白,翻了翻規(guī)范,在這里記個筆記。
工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線EtherCAT驅(qū)動程序設(shè)計及應(yīng)用.rar_EtherCAT 主站_Ethercat主站_sheepbop_實
07-13
介紹實時工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展, EtherCAT系統(tǒng)組成原理、主站和從站硬件和軟件設(shè)計開發(fā)。
STM32-P-EtherCAT.rar_STM32 ethercat_STM32-P-EtherCAT_ethercat和
07-15
基于STM32的工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT從站的設(shè)計和實現(xiàn)
工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT的技術(shù)和應(yīng)用.doc
12-21
分析了實時以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并比較了當(dāng)前主流的五種以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特點。針對EtherCAT實時以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的介紹和分析,并介紹了一種基于EtherCAT技術(shù)構(gòu)建的多軸運動控制卡的實現(xiàn)。
主流實時以太網(wǎng)技術(shù)的比較
06-20
詳細(xì)闡述了主流實時以太網(wǎng)技術(shù),并進(jìn)行了詳細(xì)的比較,以供相關(guān)技術(shù)人員選型比較,了解實時以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。
EDA/PLD中的Altera首次實現(xiàn)對工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的FPGA IP支持
12-08
Altera公司日前宣布為工業(yè)自動化應(yīng)用中的以太網(wǎng)通信協(xié)議提供FPGA支持,這些應(yīng)用包括ProfiNet、Ethernet/IP、Modbus-IDA、EtherCAT、SERCOS III接口和Ethernet Powerlink等。這些關(guān)鍵通信協(xié)議的知識產(chǎn)權(quán)(IP)內(nèi)核現(xiàn)在...
通信與網(wǎng)絡(luò)中的工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT冗余和熱插拔技術(shù)
11-07
首先介紹了實時工業(yè)以太網(wǎng) EtherCAT的組成、工作原理和報文結(jié)構(gòu) ,研究了使用環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)基于 EtherCAT的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)故障容錯及熱插拔技術(shù) ,分別規(guī)劃了在網(wǎng)口故障、鏈路故障和節(jié)點故障時冗余幀傳播...
AO4480&10-VB一款N-Channel溝道SOP8的MOSFET晶體管參數(shù)介紹與應(yīng)用說明
最新發(fā)布
03-13
SOP8;N—Channel溝道,40V;10A;RDS(ON)=14mΩ@VGS=10V,VGS=20V;Vth=1.6V;
東北林業(yè)大學(xué)906農(nóng)村發(fā)展理論與實踐2021年考研專業(yè)課初試大綱.pdf
03-13
東北林業(yè)大學(xué)考研初試大綱
Ethercat與TCP/IP通訊
06-10
EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)和TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)都是計算機網(wǎng)絡(luò)中的通信協(xié)議,但是它們的應(yīng)用場景和通信方式有所不同。
EtherCAT是一種實時以太網(wǎng)通信協(xié)議,主要用于工業(yè)自動化領(lǐng)域中的控制和數(shù)據(jù)采集。它采用了分布式時鐘同步技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)高速、實時、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。EtherCAT通信的時延非常短,可以滿足工業(yè)自動化對實時性和穩(wěn)定性的要求。
TCP/IP是互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的基礎(chǔ),是一種面向連接的協(xié)議,主要用于數(shù)據(jù)在不同主機之間的傳輸。TCP/IP協(xié)議采用了三次握手的方式建立連接,在連接建立之后,數(shù)據(jù)通過IP地址和端口號進(jìn)行傳輸,保證了數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
在實際應(yīng)用中,EtherCAT通常用于工業(yè)自動化設(shè)備之間的實時控制和數(shù)據(jù)采集,而TCP/IP則廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)通信、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫妗km然它們的應(yīng)用場景不同,但是它們都是計算機網(wǎng)絡(luò)中非常重要的通信協(xié)議。
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主流工業(yè)以太網(wǎng)介紹和比較(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)
mori2015:
原來ethercat這么差勁,可國內(nèi)廠家為什么都喜歡用ethercat?
主流工業(yè)以太網(wǎng)介紹和比較(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)
tim4146:
ethercat越來越多了,PN?太封閉了,我們做主站都不知道怎么開發(fā)
主流工業(yè)以太網(wǎng)介紹和比較(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)
weixin_45771565:
我想請教下ether cat通信時bus報警的檢出條件,以及RJ45端口是否必須要LED指示燈,以及使用的網(wǎng)線規(guī)格,請問這些應(yīng)該在哪個規(guī)范或者標(biāo)準(zhǔn)里查詢。
主流工業(yè)以太網(wǎng)介紹和比較(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)
HALILUYA6:
杜爾機器人用的sercos iii
主流工業(yè)以太網(wǎng)介紹和比較(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)
halfman23728:
ethercat會逐漸退出市場?不是吧,市面上做從站電機的傳感器的都會對應(yīng)ECAT,誰支持profinet啊,就西門子自己玩。目前半導(dǎo)體行業(yè)CClink IE和EIP是主流,ethercat在設(shè)備本地控制越來越多了
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EtherNet/IP
EtherNet/IP是由羅克韋爾自動化公司開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)通訊協(xié)定,由開放DeviceNet廠商協(xié)會(ODVA)管理,可應(yīng)用在程序控制及其他自動化的應(yīng)用中,是通用工業(yè)協(xié)定(CIP)中的一部份
EtherNet/IP名稱中的IP是“Industrial Protocol”(工業(yè)協(xié)議)的簡稱,和網(wǎng)際協(xié)議沒有關(guān)系。
EtherNet/IP是應(yīng)用層的協(xié)定,將網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備視為許多的“物件”。EtherNet/IP為通用工業(yè)協(xié)定為基礎(chǔ)而架構(gòu),可以存取來自ControlNet及DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的物件。
EtherNet/IP使用以太網(wǎng)的物理層網(wǎng)絡(luò),也架構(gòu)在TCP/IP的通訊協(xié)定上,用微處理器上的軟件即可實現(xiàn),不需特別的ASIC或FPGA。EtherNet/IP可以用在一些可容許偶爾出現(xiàn)少量非決定性的自動化網(wǎng)絡(luò)。
EtherNet/IP很容易誤解為Ethernet(以太網(wǎng))及Internet Protocol(網(wǎng)際協(xié)議)的組合。不過EtherNet/IP是一個工業(yè)使用的應(yīng)用層通訊協(xié)定,可以使控制系統(tǒng)及其元件之間建立通訊,例如可編程邏輯控制器、I/O模組等,EtherNet/IP中的IP是指工業(yè)協(xié)定。
歷史
EtherNet/IP是在1990年后期由洛克威爾自動化公司開發(fā).是洛克威爾工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)方案的一部份。后來洛克威爾就和EtherNet/IP交給ODVA管理,ODVA管理EtherNet/IP通訊協(xié)定,并確認(rèn)不同廠商開發(fā)的EtherNet/IP設(shè)備都符合EtherNet/IP通訊協(xié)定,確保多供應(yīng)商的EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)仍有互操作性。
技術(shù)細(xì)節(jié)
EtherNet/IP將以太網(wǎng)的設(shè)備以預(yù)定義的設(shè)備種類加以分類,每種設(shè)備有其特別的行為,此外,EtherNet/IP設(shè)備可以:
用用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)的隱式報文傳送基本I/O資料。
用傳輸控制協(xié)議(TCP)的顯式報文上傳或下載參數(shù)、設(shè)定值、程式或配方。
用主站輪詢、從站周期性更新或是狀態(tài)改變(COS)時更新的方式,方便主站監(jiān)控從站的狀態(tài),訊息會用UDP的報文送出。
用一對一、一對多或是廣播的方式,透過用TCP的報文送出資料。
EtherNet/IP使用TCP端口44818作為顯式報文的處理,UDP端口2222作為隱式報文的處理。
EtherNet/IP的應(yīng)用層協(xié)定是以使用在DeviceNet、CompoNet及ControlNet的通用工業(yè)協(xié)定(CIP)為基礎(chǔ)。
2014/06/12
Z-0ne
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一次設(shè)計 - 實現(xiàn)訪問所有網(wǎng)絡(luò)
由于Anybus是可互換的/模塊化網(wǎng)絡(luò)解決方案,您也可以連接到任意其它CompactCom 40系列支持的現(xiàn)場總線/以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),簡單更換CompactCom接口即可!?
