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作者: 比特派app官方
2024-03-14 19:43:45

工业通信之何谓EtherNet/IP - 知乎

工业通信之何谓EtherNet/IP - 知乎切换模式写文章登录/注册工业通信之何谓EtherNet/IP邵胖胖工业自动化软件开发这是自动化圈的第 8 篇文章,本文主要介绍工业通信基础以及重点分析EtherNet/IP原理。在介绍EtherNet/IP之前,先扯一点通信的东西,EtherNet/IP是众多通信方式之一,先介绍通信知识,让我们先有一个全局的视角再去看待EtherNet/IP。1 通信模型下面图片是通信最基本的模型:一个完整的通信应该包括发信方、收信方、传送的途径和传送方式。通信的目的是传送信息,信息是有载体的,信息的载体具有不同的形式,如文字、声音、图像、手势等。发信方发出信息,通信系统以不同的方式(如电信号、光信号)将它们传送到收信方,变成收信方可以理解的信息,这就完成了通信的全过程。上面是有一个简单的过程,真实世界还要考虑干扰等因素。因此,人们不断在上述环节展开研究、改进,以满足不同的应用场合,才形成了当今复杂的通信系统。在自动化行业中,经常需要两台机器的通信,根据上面模型,要实现一个通信就必须要具有以下3个条件:1.发信方和收信方,也就是要有两台机器设备,比如PLC和PLC,PLC与变频器、PLC与机器人等。总之,通信首先要清楚通信对象,是谁和谁之间通信。比如当一个PLC与多台相同的变频器通信,就容易混淆。2.连接途径;连接途径是连接发信方和收信方的方法。连接途径可以是串口线(使用RS485、RS232通信),也可以是网线(使用ProfiNet、EtherNet/IP等通信),也可以无线等。无论采用什么通信,都必须要有连接途径,也就是要有路可走。这种连接途径是实实在在的,看见的硬件连接。3.传送方式;传送方式是收信方和发信方约定的协议,只有拥有相同的协议的机器才能通信,比如一人说中文,另一个说英文是没法交流的。常见的协议有RS485、RS232、ProfiNet、EtherNet/IP等。这些协议是软件编写的,设备出厂时就已经写在设备里。通信协议非常多,有些是通用公开的,而有些是各个自动化公司自己推出的。2 各种通讯方法之间区别根据上面的模型,各种通信的区别就是连接途径和传送方式的不同,即硬件连接线和通信协议的区别。比如串口和以太网使用的电缆是不一样的,也就是连接途径区别。还比如Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP/IP虽然连接途径一样,都是网线,但他们的协议不同,互相之间仍不能交流。此外,连接途径和传送方式是一一对应的,也就是通信协议和硬件电缆是绑定的,比如工作中常听到Profinet,Profibus,虽然说的是协议,并没有说使用的电缆,因为知道协议也就确定了使用什么电缆。具体到通信协议原理是很复杂的东西,在此不做深究。只需要知道Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP/IP等都是一种发送、接收信息的约定规范,只有发信方、收信方都支持这种协议时才能互相通信。3 EtherNet/IP简介EtherNet/IP是由 ODVA规范管理并公开的的工业通信网络。ODVA是一家国际标准开发组织,由世界领先的自动化供应商成员组成,EtherNet/IP正是这个组织的代表作。EtherNet/IP通过将 CIP 协议、 TCP/IP、以太网这三者组合之后得以实现。由此可知,连接途径仍是网线,传送方式是CIP协议及组合。EtherNet/IP 通信中,扫描器和适配器是十分重要的概念。当开始 EtherNet/IP 通信时,一台设备相对于另一台设备,需要打开被称为 “ 连接 ” 的通信线路。打开连接的一侧称为 “ 扫描器 ”,类似主站;被打开的一侧称为 “ 适配器 ”,类似从站。EtherNet/IP 具有定时收发数据的周期通信 (Implicit 信息)和不定时收发指令 / 响应的信息通信 (Explicit 信息)两种方式。在周期通信中,可按照收发数据的优先程度来设定 RPI(通信周期),从而可以调整整体的通信量来收发数据。在信息通信中,可在必要时间通信所需的指令/响应。信息通信无需循环通信的定时性,例如,可用于读写适配器设备的设定用途等。EtherNet/IP通信通常是在扫描器中设置设置适配器的参数,如图新增一个适配器:Name:适配器唯一的名称;IP Address:适配器的IP地址Input Assembly instance /size:输入实例/大小,根据适配器实际设置Output Assembly instance /size:输出实例/大小,根据适配器实际设置Configuration Assembly instance /size:配置实例/大小,根据适配器实际设置上述输入实例、输出实例、配置实例是指传送数据的格式,比如数据中标志位和状态位的规定。有些设备是出厂时就指定这些参数,扫描器和适配器的这三个参数一定是对应的。发布于 2019-08-15 08:45工业自动化PLC 编程电气自动化​赞同 37​​5 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析 - 知乎

