列车以太网通信技术应用

轨道交通电子设备列车通信网络(TCN) 第2-5部分：以太网列车骨干

I C S45.060 S70 中华人民共和国国家标准 G B/T28029.6 2020 轨道交通电子设备列车通信网络(T C N)第2-5部分:以太网列车骨干网(E T B) E l e c t r o n i c r a i l w a y e q u i p m e n t T r a i n c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k(T C N) P a r t2-5:E t h e r n e t T r a i nB a c k b o n e(E T B) [I E C61375-2-5:2014,E l e c t r o n i c r a i l w a y e q u i p m e n t T r a i n c o mm u n i c a t i o n n e t w o r k(T C N) P a r t2-5:E t h e r n e t t r a i nb a c k b o n e,MO D] 2020-03-06发布2020-10-01实施国家市场监督管理总局

目次前言Ⅲ 引言Ⅴ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语二定义二缩略语和约定2 3.1 术语和定义2 3.2 缩略语2 3.3 约定3 4 E T B 物理层4 4.1 列车域4 4.2 物理特征4 4.3 以太网供电(P o E )10 4.4 E T B 物理架构和冗余12 5 E T B 数据链路层14 6 E T B 网络层15 6.1 概述15 6.2 I P 映射介绍16 6.3 拓扑16 6.4 网络I P 地址映射18 6.5 特殊主机I P 地址22 6.6 用例25 6. 7 动态I P 路由管理28 7 E T B 传输层29 8 E T B 列车初运行29 8.1 概述29 8.2 目标和假设30 8.3 E T B N 设置31 8.4 通用行为33 8.5 E T B N 初运行状态图33 8.6 E T B N 发现37 8.7 T T D P 消息描述40 8.8 T T D P 数据结构50 8.9 T T D P 帧定时55 8.10 初运行列车应用接口59 8.11 降级模式59 8.12 发现时序60 G B /T 28029.6 2020

Server以太网通信协议20060417

动力环境监控系统以太网通信协议一、报文说明此命令格式只限于客户端程序同服务器程序之间进行数据传输采用的命令，任何同服务器程序之间进行的通信的程序均被服务器视做客户端程序。报文说明基本格式如下：功能码：？？简短描述：[简短描述语] 描述：[命令的详细介绍] 数据区：[数据区的数据介绍] 服务器同工作站画面通信：工作站画面服务器服务器同前置通信处理机通信：前置通信处理机服务器附加说明： [附加说明列表或说明文字] 二、功能号码索引命令功能号码分配表速查

三、报文结构定义 3．1 报文结构： 3．2 报文字段结构C 3．2．1 报文头部 C语言结构定义 typedef struct { WORD wFunctionID; WORD wControl; WORD wReason; WORD wDataLen; } MESSAGEHEAD; 结构成员说明： wFunctionID 命令功能号码，此部分唯一的标示出了报文的功能。具体的命令含义及其相应的附加数据请参考2.2.2部分<命令功能号码定义>一节的详细介绍。 wControl 报文控制域。 D0=1表示该报文为请求服务报文，D0=0表示该报文为应答服务报文；（注：请求、应答均相对于服务器而言） D1=1表示该报文需要对方的确认，D1=0表示该报文不需要对方的确认； wReason 报文传送原因。D0-D7被采用，具体定义可以讨论修改：参数部分的数据长度 3．2．2命令功能号码定义此部分列出了详细的服务功能码及其对应的数据域部分的组织含义。四、命令分配详解

功能码：0 描述：保留功能码： 1 简短描述：系统登录描述：客户机登录系统时所使用的命令。客户机使用此命令向服务器声明自己的身份及用户信息，供服务器判断自己的合法性。服务器在接收到了此命令后对用户的身份进行确认，并返回登录结果。数据区：申请报文包括用户身份证号码、用户名字、用户密码三部分；前置通信机登录时，用户名字字段前15个字节采用以0结尾的字符串”前置通信处理机”填充，密码部分采用本前置通信处理机的编号（4字节）。服务器同工作站画面通信：工作站画面服务器服务器同前置通信处理机通信：前置通信处理机

实验一设备网、工业以太网组网

实验指导说明书（一）实验目的通过实验了解、熟悉设备网（DeviceNet）和工业以太网(EtherNet/IP)的设计、组态及操作，掌握数据通讯、OPC技术等概念。（二）实验内容 ●安装连接设备网。 ●组态EtherNet/IP。 ●添加I/O模块及设备网扫描模块。 ●离线/在线组态设备网。 ●通过以太网、设备网分别实现控制程序的上传下载，实现互锁控制。 ●通过DDE/OPC方式实现控制器与应用程序（如Excel）的数据交互。（三）实验设备硬件： ●设备网（DeviceNet）网线、网络连接器 ●设备网扫描模块1769-SDN、设备网接口模块1761-NET-DNI、1203-GK5 ●变频器1336PlusⅡ ●开关电源（24V） ●16口交换机 ●以太网EtherNet/IP网线 ●MicroLogix1500、pactLogix L32E及若干数字、模拟I/O模块软件： ●RSLogix5000 ●RSLogix500 ●RSNetWorx for DeviceNet ●RSLinx ●BOOTP-DHCP Server ●Microsoft Excel （四）网络系统结构示意图

