《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全技術(shù)與實(shí)踐》課件 第3、4章 可編程邏輯控制器PLC、工業(yè)總線與以太網(wǎng)基礎(chǔ)

第3章可編程邏輯控制器PLC可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicalController）簡稱PLC，是一種以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目錄CONTENTS3.1PLC相關(guān)原理3.2開放的自動(dòng)化技術(shù)3.3本章實(shí)訓(xùn)01PLC相關(guān)原理1）開關(guān)量邏輯控制2）工業(yè)過程控制3）運(yùn)動(dòng)控制4）數(shù)據(jù)處理5）通信及聯(lián)網(wǎng)PLC的應(yīng)用領(lǐng)域

(2)編程容易(4)輸入/輸出功能模塊齊全(6)運(yùn)行速度快(1)可靠性高(3)組態(tài)靈活(5)安裝方便PLC功能特點(diǎn)存儲(chǔ)器輸出單元電源多種外部設(shè)備輸入單元中央處理單元(CPU)PLC基本結(jié)構(gòu)PLC電源用于將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電，目前大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。1、電源中央處理器是PLC的控制中樞，也是PLC的核心部件，其性能決定了PLC的性能。中央處理器由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集中在一塊芯片上，通過地址總線、控制總線與存儲(chǔ)器的輸入/輸出接口電路相連。中央處理器的作用是處理和運(yùn)行用戶程序，進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算，控制整個(gè)系統(tǒng)使之協(xié)調(diào)。2、中央處理單元存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，它的作用是存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息。其中系統(tǒng)程序是控制PLC實(shí)現(xiàn)各種功能的程序，由PLC生產(chǎn)廠家編寫，并固化到只讀存儲(chǔ)器(ROM)中，用戶不能訪問。3、存儲(chǔ)器輸入、輸出單元是PLC與被控設(shè)備相連的輸入輸出接口。4、輸入輸出單元輸入單元是PLC與被控設(shè)備相連的輸入接口，是信號(hào)進(jìn)入PLC的橋梁，它的作用是接收主令元件、檢測(cè)元件傳來的信號(hào)。輸入的類型有直流輸入、交流輸入、交直流輸入。5、輸入單元輸出單元也是PLC與被控設(shè)備之間的連接部件，它的作用是把PLC的輸出信號(hào)傳送給被控設(shè)備，即將中央處理器送出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備的執(zhí)行元件。輸出的類型有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘門輸出。6、輸出單元02開放的自動(dòng)化技術(shù)IEC61131-3編程語言簡介1993年，國際電工委員會(huì)（InternationalElectrotechnicalCommission，簡稱IEC）發(fā)布了用于工業(yè)控制領(lǐng)域——可編程邏輯控制器（PLC）的國際標(biāo)準(zhǔn)，命名為：IEC61131。IEC61131-3是IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的第三部分，該部分明確了PLC的編程語言、語法、程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、指令、函數(shù)等關(guān)于編程的方方面面，為PLC編程提出了明確的、可操作的指導(dǎo)。1.程序組織單元POU在模塊化程序設(shè)計(jì)環(huán)境下，程序組織單元POU（ProgramOrganizationUnit）是用戶程序中最小的、獨(dú)立的軟件單元。它相當(dāng)于傳統(tǒng)編程系統(tǒng)中的塊（Blocks），POU之間可以帶參數(shù)或不帶參數(shù)地相互調(diào)用。在IEC61131-3中定義了三種類型的POU：1）FUN（函數(shù)）2）FB（功能塊）3）PROG（程序）2.簡單語言元素PLC程序是由一定數(shù)量的基本語言元素（最小單元）組成的，把它們組合在一起形成“說明”或“語句”。1）分界符2）關(guān)鍵字3）直接量4）標(biāo)識(shí)符3.數(shù)據(jù)類型IEC61131-3定義了PLC編程中最常用的數(shù)據(jù)類型，并允許用戶自己定義導(dǎo)出的數(shù)據(jù)類型。1）基本數(shù)據(jù)類型（1）BOOL值（2）浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類型（3）整型數(shù)據(jù)類型（4）時(shí)間數(shù)據(jù)類型（5）日期和時(shí)間數(shù)據(jù)類型（6）字符串?dāng)?shù)據(jù)類型2）用戶自定義數(shù)據(jù)類型（1）結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型（2）枚舉類型（3）數(shù)組類型（4）指針類型4.變量在編制POU之前，必須對(duì)變量進(jìn)行定義和聲明，使用變量的地方不同，所使用的變量也會(huì)有區(qū)別。1）輸入變量2）輸出變量3）輸入/輸出變量4）全局變量5）局部變量6）存取通徑變量5.標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)IEC61131-3中定義了典型的PLC函數(shù)，它們的名字作為關(guān)鍵字保留。1）數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換函數(shù)2）數(shù)值和算術(shù)函數(shù)3）位組函數(shù)4）選擇函數(shù)5）比較函數(shù)6）字符串函數(shù)6.IEC61131-3編程語言可分為文本類語言和圖形類語言兩大類。（1）指令表（IL）（2）結(jié)構(gòu)化文本ST（3）梯形圖LD（4）功能塊圖（FBD）（5）順序功能圖（SFC）數(shù)PLCnext技術(shù)簡介PLCnext是PhoenixContact最新推出的自動(dòng)化平臺(tái)，涵蓋新型PLC控制器產(chǎn)品、PROFICLOUD服務(wù)、PLCnextStore等產(chǎn)品與服務(wù)，是IT迅猛發(fā)展時(shí)代背景下的新型自動(dòng)化解決方案。PLCnext總體架構(gòu)分為五大部分： 1）硬件與操作系統(tǒng) 2）中間件 3）PLCnext核心組件 4）內(nèi)部用戶組件 5）外部用戶組件菲尼克斯AXCF2152PLC

硬件介紹AXCF2152適用于AxiolineI/O系統(tǒng)，快速、堅(jiān)固并且易于使用。該控制器性能卓越且便于操作，專為惡劣的工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)。優(yōu)勢(shì)雙核處理器（2個(gè)ARMA9800MHz），可支持更快的運(yùn)算速度和更多的任務(wù)數(shù)量（最多可以支持32個(gè)任務(wù)）。最小掃描時(shí)間可到一毫秒。PROFINET支持支持多種協(xié)議，例如：http、https、FTP、OPCUA、SNTP、SNMP、SMTP、SQL、MySQL、DCP等連接至PROFICLOUD，連接至PLCnextStore可并排安裝多達(dá)63個(gè)AXIOI/O模塊2個(gè)以太網(wǎng)接口，共用一個(gè)MAC地址抗電磁干擾性能增強(qiáng)Linux操作系統(tǒng)支持高級(jí)語言：編程符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，C++、C#、Java菲尼克斯AXCF2152PLC

硬件介紹訂貨號(hào)和型號(hào)MAC地址復(fù)位按鈕SD卡（2G/8G）：擴(kuò)展PLC的存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)更多更大的程序；備件更換時(shí)不需要下載新的程序；應(yīng)對(duì)大容量的數(shù)據(jù)程序，避免頻繁讀存取PLC內(nèi)存導(dǎo)致其損壞。掃描二維碼可進(jìn)菲尼克斯社區(qū)獲取資料。菲尼克斯AXCF2152PLC

軟件介紹AXCF2152控制器所使用的軟件是PLCnextEngineer，它是由菲尼克斯公司所開發(fā)的，用于菲尼克斯電氣自動(dòng)化控制器的工程軟件平臺(tái)，PLCnextEngineer符合IEC61131-3，并可利用插件擴(kuò)展其功能性。菲尼克斯AXCF2152PLC

軟件介紹PLCnextEngineer界面主要由以下四個(gè)區(qū)域構(gòu)成。（1）實(shí)例區(qū)（系統(tǒng)）：包括控制器調(diào)試系統(tǒng)所需的所有元素以及要執(zhí)行的所有元素（2）類型區(qū)（組件）：包括理論上可用于系統(tǒng)調(diào)試和編程的所有元素（3）編輯區(qū)：用于編輯實(shí)例和類型（4）消息窗口+附加功能：顯示編譯期間檢測(cè)到的警告和錯(cuò)誤，并提供其他功能，如邏輯分析，斷點(diǎn)控制和監(jiān)視窗口菲尼克斯AXCF2152PLC