入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析 - 知乎首发于智能制造之家切换模式写文章登录/注册入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析智能制造之家​​化学制品制造业 从业人员写在前面前面我们系统得说了工业控制系统的通讯,大家肯定会想到PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT等工业以太网:技术解读PROFINET、Ethernet/IP等7种主流工业以太网最全整理工业通讯上的领域各种总线+协议+规范+接口—数据采集与控制但是说到协议的分析,我们 不得不提到安全问题,前面我们系统的介绍过关于工业控制系统的架构、安全等:工业控制系统安全入门与实践—从五层架构和安全标准说起工业控制系统安全入门与实践——工控安全入门分析也聊了西门子、施耐德、罗克韦尔等国际大厂的相关安全漏洞:基于S7协议对西门子PLC S7-1500的漏洞分析与复现(附演示视频)施耐德PLC漏洞历险记—一次与施耐德PLC的非正常接触罗克韦尔 MicroLogix PLC漏洞的复现及解决方案西门子、施耐德、罗克韦尔PLC程序设计漏洞探秘今天来解析下由罗克韦尔主导的ETHERNET/IP协议~作者 | 长扬科技(北京)有限公司 汪义舟 梁 泽 张国栋来源:关键基础设施安全应急响应中心一、Ethernet/IP协议 EtherNet/IP是一个现代化的标准协议。由控制网国际有限公司(ControlNet International)的一个技术工作组与ODVA(开放式DeviceNet供应商协会)在20世纪90年代合作设计。EtherNet/IP是基于通用工业协议(Common Industrial Protocol,CIP)的。CIP是一种由ODVA支持的开放工业协议,它被使用在诸如 DeviceNet 和 ControlNet 以及 EtherNet/IP 等串行通信协议中。美国的工控设备制造商Rockwell/Allen-Bradley已经围绕EtherNet/IP进行了标准化,其他厂商如Omron也在其设备上支持了EtherNet/IP。EtherNet/IP已经变得越来越受欢迎,特别是在美国。尽管EtherNet/IP比Modbus更现代化,但仍然存在协议层面的安全问题。EtherNet/IP通常通过TCP/UDP端口44818运行。此外,EtherNet/IP还有另一个端口 TCP/UDP端口2222。使用这个端口的原因是 EtherNet/IP实现了隐式和显示两种消息传递方式。显式消息被称为客户端/服务器消息,而隐式消息通常被称为I/O消息。EtherNet/IP是为了在以太网中使用CIP协议而进行的封装。EtherNet/IP的 CIP帧封装了命令、数据点和消息等信息。CIP帧包括CIP设备配置文件层、应用层、表示层和会话层四层。数据包的其余部分是EtherNet/IP帧,CIP帧通过它们在以太网上传输。EtherNet/IP分组结构如图CIP规范对数据包结构有很多的规定,这意味着每个使用 EtherNet/IP的设备必须实现符合规范的命令。下面是EtherNet/IP首部中封装的CIP帧字段:• 命令两字节整数,对应一个 CIP 命令。通用工业协议规范标准要求,设备必须能接收无法识别的命令字段,并处理这种异常。• 长度两字节整数,代表数据包中数据部分的长度。对于没有数据部分的请求报文,该字段为0。• 会话句柄会话句柄(session handle)由目标设备生成,并返回给会话的发起者。该句柄将用于后续与目标设备的通信。• 状态码Status字段存储了目标设备执行命令返回的状态码。状态码“0”代表命令执行成功。所有的请求报文中,状态码被置为“0”。