组态王与欧姆龙PLC通讯（HostLink协议与以太网协议）
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北京亚控科技发展有限公司
2010年3月
目录
1. OMRON PLC系列划分如下(具体以OMRON相关资料为准) (1)
2. 组态王与欧姆龙PLC现有的几种通讯方式 (1)
3. CX-Programmer编程软件与PLC的连接 (2)
4. 欧姆龙HostLink协议通讯 (5)
5. 以太网通讯 (10)
6. 附录 (19)
1. OMRON PLC系列划分如下(具体以OMRON相关资料为准)
●C系列：C2000H、C200H、C200HE、C200HE-Z、C200HG、C200HE-Z、C200HS、C200HX、C200HX-Z、C1000H、C**H、C**K、C**P、CQM1、C500、CPM1（CPM1A/CPM2*）；
●CJ系列：CJ1G、CJ1H、CJ1G-H、CJ1H-H、CP1H、CP1L、CP1E、CH1H-X；
●CS系列：CS1G、CS1JH；
●CV系列：CVM1、CVM1-V2、CV500、CV1000、CV2000。
2. 组态王与欧姆龙PLC现有的几种通讯方式
（1）欧姆龙HostLink协议
组态王支持与欧姆龙PLC通过串口RS232进行通讯。该驱动支持的硬件包括C系列、CS1系列、CJ1系列、CV系列，支持的协议为欧姆龙HostLink协议(包括C-mode 指令和FINS指令)。
（2）以太网协议
包括以太网（UDP）和以太网（TCP）两种方式，UDP方式通讯速度较快，TCP方式通讯比较稳定。
（3）欧姆龙PLC Controller Link EventMemory
组态王支持与支持与欧姆龙公司的所有支持Controller Link协议，并采用EventMemory方式的PLC的通讯。本协议采用PCI板卡通讯，使用您的计算机中的PCI 板卡插槽。
（4）欧姆龙Controller Link Fins_PLC
组态王支持与欧姆龙公司采用Controller Link Fins协议的PLC进行通讯。
支持协议：专有协议。
支持硬件型号：C系列、CS\CJ系列、CV系列。
驱动运行需涉及的其他软件的支持：FinsGateway 2003
本文档只介绍组态王通过HostLink协议和以太网协议与欧姆龙PLC的通讯设置，连接的设备型号是CS1G-H，CPU42H，以太网模块型号是CS1W-ETN21。
3. CX-Programmer编程软件与PLC的连接
Toolbus连接方式能保证编程软件与PLC建立连接，不管之前这个PLC里面的参数怎样设置，因此我们先用这种方式使编程软件跟PLC建立连接，读取PLC的参数设置。
本文档中提到的编程软件是CX-programmer5.0。
（1）打开编程软件
在“开始”---“程序”---“OMRON”---“CX-Programmer”选择“CX-Programmer”单击打开编程软件（如图3-1）。
图3-1
（2）新建工程以Toolbus网络类型连接PLC
PLC默认的连接类型就是Toolbus，首先将CPU 上面的拨码5拨到ON的位置（拨码的具体含义见附录）。
第一次连接PLC可以直接选择“PLC”---“自动在线”---“选择一个串口”，在弹出的窗口里选择电脑与PLC连接的串口（默认为com1）。然后再单击“自动在线”菜单，编程软件会自动搜索网络中的PLC并且连接。
另一种方式可以点击编程软件的新建菜单，弹出如图3-2所示窗口，选择设备类型CS1G-H及网络类型Toolbus。
图3-2
单击“设定”按钮，弹出如图3-3所示窗口，“网络”这里不用设置，Host Link单元号是灰的不可设置状态。
图3-3
“驱动器”这里选择连接端口并把“自动检测波特率”打钩，软件会自动检查PLC 设备（如图3-4）。
图3-4
设置好以后确定退出，点击“在线工作”，编程软件就可以连接到PLC。
（3）读取PLC的参数设置
双击左边树形菜单的“设置”（如图3-5），打开的“PLC设定”对话框，选择“选项”---“从PLC传送”菜单，可以把PLC的设置参数读上来，打开“选择上位机链接端口”页，如图3-6，可以查看PLC参数设置。
图3-5
图3-6
4. 欧姆龙HostLink协议通讯
组态王与PLC通过HostLink协议通讯，PLC的网络类型不能用Toolbus，一定要设置为SYSMAC WAY网络类型，使用SYSMAC WAY网络类型与PLC通讯的设置步骤与Toolbus类似。
（1）新建工程以SYSMAC WAY网络类型连接PLC
第一步：
把CPU模块的拨码开关的5拨到OFF位置，当使用SYSMAC WAY网络类型时，CPU模块的拨码开关的5一定要拨到OFF的位置，否则编程软件与PLC通讯不上。
第二步：
新建工程，在网络类型里选择SYSMAC WAY（如图4-1），或者在原工程里，离线状态，双击“新PLC1[CS1G-H]离线”（如图4-2），也可以弹出图4-1的对话框直接更改。
图4-1
图4-2
然后单击“设定”按钮，弹出图4-3窗口，在“网络”页，设置Host Link单元号（默认为0），Host Link单元号可以通过上面介绍的方法从PLC读取上来，这里一定要跟PLC原来设置的单元号一样，否则编程软件与PLC通讯不上。设置完成后，确定退出，单击“在线工作”菜单，编程软件与PLC建立连接。
