以太网和上位机

在现代工业自动化控制系统中，可编程逻辑控制器(PLC)作为常用的现场控制设备，上位机作为数据采集及人机界面的一种已经得到广泛使用。过去，在工程项目开发中，PLC和上位机间的通讯常采用RS-232C或者RS-485串行方式，随着计算机以太网和USB接口的普及，新的计算机、笔记本、上网本已经完全淘汰了RS232接口，尽管各厂家相继推出了USB接口的转换电缆，但是由于USB本身存在的不稳定、抗干扰能力弱的特点决定了它的使用局限性，无法满足复杂的工控现场环境。随着互联网技术的发展、普及与推广，以太网技术得到了迅速的发展，使得工业以太网能够广泛应用于工业信息控制领域，也是工业控制未来的发展趋势。
LINK系列以太网编程模块是专用于工业环境，用于所有的计算机特别是没有RS232接口的、而要求高可靠性的用户，只要您的计算机有以太网接口，即可通过交换机、Internet网联入各种网络中，实现远程编程、监控。LINK系列模块采用工业以太网转换成对应的PLC接口信号和协议，可实现各种网络间的无缝通讯，包括用于信息网络的Ethernet(以太网)，不改变原有程序即可读取PLC数据区的内容，甚至控制其运行状态。
工业以太网其传输速率可以达到10／100Mb／s(取决于实际网络环境)；两个节点之间的传输间隔可以达到100m，对于整个网络的传输间隔没有限制；网络内最大节点数可以达到254个，可以实现1(PLC)：N(PC)、N：N、N：1等多种网络形式。这些都为构架各种规模的工业网络信息系统提供了有利的条件，具有良好的扩展性、实用性、灵活性。目前使用的上位机都配有以太网接口，所以上位机侧无需增加额外的硬件设备。因此，采用工业以太网方式对自动化信息控制水平具有很大的现实意义。
　　　在以太网通讯中，各种数据信息是以UDP/IP包或者TCP/IP包的方式在以太网上发送和接收的。其中，在Internet层远程设备使用的是IP地址，传输层中定义了本地UDP或TCP端口号，它为应用服务提供通讯端口。
　　通常以太网通讯使用的是IP地址， UDP方式是一种使用UDP/IP协议的通讯方式。UDP/IP是一种无连接的通讯协议。当一条信息从一个节点发到另一个时，这两个节点是没有明确连接的对等关系的。UDP协议具有较快的传输速度，但是数据通讯的可靠性没有TCP协议高。
　　 PLC与上位机的以太网通讯依靠虚拟驱动程序实现。通过虚拟驱动，上位机可以象访问串口一样，直接使用原有的编程软件、通讯程序、上位机管理软件直接对PLC进行编程、监控，无须改变现有的程序。工业以太网作为工业现场信息采集的重要网络具有速率高、通讯间隔远、抗干扰性好等特点，已经得到广泛应用。工业以太网实现PLC与上位机的通讯，具有实时性好、速度快、可靠性高、运行稳定等优点。