其它的状态码还包括:0x0001 无效或不受支持的命令0x0002 目标设备资源不足,无法处理命令0x0003 数据格式不正确或数据不正确0x0065 接收到无效的数据长度• 发送方上下文命令的发送者生成这六字节值,接收方将原封不动的返回该值。• 选项该值必须始终为0,如果不为零,数据包将被丢弃。• 命令相关数据该字段根据接收/发送的命令进行修改。如果请求发送方是工程师站,大多数会话中执行的第一条命令是“ListIdentity”命令。如下所示的数据包,命令字段是0x63,代表“List Identity”命令,上下文是“0x00006a0ebe64”。这个命令与Modbus功能码43非常相似,可以查询设备信息,如供应商、产品、序列号、产品代码、设备类型和版本号等。使用在Github项目pyenip中找到的Python 脚本ethernetip.py,你可以查询Ethernrt/IP 设备的信息。默认情况下,这个脚本不会解析一些响应,你需要取消脚本底部的 testENIP() 函数的注释后,它才会发送和接收“List Identity”命令。在执行脚本的同时,你可以使用Wireshark查看请求和响应的数据包。二、EtherNet/IP协议身份鉴别请求攻击 Digital Bond 在项目 Redpoint 中实现了一个脚本,可以用来从远程设备中获取信息。Redpoint 脚本使用了 “List Identity”命令字,并使用Nmap中的信息进行解析。它的“Conmmand Specific Data”部分包含了一个套接字地址(ip 地址和端口号)。这是暴露的远程设备的真实 ip 地址和端口号,即使它位于NAT设备之后。我们发现大量的设备暴露的IP字段和实际扫描的IP地址不同。所以我们得出结论,大多数的Ethernet/IP设备部署在内部网络中,而不是直接暴露在互联网上。如下图所示的是使用Nmap扫描CompactLogix控制系统的扫描结果,可以看到暴露的设备ip和扫描ip不匹配,说明目标系统位于路由器或防火墙之后。上图显示了一些信息,包括设备的制造商“Rockwell”。设备的制造商在响应中是一个两字节的制造商 ID,它映射了一组支持 Ethernet/IP 的厂商名单。但是,这个厂商名单不是公开的。我们在深入研究 Wireshark 捕获的数据包后,发现数据包被 Wireshark 解析后,制造商 ID 被替换成了制造商名称。这说明 Wireshark 拥有如何映射制造商ID和名称的信息。通过对Github上Wireshark源代码的一些搜索,我们发现了如下代码片段,它告诉我们该如何解析制造商 ID。在解析工控协议的时候,Wireshark 常常是一个强大而好用的资源。使用像“List Identity”这样的命令,你可以简单的重放数据包,几乎不用修改数据包。会话句柄将被设置为0,意味着没有会话生成,因为该命令只是简单的发送命令和接收系统响应。为了进一步与设备进行通信,需要发送注册会话命令(0x65)。这个命令会设置会话句柄ID,这个ID将用于后续会话的通信。如下图所示,注册会话的请求使用标准ID“0x00000000”,目标设备返回了它生成的会话句柄“0x03A566BB”。三、Ethernet/IP中间人攻击简单的数据包重放对Ethernet/IP的某些指令无效。这使得攻击变得稍微复杂了一些。然而,对于大多数攻击者而言,只要对 Ethernet/IP 的协议稍有了解,这点困难将是微不足道的。一旦会话句柄通过协商被确定,只要通过手动改变序列号,就可以实现像中间人攻击。攻击实例:网络拓扑:网络环境:• 虚拟机• Ettercap工具• Wireshark• 交换机• PLC控制器攻击测试:使用VM-Linux中的嗅探工具ettercap对目标主机进行嗅探。