工业物联网白皮书之硬件模块篇
一、基础篇
1、网口
1.1、双网口在同一网段下的问题
当两个网口在同一网段时,哪怕不插网线,没网线的 ip 地址也可以被 ping 通。
当通过串口重新设置eth0的ip后
原因:当 Linux 有两个网卡地址,并且在同一个网段的时候,。因为 Linux 默认的 sysctl 规则,任意一个网卡会对自己所有的 ip 地址在 ARP 请求上作出响应。
可以通过arp -a 查看。
"arp -a" 是一个用于查看本地网络上的ARP缓存表的命令。ARP(Address Resolution Protocol)用于将IP地址映射到对应的物理MAC地址。当你在终端中运行 "arp -a" 命令时,它将显示本地主机中的ARP缓存表,其中包含了IP地址和对应的MAC地址。这个表可以告诉你与本地主机通信的其他设备的IP地址和MAC地址。
解决的方法是,给每个网卡分配单独的路由表。并且通过 ip rule 来指定
1.在/etc/iproute2路径下rt_tables文件建立一个新表
2.输入ip route add 172.16.0.0/24 dev eth1 src 172.16.0.206 table eth_1
172.16.0.0/24表示所有ip地址已172.16.0开头的子网
3.输入 ip route add default dev eth1 table eth_1
解释:在路由表中添加默认路由,默认路由从eth1进出
4.输入ip rule add from 172.16.0.206 table eth_1
解释:添加路由策略,来自172.16.0.206的路由要求使用eth1
2、串口
2.1、串口数据通信注意事项
1、Serial与Serial Export的区别是什么?
serial是普通统一模式,抗干扰力低,适用简单通信模式
Serial expert是专家模式,抗干扰力强,使用高负载场景
结论: 选择Serial Export专家模式,设置Connect Delay为500ms-900ms
2、Timeout超时时间设置多少合适?
超时时间< 设备轮询时间 最好是1/3 -1/2
3、Reconnect on timeout 需不需要勾选?
需要,尤其是工业现场
4、Reconnect timeout设置多少合适?
重连超时时间 = (主超时时间*0.8)/期望重试次数
5、Queues设置
Queue commands(队列命令) 必须勾选
Queue delays 建议200ms-500ms
6、Optionals设置
结论:不要勾选Show Logs、Show Logs 、Log failures
7、外部的Optionals设置
勾选前两个即可
3、无线连接
无线设备连接无线AP
注意事项: 无线设备配置的网关为无线AP的lan口地址