MAC ID=62 MAC ID=02 MAC ID=06 MAC ID=07 MAC ID=11 （五）实验步骤一硬件平台搭建二串口通信组态 1 说明 RSLinx软件是在Microsoft操作系统下建立工厂所有通信方案的工具。它为A-B应用软件，如RSLogix5/500、RSView32、RSBatch、PLC-5A.I.系列、Ladder Logistics以及Panel Builder等软件之间建立起通信联系。RSLinx的Advance DDE 接口支持处理器与MMI（Man-Machine Interface）和组件软件间进行通信，也可与DDE兼容软件，如Microsoft Excel 、Access 及其它用户定制的DDE引用通信。它的C应用程序编程接口（API）支持用户使用RSLinx C SDK开发的应用软件。作为开发出的真32位应用程序，RSLinx充分利用了Windows操作系统的多处理性能。通过各种通信接口，RSLinx可以同时进行应用程序组合运行服务。 RSLinx有五种版本，本次实验我们所用的是RSLinx Gateway，它扩展了基于RSLinx的企业内部通信。RSLinx和WINtelligent LINX客户程序能通过TCP/IP 网络直接接入RSLinx Gateway驱动程序。这些客户程序能直接对连接到RSLinx Gateway 可访问的网络上的Allen-Bradley PLC、SLC以及MicroLogix处理器进行在线访问。这允许现场动态数据进入应用软件进行显示、登录以及趋势图操作。

基于以太网的列车通信网络性能仿真研究

基于以太网的列车通信网络性能仿真研究列车通信网络是列车通信的核心部分，它负责对整辆列车进行控制、检测，以及各种信息的采集和传送。通过对子网拓扑结构，从网络时延、网络负载以及吞吐量、链路使用率方面进行分析。研究表明，增加冗余可以满足列车以太网通信低时延、高实时性的需求，改善了吞吐量和链路使用率。标签：以太网；拓扑；列车随着客运专线和高速铁路的不断发展，列车通信网络的应用需求不断提高，以太网作为一种应用最普遍的标准网络技术，具有高的通信速率，可以满足对带宽的更高要求，同时还具有价格低廉、容易扩展、通用性强等优点。因此组建采用以太网的列车通信网络非常有实际价值。但是，由于列车本身运行环境的复杂性和以太网自身不确定性的缺点阻碍了以太网在列车通信网络中的应用。本文通过构建以太网子网网络拓扑的不同模型进行仿真，分析不同的网络拓扑结构的网络时延、网络负载以及吞吐量、链路使用率。一、列车通信网络构造列车通信网络骨干系统主要部件包括列车信息中央装置、列车信息终端装置、列车信息显示器、车内信息显示控制装置、卡架、列车引导信息显示器等。列车从车头到车尾，各个车厢编号如表一按照从左到右的顺序，也是整个列车通信网络的控制中心，头车中设置有由控制部分和监视器部分构成的中央装置，具有列车编组整体信息管理功能和向司机台信息显示器传送数据的功能。各车厢分别设置有台终端装置，实现各车厢车载设备的控制功能和信息传送。列车通信网络装置具有三大功能控制指令传送功能动车组牵引、制动、辅助电源等设备分散布置于列车各车辆，司机操作台布置在头车，控制指令通过信息网络，实现整列车集中控制。监视器功能将列车信息显示在司机台的显示器上，使乘务员了解列车运行状态。车载检测功能使列车检测自动化，实时检测记录列车设备状态，及时切除故障设备，避免故障扩大，记录的状态数据还可作为维修依据，减轻维护保养工作。二、基于以太网子网网络拓扑结构的列车通信 1、TCP/IP协议列车通信网络采用TCP/IP协议[1]，该协议使用四层网络，其中底层的网络访问层包括物理层和数据链路层，而数据链路层又包括了逻辑链路控制子层以及介质访问控制子层。应用层：为lnternet操作、文件传输、网络排错以及远程控制提供了所需的应用程序，同时还支持应用编程接口，使得网络能够被某一操作系统编写的程序所访问。传输层：提供流量控制、确认服务和错误控制，充当网络应用程序的接口。网际层：提供独立于硬件的逻辑寻址，从而让数据能够在具有不同物理结构

