罗克韦尔自动化EtherNetIP产品选型

1、copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 研讨会研讨会 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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 2 议程议程 1. 罗克韦尔自动化基础设施产品组合罗克韦尔自动化基础设施产品组合 2. logix 平台平台 ethernet/ip 产品组合产品组合 3. logix 平台中的平台中的 qos 和单播和单播 4. 其它其它 ethern

2、et/ip 产品更新产品更新 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 3 3 工业以太网应用的演变 罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化 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/ip dio= 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

3、 工业和工业和 it 网络融合网络融合 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 4 4 适用于各种工业应用的以太网交换机适用于各种工业应用的以太网交换机 非管理型非管理型 管理型管理型 嵌入式嵌入式 环型和环型和 线性线性 价格 功能 非常适合于线性或非常适合于线性或 环型拓扑的应用环型拓扑的应用 需要监控分布需要监控分布 式网络设备的式网络设备的 应用应用 小型隔离小型隔离 网络应用网络应用 需要车间和需要车间和 it 集成集成 的应用的应用 罗克韦尔自动化

4、ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 5 stratix 8000 系列系列 采用思科技术的第二层管理型交换机采用思科技术的第二层管理型交换机 思科的优势思科的优势 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 rslogix 5000 (

5、aop) 诊断用的预定义逻辑标签 factorytalk view 面板 车间环境的优势车间环境的优势 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 + = 市场中独特的产品市场中独特的产品 集成集成 it 和工业环境和工业环境 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 6 stratix 8300 第第 3 层交换机层交换机 多层交换机支持子网和 vlan 之间的路由 采用了思科 catalyst 3

6、560 ip 服务映像技术， 包含 stratix 8000 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 stratix 8000 平台为基础，新增 了两个基本模块目录项 具有与 stratix 8000 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 vlan 10vlan 20vlan 30 vlan 100 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 7 stratix

7、 6000 管理型交换机管理型交换机 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 (rslogix 5000) 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 factorytalk view 面板 紧密集成到集成架构中紧密集成到集成架构中 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 8 stratix 2000 非管理型

8、交换机非管理型交换机 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、无诊断无集成、无管理、无诊断 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 9 常用组态工具常用组态工具 思科网络助理思科网络助理 stratix 8000 命令行接口命令行接口 stratix 8000 web 工具工具 stratix 8000 stratix 6000 rslogix 5000，

9、附加组态文件，附加组态文件 stratix 8000 stratix 6000 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 10 高级高级 logix 接口接口 (cip) rslogix 5000 aop 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 stratix 8000 stratix 6000 罗克韦尔自动化

10、 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 11 stratix 8000 全局宏全局宏 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交换机的自动初始设置 罗克韦尔自动化 ethern

11、et/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 12 优化端口设置优化端口设置 - 智能端口智能端口 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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 13 用于监视网络的工具用于监视网络的工具 前瞻性地解决网

12、络问题前瞻性地解决网络问题 使用 factorytalk view 面板检查网络 状态和通信级别 通过 rslogix 5000 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 stratix 8300/8000 思科网络助理 (cna) 仅限 stratix 8300/8000 stratix 8000 stratix 6000 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 14 帮助保护您的网络帮助保护您的

13、网络 组态时验证用户名和密码 使用 rslogix 5000 程序打开和关闭端 口 使用 rslogix 5000 进行可组态设备验 证 (mac id) 支持 802.1x 工业标准验证 仅限 stratix 8000 支持访问控制列表 (acl) 仅限 stratix 8000 防止未经授权的访问并保护数据安全防止未经授权的访问并保护数据安全 stratix 8000 stratix 6000 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 15 最大程度地增加车间

14、正常运转时间最大程度地增加车间正常运转时间 交换机更换交换机更换 无需无需 pc，无需设置，无需组态，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 stratix 8000 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 16 按端口执行按端口执行 dhcp - 终端设备更换终端设备更换 172.20.3.1 172.20.3.2 172.20.3.3 发生故障的变频器发生故障的变频器 dhcp 服

15、务器服务器 172.20.3.1 172.20.3.3 172.20.3.2 更换变频器更换变频器 dhcp 服务器服务器 简化维护并提高机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 stratix 8000 stratix 6000 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 17 交换机选项交换机选项 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 优点缺点 管理型 交换机 非管理型 交换机

16、 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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 18 嵌入式交换机技术嵌入式交换机技术 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

17、 3 ms（最差情况）。 1588 透明时钟支持可确保 cip motion 和 cip sync 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 设备级环网设备级环网 (dlr) 线性线性 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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 191919 现在提供现在提供 dlr 技术技术 cont

18、rollogix etnernet/ip 模块 1756-en2tr 1756-en3tr ethernet/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-etap 2 个电口 1783-etap1f 1 个电口，1 个光口 1783-etap2f 2 个光口 point i/o 适配器 (1734-aentr) armorpoint i/o 适配器 (1738-aentr) armorblock i/o (1732e) 多个版本 kinetix 6500 控制模块 多个版本 环网监控器产品环网监控器产品 至少需要一个以建立设备级环

19、网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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 20 stratix 软件功能汇总软件功能汇总 思科思科 ios 和和 catalyst 2960 功能集功能集 智能端口宏智能端口宏 rslogix 5000 组态文件组态文件 (aop) vlan 使用干线使用干线 qos 第第 3 层交换层交换/路由路由 stratix 8300 mac id 端口安全端口安全 按端口执行按端口执行 dhcp dlr（设备级环网（设备级环网） igmp