實時/高性能EtherNet/IP
Anybus CompactCom 40系列
先進(jìn)的CompactCom 40系列基于獲過獎的Anybus NP40網(wǎng)絡(luò)處理器,它尤其適合普通應(yīng)用,也尤其適合具有快速網(wǎng)絡(luò)周期和同步需求的高端EtherNet/IP應(yīng)用。
具有芯片、板卡和模塊三種產(chǎn)品模式
在40系列中,可與其他網(wǎng)絡(luò)解決方案互換
支持EtherNet/IP特性,例如基于信標(biāo)的DLR(設(shè)備級環(huán)網(wǎng))
通過ODVA的完整EtherNet/IP一致性預(yù)認(rèn)證
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EtherNet/IP是由洛克威爾自動化公司開發(fā)的工業(yè)乙太網(wǎng)通訊協(xié)定,由ODVA(ODVA)管理,可應(yīng)用在程序控制及其他自動化的應(yīng)用中,是通用工業(yè)協(xié)定(CIP)中的一部份[1]。
EtherNet/IP名稱中的IP是“Industrial Protocol”(工業(yè)協(xié)議)的簡稱,和網(wǎng)際協(xié)議沒有關(guān)系。
簡介[編輯]
EtherNet/IP是應(yīng)用層的協(xié)定,將網(wǎng)路上的設(shè)備視為許多的“物件”。EtherNet/IP為通用工業(yè)協(xié)定為基礎(chǔ)而架構(gòu),可以存取來自ControlNet及DeviceNet網(wǎng)路上的物件。
EtherNet/IP使用乙太網(wǎng)的物理層網(wǎng)路,也架構(gòu)在TCP/IP的通訊協(xié)定上,用微處理器上的軟體即可實現(xiàn),不需特別的ASIC或FPGA。EtherNet/IP可以用在一些可容許偶爾出現(xiàn)少量非決定性的自動化網(wǎng)路。
EtherNet/IP很容易誤解為Ethernet(以太網(wǎng))及Internet Protocol(網(wǎng)際協(xié)議)的組合。不過EtherNet/IP是一個工業(yè)使用的應(yīng)用層通訊協(xié)定,可以使控制系統(tǒng)及其元件之間建立通訊,例如可編程邏輯控制器、I/O模組等,EtherNet/IP中的IP是指工業(yè)協(xié)定。
歷史[編輯]
EtherNet/IP是在1990年后期由洛克威爾自動化公司開發(fā).是洛克威爾工業(yè)以太網(wǎng)路方案的一部份。后來洛克威爾就和EtherNet/IP交給ODVA管理,ODVA管理EtherNet/IP通訊協(xié)定,并確認(rèn)不同廠商開發(fā)的EtherNet/IP設(shè)備都符合EtherNet/IP通訊協(xié)定,確保多供應(yīng)商的EtherNet/IP網(wǎng)路仍有互操作性。
技術(shù)細(xì)節(jié)[編輯]
EtherNet/IP將以太網(wǎng)的設(shè)備以預(yù)定義的設(shè)備種類加以分類,每種設(shè)備有其特別的行為,此外,EtherNet/IP設(shè)備可以:
用用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)的隱式報文傳送基本I/O資料。
用傳輸控制協(xié)議(TCP)的顯式報文上傳或下載參數(shù)、設(shè)定值、程式或配方。
用主站輪詢、從站周期性更新或是狀態(tài)改變(COS)時更新的方式,方便主站監(jiān)控從站的狀態(tài),訊息會用UDP的報文送出。
用一對一、一對多或是廣播的方式,透過用TCP的報文送出資料。
EtherNet/IP使用TCP埠編號44818作為顯式報文的處理,UDP埠編號2222作為隱式報文的處理。
EtherNet/IP的應(yīng)用層協(xié)定是以使用在DeviceNet、CompoNet及ControlNet的通用工業(yè)協(xié)定(CIP)為基礎(chǔ)。
安全性[編輯]
2012年2月14日,Basecamp計劃的安全研究者提出了一個針對洛克威爾的ControlLogix PLC,EtherNet/IP通訊缺陷的Metasploit攻擊。此安全性漏洞若沒處理,可以允許遠(yuǎn)端攻擊者破壞設(shè)備或使設(shè)備在未預(yù)期的情形下重新開機[2],而這些設(shè)備往往也是工業(yè)系統(tǒng)上的關(guān)鍵設(shè)備或元件。
相關(guān)條目[編輯]
DeviceNet
ControlNet
工業(yè)以太網(wǎng)
通用工業(yè)協(xié)定
現(xiàn)場總線
參考資料[編輯]
^ ODVA EtherNet/IP. [2012-09-20]. (原始內(nèi)容存檔于2012-09-09).?
^ Metasploit Modules. [2012-09-19]. (原始內(nèi)容存檔于2012-10-17).?