列车通信网络各类标准

1．TCN 1988年，国际电工委员会（IEC)第九技术委员会（TC9)邀请来自20多个国家和国际铁路联盟（UIC)的代表成立了第22工作组（WG22),其任务是为铁路设备的数据通信制订一个统一的标准。经过11年的努力，IEC/TC9/WG22于1999年成功制订了列车通信网络标准，标准号IEC61375-l，简称TCN，从此TCN标准正式成为了国际标准。2002年，我国在铁道部标准TB/T3025—2002中也正式将TCN标准确认为列车通信网络标准。国外方面，应用TCN的项目主要包括Siemens公司项目（布拉格地铁列车、德国铁路摆式列车、ICE高速列车等）和ADtranz公司（2001年被Bombardier 公司收购）的项目（瑞典的SBBLOK460-1/2/3和斯德哥尔摩地铁列车、德国的LRu MannHeim、挪威的 Gardmonde 等）。在国内，列车总线 WTB 首先在“蓝箭”号上使用，“先锋”号是我国首列采用了 TEC 列车通信与控制系统的动力分散交流传动电动车组。在“蓝箭”的基础上，“中华之星”充分吸收了国外先进技术，是第二列采用 TEC 技术的动车组。将 WTB作为列车总线，MVB 作为车辆总线，其技术符合 TCN 标准，并具有良好的性能。随后，TCN 产品在我国应用更加广泛。目前国内的 CRH 系列动车组中，CRH1，CRH3和 CRH5 全部基于 TCN 标准构成的列车通信与控制系统。国内方面，我国把列车通信网络IEC61375-1标准等效采纳为铁路行业的标准，并将其应用在“先锋”、“蓝箭”、“中原之星”和“中华之星”等动车组以及SS3B型电力机车上。株洲厂将从德国Siemens公司引进的SIBAS系统成功地用在了广州地铁一号线上。我国的和谐号CRH1/3/5/380B型动车组上也都使用TCN。另外，TCN在北京地铁亦庄线、昌平线、房山线、15号线，广州地铁2、3、8号线，上海城轨交通1、2、4、9、11号线等城市轨道交通车辆上也得到了广泛应用。

工业以太网与现场总线的优缺点(精)

工业以太网与现场总线的优缺点1引言用于办公室和商业的以太网伴随着现场总线大战硝烟已悄悄地进入了控制领域，近年来以太网更是走向前台，发展迅速，颇引人注目。究其原因，主要由于工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展，其中通信已成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。另一方面，Intran et/l nternet等信息技术的飞速发展，要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架，而目前的现场总线尚不能满足这些要求。现场总线的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命，但多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输，信息网络存在协议上的鸿沟，导致自动化孤岛”现象的出现，促使人们开始寻求新的出路并关注到以太网。同时现场总线的传输速率也远远不如工业以太网传输速率快。2以太网与工业以太网2.1什么是以太网与工业以太网以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10?100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆型号为10 Base T。以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps 的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性好。普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。 2.2以太网具有的优点（1）具有相当高的数据传输速率（目前已达到100Mbps），能提供足够的带宽；（2）由于具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT （信息技术）世界；（3）能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；（4）在整个网络中，运用了交互式和开放的数据存取技术；（5）沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；（6）允许使用不同的物理介质和构成不同的拓扑结构。2.3工业以太网的优点（1）基于TCP/IP的以太网采用国际主流标准，协议开放、完善不同厂商设备，容易互连具有互操作性；（2）可实现远程访问，远程诊断；（3）不同的传输介质可以灵活组合，如同轴电缆、双绞线、光纤等；（4）网络速度快，可达千兆甚至更快；（5）支持冗余连接配置，数据可达性强，数据有多条通路抵达目的地；（6 ）系统容易几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料的故障，有成熟可靠的系统安全体系；（7）可降低投资成本。3主流应用层协议-工业以太网协议由于商用计算机普遍采用的应用层协议不能适应工业过程控制领域现场设备之间的实时通信，所以必须在以太网和TCP/IP协议的基础上，建立完整有效的通信服务模型，制定有效的实时通信服务机制，协调好工业现场控制系统中实时与非实时信息的传输，形成被广泛接受的应用层协议，也就是所谓的工业以太网协议。目前已经制定的工业以太网协议有MODBUS/TCP,HSE, EtherNet/IP, ProfiNet等。MODBUS/TCP协议是法国施耐德公司1999年公布的协议，以一种非常简单的方

plc和以太网通讯协议

编号：_______________本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载 plc和以太网通讯协议甲方：___________________ 乙方：___________________ 日期：___________________

plc和以太网通讯协议篇一：西门子S7-1200与s7-300plc的以太网tcp及isoontcp 通信 1. 概述 1.1S7-1200 的pRoFinet 通信口 s7-1200cpu本体上集成了一个pRoFinet通信口，支持以太网和基于tcp/ip 的通信标准。使用这个通信口可以实现s7-1200cpu与编程设备的通信，与hmi触摸屏的通信，以及与其它cpu之间的通信。这个pRoFinet物理接口是支持10/100mb/s的Rj45 口，支持电缆交叉自适应，因此一个标准的或是交叉的以太网线都可以用于这个接口。 1.2s7-1200支持的协议和最大的连接资源 s7-1200cpu的pRoFinet通信口支持以下通信协议及服务tcp isoontcp（RcF1006）s7 通信（服务器端）通信口所支持的最大通信连接数 s7-1200cpupRoFinet 通信口所支持的最大通信连接数如下：3个连接用于hmi（触摸屏）与cpu的通信1个连接用于编程设备(pg)与cpu的通信