20、 监听和查询监听和查询 stp/mstp snmp 支持支持可选可选 etherchannel 和柔性链路和柔性链路 rep（弹性以太网协议（弹性以太网协议） ieee 802.1x 安全安全 cip sync (ieee 1588) 将支持将支持 cip sync 将支持将支持 cip sync 罗克韦尔自动化 独有 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 21 控制器通信模块概述控制器通信模块概述 controllogix ethernet/ip 模块 (b

21、ulletin 1756) 支持模块化通信 compactlogix l4x ethernet/ip 模块 (bulletin 1768) 支持模块化通信 compactlogix l2x/l3x (bulletin 1769) 内置 ethernet/ip 通信 1756-enbt常规用途 ethernet/ip 模块 1756-en2x(r)， 1756-en3tr 支持 dlr、cip sync、cip motion 和光纤的大容 量 ethernet/ip 模块 1756-eweb增强型 web 服务器模块，支持开放式套接字 1756-en2txt扩展环境应用 1768-enbt常规用

22、途 ethernet/ip 模块 1768-eweb增强型 web 服务器模块，支持开放式套接字 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 22 controllogix ethernet/ip 通信模块选型图表通信模块选型图表 * 此图表中数据的准确性截止 2010 年第 3 季度 cip motion 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 copyright 2010 rockwell automati

23、on, inc. all rights reserved. 23 罗克韦尔自动化产品中的罗克韦尔自动化产品中的 qos 支持支持 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 copyright 2010 rockwell automa

24、tion, inc. all rights reserved. 24 罗克韦尔自动化产品中的罗克韦尔自动化产品中的 qos 支持支持 所有启用 qos 功能的罗克韦尔自动化产品均符合 odva qos 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。 stratix 8000 和 stratix 8300 均能够利用 qos dscp 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 cop

25、yright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 25 有关有关 qos 的应用说明的应用说明 1. 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，stratix 8000/8300 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 dscp qos）的系统，stratix 8000/8300 会 根据不同 cip 通信类型的端口号对通

26、信进行分类和标记。 cip i/o = udp 2222，cip 显式 = tcp 44818 2. 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 copyright 2010 rockwell

27、 automation, inc. all rights reserved. 26 多播与单播多播与单播 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/ip i/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

28、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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 27 logix 中的单播版本历史中的单播版本历史 * 单播安全 i/o 的计划当前处于待定状态 logix 版本版本单播支持详细信息单播支持详细信息 v16.xx 在此版本中，logix 引入了支持标准生产者/消费者标签的 单播功能。 v18.00 增加了对标准 i/o 单播的支持。 将 rslogix 5000 中所有支持产

29、品（包括生产者/消费者 标签）的默认通信格式更改为单播。 v19.00*增加安全生产者/消费者标签的单播功能 为了使用户在优化 ethernet/ip 系统时具有更大的灵活性，在 rslogix 5000 中添加了单播通信选项 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 28 有关单播的应用说明有关单播的应用说明 1.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

30、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。 2.当具有 ethernet/ip i/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。 3.将 rslogix 5000 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

31、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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 29 有关单播的应用说明有关单播的应用说明 4.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。 5.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

32、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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 30 v19.50 controllogix 冗余冗余 支持 controlnet 和 ethernet/ip i/o 利用 ethernet/ip dlr 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 l7x en2t 和 cn2r 与具有冗余 ethernet/ip 适配器的冗 余

33、i/o 平台配合使用 bulletin# 1715 sil2 tuv 认证 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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 31 v18 增加了 logix 使用 ieee 1588 精密时间协议的功能 ieee 1588 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 (cip motion) 首次故障检

34、测应用 cip sync/cip motion 有助于简化架构 无需 synchlink 和 sercos ethernet/ip - ieee 1588 传统传统 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 32 logix 中的时间同步概述中的时间同步概述 时钟网络时钟网络 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 33 罗克韦尔自

35、动化罗克韦尔自动化 cip sync 产品概述产品概述 支持 cip sync 的产品（截至 2010 年 3 月）： controllogix 控制器 1756-en2t、1756-en2f、1756-en2txt、1756-en2tr、1756-en3tr 1783-etap、1783-etap1f、1783-etap2f kinetix 6500 powerflex 755 armorblock 1732 soe cip sync/cip motion 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 cip sync 应用在使用未实现 ieee 1588 的交换机时工作

36、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。 stratix 8000 和 dlr 支持用于高精度应用的透明时钟 clx cip motion 更新更新 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

37、 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 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 34 基于基于 ethernet/ip 产品套件的运动产品套件的运动控制控制 l6x 和 l7x 控制器 rslogix 5000 编程、组态和调试 1756-en2t、en2tr、en2f ethernet/ip 模块 1756-en3tr ethernet/ip

38、模块 kinetix 6500 ethernet/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-s0 powerflex 755 v2.xx 固件 (logix v19) 适用于目录号前缀为“20g”的所有 powerflex 755 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） armor block 1732e-ib16m12soedr lifo/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 ethe

39、rnet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 35 光纤连接光纤连接 1756-en2f 支持 2km 电缆 附加的电口介质抗扰性 在机架模块内 cip sync 和 cip motion 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 20,000 pps 1783-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 copyright 2010 rockwell

40、automation, inc. all rights reserved. 36 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 37 开放式套接字开放式套接字 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 compactlogix l4x 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 20 个套接字连接 套接字 罗克韦尔自动化 ethernet/ip 产品选型 copyright 2010 rockwell automation, inc. all rights reserved. 38 开放式套接字开放式套接字 在 logix 中使用 msg 指令建立套接字连接和读取/写入数据 在将来，开放式套接字功能将