軟件介紹菲尼克斯AXCF2152PLC

軟件介紹03本章實(shí)訓(xùn)本章實(shí)訓(xùn)

本章實(shí)訓(xùn)主要是通過實(shí)驗(yàn)室配備的菲尼克斯電氣公司的PLC、AIO/DIO模塊、PROFINET交換機(jī)、安全路由器和防火墻MGUARD等設(shè)備，構(gòu)建小型工業(yè)控制系統(tǒng)，使學(xué)生了解利用PLC進(jìn)行程序開發(fā)的方法，實(shí)現(xiàn)簡單的工業(yè)控制。本章設(shè)計(jì)了設(shè)置PLC的IP地址、開發(fā)PLC跑馬燈程序、實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯、實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換和PLC程序的復(fù)位共五個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。目錄CONTENTS實(shí)訓(xùn)一：設(shè)置PLC的IP地址實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)三：數(shù)字量—實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)四：模擬量—實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換實(shí)訓(xùn)五：PLC程序的復(fù)位實(shí)訓(xùn)一：設(shè)置PLC的IP地址實(shí)訓(xùn)一：設(shè)置PLC的IP地址網(wǎng)絡(luò)連接：PC1直接與PLC相連接，或通過SW進(jìn)行連接實(shí)訓(xùn)一：設(shè)置PLC的IP地址實(shí)訓(xùn)步驟：步驟1：打開軟件PLCnextEngineer，新建一個(gè)工程實(shí)訓(xùn)一：設(shè)置PLC的IP地址實(shí)訓(xùn)步驟：步驟2：在右側(cè)搜索框中輸入2152，在彈出的下拉框中選擇“AXCF2152Rev.>=00/2020.6.0”

，并拖動(dòng)到左側(cè)的Project上。實(shí)訓(xùn)一：設(shè)置PLC的IP地址實(shí)訓(xùn)步驟：步驟3：雙擊Project，再點(diǎn)擊Settings，設(shè)置IP范圍。雙擊“axc-f-2152”，可手工設(shè)置想為PLC分配的IP地址。實(shí)訓(xùn)一：設(shè)置PLC的IP地址實(shí)訓(xùn)步驟：步驟4：點(diǎn)擊Project，然后點(diǎn)擊OnlineDevices出現(xiàn)此頁面，將下拉列表選成以太網(wǎng)（更改PC機(jī)IP的以太網(wǎng)）。實(shí)訓(xùn)一：設(shè)置PLC的IP地址實(shí)訓(xùn)步驟：步驟5：點(diǎn)擊下拉列表右邊的圖標(biāo)，看是否掃描到PLC，并選擇合適的PLC。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)二：PLC跑馬燈程序網(wǎng)絡(luò)連接：PC1直接與PLC相連接，或通過SW進(jìn)行連接實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟1：打開軟件PLCnextEngineer，新建一個(gè)工程實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟2：在右側(cè)搜索框中輸入2152，在彈出的下拉框中選擇“AXCF2152Rev.>=00/2019.0.0”

，并拖動(dòng)到右側(cè)的Project上。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟3：在搜索框中輸入DI16，將Axikcontrol標(biāo)簽下的Devices的Digitalinputandoutput下的AXLFDI16/1DO16/12H拖到左側(cè)的AxiolineF下。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟4：在搜索框中輸入AI2，在右上角的搜索框中輸入ai2并將Axikcontrol標(biāo)簽下的Devices的Analoginputandoutput(1of1)下的AXLFAI2AO21HRev.>=02/1.00拖到左側(cè)的AxiolineF下（注意：添加的輸入輸出模塊順序應(yīng)與實(shí)物擺放順序一致，di16在ai2上）。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟5：雙擊選擇PLC，點(diǎn)擊DataList，在全局變量Default中創(chuàng)建新的變量：DO16，必須先將DO16變量類型改為WORD，并在過程數(shù)據(jù)調(diào)控ProcessDataItem中選擇DO16。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟6：在右側(cè)選擇Programming，右鍵選擇Programs，點(diǎn)擊AddProgram，建立一個(gè)新的程序項(xiàng)目，名字自擬，如Main。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟7：雙擊Main打開程序，選擇第二種編程方式（AddLDCodeWorksheet）進(jìn)行代碼開發(fā)實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟8：點(diǎn)擊Code，添加程序段，分別添加程序，輸入ROL建立模塊，輸入DO16（與ROL的IN口連接），ROL（在N處輸入數(shù)字1），ROL后接另一個(gè)DO16實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟9：此時(shí)，

DO16是紅色的，程序會(huì)報(bào)錯(cuò)，這是因?yàn)镈O16與當(dāng)前程序里沒有關(guān)聯(lián)。有兩種方法可將DO16關(guān)聯(lián)為全局變量：1.點(diǎn)擊DO16，選擇上面的第二個(gè)選項(xiàng)；2.點(diǎn)擊Variables，在Default組下添加DO16。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟10：添加程序DO16，添加EQ模塊（上接口接DO16，下接口輸出數(shù)字0），添加SEL模塊（G接口接EQ后面，在IN1輸入數(shù)字1），添加DO16（與SEL的IN0相連接），添加DO16接入SEL后端。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟11：雙擊PLCnext標(biāo)簽，在ESM1條目下添加新任務(wù)，Task_1S，將后面Interval（間隔時(shí)間）和Watchdog（看門狗時(shí)間，<=任務(wù)周期）數(shù)值都改為1000，在Task_1S條目下再添加新任務(wù)Main,并在后面ProgramType將任務(wù)Main添加進(jìn)去。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟12：雙擊Project，在下拉框中選擇以太網(wǎng)，點(diǎn)擊搜索，點(diǎn)擊NameofStation(Online),選擇如圖1.0所示選項(xiàng)，進(jìn)行PLC與計(jì)算機(jī)的通訊。如果通訊成功，Status框下方會(huì)顯示對(duì)勾，說明通訊成功，可以進(jìn)行程序的下載。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟13：右鍵點(diǎn)擊axc-2152-1:AXCF2152，點(diǎn)擊WriteandStartProject，進(jìn)行程序的下載。實(shí)訓(xùn)二：PLC跑馬燈程序?qū)嵱?xùn)步驟：步驟14：如果能順利連接上PLC，則會(huì)出現(xiàn)以下界面，輸入用戶名admin，密碼在PLC的面板上。如果無法正常連接，請(qǐng)確認(rèn)IP地址是否配置好。實(shí)訓(xùn)三：實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯網(wǎng)絡(luò)連接：PC1直接與PLC相連接，或通過SW進(jìn)行連接實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟1：打開軟件PLCnextEngineer，新建一個(gè)工程實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟2：在右側(cè)搜索框中輸入2152，在彈出的下拉框中選擇“AXCF2152Rev.>=00/2019.0.0”