8个连接用于openie(tcp,isoontcp) 的编程通信，使用 t-block 指令来实现3个连接用于s7通信的服务器端连接，可以实现与s7-200 , S7-300以及S7-400的以太网s7通信 s7-1200cpu可以同时支持以上15个通信连接，这些连接数是固定不变的，不能自定义。tcp (transportconnectionprotocol ) tcp是由RFc793描述的标准协议，可以在通信对象间建立稳定、安全的服务连接。如果数据用tcp协议来传输，传输的形式是数据流，没有传输长度及信息帧的起始、结束信息。在以数据流的方式传输时接收方不知道一条信息的结束和下一条信息的开始。因此，发送方必须确定信息的结构让接收方能够识别。在多数情况下tcp应用了 ip(internetprotocol) ，也就是“ tcp/ip 协议”，它位于 iso-osi参考模型的第四层。协议的特点：与硬件绑定的高效通信协议适合传输中等到大H的数据(一个基于连接的协议可以灵活的与支持tcp协议的第三方设备通信具有路由兼容性只可使用静态数据长度有确认机制使用端口号进行应用寻址大多数应用协议，如telnet、Ftp都使用tcp 使用send/ReceiVe编程接口进行数据管理需要编程来实现1.3硬件需求和软件需求硬件：

以太网的技术

以太网的技术 1以太网的发展以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点，以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合，作为公用电信网的接入网，直接向用户提供基于IP的多种业务的传送通道。以太网技术的实质是一种二层的媒质访问控制技术，可以在五类线上传送，也可以与其它接入媒质相结合，形成多种宽带接入技术。以太网与电话铜缆上的VDSL相结合，形成EoVDSL技术；与无源光网络相结合，产生EPON 技术；在无线环境中，发展为WLAN技术。以太网技术作为数据链路层的一种简单、高效的技术，以其为核心，与其它物理层技术相结合，形成以太网技术接入体系。EoVDSL方式结合了以太网技术和VDSL技术的特点，与ADSL和（五类线上的）以太网技术相比，具有一定的潜在优势。WLAN技术的应用不断推广，EPON技术的研究开发正取得积极进展。随着上述“可运营、可管理”相关关键技术问题的逐步解决，以太网技术接入体系将在宽带接入领域得到更加广泛的应用。同时，以太网技术的应用正在向城域网领域扩展。IEEE802．17RPR技术在保持以太网原有优点的基础上，引入或增强了自愈保护、优先级和公平算法、OAM等功能，是以太网技术的重要创新。对以太网传送的支持，成为新一代SDH设备（MSTP）的主要特征。10G以太网技术的迅速发展，推动了以太网技术在城域网范围内的广泛应用，WAN接口（10Gbase－W）的引入为其向骨干网领域扩展提供了可能。随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mbps光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10/100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MⅡ、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双

城市轨道交通信号与通信系统基础知识

城市轨道交通信号与通信系统基础知识填空题城市轨道交通信号系统通常包括两大部分，分别为联锁装置和列车自动运行控制系统。列车自动运行控制系统ATC包括ATO（列车自动驾驶）、ATP（列车自动超速防护）、ATS（列车自动监控系统）。信号机是由机柱、机构、托架、梯子、基础组成。（此一般指高柱信号机，若矮型信号机则无梯子。）机构是由透镜组（聚焦的作用）、灯座（安放灯泡）、灯泡（光源）、机箱（安装诸零件）、遮檐（避免其它光线射入）、背板（增大色灯信号与周围背景的亮度）等组成。透镜式信号机是指用信号的颜色和数目来组成的设备，并且采用光学材料的透镜组。通过色灯的显示，提供列车运营的条件，拥有一系列显示的设备称为信号机。信号机按高矮可分为高柱信号机与矮型信号机。信号机按作用的不同可分为：防护信号机、阻挡信号机、出段信号机、入段信号机、调车信号机。道岔区段设置的信号机称为防护信号机。

10、控制列车的进入与速度的设备称为信号。传送各种信息（图像、信息等）称为通信。 11、继电器是由电磁系统和接点系统组成。电磁系统是由线圈和铁芯组成，即输入系统。接点系统是由前接点和后接点组成，即输出系统。 12、转辙机的功能有：转换道岔、锁闭道岔、给出表示。 13、转辙机按用电性质，可分为直流电动转辙机和三相交流电动转辙机。 14、转辙机按道岔锁闭位置，可分为内锁闭和外锁闭。 15、转辙机按动力，可分为电动和液压。 16、50Hz微电子相敏轨道电路应用于车辆段内，其作用是接受来自轨道上列车占用的情况。 17、音频数字编码无绝缘轨道电路应用于正线上和试车线上，其作用是接受和发送各种信息。 18、轨道电路的作用是用来监督线路上是否有列车占用和向列车发送各种信息。 19、利用钢轨作回路所构成的电路称为轨道电路。 20、联锁是指信号、道岔、进路之间相互制约的关系。

工业以太网的构成及重要性能介绍

工业以太网的构成及重要性能介绍西门子就逐步地把以太网的概念引入到工业控制领域，到今天，西门子SCALANCE系列工业以太网交换机产品，已经在冶金、烟草、汽车、煤矿、造船、地铁、电力、风电、交通、石化、水处理等多个行业的多个项目中得到了成功的应用，产品线也日臻完善。工业以太网简介工业以太网是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网，SIMATIC NET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。企业内部互联网(Intranet)，外部互联网(Extranet)，以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。为用户带来的利益市场占有率高达80%，以太网毫无疑问是当今LAN(局域网)领域中首屈一指的网络。以太网优越的性能，为您的应用带来巨大的利益：通过简单的连接方式快速装配。通过不断的开发提供了持续的兼容性，因而保证了投资的安全。通过交换技术提供实际上没有限制的通讯性能。