图4-3
（2）设置PLC参数
组态王跟PLC通讯需要设置设备地址及通讯参数（如波特率、数据位、停止位、奇偶校验）等，设备地址即对应为欧姆龙PLC的Host Link单元号，在用SYSMAC WAY 网络类型通讯时，Host Link单元号是有意义的。
下面介绍怎样设置PLC的通讯参数，具体操作如下：
第一步：
新建工程，CX-Programmer编程软件与PLC建立连接，把 PLC的操作模式改成编程模式（如图4-4）。
图4-4
第二步：
双击左边树形菜单的“设置”（如图4-5），打开如图4-6的“PLC设定”对话框，选择“选择上位机链接端口”页，在这里可以更改单元号及通讯参数。
图4-5
图4-6
将参数设置好以后，单击“选项”---“传送到PLC”，如图4-7，图4-8所示，确定后，就将参数下载到PLC里了，之后可以按照上面介绍的SYSMAC WAY的连接方式跟PLC在线，看参数设置是否成功。
图4-7
图4-8
组态王按照上面的通讯参数和单元号进行设置，就可以用组态王与PLC通过HostLink协议通讯了。
如果在连接PLC过程中出现下图4-9的错误，这时是在停止/程序模式，PLC错误
清除不掉，需要把PLC切换到运行模式，然后再清除错误。
图4-9
5. 以太网通讯
（1）PLC配置
使用ETN21模块实现与CX-Programmer软件进行通讯，按如下步骤进行设置：1）第一步：
例如：电脑网卡的IP地址:172.16.1.33。
设置CJ1W/CS1W-ETN21模块的IP地址，在以太网模块上有NODE号设置拨码，如下图所示，
图5-1
上图中设置模块的NODE号为1，是由下面的公式计算出来的，
NODE=0×161 +1 ×160=1
如果想把PLC的IP地址设置为17，那么把0×161拨到1，把160的拨码拨到1，这样NODE=1×161 +1 ×160=17
2）第二步：
CX-Programmer软件通过串口方式和PLC连接在线，PLC切换到编程模式，双击IO 表和单元设置，选项--创建，在机架中出现以太网单元模块，图5-2。
图5-2
双击以太网单元（或者右键菜单-单元设置），出现单元设置，设置模块的IP地址是172.16.1.17，子网掩码为255.255.255.0，点击“选项”---“传送到PLC” (PC到单元)，图5-3。
图5-3
3）第三步：
CX-Programmer软件新建工程，网络类型选择Ethernet方式（经验证选择TCP也可以），点击设定。
图5-4
在驱动菜单中设置IP地址。
图5-5 网络菜单中设置网络号00(默认)，节点号17。
图5-6
4）CX-Programmer软件点击在线，看是否可以连接，能通上就说明设置成功，通讯完成。
注：如果PC跟PLC不通过交换机连接，需要使用交叉网线。
（2）数据监视
编程软件与PLC在线连接，双击“内存”图标，弹出图5-7窗口，
图5-7
选择需要监视的寄存器类型，双击，打开监视画面，这时在菜单中会自动增加“在线”菜单，选择“在线”---“监视”菜单，即可查看当前各寄存器区的数据，如图5-8、5-9。
图5-8
图5-9
可以通过“视图”---“显示”菜单，实现显示方式（如：十进制、十六进制、二进制等）的切换。
图5-10
（3）以太网协议设备地址及通讯参数定义
设备地址格式：目的IP 地址:目的节点.源节点（#.#.#.#:#.#） 或 目的IP 地址:目的节点.源节点:打包长度:网络延时（#.#.#.#:#.#:#:#）
目的IP 地址 PLC 设备的IP 地址
目的节点 (即以太网模块的Node Number)与PLC 目的IP 地址的最后一个数相同
源节点 与本机IP 地址的最后一个数相同。 打包长度 按通道号打包，默认长度100 网络延时
单位ms，默认3000
PLC 的以太网模块的单元号（Unit Number ）按出场设定为0。
例如：PLC 设备的IP 地址为192.168.1.34，运行组态王机器上的IP 地址（PC 机IP
地址）为：192.168.1.225，那么目的节点就为：34，源节点就为225，所以设备地址就为192.168.1.34:34.225。
如果需要将打包长度改为160，网络延时设置为5s，那么设备地址为，192.168.1.34:34.225:160:5000。
说明：
1）对于所有的离散变量，定义格式为：寄存器＋数据地址＋，＋位号，位号范围为0-15。
例如：寄存器名：CIO，变量类型为：I/O离散，寄存器格式：CIO10，8，数据类型：BIT
2）对于EM寄存器，EM#，#的前一个#表示EM的块号，后一个#是数据地址。例如寄存器名为EM1，2，表示第1块EM的1号地址。
3）对于AR辅助寄存器，地址范围为0-447的通道号是只能读不能写的，而从448-9999范围的是可读写的。
4）对于STR寄存器，该寄存器是操作DM区的字符串类型的，定义为STR#，#，前一个#表示起始地址，后一个#是字符串长度（1-128），支持汉字输入、输出，最多读0-63个汉字。
5）特殊寄存器说明
C系列中不能定义HR和CIO寄存器，CV系列中不能定义HR、LR和WR寄存器，其他系列中不能定义LR寄存器。
（4）注意事项：
1、定义变量前请首先确认PLC设备所包含存储区的地址范围，避免定义超过范围的寄存器变量，否则会引起数据读取错误，影响正常范围内数据的读取。