，并拖動(dòng)到右側(cè)的Project上。實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟3：在搜索框中輸入DI16，將Axikcontrol標(biāo)簽下的Devices的Digitalinputandoutput下的AXLFDI16/1DO16/12H拖到左側(cè)的AxiolineF下。實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟4：在搜索框中輸入AI2，在右上角的搜索框中輸入ai2并將Axikcontrol標(biāo)簽下的Devices的Analoginputandoutput(1of1)下的AXLFAI2AO21HRev.>=02/1.00拖到左側(cè)的AxiolineF下（注意：添加的輸入輸出模塊順序應(yīng)與實(shí)物擺放順序一致，di16在ai2上）。實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟5：雙擊左側(cè)的PLC，在DataList下的Default添加兩個(gè)變量：GloballBool、GlobalBoolOut實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟7：在PLC的DataList標(biāo)簽下完成GlobalBool的過程數(shù)據(jù)項(xiàng)設(shè)置（點(diǎn)擊ProcessDataItem下的空白欄，下列dio-1/IN00——dio-1/IN15隨便選擇）實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟9：在PLC的DataList標(biāo)簽下完成GlobalBoolOut的過程數(shù)據(jù)項(xiàng)設(shè)置（點(diǎn)擊ProcessDataItem下的空白欄，下列dio-1/OUT00——dio-1/OUT15隨便選擇）實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟11：在右側(cè)選擇Programming，右鍵選擇Programs，點(diǎn)擊AddProgram，建立一個(gè)新的程序項(xiàng)目，名字自擬，如Main。實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟12：雙擊Main，打開程序，選擇第二種編程方式（AddLDCodeWorksheet）進(jìn)行代碼開發(fā)實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟13：在Main標(biāo)簽下的Variables下的Default中添加一個(gè)變量LocalBool實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟14：在Main下的Code中的空白地方構(gòu)建如圖的框架，分別單擊GlobalBool、GlobalBoolOut上方出現(xiàn)3個(gè)VAR，點(diǎn)擊第二個(gè)VAR(全局模式)實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟15：雙擊左側(cè)的PLCnext（2），在TasksandEvends的ESM1中添加一個(gè)任務(wù)，名為Task_20ms，將滾動(dòng)條往右滑，將Interval改為20、將Watchdog改為20，在Task_20ms下建一個(gè)Main，在ProgramType下勾選Main(注意：在做這步以前先配置好IP)實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟16：雙擊Project下面的axc-f2152-1:AXCF2152，點(diǎn)Cockpit，將程序?qū)懭氲絇LC。實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟17：輸入用戶名和密碼登錄。登錄成功后下方就會(huì)有數(shù)值條在變化，有燈再閃。實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟18：在PLCnext（2）標(biāo)簽下的ESM1(1)下的Task_20ms(1)中雙擊Main:Main，在Variables標(biāo)簽中，可更改輸入?yún)?shù)的值（在功能塊中也能更改），可點(diǎn)擊進(jìn)入Code標(biāo)簽，觀察結(jié)果。實(shí)訓(xùn)四：模擬量-電壓轉(zhuǎn)換實(shí)訓(xùn)四：模擬量——電壓轉(zhuǎn)換0-30000為1-10v實(shí)訓(xùn)步驟：可以在實(shí)訓(xùn)三的基礎(chǔ)上繼續(xù)下面步驟步驟1：雙擊左側(cè)的aio-1:AXLFAI2AO21H，設(shè)置輸入通道的值為“0V-10V”實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟6：在PLC的DataList標(biāo)簽下添加一個(gè)全局變量GlobalWord，并將GlobalWord的類型（Type）改為WORD實(shí)訓(xùn)三：數(shù)字量-實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯實(shí)訓(xùn)步驟：步驟8：完成GlobalWord的過程數(shù)據(jù)項(xiàng)設(shè)置（點(diǎn)擊ProcessDataItem下的空白欄，下列aio-1/IN01——aio-1/IN02隨便選擇）實(shí)訓(xùn)四：模擬量——電壓轉(zhuǎn)換0-30000為1-10v實(shí)訓(xùn)步驟：步驟2：Programming→Local→Functions&FunctionBlocks下，新建一個(gè)功能塊Analog_1，雙擊打開此功能塊，選擇第一種編譯方法（AddSTCodeWorksheet）實(shí)訓(xùn)四：模擬量——電壓轉(zhuǎn)換0-30000為1-10v實(shí)訓(xùn)步驟：步驟3：輸入計(jì)算電壓的公式：Output:=(to_real(to_int(input))/30000)*(10-0);實(shí)訓(xùn)四：模擬量——電壓轉(zhuǎn)換0-30000為1-10v實(shí)訓(xùn)步驟：步驟4：分別將“input”和“Output”定義為“input”和“Output”類型的變量。實(shí)訓(xùn)四：模擬量——電壓轉(zhuǎn)換0-30000為1-10v實(shí)訓(xùn)步驟：步驟5：把input的類型改為WORD，

