罗克韦尔通讯协议

一、核心专用协议：CIP 协议族（Logix 平台主流）

CIP (Common Industrial Protocol) 是罗克韦尔所有现代网络（EtherNet/IP、ControlNet、DeviceNet）的应用层核心，由 ODVA 组织管理Rockwell Automation。它定义了对象模型、数据格式、通信机制，最大特点是支持 I/O 隐式报文 (Implicit) 和 显式报文 (Explicit) 两种模式Rockwell Automation。

1. EtherNet/IP (当前绝对主流)

• 全称：Ethernet Industrial Protocol

• 地位：罗克韦尔首选、主推的工业以太网，完全替代 ControlNet/DeviceNet 成为主干网。

• 基于：标准以太网 + TCP/UDP + CIP 协议。

• 两大通信方式：

• 请求 / 应答 (Request/Response) 模式Rockwell Automation。

• 用途：非实时数据（程序上传 / 下载、参数读写、配方、诊断）。

• Logix 实现：MSG 指令（CIP Generic / CIP Symbolic）Rockwell Automation。

• 生产者 / 消费者 (Producer/Consumer) 模式：一台设备发送（Producer），多台设备同时接收（Consumer）。

• 用途：实时控制（如远程 I/O、变频器速度、运动控制）。

• 特点：周期、高速、实时（UDP 协议）。

• Logix 实现：Produced/Consumed Tags (生产 / 消费标签)、Motion Group。

1. 隐式报文 (Implicit, I/O 数据)

2. 显式报文 (Explicit, 消息指令)

• 速率：100Mbps / 1Gbps

• 应用：ControlLogix/CompactLogix 之间互联、连接 Kinetix 伺服、PanelView HMI、第三方 EtherNet/IP 设备。

2. ControlNet (高速控制总线，逐渐淘汰)

• 定位：中高实时性控制网络，用于 PLC 与远程 I/O、驱动器之间。

• 拓扑：总线型 / 环型（冗余），令牌传递机制。

• 速率：5 Mbps。

• 特点：确定性 (Deterministic)、可重复性极高，适合对时序要求严格的场合。

• 现状：已被 EtherNet/IP (CIP Sync / QoS) 全面取代。

3. DeviceNet (底层现场总线，逐渐淘汰)

• 定位：底层设备级网络，连接传感器、按钮、阀岛、小型驱动器。

• 基于：CAN 总线物理层。

• 速率：125 kbps ~ 500 kbps。

• 特点：低成本、抗干扰、支持热插拔。

• 现状：被 EtherNet/IP 适配层 (Ethernet/IP to DeviceNet Scanner) 或直接 IO-Link 替代。

二、传统串口协议（老型号 PLC/SLC 常用）

1. DF1 协议

• 地位：罗克韦尔最经典的串口协议，所有老型号（PLC-5, SLC-500, MicroLogix）标配。

• 物理层：RS-232 (点对点), RS-485 (多点)。

• 模式：

• Full-Duplex (全双工)：一对一，稳定可靠。

• Half-Duplex (半双工 / DF1 Radio)：多点轮询（Master-Slave）。

• 用途：老 PLC 编程、与第三方串口设备通信。

2. DH+ (Data Highway Plus)

• 老一代 PLC 局域网（PLC-5, SLC-500）。

• 介质：双绞线，令牌总线。

• 速率：57.6 kbps ~ 230 kbps。

• 现状：完全淘汰，仅存于老旧工厂改造项目。

三、通用标准协议（跨品牌对接必备）

1. Modbus 协议（工业通用语言）

罗克韦尔 PLC 完美支持，用于对接仪表、变频器、第三方 PLC（如西门子、三菱）。

• Modbus RTU

• 物理层：RS-485/232。

• 实现：通过 485 通讯模块（如 1763-NC01）或 MSG 指令。

• Modbus TCP/IP

• 物理层：标准以太网。

• 实现：MSG 指令（选择 Modbus TCP 类型）。

• 功能码：支持 01, 02, 03, 04, 05, 06, 15, 16 等。

2. OPC UA / OPC DA

• 用途：上位机通信（连接 SCADA、MES、ERP、数据库）。

• OPC DA：传统标准，基于 Windows COM，用于实时数据采集。

• OPC UA：新一代标准，跨平台、加密安全、支持复杂数据模型。

• 实现：通过罗克韦尔 FactoryTalk Linx (原 RSLinx) 软件作为服务器Rockwell Automation。

3. Ethernet/IP CIP Sync (IEEE 1588 PTP)

• 功能：精确时钟同步。

• 用途：运动控制、多轴同步、高速定位（如印刷、纺织）。

• 精度：微秒级。

四、罗克韦尔通信常用术语（必懂）

• MSG 指令：Logix 平台显式通信万能指令，可发 EtherNet/IP、Modbus TCP、DF1 等报文Rockwell Automation。

• Produced/Consumed Tags：隐式通信，PLC 之间高速、实时共享标签数据Rockwell Automation。

• I/O Scanner：主站扫描远程 I/O 模块（如 ControlNet/EtherNet/IP 适配器）。

• CIP Routing：跨网络路由（如 Ethernet/IP → ControlNet → DeviceNet）Rockwell Automation。

• RSLinx / FactoryTalk Linx：罗克韦尔通信驱动软件，连接 PLC 与上位机Rockwell Automation。