a、确认定义的通道在PLC存储区的范围之内。
b、避免在边界地址中定义长字节数据类型，例如LONG、LONGBCD、FLOAT。因为这些类型占用4个字节，而PLC的基本存储单元为2字节的字，组态王的读取的数据范围已经超过了PLC的实际范围。例如，CJ1系列PLC的AR存储区范围是0-959，而用组态王定义了AR959，数据类型为LONG，实际的操作地址为959和960，已经超过了PLC 存储区范围，会造成读写数据错误
2、虽然所有寄存器都是读写型，但需要具体参考PLC使用说明，或者看PLC监视内存区，若监视区为灰色，则表示不可写，只读。上位机写数据的效果是：上位机保持一段写到PLC中的数据，随即读回PLC中真正的值。
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
工业以太网通信协议研究及应用 发表时间：2018-04-24T14:54:01.377Z 来源：《防护工程》2017年第36期作者：林立胜 [导读] Modbus/TCP是用于控制和管理自动化设备的Modbus系列通讯协议的派生产品。 南京富岛软件公司 210032 摘要：在绝大多数工业控制通信方面都是采用现场总线技术方式来实现的。但长期以来现场总线种类繁多、同时又没有统一标准而导致互不兼容，使得系统集成和信息集成面临着巨大挑战，所以引入了应用广泛、高速率、低成本的以太网技术。但以太网的可靠性和实时性比较差，难以适应工业控制的要求，故相关组织对以太网进行了一些扩展，称为工业以太网。随着工业4.0的发展，相信工业以太网技术将越来越重要。本文就常见工业以太网通信协议简介及应用作出阐述。 关键词：现场总线技术、工业以太网、EtherCat、Ethernet/IP、ProfiNet、Modbus/TCP、Ethernet/PowerLink、MechatroLink 1常见工业以太网通信协议 1.1、Modbus/TCP Modbus/TCP是用于控制和管理自动化设备的Modbus系列通讯协议的派生产品。 由此可见，它覆盖了使用TCP/IP协议的Intranet企业内部网和Internet互联网环境中Modbus报文的用途。 该协议的最常见用途是为例如I/O、PLC模块以及连接其它简单域总线或I/O模块的网关服务的。 Modbus/TCP协议是作为一种实际的自动化标准发行的。既然Modbus已经广为人知，该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。 然而该规范力图阐明Modbus中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值，哪些部分是Modbus作为可编程的协议交替用于PLC的多余部分。 Modbus/TCP 在美国比较流行，它由两部分组成，即IDA分散式控制系统的结构与Modbus/TCP 的信息结构的结合。Modbus/TCP定义了一个简单的开放式又广泛应用的传输协议网络用于主从通讯方式。 1.2.、Ethernet/IP Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议，这里的IP表示Industrial-Protocal。 它建立在标准UDP/IP与TCP/IP协议之上，利用固定的以太网硬件和软件，为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议。Ethernet/IP是在应用层提高了以太网的实时性。 1.3、EnterCat EtherCat以太网控制自动化技术是一个以Ethernet以太网为基础的开放架构的现场总线系统。 EtherCat名称中的Cat为Control Automation Technology控制自动化技术首字母的缩写，最初由德国倍福自动化有限公司BeckhoffAutomationGmbH研发。 EtherCat为拓扑的灵活性和系统的实时性能树立了新的标准，同时它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。EtherCAT的特点还包括可选线缆冗余、功能性安全协议(SIL3)和高精度设备同步。 EtherCat通过协议内部的优先权机制可区别传输数据的优先权(Process Data)，组态数据或参数的传输是在一个确定的时间段中通过一个专用的服务通道进行(Acyclic Data)，EtherCat操作系统的以太网功能与传输的IP协议兼容。 EtherCat设备分从站和主站，从站一般是伺服驱动器、IO模块、板卡、网关等等，主站通常是运动控制器等。 1.4、Ethernet/PowerLink 鉴于以太网的蓬勃发展和CanOpen在自动化领域的广阔应用基础，Ethernet/PowerLink融合了这两项技术的优缺点，既拥有Ethernet 的开放性、高速接口，又参考了CanOpen在工业领域良好的PDO和SDO数据定义； 在某种意义上说Ethernet/PowerLink就是Ethernet上的CanOpen，在物理层、数据链路层使用了Ethernet介质，而应用层则保留了原有的PDO和SDO对象字典的结构。 Ethernet/PowerLink主攻方面是同步驱动和特殊设备的驱动要求。 