Output改為REAL實(shí)訓(xùn)四：模擬量——電壓轉(zhuǎn)換0-30000為1-10v實(shí)訓(xùn)步驟：步驟6：把功能塊Analog_1拖進(jìn)Main程序中，將之前定義的GlobalWord作為輸入?yún)?shù)，再定義一個(gè)新的本地變量Voltage作為輸出參數(shù)。實(shí)訓(xùn)四：模擬量——電壓轉(zhuǎn)換0-30000為1-10v實(shí)訓(xùn)步驟：步驟7：重新將程序?qū)懭氲絇LC，并查看運(yùn)行時(shí)參數(shù)的變化情況。實(shí)訓(xùn)五：PLC程序的復(fù)位實(shí)訓(xùn)五：PLC程序的復(fù)位方法一：在PLCNextEngineer內(nèi)對(duì)PLC程序的復(fù)位操作這種方法是在網(wǎng)絡(luò)連接正常的情況下，通過在線方式刪除程序。實(shí)訓(xùn)五：PLC程序的復(fù)位方法二：通過復(fù)位按鈕復(fù)位1、刪除用戶定義數(shù)據(jù)這種復(fù)位會(huì)刪除以下數(shù)據(jù)所有程序：包括IEC61131-3程序和高級(jí)語言編寫的程序總線配置網(wǎng)絡(luò)配置（不復(fù)位IP地址）修改過的操作系統(tǒng)和固件復(fù)位方法：將PLC斷電，同時(shí)按住復(fù)位按鈕PLC重新上電，這個(gè)過程一直按住復(fù)位按鈕等RUN燈和FAIL燈一起亮起來，再松開復(fù)位按鈕，表示復(fù)位成功實(shí)訓(xùn)五：PLC程序的復(fù)位方法二：通過復(fù)位按鈕復(fù)位2、恢復(fù)出廠設(shè)置這種復(fù)位會(huì)刪除所有數(shù)據(jù)，恢復(fù)出廠設(shè)置。復(fù)位方法:將PLC斷電，同時(shí)按住復(fù)位按鈕PLC重新上電，這個(gè)過程一直按住復(fù)位按鈕等PLC上所有燈（除了E和D燈）都亮起來，再松開復(fù)位按鈕，表示復(fù)位成功感謝觀看第4章工業(yè)總線與以太網(wǎng)基礎(chǔ)01現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)生與發(fā)展20世紀(jì)50年代之前，第一代氣動(dòng)信號(hào)控制系統(tǒng)（PCS）20世紀(jì)50年代，第二代電動(dòng)模擬信號(hào)控制系統(tǒng)20世紀(jì)70年代，第三代數(shù)字計(jì)算機(jī)集中式控制系統(tǒng)20世紀(jì)70年代中期以來，第四代集散式分布控制系統(tǒng)（DCS）第五代現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS），作為新一代控制系統(tǒng)主流總線介紹.PROFIBUS總線德國國家標(biāo)準(zhǔn)，是由Siemens公司為主的十幾家德國公司、研究所共同推出。由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA組成參考國際標(biāo)準(zhǔn)組織的開放系統(tǒng)互連(OSI)模型，物理層、數(shù)據(jù)鏈路層兩部分形成了PROFIBUS-PA標(biāo)準(zhǔn)第一部分的子集，采用了應(yīng)用層，作為標(biāo)準(zhǔn)的第二部分PROFIBUS-PA傳輸技術(shù)遵從IEC1158-2(H1)標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)總線供電與本質(zhì)安全防爆，是用于過程自動(dòng)化的總線類型PROFIBUS-DP用于分散外設(shè)間的高速傳輸，適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用PROFBUS-FMS為現(xiàn)場(chǎng)信息規(guī)范，適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等一般自動(dòng)化。PROFIBUS與以太網(wǎng)相結(jié)合，產(chǎn)生了PROFINET技術(shù)，取代了PROFIBUS-FMS的位置。主流總線介紹CAN總線控制器局域網(wǎng)簡稱CAN總線最早由德國BOSCH公司提出，用于汽車內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。CAN協(xié)議也是建立在國際標(biāo)準(zhǔn)組織的OSI模型基礎(chǔ)上，其模型結(jié)構(gòu)只有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。CAN的信號(hào)傳輸介質(zhì)為雙絞線，傳輸速率最高可達(dá)1Mbit/s/40m；直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km/5kbit/s，掛接設(shè)備最多可達(dá)110個(gè)。主流總線介紹DeviceNet1994年美國美國羅克韋爾自動(dòng)化公司推出了DeviceNet網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了低成本、高性能的工業(yè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互連DeviceNet是一個(gè)開放式網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范和協(xié)議都是開放的，廠商將設(shè)備連接到系統(tǒng)時(shí)，無需購買硬件、軟件或許可權(quán)。DeviceNet價(jià)格低、效率高，特別適用于制造業(yè)、工業(yè)控制、電力系統(tǒng)等行業(yè)的自動(dòng)化，適合于制造系統(tǒng)的信息化主流總線介紹ControlNet1997年美國羅克韋爾自動(dòng)化（RockwellAutomation)公推出的ControlNet是一種新的面向控制層的實(shí)時(shí)性現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。它提供如下功能：（1）在同一鏈路上同時(shí)支持I/O信息，控制器實(shí)時(shí)互鎖以及對(duì)等通信報(bào)文傳送和編程操作。（2）對(duì)于離散和連續(xù)過程控制應(yīng)用場(chǎng)合，均具有確定性和可重復(fù)性。ControlNet協(xié)議的制定也參考了OSI模型，并參照了其中的第1、2、3、4、7層。與一般現(xiàn)場(chǎng)總線相比，ControlNet增加了網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，它既考慮了網(wǎng)絡(luò)的效率和實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度，又兼顧到協(xié)議技術(shù)的向前兼容性和功能完整性。這對(duì)與異種網(wǎng)絡(luò)的互連和網(wǎng)絡(luò)的橋接功能提供了支持，更有利于大范圍的組網(wǎng)。ontrolNet廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、汽車制造、冶金、礦山、電力、食品、造紙、石油、化工、娛樂及很多其他領(lǐng)域的工廠自動(dòng)化和過程自動(dòng)化。主流總線介紹CC-Link1996年11月，三菱電機(jī)為主導(dǎo)的多家公司以“多廠家設(shè)備環(huán)境、高性能、省配線”的理念開發(fā)和公布了控制與通信鏈路系統(tǒng)（Control&CommunicationLink）現(xiàn)場(chǎng)總線，簡稱CC-Link。是唯一起源于亞洲地區(qū)的開放式總線系統(tǒng)，可以將控制和信息數(shù)據(jù)同時(shí)以10Mbit/s高速傳輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，具有性能卓越、應(yīng)用廣泛、使用簡單、節(jié)省成本等突出優(yōu)點(diǎn)一般工業(yè)控制領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)分為3或4個(gè)層次，分別是管理層、控制層和部件層。部件層也可以再細(xì)分為設(shè)備層和傳感器層。CC-Link是一個(gè)以設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可以覆蓋較高層次的控制層和較低層次的傳感器層。CC-Link是一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、性能卓越、應(yīng)用廣泛、使用簡單、成本較低的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線，其技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用有著廣闊的前景。02工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)基本概念工業(yè)以太網(wǎng)是按照工業(yè)控制的要求，發(fā)展適當(dāng)?shù)膽?yīng)用層和用戶層協(xié)議，使以太網(wǎng)和TCP/IP技術(shù)真正能應(yīng)用到控制層，延伸至現(xiàn)場(chǎng)層，而在信息層又盡可能采用IT行業(yè)一切有效而又最新的成果。因此，工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)在工業(yè)中的應(yīng)用全然不是同一個(gè)概念當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)按照應(yīng)用領(lǐng)域分為離散制造控制和連續(xù)過程控制，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)分層為設(shè)備層、I/O層、控制層和監(jiān)控層。各種工業(yè)以太網(wǎng)與工業(yè)總線的關(guān)系如圖4-1所示。工業(yè)以太網(wǎng)基本概念工業(yè)以太網(wǎng)基本概念每種工業(yè)以太網(wǎng)都有設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)總線與之互補(bǔ)，如表4-1所示。工業(yè)以太網(wǎng)互補(bǔ)的設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)總線EtherNet/IPDeviceNet,ControlNetPROFINETPROFIBUSDP,PROFIBUSPAFoundationFieldbusHSEFoundationFieldbusHIIDAIDA,ModbusTCP/IP工業(yè)以太網(wǎng)主要標(biāo)準(zhǔn)IDA分布式自動(dòng)化接口IDA（theInterfaceforDistributedAutomation）是一種完全建立在以太網(wǎng)基礎(chǔ)上的工業(yè)以太網(wǎng)規(guī)范，它將基于Web的實(shí)時(shí)分布式自動(dòng)化環(huán)境與集中的安全體系結(jié)構(gòu)相結(jié)合，目標(biāo)是創(chuàng)立一個(gè)基于TCP/IP的分散自動(dòng)化的解決方案，涵蓋了自動(dòng)化結(jié)構(gòu)中的所有層次，包括設(shè)備層。工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議IDA希望開發(fā)一個(gè)供機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)控制和包裝用的功能塊庫。這些應(yīng)用要求微秒級(jí)的同步。IDA采用RTI(RealTimeInnovations)公司的中間件NDDS（網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送服務(wù)）來實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的實(shí)時(shí)性。IDA的協(xié)議棧如圖4-2所示工業(yè)以太網(wǎng)主要標(biāo)準(zhǔn)IDA分布式自動(dòng)化接口IDA（theInterfaceforDistributedAutomation）是一種完全建立在以太網(wǎng)基礎(chǔ)上的工業(yè)以太網(wǎng)規(guī)范，它將基于Web的實(shí)時(shí)分布式自動(dòng)化環(huán)境與集中的安全體系結(jié)構(gòu)相結(jié)合，目標(biāo)是創(chuàng)立一個(gè)基于TCP/IP的分散自動(dòng)化的解決方案，涵蓋了自動(dòng)化結(jié)構(gòu)中的所有層次，包括設(shè)備層。工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議IDA希望開發(fā)一個(gè)供機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)控制和包裝用的功能塊庫。這些應(yīng)用要求微秒級(jí)的同步。IDA采用RTI(RealTimeInnovations)公司的中間件NDDS（網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送服務(wù)）來實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的實(shí)時(shí)性。