单击Hosts选项,选择Scan for host,待扫描完成之后再选择Scan for host,然后选择Host list,此时可以看到已经扫描的主机列表,如图所示:然后就可以选择要攻击的目标了,选择192.168.210.200的IP地址,如图所示:明确攻击方式之后,我们选择"Sniff remoteconnections" — "确定"。点击确定攻击之后,过滤攻击修改Ethernet/ip特定的数据包字段,高级序列号5,通过添加4(十进制)修改数据值。攻击示意图:此时使用Wireshark抓包工具可以发现,被攻击PLC的所有流量都是通过攻击者的VM主机发送出去的。通过此操作可直接给PLC下发指令。四、EtherNet/IP协议终止CPU运行攻击有些Ethernet/IP设备是支持终止CPU命令的。Metasploit模块,可以被用来终止一个Allen-Bradley ControlLogix控制系统中的大量 PLC,还可以引发其他恶意攻击事件比如令以太网卡崩溃。只要了解 Session Handle 即可轻松攻击 Ethernet/IP。是这个攻击奏效的另一个关键是Allen-Bradley实现的一个命令字。Allen-Bradley在NOP(0x00)命令中实现了终止 CPU 的功能。如下图这个命令在CIP或Ethernet/IP的规范中没有记录,是Allen-Bradley/Rockwell控制器的私有实现。通过对大量设备的测试,我们发现,在一些旧的固件中,不仅 ControlLogix CPU 被终止,而且设备崩溃,需要重新启动硬盘。对于当前的型号,PLC 必须拔下并重新插入才能再次运行。极少数情况下,PLC需要重新编程。五、结束语上述的攻击都是非常危险的攻击形式,时常与钓鱼网站、挂马网站等攻击形式结合,不仅造成信息的泄漏,还可能被借用于病毒木马的传播。更重要的是,这类攻击可能将我们认为绝对安全的网络连接变成完全被人监听控制的连接,使得网络连接的私密性得不到保障,造成重要数据轻易落入攻击者之手。由于网络环境的复杂性,我们有必要对各类攻击进行了解,具备初步判断网络连接安全性的能力。防护手段:使用专业的工控防火墙系统,能智能识别和防护各类恶意攻击,结合工控协议的深度解析和黑、白名单策略相结合的防护机制,可有效的阻止针对工控系统的已知和未知的恶意攻击行为,极大的降低了工控系统受损的风险。硬核专辑工业热点 | 数据采集 | 应用与库(西门子、罗克韦尔、倍福等)WinCC技术 | 工业网络 | MES技术相关| 工业巨头战略布局 | 工业通讯案例 仿真与虚拟调试 | 职业感悟、认知提升 | 自动化控制标准合集西门子TIA Portal+库卡机器人+VNCK实现数字化机床虚拟调试2020-12-06超炫酷的西门子TIA Portal的大神级操作~2020-11-27自动化+信息化:徐工传动数字化工厂实施方案2020-11-24基于TIA Portal V15的动态加密计时催款程序2020-11-16软件定义制造:五层架构下数字化工厂的信息系统2020-11-13智能自动化物流系统AGV基础知识(完整介绍)2020-11-14机床数字化通信三大标准-OPCUA、MTConnect、NC-Link2020-11-07一文讲透PROFINET组态调试、编程、应用等最重要的文档和知识点2020-11-08数字化工业,IT大佬与工业自动化巨头的IT\OT融合之旅2020-11-02PLC高级编程-西门子SCL结构化控制语言官方培训.pptx2020-10-29MES、SCADA下的数据采集—C#实现扫码器的串口通讯实例2020-10-28IT融合OT:数据、网络与WMS、MES如何贯穿五层自动化金字塔?2020-10-20发布于 2020-12-24 12:22以太网(Ethernet)通信协议工业控制​赞同 25​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录智能制造之家微信公众号:智能制造之家,10W+朋友共话智

