EtherNet/IP EtherNet/IP（以太网/工业协议）是基于 TCP/IP 和 UDP/IP的工业实时以太网开放式工业标准。 通过 EtherNet/IP，应用层中的通用工业协议（Common IndustrialProtocol，CIP）可扩展以 太网。在 EtherNet/IP 中，OSI 参考模型的低层由以太网通过物理网络和传输功能采用。在“系统 > EtherNet/IP (页 3243)”(System > EtherNet/IP) 中组态EtherNet/IP。 通用工业协议 通用工业协议 (CIP) 是一种自动化应用协议，支持工业以太网和 IP 网络中现场总线的转换。现场总线/工业网络（如 DeviceNet、ControlNet 和 EtherNet/IP）将此工业协议用作应用层中的接口以连接确定性现场总线领域和自动化应用（控制器、I/O、HMI、OPC ...）。CIP 位于传输层上方，通过自动化工程的通信服务来扩展纯传输服务。其中包括周期性、时间要求严 格和事件控制的数据通信服务。CIP区分时间要求严格的 I/O 消息（隐式消息）和用于组态 与数据采集的各个查询/响应帧（显式消息）。CIP面向对象；所有从外部“可见”的数据都 可通过对象的形式进行访问。CIP 具有通用组态基础：EDS（电子数据表）。 电子数据表电子数据表（Electronic Data Sheet，EDS）是描述设备的电子数据表。 可在“系统 > 加载和保存(页 3196)”(System > Load&Save) 中找到 EtherNet/IP 操作所需的EDS。 NAT/NAPT 什么是 NAT？ 利用网络地址转换 (NAT)，可将数据包中的 IPv4 地址替换为另一个。NAT通常用在私有 LAN 和具有全局有效 IPv4 地址的外部网络之间的网关上。内部 LAN 的本地 IPv4 地址由网关上的 NAT设备更改为外部全局 IPv4 地址。 NAT 设备会维护转换列表，以将内部 IPv4 地址转换为全局 IPv4地址。地址分配是自动进行的。 在“第 3 层 > NAT > 基础 (页 3326)”(Layer 3 >NAT > Basic) 中组态地址分配。什么是 NAPT？ 在“网络地址端口转换”(NAPT, Network AddressPort Translation) 或“端口地址转换”(PAT, Port Address Translation) 中，多个内部源IPv4 地址被转换为同一个外部源 IPv4 地址。为了 识别各个源节点，源设备的端口也会存储在 NAT网关的转换列表中并针对外部地址进行转 换。 如果多个本地客户端通过 NAT 网关向同一外部目标 IPv4地址发送查询，网关会在这些数据 包的标头中输入其自身的外部源 IPv4 地址。由于转发的数据包具有同一个全局源 IPv4 地址，NAT 网关会通过不同的端口号将数据包分配给各个客户端。 说明 NAT/NAPT 仅在 ISO/OSI 参考模型的第 3层可用。要使用 NAT 功能，网络必须使用 IP 协议。 使用运行在第 2 层的 ISO 协议时，不能使用 NAT。如果全局网络中的客户端想要使用内部网络中的服务，则需组态静态地址分配的转换列表。在 “第 3 层 > NAT > NAPT(页 3329)”(Layer 3 > NAT > NAPT) 中组态 NAPT 的转换列表。iPCF/iPCF-HT/iPCF-MC 可以用多个接入点来扩大 IWLAN 系统的无线覆盖范围。如果客户端从一个接入点的覆盖范围移动另一个接入点的覆盖范围，将在短时间的中断后保持无线链路（漫游）。 如果需要很短的更新时间（例如 PROFINET通信），则需要使用接入点和客户端模块，它们 采用专有方法 iPCF/iPCF-HT 或 iPCF-MC来进行快速漫游和确定性数据通信。 iPCF/iPCF-HT/iPCF-MC 只能单独工作。彼此之间不能组合，例如不允许 iPCF 与iPCF-HT 或 iPCF-MC 组合。 工作原理 iPCF 使用 iPCF时，接入点周期性检查无线蜂窝区中的所有节点。同时，还会扫描该节点下行链 路的流量。在回复中，节点会发送上行链路数据。接入点至少每 5ms 扫描一次新节点。 蜂窝区中的所有其它节点都可看到该节点扫描结果。这样，即使客户端没有与接入点本身进行通信，也可以检测与接入点的无线链路质量。如果客户端在一定时间内未收到接入点发来 的任何数据帧，它就开始搜索新的接入点。 在 iPCF模式下，搜索新接入点与注册此接入点都可得到时间方面的优化。从而实现了切换 时间明显低于 50 ms。