外部鏈接[編輯]
ODVA*(頁面存檔備份,存于互聯(lián)網(wǎng)檔案館)
HMS EtherNet/IP page
Phoenix Contact EtherNet/IP page(頁面存檔備份,存于互聯(lián)網(wǎng)檔案館)
EtherNet/IP developers guide from ODVA
OpENer: Open Source EtherNet/IP Stack for I/O Adapter Devices
CELL--CIP/Ethernet Library for Linux (commercial)(頁面存檔備份,存于互聯(lián)網(wǎng)檔案館)
Threat Post on Security Exploits
查論編自動化通訊協(xié)定程序自動化
AS-i
BSAP(英語:Bristol Standard Asynchronous Protocol)
CC-Link
CIP
CAN
CANopen
DeviceNet
ControlNet
DF-1(英語:DF-1 Protocol)
DirectNET(英語:DirectNET Protocol)
EtherCAT
Ethernet Global Data (EGD)(英語:Ethernet Global Data Protocol)
Ethernet Powerlink
EtherNet/IP
Factory Instrumentation Protocol(英語:Factory Instrumentation Protocol)
FINS(英語:Factory Interface Network Service)
Foundation現(xiàn)場總線
H1(英語:Foundation Fieldbus H1)
HSE
GE SRTP(英語:Service Request Transport Protocol)
HART
Honeywell SDS(英語:SDS Protocol)
HostLink
INTERBUS
MECHATROLINK
MelsecNet(英語:MelsecNet)
Modbus
IO-Link
Optomux(英語:Optomux)
PieP(英語:PieP)
Profibus
PROFINET IO
RAPIEnet(英語:RAPIEnet)
SERCOS interface(英語:SERCOS interface)
SERCOS III(英語:SERCOS III)
Sinec H1(英語:Sinec H1)
SynqNet(英語:SynqNet)
TTEthernet(英語:TTEthernet)
工業(yè)控制系統(tǒng)
MTConnect(英語:MTConnect)
OPC DA(英語:OPC Data Access)
OPC HDA(英語:OPC Historical Data Access)
OPC UA
智能建筑
1-Wire
BACnet
C-Bus(英語:C-Bus (protocol))
DALI(英語:Digital Addressable Lighting Interface)
DSI(英語:Digital Signal Interface)
DyNet(英語:DyNet)
Factory Instrumentation Protocol(英語:Factory Instrumentation Protocol)
KNX(英語:KNX (standard))
LonTalk
Modbus
oBIX(英語:oBIX)
VSCP(英語:Very Simple Control Protocol)
X10
xAP(英語:XAP Home Automation protocol)
xPL(英語:XPL Protocol)
ZigBee
電力系統(tǒng)(英語:Power-system automation)
IEC 60870-5-103
IEC 60870-5(英語:IEC 60870-5)
IEC 60870-6(英語:IEC 60870-6)
DNP3(英語:DNP3)
Factory Instrumentation Protocol(英語:Factory Instrumentation Protocol)
IEC 61850(英語:IEC 61850)
IEC 62351(英語:IEC 62351)
Modbus
Profibus
自動抄表
ANSI C12.18
IEC 61107
DLMS/IEC 62056
M-Bus(英語:Meter-Bus)
Modbus
ZigBee
車用網(wǎng)路(英語:Vehicle bus)
AFDX
ARINC 429(英語:ARINC 429)
CAN
ARINC 825(英語:ARINC 825)
SAE J1939(英語:SAE J1939)
NMEA 2000(英語:NMEA 2000)
FMS
FlexRay(英語:FlexRay)
IEBus(英語:IEBus)
J1587
J1708
KWP2000
UDS
LIN
MOST
VAN(英語:Vehicle Area Network)
取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=EtherNet/IP&oldid=63113504”
分類:?工業(yè)乙太網(wǎng)串行總線
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Anybus X-gateway – EtherNet/IP掃描器 - PROFINET-IO設(shè)備
Anybus X-gateway讓您可以在EtherNet/IP和PROFINET網(wǎng)絡(luò)之間無縫內(nèi)部連接PLC控制系統(tǒng)及所連接的設(shè)備。
快速復(fù)制I/O數(shù)據(jù)
X-gateway的主要功能是在兩個網(wǎng)絡(luò)之間快速傳輸循環(huán)I/O數(shù)據(jù)。這樣您的PLC無需進(jìn)行額外的計算工作。該網(wǎng)關(guān)在EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)上作為掃描器,而在PROFINET網(wǎng)絡(luò)上作為設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸是完全透明的,每個方向擁有最大數(shù)據(jù)容量512字節(jié)。
配置簡單 - 無需編程!
兩個網(wǎng)絡(luò)之間的連接是通過X-gateway中包含的Anybus Configuration Manager軟件迅速建立的。X-gateway網(wǎng)關(guān)的設(shè)置無需編程技術(shù)。因為工廠默認(rèn)X-gateway具有預(yù)定義的I/O大小為20字節(jié)。
技術(shù)支持頁面
特點和優(yōu)勢
EtherNet/IP掃描器/主站接口
PROFINET I/O設(shè)備/從站接口
技術(shù)規(guī)格說明
特點和優(yōu)勢
在兩個網(wǎng)絡(luò)之間快速復(fù)制循環(huán)I/O數(shù)據(jù)(10-15 ms)
經(jīng)過所有PLC制造商驗證和測試
強大的掃描器接口,免除了EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)上PLC控制器的需求
每個方向支持最大512字節(jié)的輸入和輸出數(shù)據(jù)
通過使用來自其他所連設(shè)備的數(shù)據(jù),能夠建立web頁面,顯示和控制工廠層過程
通過包含的Anybus OPC服務(wù)器,可以快速、動態(tài)地傳輸現(xiàn)場總線數(shù)據(jù),到基于微軟Windows的SCADA/HMI/企業(yè)級系統(tǒng)
可選控制和狀態(tài)信息添加到I/O數(shù)據(jù)用于診斷目的
堅固的獨立外殼,可用于嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境
全球免費技術(shù)支持和咨詢
EtherNet/IP掃描器/主站接口
當(dāng)沒有現(xiàn)存的EtherNet/IP控制PLC時,可以使用集成了EtherNet/IP掃描器接口的Anybus X-gateway。 X-gateway將行使EtherNet/IP掃描器功能。
經(jīng)過ODVA的EtherNet/IP一致性測試? ?
連接最多64個EtherNet/IP適配器/從站
10/100Mbit運行全雙工或半雙工
最大509字節(jié)輸入數(shù)據(jù)和505字節(jié)輸出數(shù)據(jù)
可選的在線設(shè)備列表有所連適配器的活躍狀態(tài)
集成FTP服務(wù)器通過使用標(biāo)準(zhǔn)的FTP客戶端實現(xiàn)簡單的文件管理
Web服務(wù)器具有動態(tài)數(shù)據(jù)能力以及服務(wù)器端包含(SSI)能力
Email客戶端具有動態(tài)數(shù)據(jù)能力,并可通過事件觸發(fā)email處理?
支持CIP對象
DNS能力
通過板上DIP交換機,DHCP/ARP/Anybus IPconfig (HICP)進(jìn)行TCP/IP設(shè)置
通過內(nèi)置web界面或RSLogix/Studio5000軟件進(jìn)行EtherNet/IP掃描器/適配器網(wǎng)絡(luò)配置?
1x RJ-45以太網(wǎng)端口
PROFINET I/O設(shè)備/從站接口?
PROFINET IO設(shè)備/從站設(shè)置可通過導(dǎo)入提供的.GSDML文件到控制PLC的工程工具來實現(xiàn)。?
完整的PROFINET-IO軟實時(RT)通訊
最大512字節(jié)輸入數(shù)據(jù)和512字節(jié)輸出數(shù)據(jù)
高達(dá) 64槽/1子槽
循環(huán)數(shù)據(jù)交換(10 ms周期時間)
非循環(huán)數(shù)據(jù)交換(記錄數(shù)據(jù)請求)?