1.5、MechatroLink MechatroLink是一个用在工业自动化的开放式通讯协定，最早由安川电机开发，现在则由MechatroLink协会Mechatrolink Members Association维护。 MechatroLink协议分为两种： MechatroLink-III，定义传送接口为以太网的通讯协定架构，速度最快为100Mbit/s，允许最多62个从站。 MechatroLink-II，定义传送接口为RS-485的通讯协定架构，速度最快为10Mbit/s，允许最多30个从站； MechatroLink的目标领域主要是以运动控制为中心的现场网络，可连接的设备包括CNC、PLC、PC卡、运动控制器、变频器、外围图像处理设备、伺服驱动器、外围IO设备等。 MechatroLink协会的主要成员基本上都是日本的自动控制厂商，包括欧姆龙、横河电机、安川电机等。 1.6、ProfiNet ProfiNet由西门子主导的Profibus国际组织ProfiBus International-PI推出，是基于工业以太网技术的自动化总线标准。 作为一项战略性的技术创新，ProfiNet为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，涵括了例如运动控制、实时以太网、网络安全、分布式自动化以及故障安全等当前自动化领域的热点话题； 作为跨供应商的技术，ProfiNet可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线如ProfiBus技术，保护现有投资。 ProfiNet是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为运动控制、分布式自动化、网络安装、实时通信、IT 标准和信息安全、故障安全、过程自动化和分布式现场设备。
通用低压电器篇 孙凡金(1977 ),男,副教授,博士,研究方向为网络控制系统。 Profi net 工业以太网实时通信协议分析 孙凡金,!刘彦呈,!潘新祥 (大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连!116026) 摘!要:在分析P ro fi net 关键技术组成的基础上,对其实时性优化技术进行了综述,并通过分析通信连接的建立及维护,实时协议的组成及通信策略,以及RT 与I RT 的通信技术与实现方法,从整体上研究了P rofi net 实时性优化的协议组成及基本特性,对设计与优化基于Profi net 工业以太网的自动化系统具有一定借鉴。 关键词:Prof i ne t ;实时性;通信连接;同步 中图分类号:T P 393.04!文献标识码:A !文章编号:1001 5531(2008)21 0030 04 The Anal ysis of the Real T i m e Co mmun icati on Protocol i n Profinet !!! SU N Fanji n ,!LIU Yancheng,!PAN X i n x iang (Schoo l ofM arine Eng i n eeri n g ,Da lian M ariti m e Un iversity ,Da lian 116026,Ch i n a) !!Abstract :Based on the analysis o f P ro fi net ?s key techno l ogy ?s constituti on ,its rea l ti m e opti m iza tion tech no l ogy w as survey ed .By ana l yz i ng t he buil d and m ai n tenance of co mmun ica ti on connect ,rea l ti m e protoco l ?s con stituti on and communicati on stra tegy ,RT and I RT ?s communicati on techno logy and rea liza ti onm e t hod ,t he protoco l constit ution and basi c character i stics for P ro fine t rea l ti m e opti m i zati on w ere st udied ,wh ich can be re ference f o r de si gn i ng and opti m izi ng autom ati c system based on Profi net . K ey words :Profi n et ;real ti m e ;co mmun icati on connect ;synch ronous 刘彦呈(1963 ),男,教授,博士生导师,研究方向为工业监控网络。潘新祥(1964 ),男,教授,从事船舶网络化监控技术的研究。 0!引!言 Profinet 是国际组织P NO (Pro fi b us N ati o na l O rganizati o n)提出的用于工业自动化的实时以太网标准[1,2] 。为支持不同工业级应用,Profi n et 提 供了集成式Profinet I O 和分布式自动化中创建模块化设备系统的Pro fi n et CBA [3] 。