以下是无线设备连接无线AP的配置页面





3、网络异常故障排查
物理层检查
1、网线与接口:确认网线无破损,水晶头无松动,PLC网口和交换机端口指示灯是否正常(绿灯常亮/闪烁)。
2、设备连接:
PLC是否直接连接测试电脑?→ 尝试用直连方式排除交换机问题。
经过交换机?→ 更换交换机端口或重启交换机。
替换测试:更换网线或使用其他设备(如笔记本)连接同一网线测试。
IP配置验证
IP冲突:检查网络中是否有其他设备占用相同IP(ARP扫描工具如Advanced IP Scanner)。
子网掩码/网关:确认PLC与测试电脑的:
子网掩码一致(如都是255.255.255.0)。
默认网关(若跨网段需配置正确网关)。
PLC设置:通过编程软件(如TIA Portal、GX Works)在线确认PLC实际IP是否与预期一致。
网络设备配置
VLAN隔离:检查交换机端口是否划分到正确VLAN(PLC与测试电脑需在同一VLAN)。
端口安全策略:工业交换机可能启用MAC过滤或端口隔离,需临时关闭测试。
路由问题:跨网段通信时,检查路由器或三层交换机的路由表是否配置正确。
防火墙与安全设置
PLC防火墙:部分PLC(如西门子S7-1200/1500)内置防火墙,需允许ICMP(Ping)流量。
电脑防火墙:临时关闭Windows防火墙测试(控制面板→系统和安全→防火墙)。
网络安全设备:检查工业防火墙或网关是否阻止ICMP。
PLC状态与诊断
PLC运行状态:确认PLC处于RUN模式(STOP模式可能关闭网络服务)。
诊断缓冲区:通过编程软件读取PLC诊断信息(如西门子的"Online & Diagnostics")。
网口状态灯:观察PLC网口指示灯(绿灯表示物理连接正常,黄灯闪烁表示数据传输)。
高级工具诊断
ARP表检查:在电脑CMD运行arp -a,查看PLC的IP是否解析到正确MAC地址。
抓包分析:用Wireshark捕获流量,确认是否有Ping请求发出及PLC是否响应。
4、网络拓扑与常见问题汇总
网络链路:光猫 (小区大门)- 路由器 (保安地图)- 交换机 (楼栋)- 无线 AP (信号转换)-plc 设备 (住户)
1. 路由器 WAN 口对接光猫,路由器 LAN 口连接交换机 LAN 口;普通交换机无 WAN 口,三层交换机具备 WAN 相关路由端口
2. 交换机作用:拓展网络接口数量,等同于网络插排,扩充设备接入点位
3. 路由器作用:分配内网 IP 地址,转发网络数据,实现设备联网访问外网
4. 拓展链路:光猫→主路由器→交换机,分支可接二级有线路由器、无线路由器、各类有线终端设备
网络层级通俗类比:光猫代表外网唯一入口,主路由器统筹内网全局路由,交换机负责区域数据分流,二级路由 / 无线 AP 提供终端接入线路,各类设备为网络最终使用端
5. 跨子网访问原理:在主路由器层级开启路由转发,生成内网路由表,即可实现不同网段设备互相通信
6. 三种网络连接模式区别:桥接模式属于同网段局域网互通;NAT 模式可正常访问外网,内网设备对外隐藏;共享模式仅支持与本机局域网内通信
四、有人
4.1、USR-W610
4.1.0、产品介绍
USR-W610 串口服务器提供串口转 WIFI、串口转以太网、以太网转 WIFI 功能,能够将串口(RS232/485)转换成 TCP/IP 网络接口,实现串口(RS232/485)与 WIFI/以太网的数据双向透明传输。使得串口设备能够立即具备 TCP/IP 网络接口功能,连接网络进行数据通信,极大的扩展串口设备的通信距离。

4.1.1、配置指南

4.1.1.1、硬件连接
W610接上Wifi天线,串口通过USB转232/485接到PC,上电。W610正常启动后,电源指示灯常亮,Work指示灯闪烁。
4.1.1.2、电脑连接W610的WiFi
电脑连接W610的wifi信号,会自动获取一个10.10.100.xx的IP地址;
默认ip是10.10.100.254
用户名密码是 admin/admin

电脑和有人模块用网线直连,电脑设置和有人模块一个ip网段
4.1.1.3、模式选择
Station模式 - modbus rtu转modbus tcp模式

4.1.1.4、无线接入点配置
不设置,跳过
4.1.1.5、无线终端设置
点击搜索可用的无线网,然后选择以后,会提示,填写无线网密码
静态ip固定: 填写和连接wifi lan口的网段


4.1.1.6、串口及网络协议设置
这里的串口参数设置要和读卡器的串口参数要保持一致,不然读不到数据

拉到最下面,有个网络参数设置
网络模式: Server
协议: TCP
端口: 504,这里随意,但是要记住

2.2.6、网口设置

然后重启
2.3、测试与验证
* 电脑和有人USR-W610模块一个wifi网络下,
* ping 有人USR-W610模块的无线ip地址


4.1.2、故障解决
* 将此模块安装在叉车上,只有power灯常亮,work灯不闪烁
供电不足,电耗跟不上
410S 67mA@12V 就按70ma算也就0.84w,
W610 170~350mA@5V 按最小170ma算,也0.85w, 最大算就是1.75w
4.1.3、评价
五、北辰
待补充
openEuler 是由开放原子开源基金会孵化的全场景开源操作系统项目,面向数字基础设施四大核心场景(服务器、云计算、边缘计算、嵌入式),全面支持 ARM、x86、RISC-V、loongArch、PowerPC、SW-64 等多样性计算架构
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