工业以太网IP地址规划

2016-11-02 11:55:40 | 人围观 | 评论:

越来越多的控制系统开始使用工业以太网，回顾近4-5年做过的新项目，好像都是以太网的了。
过去的控制网络，在定义控制站点的地址的时候，基本上是固死的，比如profibus modbus等，就是简单定义站为1，2，3等即可。
而工业以太网脱胎于普通以太网，和普通以太网有着共同的定义规则。
那么我们在定义站地址的时候，准确说是规划一个控制网络的网段的时候，就有了更多的选择，可以自己定义选择一个网段了。其实有的时候选择的机会多了，却未必是好事。在选择IP网段的时候，就是这样。
一般来说，特别是对咱们中国来说，控制网络都是内网，所以IP网段可以自由规划。在过去刚开始有网络的时候，大家一般都习惯使用192.168.0.x的网段，但后来随着网络的发展，路由器的层级逐渐增多，如果几个层级的路由器的都使用192.168.0.x的网段，就会导致网络通讯不上。
所以后来大家又纷纷开始抢占新的IP段，比如192.168.1.x, 192.168.169.x, 192.168.199.x等等，一般都是路由器厂家的初始设定。而我们的电脑不管是公司办公网络还是家庭网络，都已经习惯于使用DHCP的自动捕获，不再需要每换一个环境，手动修改一次IP和网关以及DNS等等。
那么对控制系统，大家会选择啥样的网段呢？
相信大家和我一样，一开始的时候为了联机实验方便，都是把CPU的IP设到和当下使用的办公网络同一个网段，笔记本电脑和上位机电脑就可以轻松访问了。
然后等系统到了现场，因为控制系统的IP已经指定，那么笔记本电脑只需要仍然采用原有的IP地址，就可以继续访问。但，等等，怎么通讯不上了呢？哦，原来没有DHCP服务器了，电脑没有获得IP，只有手动指定一个吧！
网关和DNS呢？反正也不上外网，用不到，空着吧。
然后还不用回到公司，你晚上回到宾馆的时候，要上网，又发现坏了，上不去了，改回来到自动捕获IP吧！
第二天再到现场，又是同样的过程。
回到公司，也是一样的过程。
过几个月，甚至几年，再来到现场，要连到控制系统了，待我想想啊，这网络当初设置的啥网段来？要不要搜一下？
这样的场景，有没有人重复遇到？烦不胜烦？
所以，我经常在想，最好是凡是我出手的项目，都应该用一个统一规范的网段，plc的地址，各子站的地址，上位机工程师站、操作员站、触摸屏的地址，都应该是尽量有一个统一的规律，这样到任何现场维护，都不需要先花出一个时间来ping通网络。甚至，最好，天底下的工控工程师，都该使用同一个标准，这样别人替你维护网络的时候也容易上手些。就像过去的DP网络，CPU的缺省地址大都是2，你到任何一个工厂，只要不出意外，CPU的地址总会是2。
那么这个网段设置为多少合适，有没有个最好的网段呢？其实我早在几年前就想到了，就是169.254.x.x。查阅一下IP网络的定义，这是个B类私有网段。在没有DHCP服务器的时候，网卡最终会得到这样一个私有网段的IP地址。所以如果把CPU的IP地址设置为169.254.0.1，那么打开电脑连上网络，即便没有服务器，不需要设置IP,电脑和CPU的通讯就可以自然建立。
我在10多年前给企业做WINCC培训的时候，曾经这样搞过。十几台电脑，通过交换机连在一起，网络中只有一台CPU用于做通讯实验。我只需要让学员们确认网线插好，也不需要给他们逐个分配IP地址，让他们直接测试PING即可。因为没有DHCP，电脑自然会得到一个 169.254.x.x的网址，而且确保不会冲突！那个时候那些学员看来以太网通讯好像异常简单。我不清楚他们有没有人后来悟到这一点。嘿嘿。
虽然早就想到，但在实际项目中，我还是没有这么玩过，毕竟觉得这个169.254.x.x的网段太惊世骇俗了！怕一般人接受不了，万一有客户说他们网络将来还有可能要再融入internet呢？
直到有一天，我遇到了新版的SINAMIC S120。我发现它的以太网的初始地址竟然是169.254.0.22! 怎么描述我的心情呢？对我来说，秒懂，秒懂啊！
从此我下定决心，从此以后的控制网络放心使用169.254.x.x了。
控制器的IP，使用169.254.0.1--250,如果网络中有一台S120，就沿用22的初始IP地址。
需要固定IP的上位机和触摸屏，使用169.254.1.1-250
子网掩码：255.255.0.0
不需要固定IP的电脑或笔记本，使用自动捕获IP。
其好处，不言而喻。
有支持的么？或者又更好的建议么？

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