IDA的協(xié)議棧如圖4-2所示工業(yè)以太網(wǎng)主要標(biāo)準(zhǔn)Ethernet/IPEthernet/IP技術(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)芯片，并采用有源星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將一組工業(yè)設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地連接到交換機(jī)，應(yīng)用層則采用工業(yè)界廣泛應(yīng)用的開放協(xié)議——控制和信息協(xié)議（CIP)。Ethernet/IP通信協(xié)議模型如圖4-3所示工業(yè)以太網(wǎng)主要標(biāo)準(zhǔn)PROFINETPROFINET是由PROFIBUS國際組織提出的基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)，它將企業(yè)信息管理層IT技術(shù)和工廠自動(dòng)化相結(jié)合，同時(shí)又完全保留了PROFINET現(xiàn)有的開放性。PROFINET支持星形、總線型和環(huán)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。PROFINET提供了大量的工具幫助用戶方便地安裝工業(yè)電纜和耐用連接器以滿足電磁兼容（EMC）和溫度的要求。PROFINET框架內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化，保證了不同制造商設(shè)備之間的兼容性。PROFINET的通信協(xié)議模型如圖4-4所示。工業(yè)以太網(wǎng)主要標(biāo)準(zhǔn)HSE1998年現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)開始起草HSE，2003年3月完成了HSE的第一版標(biāo)準(zhǔn)。HSE主要利用現(xiàn)有商用的以太網(wǎng)技術(shù)和TCP/IP協(xié)議族，通過錯(cuò)時(shí)調(diào)度以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，達(dá)到工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控任務(wù)的要求。HSE的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。03以太網(wǎng)基礎(chǔ)以太網(wǎng)基礎(chǔ)OSI開放系統(tǒng)互連模型為了構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)世界，1979年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO開發(fā)了一個(gè)開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）。OSI模型的目標(biāo)是可以使兩個(gè)系統(tǒng)（如兩臺(tái)計(jì)算機(jī)）之間進(jìn)行相互通信。OSI模型由七個(gè)功能層組成，也稱為7層模型，如圖4-7所示。系統(tǒng)A可以與系統(tǒng)B通信。這些系統(tǒng)可以在不同的網(wǎng)絡(luò)，如公共網(wǎng)絡(luò)和私有網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)局域網(wǎng)（LAN）是指計(jì)算機(jī)、工作站和外圍設(shè)備之間在非常有限的地理位置區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的通信。局域網(wǎng)中連接的站點(diǎn)是對(duì)等的，不存在主站和副站。每個(gè)站點(diǎn)都可以建立、維護(hù)和斷開與另一個(gè)站點(diǎn)的連接。對(duì)于公共網(wǎng)絡(luò)，LAN采用稍微不同的方法實(shí)現(xiàn)OSI模型的底層要求。IEEE802已經(jīng)為局域網(wǎng)建立了一些標(biāo)準(zhǔn)，LAN模型與OSI模型關(guān)系如圖4-8所示。以太網(wǎng)以太網(wǎng)只是OSI模型中第1層和第2層的一種特殊形式。它不是一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而是一個(gè)子網(wǎng)，其他協(xié)議（如TCP/IP套件）可以在該子網(wǎng)上工作。以太網(wǎng)最重要的功能是：填寫物理層：通過介質(zhì)發(fā)送和接收串行位流；檢測(cè)碰撞。填寫數(shù)據(jù)鏈路層：MAC介質(zhì)訪問控制子層：提供網(wǎng)絡(luò)訪問機(jī)制CSMA/CD；建立數(shù)據(jù)幀。LLC邏輯鏈路控制子層：確保數(shù)據(jù)可靠性；為更高級(jí)別的應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)通道。物理層基于同軸電纜的以太網(wǎng)最初的以太網(wǎng)是圍繞總線拓?fù)涞母拍钤O(shè)計(jì)的。以太網(wǎng)的第一個(gè)實(shí)現(xiàn)是粗纜以太網(wǎng)，基于一根黃色粗同軸電纜，也稱為10Base5。10Base5以太網(wǎng)的特點(diǎn)：傳輸速率最高10Mbps基帶傳輸最大5x100=500米每段最多連接100個(gè)收發(fā)器物理層基于雙絞線的以太網(wǎng)基于雙絞線的以太網(wǎng)，站點(diǎn)與中央集線器之間最大長度為100米。每個(gè)站點(diǎn)都必須直接與集線器或交換機(jī)連接。雙絞線已經(jīng)從10Base-T（10Mbps）發(fā)展到100Base-T（100Mbps）和1000Base-T（1000Mbps）?？焖僖蕴W(wǎng)快速以太網(wǎng)采用非屏蔽雙絞線電纜，支持高達(dá)100Mbps的速度。電纜由8根電線組成，4對(duì)線組成。在10/100Base-T中僅使用4對(duì)中的2對(duì)：白橙色/橙色、白綠色/綠色。表4-2顯示了10/100Base-T的管腳配置。TD代表傳輸數(shù)據(jù)，RD代表接收數(shù)據(jù)。幀顏色功能1綠色和白色+TD2綠色-TD3橙色和白色+RD4藍(lán)色未使用5藍(lán)色和白色未使用6橙色-RD7棕色和白色未使用8棕色未使用物理層直通線也稱為直連電纜，是指雙絞線兩端線序相同。此雙絞線可用于連接站點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，如：PC和集線器/交換機(jī)或PC和墻壁之間的連接。交叉線是雙絞線一端和直通電纜相同，另一端白橙色/橙色為插腳1和2，白綠色/綠色為插腳3和6。此雙絞線可用于PC到PC連接，集線器/交換機(jī)和另一個(gè)集線器/交換機(jī)之間的連接?？焖僖蕴W(wǎng)的特點(diǎn)是： 以100Mbps的速度傳輸數(shù)據(jù) 全雙工通信 支持無線以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)的目標(biāo)數(shù)據(jù)速率為1000Mbps。千兆以太網(wǎng)仍然使用125MHz的100Base-T/Cat5時(shí)鐘速率，為每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)（00、01、10和11）編碼兩位，用四個(gè)電壓等級(jí)，達(dá)到1000Mbps的數(shù)據(jù)速率。此外，1000BASE-T也使用以太網(wǎng)電纜的四個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)現(xiàn)雙向發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。這種調(diào)制技術(shù)被稱為4D-PAM5，目前使用五種不同的電壓水平。第五個(gè)電壓電平用于誤差機(jī)制。物理層基于光纖的以太網(wǎng)為了使傳輸距離變得更長，光纖電纜是一個(gè)很好的選擇。第一種光纖的名稱為10BASE-F和100BASE-F。在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，始終使用單獨(dú)的玻璃纖維。采用光纖的千兆以太網(wǎng)為全雙工模式，數(shù)據(jù)速率為1000Mbps。千兆以太網(wǎng)有兩種不同的類型。1000BASE-SX和1000BASE-LX。1000Base-SX在多模光纖上使用短波長光脈沖。1000Base-LX在多?；騿文９饫w上使用波長較長的光脈沖。物理層無線局域網(wǎng)基于熱點(diǎn)連接是利用無線接入點(diǎn)將無線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)連接起來的配置。無線接入點(diǎn)作為所有無線數(shù)據(jù)傳輸路由的中心點(diǎn)。整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)具有唯一的SSID（服務(wù)集標(biāo)識(shí)），并且還具有網(wǎng)絡(luò)名稱。基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接是指每個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備都直接與另一個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備通信。因此，實(shí)際上這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是不可能實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)鏈路層以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀一個(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀至少由46個(gè)實(shí)際數(shù)據(jù)字節(jié)和26個(gè)協(xié)議字節(jié)（開銷）組成。這個(gè)最小的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是定義時(shí)隙時(shí)間所必需的。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式如圖4-9所示，數(shù)據(jù)幀各字段含義如下:數(shù)據(jù)鏈路層MAC地址每個(gè)站點(diǎn)都有一個(gè)以太網(wǎng)地址即每一個(gè)網(wǎng)卡獨(dú)有的物理地址——MAC地址（媒體訪問控制地址）。每一個(gè)網(wǎng)卡制造商都會(huì)給每一張網(wǎng)卡一個(gè)全球唯一的地址，該地址存儲(chǔ)在網(wǎng)卡只讀存儲(chǔ)器中。MAC地址結(jié)構(gòu)如圖4-11所示數(shù)據(jù)鏈路層CSMA/CD以太網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層MAC子層使用IEEE802.3載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)CSMA/CD協(xié)議。該協(xié)議包括3部分內(nèi)容：載波監(jiān)聽、多路訪問、沖突檢測(cè)數(shù)據(jù)鏈路層CSMA/CA有線以太網(wǎng)的CSMA/CD技術(shù)不能應(yīng)用于無線以太網(wǎng)。無線以太網(wǎng)采用的半雙工無線電，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，無法檢查是否發(fā)生碰撞。為了解決這一問題，我們采用了另一種技術(shù)，即CSMA/CA，它不檢測(cè)碰撞，而是避免碰撞，CA代表碰撞避免。相關(guān)設(shè)備集線器（Hub）集線器實(shí)際上是一個(gè)多接口的中繼器。集線器在OSI模型的物理層上工作：它將傳入信號(hào)重新生成到所有其他端口，如圖4-16所示，所有通過集線器相互連接的網(wǎng)絡(luò)都是沖突域。相關(guān)設(shè)備交換機(jī)（Switch）網(wǎng)橋可以像中繼器一樣傳輸數(shù)據(jù)，不同的是數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)橋從一個(gè)鏈路傳輸?shù)搅硪粋€(gè)鏈路之前，網(wǎng)橋檢查MAC地址，在此基礎(chǔ)上判斷是否傳輸?shù)搅硪粋€(gè)鏈路，如圖4-21所示，由此可見網(wǎng)橋是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備。一個(gè)網(wǎng)橋配備兩個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò)端口，我們叫它“交換機(jī)”。虛擬局域網(wǎng)VLANVLAN類型VLAN可以分為兩種類型：靜態(tài)VLAN和動(dòng)態(tài)VLAN。靜態(tài)VLAN基于端口，根據(jù)用戶連接到的交換機(jī)端口，判斷屬于哪一個(gè)VLAN。優(yōu)點(diǎn)是易于配置；所有操作在交換機(jī)上完成，用戶幾乎不需要操作。缺點(diǎn)是如果用戶將電腦連接到錯(cuò)誤的端口，則管理員必須重新配置；如果第二個(gè)交換機(jī)連接到屬于某個(gè)VLAN的端口，則連接到該交換機(jī)的所有計(jì)算機(jī)都將自動(dòng)屬于該VLAN。動(dòng)態(tài)VLAN不是基于交換機(jī)的端口，而是基于用戶的地址或使用的協(xié)議。優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)人都可以將計(jì)算機(jī)連接到任何端口，并且仍然是正確VLAN的一部分。缺點(diǎn)是這種VLAN類型的成本較高，因?yàn)樗枰厥獾挠布?。