各种各样联网应用，例如办公室环境和生产应用环境的联网。通过接入WAN(广域网)可实现公司之间的通讯，例如，ISDN 或Internet 的接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点，遍布世界各地，用于严酷的工业环境，包括有高强度电磁干扰的区域。工业以太网络的构成一个典型的工业以太网络环境，有以下三类网络器件：网络部件连接部件： FC快速连接插座 ELS(工业以太网电气交换机) ESM(工业以太网电气交换机) SM(工业以太网光纤交换机) MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质：普通双绞线，工业屏蔽双绞线和光纤 SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。 PG/PC上的工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。工业以太网重要性能为了应用于严酷的工业环境，确保工业应用的安全可靠，SIMATIC

以太网采用的通信协议

竭诚为您提供优质文档/双击可除以太网采用的通信协议篇一：以太网基础协议802.3介绍 802.3 802.3通常指以太网。一种网络协议。描述物理层和数据链路层的mac子层的实现方法，在多种物理媒体上以多种速率采用csma/cd访问方式，对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。 dixethernetV2标准与ieee的802.3标准只有很小的差别，因此可以将802.3局域网简称为“以太网”。严格说来，“以太网”应当是指符合dixethernetV2标准的局域网。早期的ieee802.3描述的物理媒体类型包括：10base2、10base5、10baseF、10baset和10broad36等；快速以太网的物理媒体类型包括：100baset、100baset4和100basex等。为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制llc(logicallinkcontrol)子层媒体接入控制mac(mediumaccesscontrol)子层。

与接入到传输媒体有关的内容都放在mac子层，而llc 子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对llc 子层来说都是透明的。由于tcp/ip体系经常使用的局域网是dixethernetV2而不是802.3标准中的几种局域网，因此现在802委员会制定的逻辑链路控制子层llc（即802.2标准）的作用已经不大了。很多厂商生产的网卡上就仅装有mac协议而没有llc协议。 mac子层的数据封装所包括的主要内容有：数据封装分为发送数据封装和接收数据封装两部分，包括成帧、编制和差错检测等功能。数据封装的过程：当llc子层请求发送数据帧时，发送数据封装部分开始按mac子层的帧格式组帧：（1）将一个前导码p和一个帧起始定界符sFd附加到帧头部分；（2）填上目的地址、源地址、计算出llc数据帧的字节数并填入长度字段len；（3）必要时将填充字符pad附加到llc数据帧后；（4）求出cRc校验码附加到帧校验码序列Fcs中；（5）将完成封装后的mac帧递交miac子层的发送介质访问管理部分以供发送；接收数据解封部分主要用于校验帧

以太网透明传输协议

以太网透明传输协议本文介绍以太网透明传输协议内容，让用户了解在串口转以太网协议上如何实现串口数据内容到以太网数据内容转化。 1.以太网透明传输的概念通信协议是一种分层结构的，根据ISO的7层模型通信协议分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。如果用户想通过卓岚ZLSN模块的以太网透明传输协议实现串口数据和以太网数据的转发，应用模型如图1所示。图1. 以太网透明传输演示图所谓以太网网络透明传输协议（简称为“以太网透传”）是指网络协议的应用层数据和串口协议的用户数据完全一致，不存在格式转化问题，形象地比喻为“透明传输”。比如网络数据应用层数据内容为字符“a”，那么串口协议的用户层数据也是“a”，用户电路板收到的数据也是字符“a”。 2.如何使用透明传输协议那么用户数据是如何从计算机传给用户串口板的呢？这首先需要了解网络协议和串口协议的区别。 1.网络（TCP/IP）协议分为以太网层、IP层、TCP或UDP层、用户数据层。以太网层表示了网络通信介质，例如光纤、无线、有线以太网线。IP层中的关键点是包含了IP地址，IP地址是每个网络设备的地址。TCP或者UDP层的关键点是端口，端口用于区分一个IP地址下的多个应用程序。用户数据层携带用户需要传输的数据。 2.相对而言串口协议，没有IP层和TCP层这两层。这里有两个问题： 1.串口协议如何弥补网络协议缺失的IP层和TCP层？实际上在ZLSN模块中已经保存了IP层、TCP层的关键点——IP地址和端口。每个ZLSN模块都具有一个可以设定的IP地址，同时也有一个TCP或者UDP的端口，这样计算机就可以通过这个“IP+端口”将网络数据发送给ZLSN模块。同样地ZLSN模块也保存了目的计算机的IP和端口，这样也可以将数据发送给计算机。联网模块内部保存的IP和端口解决了串口协议中没有IP和端口的问题。