工业以太网三剑客之——EtherNet/IP - 知乎

工业以太网三剑客之——EtherNet/IP - 知乎首发于编程456切换模式写文章登录/注册工业以太网三剑客之——EtherNet/IPPou光明Linux 、嵌入式 C 、Qt1、什么是EtherNet/IP ?EtherNet/IP 是通用工业协议 (CIP) 的名称,通过标准实现以太网(IEEE 802.3 和 TCP/IP 协议套件)。EtherNet/IP 于 2001 年推出,如今已成为最成熟、最成熟、最完整的工业协议EtherNet/IP 是以下家族的成员在其上层实施 CIP 的网络(图1)。EtherNet/IP 和 CIP 由 ODVA 管理。 ODVA 发布 EtherNet/IP™ 规范并帮助通过一致性测试确保合规性。DeviceNet, CompoNet & ControlNet share the same CIP application layer with EtherNet/IP2、什么是CIP ?Common Industrial Protocol (CIP)是一个独立于媒体、基于连接、面向对象的协议,专为自动化应用而设计。CIP为用户提供了整个制造企业的统一通信架构。“EtherNet/IP”中的“IP”指的是Industrial Protocol(工业协议)。 EtherNet/IP 在标准 IEEE 802.3 和 TCP/IP 协议套件上利用 CIP(图2)。CIP完全兼容以太网和互联网协议支持多协议EtherNet/IP和OSI 对比3、什么是ODVA ?ODVA 是一个国际协会,成员来自世界领先的自动化公司。 总的来说,ODVA 和其成员支持基于通用协议的网络技术工业协议 (CIP™)。ODVA 本身成立于 1995 年,是一个由 Rockwell Automation(罗克韦尔.美国)、Cisco(思科.美国)、Schneider Electric(施耐德.法国)、Omron(欧姆龙.日本) 和 Bosch Rexroth(博世力士乐.德国) 等自动化公司组成的联合体,旨在推动工业自动化的开放和可互操作通信。根据 ODVA 的数据,EtherNet/IP 在工业以太网采用中处于领导地位,2017 年占 25% 的市场份额,2018 年占 28% 的市场份额。4、逐鹿世界2023年,PROFINET和EtherNet/IP各占18%并列第一,EtherCAT以12%紧随其后。在欧洲和中东地区,EtherNet/IP、PROFINET和EtherCAT处于领先地位,其次是PROFIBUS和Modbus-TCP。美国市场由EtherNet/IP主导,EtherCAT发展势头强劲,市场份额不断扩大。亚洲市场相对分化,PROFINET的市场份额最高,其次是EtherNet/IP,而CC-Link/CC-Link IE Field、EtherCAT、PROFIBUS和Modbus(RTU/TCP)也是强有力的竞争者。5、实际使用对于PLC而言,直接加载eds文件就行了。刚刚现场负责集成的兄弟打电话在沟通问题,中国制造业的工程师很辛苦,追赶之路道阻且长。最后,前3个问题均摘自于《PUB00213R0_EtherNetIP_Developers_Guide》。有需要的小伙伴可在公众号后台留言。发布于 2023-08-01 20:36・IP 属地江苏工业以太网​赞同​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录编程456分享我的编程

Modbus TCP / EtherNet IP 网关 上海泗博自动化技术有限公司 - 产品目录 - 工业以太网系列

Modbus TCP / EtherNet IP 网关 上海泗博自动化技术有限公司 - 产品目录 - 工业以太网系列

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Modbus TCP / EtherNet IP 网关

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EtherNet/IP (双网口)/串口 网关

Modbus TCP / EtherNet IP 网关

ENE-350

实现EtherNet/IP网络与Modbus TCP网络之间高效数据互通的通用设备。它作为EtherNet/IP从站,能够与包括罗克韦尔(AB)、欧姆龙、施耐德、三菱、汇川等在内的主流PLC、DCS系统无缝对接。而Modbus TCP端,它主站或从站可设置,可以与Modbus TCP从站设备、主站PLC、DCS系统以及组态软件等进行数据交互。通过ENE-350,用户可以轻松地将多个Modbus TCP接口的设备连接到EtherNet/IP网络中,也可以轻松在Modbus TCP主站与EtherNet/IP主站之间实现高效的数据交换。