波特率100 Mbit/s
集成FTP服務(wù)器通過使用標(biāo)準(zhǔn)的FTP客戶端實現(xiàn)簡單的文件管理
Web服務(wù)器具有動態(tài)數(shù)據(jù)能力以及服務(wù)器端包含(SSI)能力
Email客戶端具有動態(tài)數(shù)據(jù)能力,并可通過事件觸發(fā)email處理
通過DCP(發(fā)現(xiàn)和配置協(xié)議)進(jìn)行TCP/IP配置
>通過web界面或.GSDML文件進(jìn)行PROFINET上行鏈接配置
1x RJ45網(wǎng)絡(luò)連接件
技術(shù)規(guī)格說明
尺寸(長?寬?高) ?
114 x 44 x 127mm或4,49 x 1,73 x 5,00"
重量
400g或0,880 lbs
工作溫度
-25至+65 °C或-13至+149 °F?
儲藏溫度
-40至+85 °C或-40至+185 °F?
電源
24 VDC +/- 20%通過2孔5.08 mm菲尼克斯可插入式旋轉(zhuǎn)連接件 ?
電流消耗
最大400mA (標(biāo)準(zhǔn)200mA)
外殼材料?
鋁合金和塑料
安裝方式和位置
垂直/水平*
電氣隔離
是,總線/以太網(wǎng)側(cè)都支持
機械等級
IP20,NEMA rating 1
安裝
DIN導(dǎo)軌安裝 (EN 50022標(biāo)準(zhǔn))
I/O配置
通過USB端口,使用Anybus Configuration Manager軟件
認(rèn)證
CE,?CULUS, ATEX/Haz.Loc, RoHS
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網(wǎng)關(guān)
快速入門文檔
USB 配置線纜
不包括電源
配置軟件和Anybus OPC服務(wù)器軟件可下載。
3年保修。有關(guān)購買說明和條款和條件,請參閱?如何購買
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了解更多關(guān)于X-gateway如何交換I/O數(shù)據(jù)的信息。
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通過使用X-gateway您能做什么?
連接任意兩個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)-現(xiàn)場總線或工業(yè)以太網(wǎng),或通過MQTT或OPC UA連接到IT系統(tǒng)。
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入門工業(yè)通訊之EtherNet/IP協(xié)議分析 - 知乎首發(fā)于智能制造之家切換模式寫文章登錄/注冊入門工業(yè)通訊之EtherNet/IP協(xié)議分析智能制造之家??化學(xué)制品制造業(yè) 從業(yè)人員寫在前面前面我們系統(tǒng)得說了工業(yè)控制系統(tǒng)的通訊,大家肯定會想到PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT等工業(yè)以太網(wǎng):技術(shù)解讀PROFINET、Ethernet/IP等7種主流工業(yè)以太網(wǎng)最全整理工業(yè)通訊上的領(lǐng)域各種總線+協(xié)議+規(guī)范+接口—數(shù)據(jù)采集與控制但是說到協(xié)議的分析,我們 不得不提到安全問題,前面我們系統(tǒng)的介紹過關(guān)于工業(yè)控制系統(tǒng)的架構(gòu)、安全等:工業(yè)控制系統(tǒng)安全入門與實踐—從五層架構(gòu)和安全標(biāo)準(zhǔn)說起工業(yè)控制系統(tǒng)安全入門與實踐——工控安全入門分析也聊了西門子、施耐德、羅克韋爾等國際大廠的相關(guān)安全漏洞:基于S7協(xié)議對西門子PLC S7-1500的漏洞分析與復(fù)現(xiàn)(附演示視頻)施耐德PLC漏洞歷險記—一次與施耐德PLC的非正常接觸羅克韋爾 MicroLogix PLC漏洞的復(fù)現(xiàn)及解決方案西門子、施耐德、羅克韋爾PLC程序設(shè)計漏洞探秘今天來解析下由羅克韋爾主導(dǎo)的ETHERNET/IP協(xié)議~作者 | 長揚科技(北京)有限公司 汪義舟 梁 澤 張國棟來源:關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全應(yīng)急響應(yīng)中心一、Ethernet/IP協(xié)議 EtherNet/IP是一個現(xiàn)代化的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。由控制網(wǎng)國際有限公司(ControlNet International)的一個技術(shù)工作組與ODVA(開放式DeviceNet供應(yīng)商協(xié)會)在20世紀(jì)90年代合作設(shè)計。EtherNet/IP是基于通用工業(yè)協(xié)議(Common Industrial Protocol,CIP)的。CIP是一種由ODVA支持的開放工業(yè)協(xié)議,它被使用在諸如 DeviceNet 和 ControlNet 以及 EtherNet/IP 等串行通信協(xié)議中。美國的工控設(shè)備制造商Rockwell/Allen-Bradley已經(jīng)圍繞EtherNet/IP進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,其他廠商如Omron也在其設(shè)備上支持了EtherNet/IP。EtherNet/IP已經(jīng)變得越來越受歡迎,特別是在美國。盡管EtherNet/IP比Modbus更現(xiàn)代化,但仍然存在協(xié)議層面的安全問題。EtherNet/IP通常通過TCP/UDP端口44818運行。此外,EtherNet/IP還有另一個端口 TCP/UDP端口2222。使用這個端口的原因是 EtherNet/IP實現(xiàn)了隱式和顯示兩種消息傳遞方式。顯式消息被稱為客戶端/服務(wù)器消息,而隱式消息通常被稱為I/O消息。EtherNet/IP是為了在以太網(wǎng)中使用CIP協(xié)議而進(jìn)行的封裝。EtherNet/IP的 CIP幀封裝了命令、數(shù)據(jù)點和消息等信息。CIP幀包括CIP設(shè)備配置文件層、應(yīng)用層、表示層和會話層四層。數(shù)據(jù)包的其余部分是EtherNet/IP幀,CIP幀通過它們在以太網(wǎng)上傳輸。EtherNet/IP分組結(jié)構(gòu)如圖CIP規(guī)范對數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)有很多的規(guī)定,這意味著每個使用 EtherNet/IP的設(shè)備必須實現(xiàn)符合規(guī)范的命令。下面是EtherNet/IP首部中封裝的CIP幀字段:? 命令兩字節(jié)整數(shù),對應(yīng)一個 CIP 命令。通用工業(yè)協(xié)議規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)備必須能接收無法識別的命令字段,并處理這種異常。? 長度兩字節(jié)整數(shù),代表數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)部分的長度。對于沒有數(shù)據(jù)部分的請求報文,該字段為0。? 