加速防护间隔 •调制和编码方案 • 数据吞吐量Zui高达 450 Mbps（总计）。 所有 SCALANCE W700 设备不可能都能实现这一点。MIMO 天线技术 MIMO（Multiple Input - MultipleOutput，多输入多输出）基于智能多天线系统。发送器和接收器具有多个在空间上彼此分离的天线。这些空间分离的天线用于同时传输数据流。Zui多可传输四个数据流。由于衍射、折射、衰减和反射，数据流的传输路径在空间上彼此分离，返回的路径也各自不同（多路传播）。多路传播意味着，在接收点处一个复杂的与空间和时间相关的模式将被解读为一个由所发送的单独信号组成的总信号。MIMO 通过检测特征信号的空间位置来应用此特有的模式。在此处每个空间位置都不同于其相邻位置。通过为各发送 器添加特征，接收器能够将多个信号彼此分隔。Zui大比合并(MRC) 在多天线系统中，无线信号由单独的天线接收，然后合并形成一个信号。使用 MRC 方法合 并无线信号。MRC方法会根据无线信号的信噪比对其进行加权，然后组合这些无线信号以 形成一个信号。信噪比得到改善，错误率得以降低。空间多路复用通过空间多路复用，不同的信息可使用相同频率进行发送。将数据流分布到 n 个发射天线上； 换句话说，每个天线仅发送 1/n的数据流。数据流的划分受天线数量的限制。在接收器端， 信号将被重组。 由于空间多路复用，信噪比和数据吞吐量都将更高。 通道联结 借助于IEEE 802.11n，数据可通过两个直接相邻的通道进行传送。这两条 20 MHz 通道组合 在一起形成一条 40 MHz通道。这使通道带宽增加了一倍，从而提高了数据吞吐量。 为能够使用通道联结，接收器必须支持 40 MHz 传输。如果接收器不支持 40MHz 传输，则 带宽将自动降至 20 MHz。这意味着 IEEE 802.11n 也可与 IEEE 802.11a/b/g设备通信。 通道绑定在“AP (页3277)”WBM 页面上通过“HT 通道宽度 [MHz]”(HT Channel Width[MHz]) 参数进行设置。帧聚合 借助于 IEEE 802.11n，可将各数据包组合到一起形成一个更大的数据包；这也称为帧聚合。有两种类型的帧聚合： • 聚合的 MAC 协议数据单元 (A-MADU) 借助 A-MPDU，具有相同目标地址的多个 MPDU数据包捆绑在一起并作为一个大的 AMPDU 发送。 • 聚合的 MAC 服务数据单元 (A-MSDU) 借助A-MSDU，具有相同目标地址的多个 MSDU 数据包捆绑在一起并发送。SCALANCE W 设备支持两种帧聚合。可在 WBM页面“AP 802.11n (页 3277)”中进行设置。 加速防护间隔防护间隔可防止不同的传输混到一起。在电信方面，这种混合也称为码间干扰 (ISI)。当发送时间过后，必须保持发送暂停（防护间隔），然后开始下次传输。 IEEE 802.11a/b/g 的防护间隔为 800ns。IEEE 802.11n 可使用降低的 400 ns 防护间隔。在 “AP 802.11n (页 3277)”WBM页面上指定防护间隔。 调制和编码方案 IEEE 802.11n 标准支持不同的数据速率。数据速率取决于空间流的数量、调制方式和通道编码。调制和编码方案中介绍有多种组合。 PROFINET PROFINET PROFINET 是基于工业以太网的工业自动化开放式标准(IEC 61158/61784)。PROFINET 使用 现有 IT标准，支持现场级到管理级以及工厂范围的工程系统的端到端通信。PROFINET 还具 有下列特性： • 使用 TCP/IP 协议 •满足实时要求的自动化应用 – 实时 (RT) 通信 – 等时实时 (IRT) 通信 • 无缝集成现场总线系统 在“系统 >PROFINET”(System > PROFINET) (页 3244) 中组态 PROFINET。PROFINET IO 在 PROFINET 的框架内，PROFINET IO 是实现模块化、分布式应用的通信机制。PROFINETIO 由可编程控制器的 PROFINET 标准 (IEC 61158-x-10) 实现。只有在 WLAN 客户端始终处于高于60%（或 -65 dBm）信号强度的无线蜂窝区时，才能实 现稳定的 PROFINET通信。可通过激活和停用不同无线蜂窝区来对此进行检查。 这并不表示信号强度低于 60 % (< -65 dBm)时需要对客户端进行改变。确保接入点有足够 的信号强度。 在“iFeatures > iPCF > iPCF(页 3378)”中组态 iPCF。 iPCF-HT 如果 iPCF 需要较高的数据吞吐量，则使用iPCF-HT。例如，还可借此使用 PROFINET 传输视 频数据。这通过使用帧突发 (A-MPDU)更有效地传输数据包来实现。将用于同一接收站（客 户端）且具有相同优先级的单独数据包组合在一起。 在“iFeatures >iPCF > iPCF-HT (页 3381)”中组态 iPCF-HT。 iPCF-MC 对于独立于 RCoax电缆或定向天线进行通信的自由移动节点，应使用 iPCF-MC。使用 iPCFMC 时，在客户端收到接入点发来的 iPCF查询，且存在与接入点的有效连接的情况下，客户 端也会搜索潜在的合适接入点。这就意味着在需要切换到另一个接入点时，可以极快地实现切换。与 iPCF 不同的是，iPCF-MC 的切换时间不取决于正在使用的无线通道数。需要使用具有两个无线接口的接入点，即所谓的双接入点。其中一个接口作为管理通道，用 于发送具有管理信息（例如 SSID和数据通道的通道设置）的短帧（信标）。另一个接口（数 据通道）专用于传送用户数据。 在“iFeatures > iPCF> iPCF-MC (页 3384)”中组态 iPCF-MC。 下图显示了 iPCF-MC 组态示例。