点击这里以往版本

Modbus TCP / EtherNet IP 网关

ENE-350

ENE-350在EtherNet/IP端为从站,Modbus TCP端既可以做主站也可以做从站。即用于ModbusTCP 网络和EtherNet/IP网络之间的数据交换。

Modbus TCP / EtherNet IP 网关

型号:ENE-350

400 613 9938

基本说明:实现EtherNet/IP网络与Modbus TCP网络之间高效数据互通的通用设备。它作为EtherNet/IP从站,能够与包括罗克韦尔(AB)、欧姆龙、施耐德、三菱、汇川等在内的主流PLC、DCS系统无缝对接。而Modbus TCP端,它主站或从站可设置,可以与Modbus TCP从站设备、主站PLC、DCS系统以及组态软件等进行数据交互。通过ENE-350,用户可以轻松地将多个Modbus TCP接口的设备连接到EtherNet/IP网络中,也可以轻松在Modbus TCP主站与EtherNet/IP主站之间实现高效的数据交换。

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技术特性

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数据交换

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PROFIBUS DP认证证书

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典型应用

测试指南

开发套件

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产品特点

1、双网段通讯能力:提供双以太网口,专为满足不同网段间数据传输需求而设计,确保跨网段数据传输的稳定性和可靠性。

2、大容量数据处理:具备最大2000字节的输入输出能力,满足各种大数据量应用场景,助力用户处理更多关键业务数据。

3、QoS保障机制:深度支持Ethernet/IP的QoS功能,确保数据传输的优先级和完整性,减少数据丢失或延迟的可能性。

4、高效通讯模式:提供串行和并行两种输出命令方式,满足多样化的通讯需求,提高系统整体的通讯效率。

5、实时网络监控:内置网络状态监视功能,实时监测EtherNet/IP或Modbus TCP端的设备连接状态,确保设备在线与数据传输的连续性。

6、灵活设备接入:Modbus TCP端口配置灵活,支持更多设备接入,满足大规模系统集成需求,提高设备间的互操作性。

技术特性

1、具有两个以太网接口(EtherNet 1和EtherNet 2):

①Modbus TCP固定使用EtherNet 1,EtherNet/IP可使用EtherNet 1或EtherNet 2,默认使用EtherNet 1。

②两个以太网接口使用不同的网段。

2、支持静态IP和DHCP功能,支持IP地址冲突检测。

3、EtherNet/IP 作为从站:

①支持ODVA 标准EtherNet/IP 通信协议。

②EtherNet/IP的I/O数据读写支持两种方式:

③输入字节数:Instance102最大492字节,Instance202最大2000字节。

④输出字节数:Instance101最大492字节,Instance201最大2000字节。

⑤支持QoS功能。

4、Modbus TCP端:

①支持字节交换功能:不交换、二字节交换、四字节交换。

②支持服务器端口号设置,默认为502。

5、Modbus TCP作为主站:

①最多可支持访问36个Modbus TCP从站。

②支持功能码01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H、17H。

③最大支持200条命令。

④最多可支持36个TCP连接。

6、Modbus TCP 作为从站:

