罗克韦尔自动化EtherNetIP产品选型

研讨会,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,2,议程,1.罗克韦尔自动化基础设施产品组合,2.Logix平台EtherNet/IP产品组合,3.Logix平台中的QoS和单播,4.其它EtherNet/IP产品更新,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,3,3,工业以太网应用的演变,罗克韦尔自动化EtherNet/IP,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品的增长趋势截至2010年第3季度Logix=33%复合年增长率（自2001年起）EtherNet/IPDIO=39%复合年增长率（自2003年起）变频器=52%复合年增长率（自2003年起）,信息,I/O控制,安全应用,运动控制,工业和IT网络融合,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,4,4,适用于各种工业应用的以太网交换机,非管理型,管理型,嵌入式环型和线性,价格,功能,非常适合于线性或环型拓扑的应用,需要监控分布式网络设备的应用,小型隔离网络应用,需要车间和IT集成的应用,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,5,Stratix8000系列采用思科技术的第二层管理型交换机,思科的优势安全集成企业网络思科网际操作系统(IOSTM)思科CatalystTM交换机架构和特征集IT专业人员熟悉的工具：命令行接口(CLI)、思科网络助理(CNA)和设备管理器,罗克韦尔自动化的优势高级(CIP)接口与集成架构相结合用于组态的RSLogix5000(AOP)诊断用的预定义逻辑标签FactoryTalkView面板,车间环境的优势易于集成和维护默认针对工业自动化市场进行组态（全局和智能端口宏）可拆卸式CF卡，设备更换一步到位,+,=,市场中独特的产品,集成IT和工业环境,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,6,Stratix8300第3层交换机,多层交换机支持子网和VLAN之间的路由采用了思科Catalyst3560IP服务映像技术，包含Stratix8000的所有功能支持IT和车间网络的集成兼容其它思科企业平台硬件方面以Stratix8000平台为基础，新增了两个基本模块目录项具有与Stratix8000相同的扩展模块和SFP软件功能组态设备管理器组态可供VLAN间路由使用CLI用于更复杂的路由,VLAN10,VLAN20,VLAN30,VLAN100,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,7,Stratix6000管理型交换机,固定端口管理型交换机4端口或8端口版本，可选光纤上行链路(SFP)已集成控制系统CIP通信用于：诊断（标签）组态(RSLogix5000)安全DHCP持久性，用于自动分配终端设备的IP地址未授权用户识别具有报警功能的通信级别监视FactoryTalkView面板,紧密集成到集成架构中,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,8,Stratix2000非管理型交换机,多种组态：3个电口+1个光口5个电口6个电口+1个光口8个电口自动协商速度和双工设置自动检测交叉电缆,无集成、无管理、无诊断,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,9,常用组态工具,思科网络助理,Stratix8000,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,10,高级Logix接口(CIP),RSLogix5000AOP组态（存储为项目的一部分）状态产品识别I/O连接端口状态报警维护-保存和恢复Logix预定义标签链路状态未授权设备超过阈值带宽利用率报警继电器端口控制,Stratix8000,Stratix6000,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,11,Stratix8000全局宏,运行初始设置（快速设置）后，可使用专为工业自动化应用定制的全局宏组态交换机全局宏将设置多个参数，包括以下主要项目：启用IGMP监听和查询器启用CIP组态QoS设置并对CIP、PTP和其它通信进行分类启用报警、SYSLOG和SNMP通告启用多生成树协议(MSTP)、弹性和环路预防,交换机的自动初始设置,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,12,优化端口设置-智能端口,只需两次单击即可选择正确的设备及其正确的设置,智能端口常用设备的预定义设置：优化通过网络的通信量使延迟最小化,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,13,用于监视网络的工具,前瞻性地解决网络问题,使用FactoryTalkView面板检查网络状态和通信级别通过RSLogix5000查看实时状态Logix中的预组态标签通过网页查看实时状态支持标准SNMP管理/诊断工具仅限Stratix8300/8000思科网络助理(CNA)仅限Stratix8300/8000,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,14,帮助保护您的网络,组态时验证用户名和密码使用RSLogix5000程序打开和关闭端口使用RSLogix5000进行可组态设备验证(MACID)支持802.1x工业标准验证仅限Stratix8000支持访问控制列表(ACL)仅限Stratix8000,防止未经授权的访问并保护数据安全,Stratix8000,Stratix6000,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,15,最大程度地增加车间正常运转时间交换机更换,无需PC，无需设置，无需组态,CF卡存储整个组态和操作系统（保持版本控制）将CF卡从发生故障的交换机移动到新交换机,Stratix8000,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,16,按端口执行DHCP-终端设备更换,172.20.3.1,172