會話句柄會話句柄(session handle)由目標(biāo)設(shè)備生成,并返回給會話的發(fā)起者。該句柄將用于后續(xù)與目標(biāo)設(shè)備的通信。? 狀態(tài)碼Status字段存儲了目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行命令返回的狀態(tài)碼。狀態(tài)碼“0”代表命令執(zhí)行成功。所有的請求報文中,狀態(tài)碼被置為“0”。其它的狀態(tài)碼還包括:0x0001 無效或不受支持的命令0x0002 目標(biāo)設(shè)備資源不足,無法處理命令0x0003 數(shù)據(jù)格式不正確或數(shù)據(jù)不正確0x0065 接收到無效的數(shù)據(jù)長度? 發(fā)送方上下文命令的發(fā)送者生成這六字節(jié)值,接收方將原封不動的返回該值。? 選項該值必須始終為0,如果不為零,數(shù)據(jù)包將被丟棄。? 命令相關(guān)數(shù)據(jù)該字段根據(jù)接收/發(fā)送的命令進(jìn)行修改。如果請求發(fā)送方是工程師站,大多數(shù)會話中執(zhí)行的第一條命令是“ListIdentity”命令。如下所示的數(shù)據(jù)包,命令字段是0x63,代表“List Identity”命令,上下文是“0x00006a0ebe64”。這個命令與Modbus功能碼43非常相似,可以查詢設(shè)備信息,如供應(yīng)商、產(chǎn)品、序列號、產(chǎn)品代碼、設(shè)備類型和版本號等。使用在Github項目pyenip中找到的Python 腳本ethernetip.py,你可以查詢Ethernrt/IP 設(shè)備的信息。默認(rèn)情況下,這個腳本不會解析一些響應(yīng),你需要取消腳本底部的 testENIP() 函數(shù)的注釋后,它才會發(fā)送和接收“List Identity”命令。在執(zhí)行腳本的同時,你可以使用Wireshark查看請求和響應(yīng)的數(shù)據(jù)包。二、EtherNet/IP協(xié)議身份鑒別請求攻擊 Digital Bond 在項目 Redpoint 中實現(xiàn)了一個腳本,可以用來從遠(yuǎn)程設(shè)備中獲取信息。Redpoint 腳本使用了 “List Identity”命令字,并使用Nmap中的信息進(jìn)行解析。它的“Conmmand Specific Data”部分包含了一個套接字地址(ip 地址和端口號)。這是暴露的遠(yuǎn)程設(shè)備的真實 ip 地址和端口號,即使它位于NAT設(shè)備之后。我們發(fā)現(xiàn)大量的設(shè)備暴露的IP字段和實際掃描的IP地址不同。所以我們得出結(jié)論,大多數(shù)的Ethernet/IP設(shè)備部署在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中,而不是直接暴露在互聯(lián)網(wǎng)上。如下圖所示的是使用Nmap掃描CompactLogix控制系統(tǒng)的掃描結(jié)果,可以看到暴露的設(shè)備ip和掃描ip不匹配,說明目標(biāo)系統(tǒng)位于路由器或防火墻之后。上圖顯示了一些信息,包括設(shè)備的制造商“Rockwell”。設(shè)備的制造商在響應(yīng)中是一個兩字節(jié)的制造商 ID,它映射了一組支持 Ethernet/IP 的廠商名單。但是,這個廠商名單不是公開的。我們在深入研究 Wireshark 捕獲的數(shù)據(jù)包后,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包被 Wireshark 解析后,制造商 ID 被替換成了制造商名稱。這說明 Wireshark 擁有如何映射制造商ID和名稱的信息。通過對Github上Wireshark源代碼的一些搜索,我們發(fā)現(xiàn)了如下代碼片段,它告訴我們該如何解析制造商 ID。在解析工控協(xié)議的時候,Wireshark 常常是一個強大而好用的資源。使用像“List Identity”這樣的命令,你可以簡單的重放數(shù)據(jù)包,幾乎不用修改數(shù)據(jù)包。會話句柄將被設(shè)置為0,意味著沒有會話生成,因為該命令只是簡單的發(fā)送命令和接收系統(tǒng)響應(yīng)。為了進(jìn)一步與設(shè)備進(jìn)行通信,需要發(fā)送注冊會話命令(0x65)。這個命令會設(shè)置會話句柄ID,這個ID將用于后續(xù)會話的通信。如下圖所示,注冊會話的請求使用標(biāo)準(zhǔn)ID“0x00000000”,目標(biāo)設(shè)備返回了它生成的會話句柄“0x03A566BB”。三、Ethernet/IP中間人攻擊簡單的數(shù)據(jù)包重放對Ethernet/IP的某些指令無效。這使得攻擊變得稍微復(fù)雜了一些。然而,對于大多數(shù)攻擊者而言,只要對 Ethernet/IP 的協(xié)議稍有了解,這點困難將是微不足道的。一旦會話句柄通過協(xié)商被確定,只要通過手動改變序列號,就可以實現(xiàn)像中間人攻擊。攻擊實例:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕W(wǎng)絡(luò)環(huán)境:? 虛擬機? Ettercap工具? Wireshark? 交換機? PLC控制器攻擊測試:使用VM-Linux中的嗅探工具ettercap對目標(biāo)主機進(jìn)行嗅探。單擊Hosts選項,選擇Scan for host,待掃描完成之后再選擇Scan for host,然后選擇Host list,此時可以看到已經(jīng)掃描的主機列表,如圖所示:然后就可以選擇要攻擊的目標(biāo)了,選擇192.168.210.200的IP地址,如圖所示:明確攻擊方式之后,我們選擇"Sniff remoteconnections" — "確定"。點擊確定攻擊之后,過濾攻擊修改Ethernet/ip特定的數(shù)據(jù)包字段,高級序列號5,通過添加4(十進(jìn)制)修改數(shù)據(jù)值。攻擊示意圖:此時使用Wireshark抓包工具可以發(fā)現(xiàn),被攻擊PLC的所有流量都是通過攻擊者的VM主機發(fā)送出去的。通過此操作可直接給PLC下發(fā)指令。四、EtherNet/IP協(xié)議終止CPU運行攻擊有些Ethernet/IP設(shè)備是支持終止CPU命令的。Metasploit模塊,可以被用來終止一個Allen-Bradley ControlLogix控制系統(tǒng)中的大量 PLC,還可以引發(fā)其他惡意攻擊事件比如令以太網(wǎng)卡崩潰。只要了解 Session Handle 即可輕松攻擊 Ethernet/IP。是這個攻擊奏效的另一個關(guān)鍵是Allen-Bradley實現(xiàn)的一個命令字。Allen-Bradley在NOP(0x00)命令中實現(xiàn)了終止 CPU 的功能。如下圖這個命令在CIP或Ethernet/IP的規(guī)范中沒有記錄,是Allen-Bradley/Rockwell控制器的私有實現(xiàn)。通過對大量設(shè)備的測試,我們發(fā)現(xiàn),在一些舊的固件中,不僅 ControlLogix CPU 被終止,而且設(shè)備崩潰,需要重新啟動硬盤。對于當(dāng)前的型號,PLC 必須拔下并重新插入才能再次運行。極少數(shù)情況下,PLC需要重新編程。五、結(jié)束語上述的攻擊都是非常危險的攻擊形式,時常與釣魚網(wǎng)站、掛馬網(wǎng)站等攻擊形式結(jié)合,不僅造成信息的泄漏,還可能被借用于病毒木馬的傳播。