导言
跟着计算机技能、通讯技能与操控技能的飞速开展，工业操控网络体系结构产生了一系列革新。近年来，世界工业操控范畴的一起趋势是运用根据IEEE 802．3和TCP／IP的网络技能，构成新式根据以太网的网络操控技能，即“工业以太网”。世界上，比较盛行的工业以太网有Ether-NeL／IP、Profinet、Modbus／TCP，HSE、EtherCAT，PowerLink、EPA等。
现在，工业以太网的开展方向有2种：一种对错规范的以太网，在以太网的基础上二进行了改动，一般都选用专用的芯片进行产品研发，Profinet是其典型代表；另一种是根据规范的以太网，选用工业级的以太网芯片就能进行产品研发，EtherNet／IP正是根据规范以太网的典型代表。
1 EtherNet／IP介绍
通用工业协议(Common Industrial Protocol，CIP)为敞开的现场总线DeviceNet、ControlNet、Componet、EtherNet／IP等网络供给了公共的应用层和设备描述。它建立在单一的、与介质无关的平台上，为从工业现场到企业办理层供给无缝通讯，运用户能够整合跨过不同网络的有关安全、操控、同步、运动、报文和组态等方面的信息。有助于使工程化和现场装置的开支最小化，运用户取得最大的投资收益。
EtherNet／IP技能是根据规范的TCP／IP协议的CIP技能与以太网技能的奇妙结合，只是在TCP或UDP报文的数据部分嵌入了CIP封装协议，封装协议的首要任务是界说和规范了怎么封装和传输t层协议报文，以及怎么办理和运用基层TCP／IP衔接，起到承上启下的效果。
EtherNet／IP选用高效灵敏的数据交流形式——生产者／顾客形式。生产者是数据的发起者，向网络上发送数据包，数据包携有指示数据内容的“仅有的”标识符。顾客是数据接纳者，任何感兴趣的顾客都可经过标识符从网络中获取需求的数据，这样，多个顾客能够接纳和运用这些数据。EtherNet／IP的报文首要分为隐式报文和显式报文，隐式报文首要传输一些实时I／O数据、功能性安全数据和运动操控数据，显式报文
首要是传输一些装备、确诊等数据。EtherNet／IP根据规范的以太网技能，Ether-Net／IP的数据传输的整个进程如图1所示，它运用UDP协议传送隐式报文，将UDP报文映射到IP多播传送，完成高效I／O交流，有力支撑了生产者／顾客形式。并运用TCP的流量操控和点对点特性经过TCP通道传输显式报文。
图1 EtherNet／IP协议架构图
2 以太网功能剖析
以太网开端应用在办公自动化范畴，其MAC层选用的是CSMA／CD(载波监听多路拜访／抵触检测协议)，当网络负荷较高时，数据的传输就会呈现推迟，产生“不确定性”，而该“不确定性”正是工业操控范畴的大忌。因而，在工业以太网开展初期，许多人都抱着质疑的情绪，这大大限制了工业以太网的开展。
但是，技能在不断进步，以太网的通讯速率从开端的10 MB增大到现在的0．1～10 GB。相同的通讯量，通讯速率的进步意味着网络负荷的减轻，而减轻网络负荷则意味着确定性的进步。据有关实验证明，在网络负荷不超越36％的情况下，以太网根本不会产生抵触；在负荷为10％以下时，10 MB以太网抵触机率为1次／5 a，100 MB以太网则为1次／15 a。而全双工通讯方法也进一步避免了抵触的产生。别的，以太网交流机技能的迅速开展，给处理工业以太网的不确定性带来了新的关键。交流机可对网络上传输的数据进行过滤，使每个网段内节点间数据的传输只限在本地网段内进行，将数据包抵触的时机从根本上削减到零，而且不占用其他网段的带宽，然后降低了一切网段和主干网的网络负荷。
与此同时，许多制造商开端致力于研讨适用于恶劣工业现场环境的接插件、电缆、集线器、交流机等，网络配件来进步网络的抗干扰才能和牢靠性。这些都为以太网直接应用于工业现场设备间通讯供给了技能或许。
3 EtherNet／IP功能剖析
在以太网中，TCP是一个能够供给牢靠的数据传输服务面向链接的协议；UDP是一个能简略、快速地传递数据报，但不能保证数据报是否安全无误地抵达意图设备不根据链接的协议。EtherNet／IP选用以太网的UDP传递实时数据，TCP传递比如装备、确诊等非实时数据。为了保证实时数据的牢靠性，EtherNet／IP协议添加了一系列办法，如在每次传输数据时都添加了数据头和序列号，每发送一次数据报，序列号添加一次，接纳方经过序列号就能判别数据的有效性，然后保证了数据的牢靠性。