列车维护以太网网络安全分析

列车维护以太网网络安全分析摘要：目前大多数的列车网络控制系统都配备了以太网维护网络。通过维护网络对网络控制系统中各子系统设备进行维护操作、数据自动下传，不但能做到集中维护，同时提高维护效率。但以太网的使用，也给列车网络控制系统带来了更多的安全风险。为此，本文对维护以太网的安全风险漏洞进行了相关分析测试，并提出了相关安全设计思路。关键词：列车网络系统；维护以太网；安全分析 1.介绍列车网络控制系统是以计算机控制及网络通信技术为核心的列车控制系统。通过MVB通信总线连接车辆所有相关子系统控制器，收集列车相关信息并将命令传送到各车厢，从而实现对全车的控制。该系统通常配备以太网维护网络，将大多甚至所有子系统设备维护接口连接到该网络，不但可以集中直接对车载各子系统进行维护，同时维护网配置车地无线设备，可将车载故障等数据入库后自动下载到地面服务器。但维护以太网及无线设备的引入给列车网络控制系统安全性也带来了风险。本文针对当前典型的维护以太网拓扑结构，进行了安全风险漏洞分析及测试，确认其风险点，并提出了基本的安全风险防护设计。控制通信以太网需要再此基础上进一步加强非法接入、恶意操作、通信端口堵塞、数据窃听拦截及记录等方面的安全设计。 2.维护以太网配置及说明典型6节编组的地铁列车以太网维护网络每节车厢设置1个以太网交换机，一列车共设置6个，采用总线型结构，贯穿整列车。头车采用3层网管型交换机，中间车采用2层非网管型交换机，主要连接列车网络控制系统设备及子系统主机，用于设备维护、车载数据的下载、专家系统数据和故障信息数据等传输至地面等。维护PC通过接入任一车的交换机，可对连接至该维护网的相关设备进行维护，包括数据下载、软件加载、设备配置等功能。车载无线AP与两头车交换机相连，车辆入库后可自动连接地面无线网络将TCMS故障等车载数据发送至地面服务器接收端。下图所示为典型车载维护网配置图。 3.当前维护以太网主要安全风险点基于维护以太网的架构设计及功能，车载维护网络的安全薄弱点主要在于网络边界的车地无线wifi传输部分，安全设计需考虑通过车地无线传输通道或地面服务器等对车载系统进行攻击干扰。另外，需同时注意在车载交换机的直连攻击。 4.安全设计根据系统架构及风险分析，在车载三层网管型交换机处：设置访问交换机的用户名密码；用户接口协议仅允许HTTPS；仅允许配置的IP设备对其访问。地面AP接收端设备配置为无线设备服务器端，对其进行了SSID及密码配置。SSID隐藏，密码采用16位数字加字符，密码设置有效期，禁用密码强度检测。加密类型WPA2，AES算法一小时更新一次。IP地址过滤、MAC地址过滤功能，仅允许网络内的IP地址及MAC地址设备连接。对车载无线AP设备禁用系统日志、Web网页访问功能，并配置网络防火墙

西门子以太网(S7协议)通讯

西门子以太网（S7协议）通讯一、概述西门子支持多种协议，包括DP协议，FMS协议，S7协议，当使用力控通过以太网S7协议访问设备时，需要安装西门子SIMATIC NET5.0的相应软件。二、硬件配置安装网卡 1、硬件安装：请参照西门子说明书，注意地址设置。 2、板卡软件设置：打开PG/PC界面，（“开始”菜单或“控制面板”中），点击INSTALL按钮，弹出Install/Remove Interface对话框，在Selection的选项中，选择相应的板卡，点击Install 安装。安装完成后，可在控制面板的系统项中检查是否有冲突。三、通讯配置运行SIMATIC NET PB soft s7中的COML S7，生成新的.TXT文件 1、在network type中选择TCP/IP 2、在name栏中，键入一个S7 连接名，此名代表一个PLC站点，比如testtcp。 3、在VFD栏中，键入REQ（或VFD）

4、在Remote Addr键入需要访问的PLC的IP地址，比如202.168.0.1。 5、Local TSAP键入1.00(缺省) 6、Remote TSAP为四位16进制数字，中间以“.”隔开。第二位数字表示远程站点的类型：2-OS, 1-PG,0-PS;第三位数字表示PLC的CPU的RACK号，第四位数字表示CPU的SLOT号,一般为：02.02。如下图： 7、在File菜单中，选择 Generate Binary DB As 生成二进制数据库。见下图：

四、网卡的配置重新进入PG/PC界面。选择相应的网卡为S7ONLINE (STEP 7) -→TCP/IP-→******方式。如下图：点击Properties弹出Propeities界面: 在SAPI S7 (Protocol)页中，点击Search,查找并选择在COML S7中生成的相应的 *.ldb文件。图形如下：

以太网通讯方式

1.1以太网通讯方式 1.PLC300/400-PLC300/400之间的通讯 1.1.两个PLC程序在一个文件中，清楚地知道两个PLC的型号，组态，建立以太网通讯1.1.1硬件组态打开SIMATIC Manager，根据我们系统的硬件组成，进行系统的硬件组态，如图1-1：插入2个S7300的站，进行硬件组态，如图1-2和图1-3：图1-1 分别组态2个系统的硬件模块：