更重要的是,這類攻擊可能將我們認(rèn)為絕對安全的網(wǎng)絡(luò)連接變成完全被人監(jiān)聽控制的連接,使得網(wǎng)絡(luò)連接的私密性得不到保障,造成重要數(shù)據(jù)輕易落入攻擊者之手。由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性,我們有必要對各類攻擊進(jìn)行了解,具備初步判斷網(wǎng)絡(luò)連接安全性的能力。防護(hù)手段:使用專業(yè)的工控防火墻系統(tǒng),能智能識別和防護(hù)各類惡意攻擊,結(jié)合工控協(xié)議的深度解析和黑、白名單策略相結(jié)合的防護(hù)機制,可有效的阻止針對工控系統(tǒng)的已知和未知的惡意攻擊行為,極大的降低了工控系統(tǒng)受損的風(fēng)險。硬核專輯工業(yè)熱點 | 數(shù)據(jù)采集 | 應(yīng)用與庫(西門子、羅克韋爾、倍福等)WinCC技術(shù) | 工業(yè)網(wǎng)絡(luò) | MES技術(shù)相關(guān)| 工業(yè)巨頭戰(zhàn)略布局 | 工業(yè)通訊案例 仿真與虛擬調(diào)試 | 職業(yè)感悟、認(rèn)知提升 | 自動化控制標(biāo)準(zhǔn)合集西門子TIA Portal+庫卡機器人+VNCK實現(xiàn)數(shù)字化機床虛擬調(diào)試2020-12-06超炫酷的西門子TIA Portal的大神級操作~2020-11-27自動化+信息化:徐工傳動數(shù)字化工廠實施方案2020-11-24基于TIA Portal V15的動態(tài)加密計時催款程序2020-11-16軟件定義制造:五層架構(gòu)下數(shù)字化工廠的信息系統(tǒng)2020-11-13智能自動化物流系統(tǒng)AGV基礎(chǔ)知識(完整介紹)2020-11-14機床數(shù)字化通信三大標(biāo)準(zhǔn)-OPCUA、MTConnect、NC-Link2020-11-07一文講透PROFINET組態(tài)調(diào)試、編程、應(yīng)用等最重要的文檔和知識點2020-11-08數(shù)字化工業(yè),IT大佬與工業(yè)自動化巨頭的IT\OT融合之旅2020-11-02PLC高級編程-西門子SCL結(jié)構(gòu)化控制語言官方培訓(xùn).pptx2020-10-29MES、SCADA下的數(shù)據(jù)采集—C#實現(xiàn)掃碼器的串口通訊實例2020-10-28IT融合OT:數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)與WMS、MES如何貫穿五層自動化金字塔?2020-10-20發(fā)布于 2020-12-24 12:22以太網(wǎng)(Ethernet)通信協(xié)議工業(yè)控制?贊同 25??添加評論?分享?喜歡?收藏?申請轉(zhuǎn)載?文章被以下專欄收錄智能制造之家微信公眾號:智能制造之家,10W+朋友共話智
入門工業(yè)通訊之EtherNet/IP協(xié)議分析 - 知乎首發(fā)于智能制造之家切換模式寫文章登錄/注冊入門工業(yè)通訊之EtherNet/IP協(xié)議分析智能制造之家??化學(xué)制品制造業(yè) 從業(yè)人員寫在前面前面我們系統(tǒng)得說了工業(yè)控制系統(tǒng)的通訊,大家肯定會想到PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT等工業(yè)以太網(wǎng):技術(shù)解讀PROFINET、Ethernet/IP等7種主流工業(yè)以太網(wǎng)最全整理工業(yè)通訊上的領(lǐng)域各種總線+協(xié)議+規(guī)范+接口—數(shù)據(jù)采集與控制但是說到協(xié)議的分析,我們 不得不提到安全問題,前面我們系統(tǒng)的介紹過關(guān)于工業(yè)控制系統(tǒng)的架構(gòu)、安全等:工業(yè)控制系統(tǒng)安全入門與實踐—從五層架構(gòu)和安全標(biāo)準(zhǔn)說起工業(yè)控制系統(tǒng)安全入門與實踐——工控安全入門分析也聊了西門子、施耐德、羅克韋爾等國際大廠的相關(guān)安全漏洞:基于S7協(xié)議對西門子PLC S7-1500的漏洞分析與復(fù)現(xiàn)(附演示視頻)施耐德PLC漏洞歷險記—一次與施耐德PLC的非正常接觸羅克韋爾 MicroLogix PLC漏洞的復(fù)現(xiàn)及解決方案西門子、施耐德、羅克韋爾PLC程序設(shè)計漏洞探秘今天來解析下由羅克韋爾主導(dǎo)的ETHERNET/IP協(xié)議~作者 | 長揚科技(北京)有限公司 汪義舟 梁 澤 張國棟來源:關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全應(yīng)急響應(yīng)中心一、Ethernet/IP協(xié)議 EtherNet/IP是一個現(xiàn)代化的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。由控制網(wǎng)國際有限公司(ControlNet International)的一個技術(shù)工作組與ODVA(開放式DeviceNet供應(yīng)商協(xié)會)在20世紀(jì)90年代合作設(shè)計。EtherNet/IP是基于通用工業(yè)協(xié)議(Common Industrial Protocol,CIP)的。CIP是一種由ODVA支持的開放工業(yè)協(xié)議,它被使用在諸如 DeviceNet 和 ControlNet 以及 EtherNet/IP 等串行通信協(xié)議中。美國的工控設(shè)備制造商Rockwell/Allen-Bradley已經(jīng)圍繞EtherNet/IP進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,其他廠商如Omron也在其設(shè)備上支持了EtherNet/IP。EtherNet/IP已經(jīng)變得越來越受歡迎,特別是在美國。盡管EtherNet/IP比Modbus更現(xiàn)代化,但仍然存在協(xié)議層面的安全問題。EtherNet/IP通常通過TCP/UDP端口44818運行。此外,EtherNet/IP還有另一個端口 TCP/UDP端口2222。使用這個端口的原因是 EtherNet/IP實現(xiàn)了隱式和顯示兩種消息傳遞方式。顯式消息被稱為客戶端/服務(wù)器消息,而隱式消息通常被稱為I/O消息。EtherNet/IP是為了在以太網(wǎng)中使用CIP協(xié)議而進(jìn)行的封裝。EtherNet/IP的 CIP幀封裝了命令、數(shù)據(jù)點和消息等信息。CIP幀包括CIP設(shè)備配置文件層、應(yīng)用層、表示層和會話層四層。數(shù)據(jù)包的其余部分是EtherNet/IP幀,CIP幀通過它們在以太網(wǎng)上傳輸。EtherNet/IP分組結(jié)構(gòu)如圖CIP規(guī)范對數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)有很多的規(guī)定,這意味著每個使用 EtherNet/IP的設(shè)備必須實現(xiàn)符合規(guī)范的命令。下面是EtherNet/IP首部中封裝的CIP幀字段:? 命令兩字節(jié)整數(shù),對應(yīng)一個 CIP 命令。通用工業(yè)協(xié)議規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)備必須能接收無法識別的命令字段,并處理這種異常。? 