Profinet I O 对分布式I/O 使用实时通信(RT)和同步实时通信(I R T)协议。RT 通信时钟周期可达10m s 量级,适用于工厂自动化的分布式I/O 系统。I RT 通信时钟周期可达1m s 量级,适用于运动控制系统[4,5]。Profinet CB A 使用TCP /I P 和RT 两种基于组件的通信方式。它允许时钟周期由TCP 协议的100m s 量级降至RT 的10m s 量级,从而更适用于PLC 之间的通信。本文通过分析Profinet 实时性协议的组成,对其通信连接建立及管理、实 时同步机制、等时同步实现方法及关键技术进行 了深入分析,阐述了Profi n et 实时通信解决方案实现方法。 1!Pro fi net 协议架构 传统的以太网使用CS MA /CD (带有冲突监测的载波监听多路访问)协议实现介质访问控制,虽然工业以太网可使用标准的通信协议(如TCP /I P 或UDP /I P)来提高其实时性,但数据包的传输时延很大程度上依赖网络负载而不能预先确定,因此标准协议通信过程中会产生帧过载现象,这即加大传输时延及处理器计算时间,从而延长发送周期,严重影响网络的实时性。为此,Profi net 通过对发送器和接收器的通信栈进行实时性优化,可保证同一网络中不同站点可在一个确定时段内完成时间要求严苛的数据传输。Profine t 30
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：
工业以太网--接口定义 (方垒2005.1.4) 目的： 为了节约时间，将工业以太网协议开发与应用开发并行进行，我们通过“接口定义讨论稿”――>“讨论”――>“接口定义”正式版的方式来预先定义“应用开发”使用“工业以太网协议”的方式。该接口定义直接关系到应用开发和协议开发双方后期工作是否能顺利进行，所以请相关人员务必重视，详细考虑以下接口，最终确定的接口应该是：即能够满足应用开发需求，对于协议开发方又是简洁可实现的。 接口定义： 支持基于报文的节点间任意点对点通讯以及广播通讯方式，每个数据包必须在以太网物理帧的限定之内，即1500字节： 物理帧：6 ＋ 6 ＋2 ＋[46－1500] ＋4CRC 字节 对应：目的地址＋源地址＋类型＋数据区＋32bit校验和 提供C语言编写的接收、发送API接口，该接口是： ◆非面向连接的 ◆非阻塞的 ◆支持类似UDP的“端口”的概念。且多个进程可同时操作工业以太网接口。 接口原形如下： #ifndef IEAPI_H #define IEAPI_H /*应用层使用的消息包头， 与HS2000CAS、MACSx消息结构兼容， 例如：10号站的B机端口20要从系统网发送1000字节长的消息给1号站A、B两机端口21，则消息格式如下： int Length ＝1000。 BYTE Type ＝4; BYTE Protocol ＝xx; BYTE SID ＝10; BYTE SIDEXT ＝00000010B; BYTE DID ＝1;
BYTE DIDEXT ＝00000011B(即3); BYTE Reserved[4] ＝{0,0,0,0}; BYTE srcPort = 20; BYTE dstPort =21; */ #define TYPE_CMD 0/*工业以太网协议控制通道*/ #define TYPE_RNET 3/*备份网*/ #define TYPE_SNET 4/*系统网*/ #define INDEX_SNETA 0/*系统网A*/ #define INDEX_SNETB 1/*系统网B*/ #define INDEX_RNET 2/*备份网*/ typedef struct s_MsgHead{ unsigned long Length; /*纯数据的长度，注意，不包括该头的长度16字节，只是后面数据部分的长度。*/ unsigned char Type; /*消息类型，3：备份网，4：系统网*/ unsigned char Protocol;/*协议号*/ unsigned char SID;/*源节站号，*/ unsigned char SIDEXT;/*源节子站号，*/ unsigned char DID;/*目的站号，比如：10号站A或B机，都填10，注意：DID = 0表示广播，网上所有节点都接收该报文*/ unsigned char DIDEXT;/*目的子站号，比如：10号站A机，则填00000001B，B机则填00000010B，AB机则填00000011B*/ unsigned char Reserved[4];/*保留*/ unsigned char srcPort;//源端口 unsigned char dstPort;//目的端口 }MsgHead; /*应用层消息结构*/ typedef struct s_Msg{ MsgHead Head;/*应用层使用的消息包头，与HS2000CAS、MACSx消息结构兼容*/ unsigned char Data[1514-14-8-sizeof(MsgHead)=1476];/*应用层使用的消息数据区*/ }Msg; /* 功能描述：初始化工业以太网协议，并设置本机节点号， 输入说明：nodeID定义，共8bit，最高bit：0表示A机、1表示B机，低位的6bits：站号， 例如： 10号站A机，则：nodeID＝00001010B ＝0 ＋10 ＝10 10号站B机，则：nodeID＝10001010B ＝128 ＋10 ＝138 输出说明：返回true：设置成功，false：设置失败 */