.20.3.2,172.20.3.3,发生故障的变频器,DHCP服务器,172.20.3.1,172.20.3.3,172.20.3.2,更换变频器,DHCP服务器,简化维护并提高机器OEE,更换终端设备后，为新设备分配相同的IP地址,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,17,交换机选项,工业用对比商用面板和DIN导轨安装对比机架（例如1RU）管理型对比非管理型,分段服务(VLAN)诊断信息安全服务优先次序服务(QoS)多播管理服务网络弹性环路预防,成本较低设置简单,成本较高需要某种级别的支持和组态才能启动,无管理功能无安全性无诊断信息难以实施故障处理无弹性支持无环路预防功能,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,18,嵌入式交换机技术,支持EtherNet/IP设备的线性和环型拓扑网络通信经优化以确保及时传送关键数据包含50个节点设备的环网的环恢复时间小于3ms（最差情况）。1588透明时钟支持可确保CIPMotion和CIPSync应用紧密同步。支持IGMP和QoS开放标准(ODVA)允许供应商开发兼容产品,设备级环网(DLR),线性,线性以太网段大大延伸了应用的长度无需将电缆从每个设备接回中央交换机,单个容错网络能提供弹性无需附加硬件即可实现设备级环网,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,19,19,19,现在提供DLR技术,ControlLogixEtnerNet/IP模块1756-EN2TR1756-EN3TREtherNet/IP分接头(ETAP)使单端口以太网能够连接线性或环型拓扑（PF变频器、PV+等）1783-ETAP2个电口1783-ETAP1F1个电口，1个光口1783-ETAP2F2个光口PointI/O适配器(1734-AENTR)ArmorPointI/O适配器(1738-AENTR)ArmorBlockI/O(1732E)多个版本Kinetix6500控制模块多个版本,环网监控器产品至少需要一个以建立设备级环网,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,20,Stratix软件功能汇总,罗克韦尔自动化独有,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,21,控制器通信模块概述,ControlLogixEtherNet/IP模块(bulletin1756)支持模块化通信CompactLogixL4xEtherNet/IP模块(bulletin1768)支持模块化通信CompactLogixL2x/L3x(bulletin1769)内置EtherNet/IP通信,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,22,ControlLogixEtherNet/IP通信模块选型图表,*此图表中数据的准确性截止2010年第3季度,CIPMotion支持介质选项线性和环型拓扑扩展环境支持,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,23,罗克韦尔自动化产品中的QoS支持,服务质量(QoS)是一种为不同数据类型提供不同优先级的机制确保要求苛刻的应用中时间关键数据的传输优先级罗克韦尔自动化已开始在EtherNet/IP产品（终端设备）中采用QoS机制例如：内置交换机标记了DSCP字段的所有产品。优先级特别重要，因为线性或设备级环型拓扑中的所有通信都经过同一条线！其它产品将通过固件升级添加QoS支持,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,24,罗克韦尔自动化产品中的QoS支持,所有启用QoS功能的罗克韦尔自动化产品均符合ODVAQoS规范为每个CIP通信类型都设置一个DSCP优先级值早期产品未标记DSCP字段，所有通信类型的优先级值都等于0。Stratix8000和Stratix8300均能够利用QoSDSCP标记来确定通信的优先次序快速设置（全局宏）为不受信任的访问端口以及未标记CIP通信的终端设备创建QoS服务策略,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,25,有关QoS的应用说明,为了充分利用QoS功能，请确保基础设施（交换机）支持通过DSCP标记确定优先次序使用第3方交换机时，可能需要手动组态DSCP值的优先级除了运行快速设置以外，Stratix8000/8300还可以根据ODVA规范自动确定优先级，无需手动组态。对于使用早期EtherNet/IP产品（不支持DSCPQoS）的系统，Stratix8000/8300会根据不同CIP通信类型的端口号对通信进行分类和标记。CIPI/O=UDP2222，CIP显式=TCP44818在启用了QoS的EtherNet/IP产品（例如双端口产品）和不支持QoS的旧版EtherNet/IP产品之间进行通信时可能会出现不兼容问题。我们已尽一切努力保持向后兼容性。罗克韦尔自动化为许多早期产品开发了新固件，以修正所有潜在的不兼容问题。请始终确保混合系统中的产品使用正确的固件版本，以避免任何通信问题。有关兼容固件的列表，请参见知识库中编号为66325的技术说明,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,26,多播与单播,多播允许在“一对多”设备之间进行通信它对于某些应用极为有效，例如：在多个所有者中共享的输入，或多个使用者对应单个生成标签第2层交换机会从所有通信端口发送多播数据建议使用IGMP监听和查询器过滤多播通信直到V18为止，UDP多播一直是Logix中用于所有EtherNet/IPI/O通信的默认通信格式。单播通信允许网络中的两个设备之间进行直接点对点通信。如果不需要在多个目标设备之间共享I/O数据，则该通信格式的效率更高。网络通信会更为流畅（线上没有不必要的通信）要管理单播通信，无需特殊的交换机功能自动化系统中的大多数通信类型是一对一的,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,27,Logix中的单播版本历史,*单播安全I/O的计划当前处于待定状态,为了使用户在优化EtherNet/IP系统时具有更大的灵活性，在RSLogix5000中添加了单播通信选项,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,28,有关单播的应用说明,对于V18版之前的EtherNet/IP应用，使用启用了IGMP监听和查询器的交换机。