長度兩字節(jié)整數(shù),代表數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)部分的長度。對于沒有數(shù)據(jù)部分的請求報文,該字段為0。? 會話句柄會話句柄(session handle)由目標(biāo)設(shè)備生成,并返回給會話的發(fā)起者。該句柄將用于后續(xù)與目標(biāo)設(shè)備的通信。? 狀態(tài)碼Status字段存儲了目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行命令返回的狀態(tài)碼。狀態(tài)碼“0”代表命令執(zhí)行成功。所有的請求報文中,狀態(tài)碼被置為“0”。其它的狀態(tài)碼還包括:0x0001 無效或不受支持的命令0x0002 目標(biāo)設(shè)備資源不足,無法處理命令0x0003 數(shù)據(jù)格式不正確或數(shù)據(jù)不正確0x0065 接收到無效的數(shù)據(jù)長度? 發(fā)送方上下文命令的發(fā)送者生成這六字節(jié)值,接收方將原封不動的返回該值。? 選項該值必須始終為0,如果不為零,數(shù)據(jù)包將被丟棄。? 命令相關(guān)數(shù)據(jù)該字段根據(jù)接收/發(fā)送的命令進(jìn)行修改。如果請求發(fā)送方是工程師站,大多數(shù)會話中執(zhí)行的第一條命令是“ListIdentity”命令。如下所示的數(shù)據(jù)包,命令字段是0x63,代表“List Identity”命令,上下文是“0x00006a0ebe64”。這個命令與Modbus功能碼43非常相似,可以查詢設(shè)備信息,如供應(yīng)商、產(chǎn)品、序列號、產(chǎn)品代碼、設(shè)備類型和版本號等。使用在Github項目pyenip中找到的Python 腳本ethernetip.py,你可以查詢Ethernrt/IP 設(shè)備的信息。默認(rèn)情況下,這個腳本不會解析一些響應(yīng),你需要取消腳本底部的 testENIP() 函數(shù)的注釋后,它才會發(fā)送和接收“List Identity”命令。在執(zhí)行腳本的同時,你可以使用Wireshark查看請求和響應(yīng)的數(shù)據(jù)包。二、EtherNet/IP協(xié)議身份鑒別請求攻擊 Digital Bond 在項目 Redpoint 中實現(xiàn)了一個腳本,可以用來從遠(yuǎn)程設(shè)備中獲取信息。Redpoint 腳本使用了 “List Identity”命令字,并使用Nmap中的信息進(jìn)行解析。它的“Conmmand Specific Data”部分包含了一個套接字地址(ip 地址和端口號)。這是暴露的遠(yuǎn)程設(shè)備的真實 ip 地址和端口號,即使它位于NAT設(shè)備之后。我們發(fā)現(xiàn)大量的設(shè)備暴露的IP字段和實際掃描的IP地址不同。所以我們得出結(jié)論,大多數(shù)的Ethernet/IP設(shè)備部署在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中,而不是直接暴露在互聯(lián)網(wǎng)上。如下圖所示的是使用Nmap掃描CompactLogix控制系統(tǒng)的掃描結(jié)果,可以看到暴露的設(shè)備ip和掃描ip不匹配,說明目標(biāo)系統(tǒng)位于路由器或防火墻之后。上圖顯示了一些信息,包括設(shè)備的制造商“Rockwell”。設(shè)備的制造商在響應(yīng)中是一個兩字節(jié)的制造商 ID,它映射了一組支持 Ethernet/IP 的廠商名單。但是,這個廠商名單不是公開的。我們在深入研究 Wireshark 捕獲的數(shù)據(jù)包后,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包被 Wireshark 解析后,制造商 ID 被替換成了制造商名稱。這說明 Wireshark 擁有如何映射制造商ID和名稱的信息。通過對Github上Wireshark源代碼的一些搜索,我們發(fā)現(xiàn)了如下代碼片段,它告訴我們該如何解析制造商 ID。在解析工控協(xié)議的時候,Wireshark 常常是一個強大而好用的資源。使用像“List Identity”這樣的命令,你可以簡單的重放數(shù)據(jù)包,幾乎不用修改數(shù)據(jù)包。會話句柄將被設(shè)置為0,意味著沒有會話生成,因為該命令只是簡單的發(fā)送命令和接收系統(tǒng)響應(yīng)。為了進(jìn)一步與設(shè)備進(jìn)行通信,需要發(fā)送注冊會話命令(0x65)。這個命令會設(shè)置會話句柄ID,這個ID將用于后續(xù)會話的通信。如下圖所示,注冊會話的請求使用標(biāo)準(zhǔn)ID“0x00000000”,目標(biāo)設(shè)備返回了它生成的會話句柄“0x03A566BB”。三、Ethernet/IP中間人攻擊簡單的數(shù)據(jù)包重放對Ethernet/IP的某些指令無效。這使得攻擊變得稍微復(fù)雜了一些。然而,對于大多數(shù)攻擊者而言,只要對 Ethernet/IP 的協(xié)議稍有了解,這點困難將是微不足道的。一旦會話句柄通過協(xié)商被確定,只要通過手動改變序列號,就可以實現(xiàn)像中間人攻擊。攻擊實例:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕W(wǎng)絡(luò)環(huán)境:? 虛擬機? Ettercap工具? Wireshark? 交換機? PLC控制器攻擊測試:使用VM-Linux中的嗅探工具ettercap對目標(biāo)主機進(jìn)行嗅探。單擊Hosts選項,選擇Scan for host,待掃描完成之后再選擇Scan for host,然后選擇Host list,此時可以看到已經(jīng)掃描的主機列表,如圖所示:然后就可以選擇要攻擊的目標(biāo)了,選擇192.168.210.200的IP地址,如圖所示:明確攻擊方式之后,我們選擇"Sniff remoteconnections" — "確定"。點擊確定攻擊之后,過濾攻擊修改Ethernet/ip特定的數(shù)據(jù)包字段,高級序列號5,通過添加4(十進(jìn)制)修改數(shù)據(jù)值。攻擊示意圖:此時使用Wireshark抓包工具可以發(fā)現(xiàn),被攻擊PLC的所有流量都是通過攻擊者的VM主機發(fā)送出去的。通過此操作可直接給PLC下發(fā)指令。四、EtherNet/IP協(xié)議終止CPU運行攻擊有些Ethernet/IP設(shè)備是支持終止CPU命令的。Metasploit模塊,可以被用來終止一個Allen-Bradley ControlLogix控制系統(tǒng)中的大量 PLC,還可以引發(fā)其他惡意攻擊事件比如令以太網(wǎng)卡崩潰。只要了解 Session Handle 即可輕松攻擊 Ethernet/IP。是這個攻擊奏效的另一個關(guān)鍵是Allen-Bradley實現(xiàn)的一個命令字。Allen-Bradley在NOP(0x00)命令中實現(xiàn)了終止 CPU 的功能。如下圖這個命令在CIP或Ethernet/IP的規(guī)范中沒有記錄,是Allen-Bradley/Rockwell控制器的私有實現(xiàn)。通過對大量設(shè)備的測試,我們發(fā)現(xiàn),在一些舊的固件中,不僅 ControlLogix CPU 被終止,而且設(shè)備崩潰,需要重新啟動硬盤。