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
各种工业以太网的区别其实就是协议的区别，其中最主要的还是应用层协议的区别。 都是以太网通讯，只是每个公司的叫法不一样，西门子用PROFINET、AB用Ethernet IP、施耐德的MODBUS TCP/IP。取个例子，以太网就像高速公路，Ethernet/IP、Profinet、Modbus TCP/IP分别像高速公路上的宝马、奔驰、奥迪车，都可以从一个城市把物品运送到另一城市。但是每个车上安装的零件无法和另一车上的零件进行更换。EtherCAT（以太网控制自动化技术）是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，EterCAT名称中的CAT 为ControlAutomation Technology（控制自动化技术）首字母的缩写。最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研发。EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准，同时，它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。EtherCAT的特点还包括高精度设备同步，可选线缆冗余，和功能性安全协议(SIL3)。Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议。它建立在标准UDP/IP与TCP/IP协议之上，利用固定的以太网硬件和软件，为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议西蒙公司开发 Ethernt/IP属于ODVA组织，Rockwell只是其中一个推广力度比较大的公司而已。施耐德也是ODVA组织的成员，施耐德所有PLC都可以支持Ethernt/IP协议。Ethernt/IP协议是十大总线之一，和Controlnet、Devicenet一起称为CIP总线。可以实现协议间路由，但是需要Rslinx软件进行配置。通讯时需要设置RPI参数，没有任何客户端的反馈信息，因此不管现场客户端是否收到数据，数据一致由服务器不断的发，缺少相应的检测。PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。 MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。显而易见，它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS 报文的用途。协议的最通用用途是为诸如PLC’s，I/O模块，以及连接其它简单域总线或I/O模块的网关服务的。 MODBUS/TCP协议是作为一种（实际的）自动化标准发行的。既然MODBUS已经广为人知，该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。然而，本规范力图阐明MODBUS中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值，哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC’s的“多余部分”。 它通过将配套报文类型“一致性等级”，区别那些普遍适用的和可选的，特别是那些适用于特殊设备如PLC’s 的报文。 Modbus TCP/IP由Modbus IDA组织提出，有施耐德旗下的Modicon公司主推，在目前施耐德所有PLC产品中都支持，同时也支持Ethernet/IP协议，Modbus TCP/IP是免费的、全开放协议，可以用VB等高级编程语言调用winsock控件即可实现与PLC的数据通讯，因此，很多产品都支持该协议。同时利用该协议进行通讯时，可以得到客户端的数据校验返回，因此可靠性和安全性较高，当然牺牲了数据量。 POWERLINK=CANopen+Ethernet 鉴于以太网的蓬勃发展和CANopen在自动化领域里的广阔应用基础，EthernetPOWERLINK 融合了这两项技术的优点和缺点，即拥有了Ethernet的高速、开放性接口，以及CANopen在工业领域良好的SDO 和PDO 数据定义，在某种意义上说POWERLINK就是Ethernet 上的CANopen，物理层、数据链路层使用了Ethernet介质，而应用层则保留了原有的SDO和PDO对象字典的结构 虽然这些工业以太网都是国际标准，但是指的是IEC 61784里的标准，但是这些工业以太网不都是标准的以太网。即这些工业以太网并不都是符合IEEE802.3U的标准，这当中只有Modbus-TCP和EtherNet/IP是符合IEEE802.3U 的，只有符合IEEE802.3U标准的，才能与IT和以太网将来的发展相兼容。而不符合IEEE802.3U标准的，基本上可以讲不是以太网，它们都对以太网进行了修改，或者是硬件或者是软件，已经不是以太网了。 a. Modbus TCP和EtherNet/IP的区别主要是应用层不相同，ModbusTCP的应用层采用Modbus协议，而EtherNet/IP采用CIP协议，这两种工业以太网的数据链路层采用的是CSMA/CD，因此是标准的以太网，另外，这两种工业以太网的网络层和传输层采用TCP/IP协议族。还有一个区别是，Modbus协议中迄今没有协议来完成功能安全、高精度同步和运功控制等，而EtherNet/IP有CIPSafety、CIP Sync和CIP Motion来完成上述功能， ------来源网络，仅供参考