所有Stratix管理型交换机S6K和S8K均启用了IGMP监听和查询器，开箱即可使用。建议对所有EtherNet/IP系统使用管理型交换机，IGMP只是能为用户提供好处的众多高级功能之一，其它高级功能包括环路预防、VLAN、高级诊断、安全等。当具有EtherNet/IPI/O功能的ControlLogix冗余V19.50版发布时，单播I/O将不受支持。建议使用IGMP来帮助管理多播通信，或将设备级环网用于I/O系统。将RSLogix5000项目升级到V18版后，I/O连接的通信格式将与之前组态的格式保持一致。如果需要使用单播，请在升级后手动将I/O连接组态为单播使用.l5k文件可加快此过程,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,29,有关单播的应用说明,实施单播会将TTL值设置为64，这样便可跨多个子网和VLAN进行I/O通信。该功能的常见应用是不同单元/区域（生产者/消费者标签）中控制器之间的互锁但这样在远程子网中便可控制I/O，因此将该功能部署到系统中时，必须采用良好的工程设计做法。许多启用了单播的I/O设备只能接受单个连接。如果应用程序要求某台此类设备与多个目标通信（例如：添加一个仅侦听连接），请在该设备的组态中取消选中单播复选框来使用多播。,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,30,V19.50ControlLogix冗余,支持ControlNet和EtherNet/IPI/O利用EtherNet/IPDLR协议支持环型拓扑支持在线部分导入仅支持增强型平台模块L6x和L7xEN2T和CN2R与具有冗余EtherNet/IP适配器的冗余I/O平台配合使用Bulletin#1715SIL2TUV认证,2010年9月（目标版本）,版本19.50将不支持标准平台。SRM、ENBT、CNB和/或EWEB不会升级到V19.5x版,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,31,V18增加了Logix使用IEEE1588精密时间协议的功能IEEE1588是一种机制，允许系统中的所有控制器和设备与常见时基进行精度为亚微秒级的同步。应用示例协调运动控制(CIPMotion)首次故障检测应用CIPSync/CIPMotion有助于简化架构无需SynchLink和Sercos,EtherNet/IP-IEEE1588,传统,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,32,Logix中的时间同步概述,时钟网络,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,33,罗克韦尔自动化CIPSync产品概述,支持CIPSync的产品（截至2010年3月）：ControlLogix控制器1756-EN2T、1756-EN2F、1756-EN2TXT、1756-EN2TR、1756-EN3TR1783-ETAP、1783-ETAP1F、1783-ETAP2FKinetix6500PowerFlex755ArmorBlock1732SOECIPSync/CIPMotion独立于拓扑线性、星型、设备级环型星型拓扑中的交换机选型某些CIPSync应用在使用未实现IEEE1588的交换机时工作良好对于需要高精度时间同步的应用，请使用支持透明时钟的交换机。Stratix8000和DLR支持用于高精度应用的透明时钟,CLXCIPMotion更新,1756-EN2T、EN2TR、EN2F（固件为3.x）最多8个组态了位置的驱动器对于组态了速度、转矩和Vhz的驱动器没有限制1756-EN3TR最多128个组态了位置的驱动器对于组态了速度、转矩和Vhz的驱动器没有限制支持所有EtherNet/IP设备混合伺服与交流驱动器、I/O、EOI或任何其它EtherNet/IP设备L6X、L7x控制器限制为100个驱动器可跨多个1756-ENxT模块协调驱动器每个ENxT模块有多个控制器，每个控制器有唯一的近似速率,使用标准EN2T模块，固件为V3.0或更高版本,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,34,基于EtherNet/IP产品套件的运动控制,L6x和L7x控制器RSLogix5000编程、组态和调试1756-EN2T、EN2TR、EN2FEtherNet/IP模块1756-EN3TREthernet/IP模块Kinetix6500EtherNet/IP模块化电源控制模块具有高级安全功能的2094-EN02D-M01-S1具有PLE安全断开扭矩功能的2094-EN02D-M01-S0PowerFlex755V2.xx固件(LogixV19)适用于目录号前缀为“20G”的所有PowerFlex755变频器具有安全断开扭矩功能（使用20-750-S选件）具有安全速度监视功能（使用20-750-S1选件）Armorblock1732E-IB16M12SOEDRLIFO/FIFO时间戳输入事件与运动软定位配合使用,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,35,光纤连接,1756-EN2F支持2km电缆附加的电口介质抗扰性在机架模块内CIPSync和CIPMotion支持支持256个连接版本3.x固件将大多数应用的性能提高到20,000pps1783-ETAP1F，1783-ETAP2F光纤环网和线性连接。支持2km电缆单电口设备的介质转换器,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,36,罗克韦尔自动化EtherNet/IP产品选型Copyright2010RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.,37,开放式套接字,对于联网系统，套接字代表在任意两个设备或应用之间传递数据时所通过的连接。这是Logix与不支持EtherNet/IP的设备进行通信的方式。具体应用包括与打印机、扫描仪、非Windows服务器、机器人等的通信。ControlLogix和CompactLogixL4x当前均支持通过EWEB模块实现的功能。支持TCP和UDP套接字类型每个模块最多支持2