對于當(dāng)前的型號,PLC 必須拔下并重新插入才能再次運行。極少數(shù)情況下,PLC需要重新編程。五、結(jié)束語上述的攻擊都是非常危險的攻擊形式,時常與釣魚網(wǎng)站、掛馬網(wǎng)站等攻擊形式結(jié)合,不僅造成信息的泄漏,還可能被借用于病毒木馬的傳播。更重要的是,這類攻擊可能將我們認(rèn)為絕對安全的網(wǎng)絡(luò)連接變成完全被人監(jiān)聽控制的連接,使得網(wǎng)絡(luò)連接的私密性得不到保障,造成重要數(shù)據(jù)輕易落入攻擊者之手。由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性,我們有必要對各類攻擊進(jìn)行了解,具備初步判斷網(wǎng)絡(luò)連接安全性的能力。防護(hù)手段:使用專業(yè)的工控防火墻系統(tǒng),能智能識別和防護(hù)各類惡意攻擊,結(jié)合工控協(xié)議的深度解析和黑、白名單策略相結(jié)合的防護(hù)機制,可有效的阻止針對工控系統(tǒng)的已知和未知的惡意攻擊行為,極大的降低了工控系統(tǒng)受損的風(fēng)險。硬核專輯工業(yè)熱點 | 數(shù)據(jù)采集 | 應(yīng)用與庫(西門子、羅克韋爾、倍福等)WinCC技術(shù) | 工業(yè)網(wǎng)絡(luò) | MES技術(shù)相關(guān)| 工業(yè)巨頭戰(zhàn)略布局 | 工業(yè)通訊案例 仿真與虛擬調(diào)試 | 職業(yè)感悟、認(rèn)知提升 | 自動化控制標(biāo)準(zhǔn)合集西門子TIA Portal+庫卡機器人+VNCK實現(xiàn)數(shù)字化機床虛擬調(diào)試2020-12-06超炫酷的西門子TIA Portal的大神級操作~2020-11-27自動化+信息化:徐工傳動數(shù)字化工廠實施方案2020-11-24基于TIA Portal V15的動態(tài)加密計時催款程序2020-11-16軟件定義制造:五層架構(gòu)下數(shù)字化工廠的信息系統(tǒng)2020-11-13智能自動化物流系統(tǒng)AGV基礎(chǔ)知識(完整介紹)2020-11-14機床數(shù)字化通信三大標(biāo)準(zhǔn)-OPCUA、MTConnect、NC-Link2020-11-07一文講透PROFINET組態(tài)調(diào)試、編程、應(yīng)用等最重要的文檔和知識點2020-11-08數(shù)字化工業(yè),IT大佬與工業(yè)自動化巨頭的IT\OT融合之旅2020-11-02PLC高級編程-西門子SCL結(jié)構(gòu)化控制語言官方培訓(xùn).pptx2020-10-29MES、SCADA下的數(shù)據(jù)采集—C#實現(xiàn)掃碼器的串口通訊實例2020-10-28IT融合OT:數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)與WMS、MES如何貫穿五層自動化金字塔?2020-10-20發(fā)布于 2020-12-24 12:22以太網(wǎng)(Ethernet)通信協(xié)議工業(yè)控制?贊同 25??添加評論?分享?喜歡?收藏?申請轉(zhuǎn)載?文章被以下專欄收錄智能制造之家微信公眾號:智能制造之家,10W+朋友共話智
工業(yè)以太網(wǎng)三劍客之——EtherNet/IP - 知乎首發(fā)于編程456切換模式寫文章登錄/注冊工業(yè)以太網(wǎng)三劍客之——EtherNet/IPPou光明Linux 、嵌入式 C 、Qt1、什么是EtherNet/IP ?EtherNet/IP 是通用工業(yè)協(xié)議 (CIP) 的名稱,通過標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)以太網(wǎng)(IEEE 802.3 和 TCP/IP 協(xié)議套件)。EtherNet/IP 于 2001 年推出,如今已成為最成熟、最成熟、最完整的工業(yè)協(xié)議EtherNet/IP 是以下家族的成員在其上層實施 CIP 的網(wǎng)絡(luò)(圖1)。EtherNet/IP 和 CIP 由 ODVA 管理。 ODVA 發(fā)布 EtherNet/IP? 規(guī)范并幫助通過一致性測試確保合規(guī)性。DeviceNet, CompoNet & ControlNet share the same CIP application layer with EtherNet/IP2、什么是CIP ?Common Industrial Protocol (CIP)是一個獨立于媒體、基于連接、面向?qū)ο蟮膮f(xié)議,專為自動化應(yīng)用而設(shè)計。CIP為用戶提供了整個制造企業(yè)的統(tǒng)一通信架構(gòu)?!癊therNet/IP”中的“IP”指的是Industrial Protocol(工業(yè)協(xié)議)。 EtherNet/IP 在標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3 和 TCP/IP 協(xié)議套件上利用 CIP(圖2)。CIP完全兼容以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議支持多協(xié)議EtherNet/IP和OSI 對比3、什么是ODVA ?ODVA 是一個國際協(xié)會,成員來自世界領(lǐng)先的自動化公司。 總的來說,ODVA 和其成員支持基于通用協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工業(yè)協(xié)議 (CIP?)。ODVA 本身成立于 1995 年,是一個由 Rockwell Automation(羅克韋爾.美國)、Cisco(思科.美國)、Schneider Electric(施耐德.法國)、Omron(歐姆龍.日本) 和 Bosch Rexroth(博世力士樂.德國) 等自動化公司組成的聯(lián)合體,旨在推動工業(yè)自動化的開放和可互操作通信。根據(jù) ODVA 的數(shù)據(jù),EtherNet/IP 在工業(yè)以太網(wǎng)采用中處于領(lǐng)導(dǎo)地位,2017 年占 25% 的市場份額,2018 年占 28% 的市場份額。4、逐鹿世界2023年,PROFINET和EtherNet/IP各占18%并列第一,EtherCAT以12%緊隨其后。在歐洲和中東地區(qū),EtherNet/IP、PROFINET和EtherCAT處于領(lǐng)先地位,其次是PROFIBUS和Modbus-TCP。美國市場由EtherNet/IP主導(dǎo),EtherCAT發(fā)展勢頭強勁,市場份額不斷擴大。亞洲市場相對分化,PROFINET的市場份額最高,其次是EtherNet/IP,而CC-Link/CC-Link IE Field、EtherCAT、PROFIBUS和Modbus(RTU/TCP)也是強有力的競爭者。5、實際使用對于PLC而言,直接加載eds文件就行了。剛剛現(xiàn)場負(fù)責(zé)集成的兄弟打電話在溝通問題,中國制造業(yè)的工程師很辛苦,追趕之路道阻且長。最后,前3個問題均摘自于《PUB00213R0_EtherNetIP_Developers_Guide》。有需要的小伙伴可在公眾號后臺留言。發(fā)布于 2023-08-01 20:36?IP 屬地江蘇工業(yè)以太網(wǎng)?贊同??添加評論?分享?喜歡?收藏?申請轉(zhuǎn)載?文章被以下專欄收錄編程456分享我的編程