图1-2 图1-3 设置CP343-1、CP343-IT模块的参数，建立一个以太网，其MPI、IP地址的设置步骤如下：●双击CP343-1一栏，显示如下界面：图1-4 ●单击Properties（属性），选择SetMAC address(同时复选IP地址)

图1-5 ●CP343-IT的属性设置步骤与上面CP343-1的设置方式完全相同。 ●组态完2套系统的硬件模块后，分别进行下载，然后点击Network Configration按钮，打开系统的网络组态窗口NetPro，选中CPU314，如下图：图1-6 ●5、在窗口的左下部分点击鼠标右键，插入一个新的网络链接，并设定链接类型为 ISO-on-TCP connection 或TCP connection或UDP connection 或ISO Transport connection，如下图：

图1-7 ●6、点击OK后，弹出链接属性窗口，使用该窗口的默认值，并根据该对话框右侧信息进行后面程序的块参数设定： ●7、再单击Properties（属性），设置TCP连接。

图1-9 ●当2套系统之间的链接建立完成后，用鼠标选中图标中的CPU，分别进行下载，如图示：图1-10 到此为止，系统的硬件组态和网络配置已经完成。 1.1.2软件编码 ●在第一个PLC的程序中，调用通讯模块，如图所示，在左边“libraries->SIMATIC->CP300”中，双击选择“FC5”，用于发送数据，如图所示：

SIMOTION 工业以太网通信入门要点

1．SIMOTION工业以太网网络介质西门子工业以太网网络通常使用的物理传输介质为屏蔽双绞线（FC TP）、工业屏蔽双绞线（ITP）和光纤。 1.1 屏蔽双绞线（Fast Connection Twist Pair） FC TP快速连接双绞线用于将DTE快速连接到工业以太网上，配合西门子FC TP RJ45接头使用，连接方式如图1所示：图1：FC TP电缆与TP RJ45接头将双绞线按照TP RJ45接头标示的颜色插入连接孔中，快捷、方便地将DTE设备连接到工业以太网上。使用FC双绞线从DTE到交换机最长通信距离为100米（DTE到DTE）。也可以使用普通RJ45接头，为了保证数据传输的可靠性，在无干扰情况下最长通信距离为5米。 RJ－45连接有两种连接方式，交叉连接（如图2所示）和直通连接（如图3所示）。交叉连接用于网卡之间的连接或集线器之间的连接；直通线用于网卡与集线器之间或网卡与交换机之间的连接。Siemens交换机由于采用了自适应技术，可以自动检测线序，故通过交换机可以选择任意一种电缆进行连接。图2 交叉线连接

图3 直通线连接 SIMOTION 带有RJ45接头，建议使用西门子FC TP和FC TP RJ45接头。 1.2 工业屏蔽双绞线（Industrial Twisted Pair）屏蔽双绞线如图4所示，它有白/蓝和白/橙两对双绞屏蔽线。外部包有屏蔽层和绝缘层，用于连接有ITP 端口的以太网设备。通过ITP电缆连接的两个设备的最远距离为100米。图4 ITP电缆结构图连接ITP电缆的连接头有两种，即9 针或15 针的Sub－D 接头，如图所示5、6：