虛擬局域網(wǎng)VLANIEEE802.1Q標(biāo)記幀IEEE802.1Q在以太網(wǎng)幀中增加了4個(gè)字節(jié)的802.1Q標(biāo)簽，如圖4-18所示，包含了2個(gè)字節(jié)的標(biāo)簽協(xié)議標(biāo)識(shí)和2個(gè)字節(jié)的標(biāo)簽控制信息。標(biāo)簽字節(jié)字段含義如下：虛擬局域網(wǎng)VLAN端口聚合TrunkTRUNK稱為端口聚合是在交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間比較經(jīng)濟(jì)的增加帶寬的方法。TRUNK的主要功能就是將多個(gè)物理端口（一般為2~8個(gè)）綁定為一個(gè)邏輯的通道，使其工作起來就像一個(gè)通道一樣。將多個(gè)物理鏈路捆綁在一起后，不但提升了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的帶寬，而且數(shù)據(jù)還可以同時(shí)通過被綁定的多個(gè)物理鏈路傳輸，而且具有鏈路冗余的作用，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或其他原因斷開其中一條或多條鏈路時(shí)，剩下的鏈路還可以工作。網(wǎng)絡(luò)冗余網(wǎng)絡(luò)冗余是指集成硬件和軟件，以確保在網(wǎng)絡(luò)某一點(diǎn)故障時(shí)，保持最佳的可用性。通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是每一個(gè)現(xiàn)代自動(dòng)化項(xiàng)目的核心。為了處理不同網(wǎng)絡(luò)中的故障，可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中集成不同的協(xié)議。生成樹協(xié)議生成樹協(xié)議（STP）是IEEE802.1d中描述的開放協(xié)議。它是一個(gè)OSI第2層協(xié)議，保證了無閉環(huán)局域網(wǎng)。它基于RadiaPerlman開發(fā)的算法。生成樹協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)允許冗余鏈路，如果鏈路出于任何原因損壞，則會(huì)自動(dòng)恢復(fù)并提供非閉環(huán)的備份路徑。網(wǎng)絡(luò)冗余介質(zhì)冗余協(xié)議MRP是Profinet標(biāo)準(zhǔn)的一部分。在MRP的情況下，環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)通過阻塞環(huán)中的一個(gè)端口以獲得一個(gè)線狀結(jié)構(gòu)。在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的情況下，網(wǎng)絡(luò)分成兩條獨(dú)立的線路，當(dāng)被阻塞的端口被釋放時(shí)，這些線路再次連接在一起。恢復(fù)時(shí)間在100毫秒范圍內(nèi)。并行冗余協(xié)議與上述技術(shù)相比，如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤，PRP不會(huì)計(jì)劃更改活動(dòng)拓?fù)?。該協(xié)議在兩個(gè)并行的網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。每個(gè)數(shù)據(jù)幀都通過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。接收節(jié)點(diǎn)處理首先到達(dá)的消息并拒絕后到達(dá)的復(fù)制消息。PRP使雙網(wǎng)絡(luò)，對(duì)高層協(xié)議是不可見的。HSR冗余則是通過環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的平行冗余的技術(shù)。04TCP/IP協(xié)議以太網(wǎng)基礎(chǔ)TCP/IP協(xié)議傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（TCP/IP）是一組工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，設(shè)計(jì)用于在由不同網(wǎng)段組成的大型網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信，這些網(wǎng)段由路由器連接。TCP/IP協(xié)議族可以完美地定位在OSI模型中。一個(gè)四層簡化模型主要用于表示TCP/IP協(xié)議族稱為TCP/IP模型，如圖4-23所示。這個(gè)模型的核心是網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，應(yīng)用層描述所有使用TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用協(xié)議。例如，HTTP協(xié)議屬于此協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（TheInternetProtocol，簡稱IP協(xié)議），用于OSI模型的第3層網(wǎng)絡(luò)層，這一層負(fù)責(zé)在不同的網(wǎng)絡(luò)上表述和傳輸信息。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（IP）要實(shí)現(xiàn)在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息就需要統(tǒng)一的地址：IP地址。IP地址每個(gè)網(wǎng)絡(luò)將獲得一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)地址。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備也應(yīng)該獲得唯一的地址號(hào)。統(tǒng)一尋址是基于這一原則。此地址在IP層上定義，稱為IP地址。IP地址由32位4字節(jié)組成，用4個(gè)小數(shù)點(diǎn)分隔。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)名稱（網(wǎng)絡(luò)ID），每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼（主機(jī)ID）。網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID一起構(gòu)成IP地址，網(wǎng)絡(luò)ID是主機(jī)ID等于零的IP地址。如圖4-22所示，IP地址為20的主機(jī)，所在網(wǎng)絡(luò)ID為，主機(jī)ID為220網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議IP地址的類別網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議私有網(wǎng)絡(luò)的IP地址公共網(wǎng)絡(luò)和私有網(wǎng)絡(luò)之間有區(qū)別。在互聯(lián)網(wǎng)上（整個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)），每個(gè)IP地址都必須是唯一的。公司網(wǎng)絡(luò)通過路由器與因特網(wǎng)相連。為了避免私有網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)之間的沖突，在每個(gè)類中定義了一系列未在Internet上使用的IP地址，如表4-4。所示企業(yè)網(wǎng)絡(luò)最好使用這些保留地址。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議特殊的IP地址在網(wǎng)絡(luò)上必須有發(fā)送廣播消息地址。將主機(jī)ID的所有位全部設(shè)置為1，就是某個(gè)段的IP廣播地址。例如，IP地址55是網(wǎng)絡(luò)廣播地址，網(wǎng)絡(luò)地址是。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)地址通過幾個(gè)位進(jìn)行擴(kuò)展，以便在一個(gè)類中創(chuàng)建多個(gè)子網(wǎng)。使用子網(wǎng)時(shí)，IP地址不變，但是對(duì)于路由器來說，就要知道網(wǎng)絡(luò)地址是有多少為組成。路由器為此使用子網(wǎng)掩碼,通過子網(wǎng)掩碼從IP地址中得到網(wǎng)絡(luò)地址。如何設(shè)置子網(wǎng)掩碼呢？表示網(wǎng)絡(luò)部分的位的值為1，表示主機(jī)部分的位的值為0，然后進(jìn)行十進(jìn)制轉(zhuǎn)換。比如，一個(gè)C類地址擴(kuò)展四個(gè)網(wǎng)絡(luò)位，子網(wǎng)掩碼為：網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議子網(wǎng)化網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議IP包格式TCP協(xié)議IP是一種無連接的數(shù)據(jù)包傳送服務(wù)。由于使用IP不可靠的分組服務(wù)，TCP必須為不同的應(yīng)用程序提供可靠的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。對(duì)于許多應(yīng)用來說，傳輸可靠性是至關(guān)重要的：系統(tǒng)必須保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失、不能復(fù)制和按正確的順序到達(dá)。端到端傳輸服務(wù)TCP協(xié)議負(fù)責(zé)在一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)上正確發(fā)送信息，工作在傳輸層。TCP的交換形式稱為面向連接：建立邏輯連接，使用，然后再次停止。因此，TCP是一種端到端協(xié)議。如何實(shí)現(xiàn)可靠傳輸TCP使用數(shù)據(jù)報(bào)重發(fā)、窗口機(jī)制、三次握手等的技術(shù)，保證完全的可靠性傳輸數(shù)據(jù)。TCP協(xié)議TCP協(xié)議TCP報(bào)文格式相關(guān)設(shè)備-路由器路由器是確保信息在因特網(wǎng)上能夠正確路由的設(shè)備。圖4-28給出了R1路由器維護(hù)的路由表，路由表存放了可以找到指定IP地址的位置。當(dāng)一個(gè)IP包到達(dá)，路由器就會(huì)將目的地址與其路由表進(jìn)行比較。如果路由表中有記錄，那么路由器就知道該數(shù)據(jù)包應(yīng)該發(fā)送到哪個(gè)端口。路由器工作在OSI模型第3層的數(shù)據(jù)交換設(shè)備。相關(guān)設(shè)備-路由器消息路由當(dāng)幀到達(dá)路由器時(shí)，路由器打開幀并檢查IP包。路由器現(xiàn)在必須知道它必須通過哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)消息。為了選擇正確的出站端口，路由器在其路由表上查找數(shù)據(jù)包的目的地址。對(duì)于TCP/IP協(xié)議，路由表是由目的IP地址或子網(wǎng)地址和對(duì)應(yīng)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。下一個(gè)節(jié)點(diǎn)通常是通過其中一個(gè)路由器端口連接的另一個(gè)路由器。如果目的地址存在于路由表中，那么路由器將使用相應(yīng)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)來確定出站端口，IP數(shù)據(jù)包被發(fā)送到出站端口。路由器將再次將IP數(shù)據(jù)包封裝到數(shù)據(jù)幀中，發(fā)送給下一個(gè)路由器。路由器的類型有許多不同類型的路由器。它們可以通過其形狀、路由器連接和路由器內(nèi)置的各種額外功能（如調(diào)制解調(diào)器、防火墻或交換機(jī)）來區(qū)分?？梢苑譃檐浖酚善骱陀布酚善?。市場(chǎng)上有路由器功能的交換機(jī)。這些設(shè)備通常被稱為三層交換機(jī)工業(yè)路由器是在工業(yè)環(huán)境中使用的路由交換設(shè)備。相關(guān)設(shè)備-路由器三層交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在OSI模型的第2層工作，網(wǎng)絡(luò)路由器在OSI模型的第3層工作。三層交換機(jī)是一種高性能的網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備。工業(yè)交換機(jī)復(fù)位與IP地址分配目錄CONTENTS1.菲尼克斯工業(yè)交換機(jī)簡介2.交換機(jī)指示燈介紹3.課程實(shí)驗(yàn)01菲尼克斯工業(yè)交換機(jī)簡介菲尼克斯工業(yè)交換機(jī)簡介菲尼克斯智能管理型交換機(jī)菲尼克斯工業(yè)交換機(jī)簡介可更換式內(nèi)存配置卡具備智能模式，可以在PROFINET模式和EtherNet/IP模式中進(jìn)行一鍵切換可插拔式SFP光纖模塊，適應(yīng)不同的傳輸距離(最遠(yuǎn)可達(dá)80km)MRP–冗余環(huán)技術(shù)環(huán)網(wǎng)自愈時(shí)間鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議LinkLayerDiscoveryProtocol(LLDP)PROFINET設(shè)備功能完美的支持EtherNet/IP