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。
Application Note No: H- Rx3i以太网接口模块之间的通信实例（EGD协议）TABLE OF CONTENTS TABLE OF CONTENTS (1) REVISION HISTORY (1) 设备清单 (2) 硬件: (2) 软件: (2) 实验描述 (3) 功能说明： (3) 配置临时IP地址： (3) 配置以太网接口模块 (4) 配置EGD (5) 配置EGD接收和发送 (6) 参考资料: (8) REVISION HISTORY
设备清单 硬件: ?PACSystem RX3i, IC695CPU310 ?IC694ETM001 ?Laptop PC 软件: ?Proficy Machine Edition
实验描述 功能说明： 在本实验中，我们将演示两个Rx3i以太网接口模块之间通信的基本步骤。在应用层，我们采用EGD（Ethernet Global Data）协议，如下图所示。 本实验中采用的以太网接口模块为IC695ETM001（以下简称ETM001）。实验中采用的两台Rx3i PLC，以下简称为PLC 1和PLC 2。 实验主要包括以下步骤： 1.配置临时IP地址 2.配置以太网接口模块 3.配置EGD 4.配置EGD接受和发送 配置临时IP地址： 为了建立同编程器之间的初始通信，首先需要给PLC分配一个临时IP地址。当连接建立以后，实际IP地址可以通过编程器下载到ETM001。本实验中，PC 的IP地址和掩码分别为: 10.0.0.1, 255.255.255.0。 步骤如下：右键单击target名称，选择offline commands，然后选择Set Temporary IP Address。在Set Temporary IP Address对话框中，参照模块上的标识正确的填写MAC Address，并选择适当的临时IP地址。在本实验中，PLC-1的
工业以太网的常见协议 摘要: 1 Modbus TCP/IP 该协议由施耐德公司推出，以一种非常简单的方式将Modbus 帧嵌入到TCP 帧中，使Modbus 与以太网和TCP/IP 结合，成为Modbus TCP/IP。这是一种面向连接的方式，每一个呼叫都要求一个应答，这种呼叫/应答... 1 Modbus TCP/IP 该协议由施耐德公司推出，以一种非常简单的方式将Modbus 帧嵌入到TCP 帧中，使Modbus 与以太网和TCP/IP 结合，成为Modbus TCP/IP。这是一种面向连接的方式，每一个呼叫都要求一个应答，这种呼叫/应答的机制与Modbus 的主/从机制一致，但通过工业以太网交换技术大大提高了确定性， 改善了一主多从轮询机制上的制约。 2 Profinet Profinet 由Siemens 开发并由Profibus International 支持，目前它有3 个版本，第一个版本定义了基于TCP/UDP/IP 的自动化组件。采用标准TCP/IP+ 以太网作为连接介质，采用标准TCP/IP 协议加上应用层的RPC/DCOM 来完成节点之间的通信和网络寻址。它可以同时挂接传统Profibus 系统和新型 的智能现场设备。现有的Profibus 网段可以通过一个代理设备(proxy)连接到Profinet 网络当中，使整套Profibus 设备和协议能够原封不动地在Profinet 中使用。传统的Profibus 设备可通过代理与Profinet 上面的COM 对象进行通 信，并通过OLE 自动化接口实现COM 对象之间的调用。它将以太网应用 于非时间关键的通信，用于高层设备和Profibus-DP 现场设备技术之间，以便
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：
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
组态王与欧姆龙PLC通讯（HostLink协议与以太网协议） 配置文档 北京亚控科技发展有限公司 2010年3月
目录 1. OMRON PLC系列划分如下(具体以OMRON相关资料为准) (1) 2. 组态王与欧姆龙PLC现有的几种通讯方式 (1) 3. CX-Programmer编程软件与PLC的连接 (2) 4. 欧姆龙HostLink协议通讯 (5) 5. 以太网通讯 (10) 6. 附录 (19)