解决以太网协议实时性的几种方案

解决以太网协议实时性的几种方案摘要以太网技术以其低成本、高速、高稳定性和高可靠性的优点，正逐渐向工业现场控制领域发展，但是由于以太网技术在工业现场通信方面不能满足实时性的要求，因此就诞生了许多实时以太网技术的解决方案。本文主要介绍现今比较流行的几种实时以太网协议，以及它们如何在工业以太网的基础上对协议进行改进，以满足工业现场对实时通信的要求。 1 概述在工业控制系统中，现场总线技术的发展使智能现场设备和自动化系统以全数字式、双向传输、多分支结果的通信控制网络相连，使工业控制系统向分散化、网络化和智能化发展。但是由于各类现场总线标准之间的不可兼容性无法实现统一，阻碍了现场总线技术的发展。另一方面，以太网技术作为垄断办公自动化领域的通信技术，以其通用性、低成本、高效率、高可靠性和高稳定性等诸多优势，得到了工控界越来越多的关注和认可。用以太网技术来实现从管理层到工业现场层的一致性通信，人们习惯上将应用到工业领域的以太网技术称为“工业以太网”。工业数据通信网络与信息网络不同,工业数据通信不仅要解决信号的互通和设备的互连,而且需要解决信息的互通问题,即信息的互相识别、互相理解和互可操作。所谓信号的互通,即两个需要互相通信的设备所采用的通信介质、信号类型、信号大小、信号的输入/输出匹配等参数，以及数据链路层协议符合同一标准,不同的设备能连接在同一网络上实现互连。如果仅仅实现设备互连,但没有统一的高层协议(如应用层协议),那么不同设备之间还是不能相互理解、识别彼此所传送的信息含义,就不能实现信息互通,也就不可能实现开放系统之间的互可操作。互可操作性是指连接到同一网络上、不同厂家的设备之间，通过统一应用层协议进行通信与互用,性能类似的设备可以实现互换。这是工业数据通信网络区别于一般IT网络的重要特点。对工业控制来说，还有一个很重要的区别就是实时性。实时性的一个重要标志就是时间的确定性，通信时数据传输时间不是随机的，而是可事先确定的。一个事件发生后，系统在一个可准确预见的时间范围内做出反应。反应速度由被控制过程来决定。对于高传动性的系统，实时性的要求就要更高了。虽然以太网具有比现场总线高许多的传输速率，但是却不能保证实现控制设备间的实时通信。这主要是因为标准的以太网协议是以CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access／Collision Detection，载波*多路访问/冲突检测）技术为基础的，网络上的各工作站对总线进行“*”以确认总线是否空闲。如果空闲,它们就开始发送数据。如果两个工作站同时试图发送数据,冲突就产生了。在这种情况下,访问机制首先确保工作站停止传输数据，而后根据预定义的随机选择算法,工作站再次尝试发送数据。这个过程一直重复直至冲突消失。上述机制保证了数据的安全发送，可是从确定性行为的角度来看,这却是一个很大的障碍。它允许数据传输时间可被任意推迟，也就不能实现数据的实时通信。要想使以太网技术在不改变其现有标准的前提下更好地应用到工控领域，就要找到一种解决方案来解决这个问题。为此，各大公司开始研究基于以太网的通信的实时性问题，并各自提出了不同的解决方案。有些成果已得到了工业现场标准委员会的认可，并写入新的标准中。下面就介绍几种解决方案，看他们是如何保证通信实时性的。 2 几种解决方案分析 2.1 Ethernet Powerlink 这个方案是由奥地利贝加莱公司提出的Ethernet Powerlink所采用的解决方法。Ethernet Powerlink 是以快速以太网为基础开发出来的实时工业以太网协议。贝加莱公司的目标是在快速以太网的基础上，创建一个高速的、实时的、确定性的网络环境。利用高速循环数据交换，使抖动降到很小(小于1 μs),同时在不影响循环通信的情况下处理非循环的数据。而且，I/O与驱动数据能够在相互之间以及与PCC系统间完成同步传输。因为是完全建立在标准快速以太网之上，所以Ethernet Powerlink完全符合标准的拓扑结构和物理特性，且能够与IT技术无缝连接，传输速率为100 Mbps，最小循环周期为200 μs。使用带RJ45插头的标准双绞线电缆(超五类电缆)。网络拓扑支持星型、树型和菊花链型结构，单个网段最多可以连接240个实时站点。由于有实时性的要求，因此不允许使用交换机，只能使用集线器作为连接设备。 2.1.1 Ethernet Powerlink的报文帧格式

SIMOTION 工业以太网通信入门

1．S I M O T I O N工业以太网网络介质西门子工业以太网网络通常使用的物理传输介质为屏蔽双绞线（FCTP）、工业屏蔽双绞线（ITP）和光纤。 1.1屏蔽双绞线（FastConnectionTwistPair） FCTP快速连接双绞线用于将DTE快速连接到工业以太网上，配合西门子FCTPRJ45接头使用，连接方式如图1所示：图1：FCTP电缆与TPRJ45接头将双绞线按照TPRJ45接头标示的颜色插入连接孔中，快捷、方便地将DTE设备连接到工业以太网上。使用FC双绞线从DTE到交换机最长通信距离为100米（DTE到DTE）。也可以使用普通RJ45接头，为了保证数据传输的可靠性，在无干扰情况下最长通信距离为5米。 RJ－45连接有两种连接方式，交叉连接（如图2所示）和直通连接（如图3所示）。交叉连接用于网卡之间的连接或集线器之间的连接；直通线用于网卡与集线器之间或网卡与交换机之间的连接。Siemens交换机由于采用了自适应技术，可以自动检测线序，故通过交换机可以选择任意一种电缆进行连接。图2交叉线连接

图3直通线连接 SIMOTION带有RJ45接头，建议使用西门子FCTP和FCTPRJ45接头。 1.2工业屏蔽双绞线（IndustrialTwistedPair）屏蔽双绞线如图4所示，它有白/蓝和白/橙两对双绞屏蔽线。外部包有屏蔽层和绝缘层，用于连接有ITP 端口的以太网设备。通过ITP电缆连接的两个设备的最远距离为100米。图4ITP电缆结构图连接ITP电缆的连接头有两种，即9针或15针的Sub－D接头，如图所示5、6：

????? 图5Sub－D9针接头????????????????????????????????????????????????图6Sub－D15针接头使用Sub－D接头进行连接的网络连接牢固，不易松动。其连线方法及9/15接头的转换可以查阅西门子手册。同样ITP电缆也会有交叉连接的情况，可以直接定购ITPXP标准电缆。 SIMOTION只有RJ45以太网接口，通常不使用工业双绞线ITP。 1.3光纤按光在光纤中的传输模式不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。光纤技术只允许点对点的连接，即一个发送装置只对应一个接收装置。因而两个站点之间需要有发送和接收两根光纤进行连接。所有SIMATICNET标准的光缆都是两根光纤。光纤的连接头有很多种如图7所示：