02交換機(jī)指示燈介紹交換機(jī)指示燈介紹MODE開關(guān)及指示燈端口診斷/狀態(tài)指示燈MAC地址以太端口示意圖交換機(jī)指示燈介紹智能模式下的MODE操作模式模式ACTLED1SPDLED2FDLED3退出智能模式而不更改關(guān)關(guān)開重置為出廠設(shè)置關(guān)開關(guān)設(shè)置PROFINET模式關(guān)開開設(shè)置ETHERNET/IP模式開關(guān)關(guān)03課程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握交換機(jī)的復(fù)位方法02掌握通過Bootp協(xié)議分配IP地址03掌握通過profinet分配IP地址實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備01菲尼克斯FLSWITCHSMCS8TX交換機(jī)2臺(tái)02帶有IPAssign和netNames+1.5軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容任務(wù)1將工業(yè)交換機(jī)復(fù)位為原廠配置任務(wù)2利用IPAssign軟件為交換機(jī)分配管理IP地址：任務(wù)3利用Netnames+軟件為交換機(jī)分配管理IP地址：6任務(wù)1將工業(yè)交換機(jī)復(fù)位為原廠配置將工業(yè)交換機(jī)復(fù)位為原廠配置利用MODE鍵進(jìn)入重置模式模式ACTLED1SPDLED2FDLED3退出智能模式而不更改關(guān)關(guān)開重置為出廠設(shè)置關(guān)開關(guān)設(shè)置PROFINET模式關(guān)開開設(shè)置ETHERNET/IP模式開關(guān)關(guān)將工業(yè)交換機(jī)復(fù)位為原廠配置步驟1左邊為總開關(guān)，向上推，送電將工業(yè)交換機(jī)復(fù)位為原廠配置步驟2等ACT、SPD和FD燈全滅之后，長按MOOE鍵將工業(yè)交換機(jī)復(fù)位為原廠配置步驟3待其閃爍后，一秒一次的按MOOE鍵，直到SPD燈亮將工業(yè)交換機(jī)復(fù)位為原廠配置步驟4再次長按MOOE鍵，燈全亮，待其恢復(fù)之后自動(dòng)重啟，即可將工業(yè)交換機(jī)復(fù)位為原廠配置。任務(wù)2利用IPAssign軟件為交換機(jī)分配管理IP地址：通過bootp分配IP地址步驟1打開IPAssign_v1.1.3軟件，點(diǎn)擊下一步通過bootp分配IP地址步驟2點(diǎn)擊下一步后等一會(huì)，空白欄中會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)MAC地址列表，觀察交換機(jī)的MAC地址，確?？瞻讬诘拇a和交換機(jī)的MAC地址是一樣的通過bootp分配IP地址步驟3點(diǎn)擊交換機(jī)的MAC地址，下一步，設(shè)置交換機(jī)IP，點(diǎn)擊下一步（要求交換機(jī)和PC機(jī)上的IP地址在同一網(wǎng)段中）通過bootp分配IP地址步驟4點(diǎn)擊下一步后，點(diǎn)擊完成，即可完成交換機(jī)IP地址的分配。通過bootp分配IP地址步驟5打開IE瀏覽器測(cè)試，輸入剛為交換機(jī)分配的IP，如果能進(jìn)入交換機(jī)配置界面，任務(wù)完成。任務(wù)3利用Netnames+軟件為交換機(jī)分配管理IP地址：6ProfinetPROFINET由PROFIBUS國際組織（PROFIBUSInternational，PI）推出，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFINET=PROFIbus+etherNET，把Profibus的主從結(jié)構(gòu)移植到以太網(wǎng)上，所以profinet會(huì)有Controller和Device，他們的關(guān)系可以簡單的對(duì)應(yīng)于profibus的Master和Slave。PROFINET為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，并且，作為跨供應(yīng)商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線（如PROFIBUS）技術(shù)，保護(hù)現(xiàn)有投資。Profinet為了達(dá)到上述的通訊機(jī)能，定義了以下三種的通訊協(xié)定等級(jí)。TCP/IP是針對(duì)PROFINETCBA及工廠調(diào)試用，其反應(yīng)時(shí)間約為100ms。RT（實(shí)時(shí)）通訊協(xié)定是針對(duì)PROFINETCBA及PROFINETIO的應(yīng)用，其反應(yīng)時(shí)間小于10ms。IRT（等時(shí)實(shí)時(shí)）通訊協(xié)定是針對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的PROFINETIO通訊，其反應(yīng)時(shí)間小于1ms。利用以太網(wǎng)的分析工具可以記錄及顯示的PROFINET通訊協(xié)定的封包，也有一些軟件可以解讀PROFINET的資料幀。ProfinetPROFINETIO系統(tǒng)包括以下幾種設(shè)備：IO控制器，控制自動(dòng)化的任務(wù)工作。IO設(shè)備，一般是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，受IO控制器的控制及監(jiān)控，一個(gè)IO設(shè)備可能包括數(shù)個(gè)模組或是子模組。IO監(jiān)控器是一個(gè)PC的軟件，可以設(shè)定參數(shù)及診斷個(gè)別模組的狀態(tài)。PROFINETIO會(huì)在IO控制器及IO設(shè)備之間建立應(yīng)用關(guān)系（ApplicationRelation,AR），應(yīng)用關(guān)系中會(huì)定義有不同的參數(shù)傳遞、周期資料交換及警告處理等特性的通訊關(guān)系（CommunicationRelations,CR）ProfinetPROFINET網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)模組都有以下的三個(gè)位址：MAC位址。IP地址。設(shè)備名稱，是在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中對(duì)模組定義的邏輯名稱。由于PROFINET使用TCP/IP，會(huì)用到MAC位址及IP地址，但若一設(shè)備更換為其他設(shè)備，其MAC地址會(huì)變動(dòng)，而IP地址是動(dòng)態(tài)定址下的結(jié)果，為了讓網(wǎng)絡(luò)上的某一設(shè)備有固定的名稱，因此會(huì)使用設(shè)備名稱。為了分配IP地址、子網(wǎng)絡(luò)遮罩及預(yù)設(shè)閘道，定義了以下的二種方式：DCP(協(xié)定)（發(fā)現(xiàn)和配置協(xié)定）。DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)設(shè)定協(xié)定）。DCPDCP（DiscoveryandbasicConfigurationProtocol）是發(fā)現(xiàn)和基本配置協(xié)議，用于發(fā)現(xiàn)無IP地址的節(jié)點(diǎn)，然后設(shè)置其IP地址、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、子關(guān)掩碼。DCPDCP屬于PROFINET協(xié)議棧，與DHCP功能上有相似的地方（分配IP地址），但流程和報(bào)文結(jié)構(gòu)不太一樣。藍(lán)色標(biāo)識(shí)是DCP的流程，橙色標(biāo)識(shí)是DHCP的流程。其中，發(fā)現(xiàn)/提供包是發(fā)現(xiàn)的步驟，請(qǐng)求/提供是設(shè)置IP的步驟。通過PROFINET模式分配IP地址步驟1打開左下角的總開關(guān)上電（燈全亮），等ACT、SPD和FD燈全滅之后瞬間長按MOOE鍵，待三個(gè)燈一齊閃爍后，迅速放手并一秒一次的按MOOE鍵，直到SPD燈亮和PD燈亮ACT燈滅，再次長按MOOE鍵，等三個(gè)燈全亮后放手，之后設(shè)備會(huì)自動(dòng)重啟，進(jìn)入profinet模式模式ACTLED1SPDLED2FDLED3退出智能模式而不更改關(guān)關(guān)開重置為出廠設(shè)置關(guān)開關(guān)設(shè)置PROFINET模式關(guān)開開設(shè)置ETHERNET/IP模式開關(guān)關(guān)通過PROFINET模式分配IP地址步驟2