1. OMRON PLC系列划分如下(具体以OMRON相关资料为准) ●C系列：C2000H、C200H、C200HE、C200HE-Z、C200HG、C200HE-Z、C200HS、C200HX、C200HX-Z、C1000H、C**H、C**K、C**P、CQM1、C500、CPM1（CPM1A/CPM2*）； ●CJ系列：CJ1G、CJ1H、CJ1G-H、CJ1H-H、CP1H、CP1L、CP1E、CH1H-X； ●CS系列：CS1G、CS1JH； ●CV系列：CVM1、CVM1-V2、CV500、CV1000、CV2000。 2. 组态王与欧姆龙PLC现有的几种通讯方式 （1）欧姆龙HostLink协议 组态王支持与欧姆龙PLC通过串口RS232进行通讯。该驱动支持的硬件包括C系列、CS1系列、CJ1系列、CV系列，支持的协议为欧姆龙HostLink协议(包括C-mode 指令和FINS指令)。 （2）以太网协议 包括以太网（UDP）和以太网（TCP）两种方式，UDP方式通讯速度较快，TCP方式通讯比较稳定。 （3）欧姆龙PLC Controller Link EventMemory 组态王支持与支持与欧姆龙公司的所有支持Controller Link协议，并采用EventMemory方式的PLC的通讯。本协议采用PCI板卡通讯，使用您的计算机中的PCI 板卡插槽。 （4）欧姆龙Controller Link Fins_PLC 组态王支持与欧姆龙公司采用Controller Link Fins协议的PLC进行通讯。 支持协议：专有协议。 支持硬件型号：C系列、CS\CJ系列、CV系列。 驱动运行需涉及的其他软件的支持：FinsGateway 2003 本文档只介绍组态王通过HostLink协议和以太网协议与欧姆龙PLC的通讯设置，连接的设备型号是CS1G-H，CPU42H，以太网模块型号是CS1W-ETN21。
以太网MAC协议 1位/字节顺序的表示方法 1.1位序 严格地讲，以太网对于字节中位的解释是完全不敏感的。也就是说，以太网并不需要将一个字节看成是一个具有8个比特的数字值。但是为了使位序更容易描述以及防止不兼容，以太网和多数数据通信系统一样，传输一个字节的顺序是从最低有效位（对应于20的数字位）到最高有效位（对应于27的数字位）。另外习惯上在书写二进制数字时，最低值位写在最左面，而最高值位写在最右面。这种写法被称为“小端”形式或正规形式。一个字节可以写成两个十六进制数字，第一个数字(最左边)是最高位数字，第二个(最右边)是最低位数字。 1.2字节顺序 如果所有有定义的数据值都是1字节长，则在介绍完位序后就可以停止了。但是很不幸事实并非如此，所以我们必须面对长于单个字节的域，这些域是以从左到右排列的，以连接符“-”分隔的字节串表示。每个字节包含两个十六进制数字。 多字节域的各个字节按第一个到最后一个（即从左到右）的顺序发送，而每个字节采用小端位序传送。例如，6字节域： 08-00-60-01-2C-4A 将按以下顺序（从左向右读）串行地发送： 0001 0000-0000 0000-0000 0110-1000 0000-0011 0100-0101 0010 2以太网地址 地址是一个指明特定站或一组站的标识。以太网地址是6字节（48比特）长。图1说明了以太网地址格式。 图1 以太网地址格式 在目的地址中，地址的第1位表明该帧将要发送给单个站点还是一组站点。在源地址中，第1位必须为0。 站地址要唯一确定是至关重要的，一个帧的目的地不能是模糊的。地址的唯
一性可以是： ●局限于本网络内。保证地址在某个特定LAN中是唯一的，但不能保证 在相互连接的LAN中是唯一的。当使用局部唯一地址时，要求网络管 理员对地址进行分配。 ●全局的。保证地址在所有的LAN中，在任何时间，以及对于所有的技 术都是唯一的，这是一个强大的机制，因为： （1）使网络管理员不必为地址分配而烦恼； （2）使得站点可以在LAN之间移动，而不必重新分配地址； （3）可以实现数据链路网桥/交换机。 全局唯一地址以块为单位进行分配，地址块由IEEE管理。一个组织从IEEE 获得唯一的地址块(称为OUI)，并可用该地址块创建224个设备。那么保证该地址块中地址(最后3个字节)的唯一性就是制造商的责任。 地址中的第2位指示该地址是全局唯一还是局部唯一。除了个别情况，历史上以太网一直使用全局唯一地址。 3以太网数据帧格式 图2 基本的以太网帧格式及传输次序 图2显示了以太网MAC帧各个字段的大小和内容以及传输次序。 该格式中每个字段的字节次序是先传输的字节在左，后传输的字节在右。在每个字节中的位次序正好相反，低位在左，高位在右。字节次序和位的次序通常用于FCS之外的所有字段。FCS将作为一个特殊的32位字段(最高位在左)，而不是4个单独的字节。 3.1前导码(Preamble)和帧起始定界符（SFD） 前导码包含8个字节。前7个字节(56位)的职位0x55，而最后一个字节为帧起始定界符，其值为0xD5。结果前导码将成为一个由62个1和0间隔（10101010---）的串行比特流，最后2位是连续的1，表示数据链路层帧的开始。其作用就是提醒接收系统有帧的到来，以及使到来的帧与输入定时进行同步。在DIX以太网中，前导码被认为是物理层封装的一部分，而不是数据链路层的封装。 3.2地址字段 每个MAC帧包含两个地址字段：目标地址(Destination Address)和源地址(Source Address)。目的地址标识了帧的目的地站点，源地址标识了发送帧的站。DA可以是单播地址（单个目的地）或组播地址（组目的地），SA通常是单播地