打開應(yīng)用NetNames，在右上方的Networdadapter選擇以太網(wǎng)通過PROFINET模式分配IP地址步驟3點(diǎn)擊右下方的refresh后，等待綠色條緩存完成，就會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)分配的交換機(jī)的IP地址通過PROFINET模式分配IP地址步驟4在IPAddress中填入要分配的IP，如6，在子網(wǎng)掩碼中填入，此時(shí)條目前出現(xiàn)筆的形狀，表示已編輯未保存。通過PROFINET模式分配IP地址步驟5單擊send按鈕，條目前筆狀對(duì)勾，表示IP分配完成。通過bootp分配IP地址步驟6打開IE瀏覽器測(cè)試，輸入剛為交換機(jī)分配的IP，如果能進(jìn)入交換機(jī)配置界面，任務(wù)完成。感謝觀看VLAN虛擬局域網(wǎng)需要解決的問題1.為什么使用VLAN？2.什么是VLAN？3.實(shí)現(xiàn)VLAN的兩種技術(shù)？4.802.1數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)01為什么使用VLAN？為什么使用VLAN？廣播域泛洪的危害1、產(chǎn)生大量廣播幀2、設(shè)備癱瘓為什么使用VLAN？01040203ARP協(xié)議用于建立IP地址和MAC地址的映射關(guān)系DHCP協(xié)議用以自動(dòng)設(shè)置IP地址的協(xié)議。APPLETALK協(xié)議蘋果計(jì)算機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議RIP協(xié)議一種路由協(xié)議為什么使用VLAN？泛洪的來源02什么是VLAN1、VLAN技術(shù)是通過在交換機(jī)上部署VLAN機(jī)制，可以將一個(gè)較大規(guī)模的廣播域在邏輯上劃分成若干個(gè)不同的，規(guī)模較小的廣播域，以此提高網(wǎng)絡(luò)安全性，同時(shí)減少垃圾流量，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源2、VLAN允許管理員根據(jù)功能、項(xiàng)目組或應(yīng)用程序等因素劃分網(wǎng)絡(luò)，而不考慮用戶或設(shè)備的物理位置。什么是VLANvlan40vlan40vlan50vlan50vlan60vlan6003實(shí)現(xiàn)VLAN的兩種技術(shù)01基于端口的VLAN02基于TAG的VLAN實(shí)現(xiàn)VLAN的兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)VLAN的兩種技術(shù)基于端口的VLAN就是明確指定交換機(jī)上各端口屬于哪個(gè)VLAN的設(shè)定方法Port1:vlan20Port3:vlan30Port5:vlan20Port7:vlan30實(shí)現(xiàn)VLAN的兩種技術(shù)基于TAG的VLANPort1:vlan20Port3:vlan30Port5:vlan20Port7:vlan30Port1:vlan20Port3:vlan30Port5:vlan20Port7:vlan30TAG數(shù)據(jù)幀04802.1Q數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)802.1Q數(shù)據(jù)幀IEEE802.1Q是經(jīng)過IEEE認(rèn)證的對(duì)數(shù)據(jù)幀附加VLAN識(shí)別信息的協(xié)議TPID（TagProtocolIdentifier）：表明這是一個(gè)加了802.1Q標(biāo)簽的幀。TPID包含了一個(gè)固定的值0x8100。UserPriority：幀的優(yōu)先級(jí)。一共有8種優(yōu)先級(jí)，0－7。CanonicalFormatIndicator(CFI)：標(biāo)準(zhǔn)格式指示位，用來標(biāo)識(shí)MAC地址是否以標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行封裝。長度為1bit，取值為0表示MAC地址以標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行封裝，為1表示以非標(biāo)準(zhǔn)格式封裝，缺省取值為0。VLANIdentified(VLANID)：由12個(gè)bit組成，代表VLAN的ID，范圍為0~4095，其中，0與4095為保留值，所以VLANID可設(shè)范圍為1~4094，此ID用于指示此數(shù)據(jù)包所處的VLAN。感謝觀看虛擬局域網(wǎng)VLAN目錄CONTENTS1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)實(shí)施01實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)拓?fù)湓O(shè)計(jì)三臺(tái)電腦PC1、PC2、PC3連接在工業(yè)交換機(jī)的Port3、Port2和Port6端口Port5端口作為管理端口交換機(jī)管理地址為TaggedVS.UntaggedTagged：只要?jiǎng)澐至薞LAN，進(jìn)口就會(huì)加上VID，出口則保留VID；Untagged：只要?jiǎng)澐至薞LAN，進(jìn)口就會(huì)加上VID，出口則去除VID；TaggedVS.Untagged進(jìn)PORT，無論U/T，都加VID；出PORT，如果是U，則去除VID，如果是T，則不去除VID；在SW內(nèi)部通訊時(shí)，查找相同VID的PORT，若找到相應(yīng)的U，則通，T則不通。端口VLAN設(shè)計(jì)VLAN端口1Port5（默認(rèn)）20Port2U、Port3U、Port6U30Port2U、Port3U40Port3U、Port6U注意：只有屬于vlan1的端口才提供交換機(jī)管理服務(wù)。端口VLAN設(shè)計(jì)VID是指當(dāng)交換機(jī)外部數(shù)據(jù)幀到達(dá)交換機(jī)端口，若該端口已啟用VLAN功能，交換機(jī)為該數(shù)據(jù)幀分配一個(gè)默認(rèn)的的Vlan號(hào)02實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1理解VLAN的基本概念02通過實(shí)驗(yàn)掌握VLAN技術(shù)在菲尼克斯工業(yè)交換機(jī)上的應(yīng)用03實(shí)驗(yàn)實(shí)施VLAN配置步驟步驟1：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接VLAN配置步驟步驟2：連接交換port5端口，訪問管理地址進(jìn)入配置界面VLAN配置步驟步驟3：單擊switchstation->vlan->staticvlans，配置vlan20、vlan30、vlan40，并單擊Apply，密碼為：privateVLAN配置步驟步驟4：配置端口默認(rèn)VID，單擊Apply，并單擊保存按鈕VLAN配置步驟