①最多可支持36个TCP连接。

②支持功能码03H、04H、06H、10H、17H。

③支持1号和2号功能码交换及3号和4号功能码交换。

7、供电:24VDC(9~30VDC),90mA(24VDC)。

8、工作环境温度:-40℃ ~ 70℃,相对湿度:5% ~ 95%(无凝露)。

9、外形尺寸:22.5mm(宽)×99mm(高)×114.5mm(深)。

10、安装:35mm导轨。

11、防护等级:IP20。

快速应用指南

典型应用

EtherNet IP主站PLC和Modbus TCP主站PLC的互联

在该应用案例中,多个ENE-350网关分别将不同的EtherNet /IP主站PLC和同一个Modbus TCP主站PLC通过以太网交换机连接起来,建立多个EtherNet /IP主站PLC和Modbus TCP主站PLC之间的数据通信。其中,ENE-350需配置为EtherNet /IP从站及Modbus TCP从站。

Modbus TCP从站设备连接到EtherNet IP网络

在该应用案例中,ENE-350网关需配置为EtherNet/ IP从站及Modbus TCP主站。EtherNet/ IP主站设备、Modbus TCP从站设备以及工业以太网网关ENE-350通过以太网交换机实现硬件上的连接,且通过ENE-350的数据映射实现Modbus TCP从站设备数据上传到EtherNet/ IP主站。

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产品特点

1、应用广泛,凡具有ModbusTCP接口的设备都可以连接到EtherNet/IP网络;

2、电源冗余功能:网关双电源;

3、诊断功能:两端网络状态状态监视功能;

4、使用简单:用户不必了解EtherNet/IP和ModbusTCP技术细节,参考产品手册,根据实

际应用配置可快速实现通信;

5、调试功能:软件具有I/O监控功能,便于调试;

6、简单易用的配置软件EE-123;

技术特性

1、具有一个以太网接口,Modbus TCP 与EtherNet/IP 共用此接口;

2、IP 地址冲突检测;

3、支持静态IP和DHCP功能;

4、EtherNet/IP 作为从站,支持ODVA 标准EtherNet/IP 通信协议;

5、EtherNet/IP 的I/O 数据读写支持两种方式:

①直接建立I/O 连接读写I/O 数据;

②使用MSG指令读写I/O 数据;

6、Modbus TCP 作为主站,最多可支持访问36个不同IP或不同单元标识符的Modbus TCP;

支持功能码01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H;

7、Modbus TCP 作为从站,最多可支持36个主站访问,支持功能码03H、04H、06H、10H;

8、EtherNet/IP端输入字节数最大492字节,输出字节数最大492字节;

9、提供字节交换功能:不交换、双字节交换、四字节交换;

10、供电:24VDC (11V ~ 30V);160mA(24VDC)

11、工作环境温度:-40℃ ~ 70℃;相对湿度:5% ~ 95%(无凝露);

12、机械尺寸:34mm(宽)×116mm(高)×107.4mm(深);

13、安装:35mm导轨;

14、防护等级:IP20;

快速应用指南

典型应用

测试指南

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文件

类型

发布时间

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中文产品手册

说明书

2023.01.06

网关配置软件

软件

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主流工业以太网介绍和比较(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)_ethercat和ethernet的区别-CSDN博客

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主流工业以太网介绍和比较(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)_ethercat和ethernet的区别-CSDN博客

主流工业以太网介绍和比较(EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、Powerlink)

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原文链接:https://blog.csdn.net/xqmoo8/article/details/39743961

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1)EtherCAT是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统,EterCAT名称中的CAT为Control Automation Technology(控制自动化技术)首字母的缩写。最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研发。EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准,同时,它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。EtherCAT的特点还包括高精度设备同步,可选线缆冗余,和功能性安全协议(SIL3)。

EtherCAT主要特点有:    (1)完全符合以太网标准。普通以太网相关的技术都可以应用于EtherCAT网络中。EtherCAT设备可以与其他的以太网设备共存于同一网络中。普通的以太网卡、交换机、路 由器等标准组件都可以在EtherCAT中使用。    (2)支持多种拓扑结构:线型、星型、树型。可以使用普通以太网使用的电缆或光缆。当使用1OOBase-TX电缆时允许两个设备之间的通信距离达100m。当使用100BASE-FX模式,使用两对光纤在全双工模式下,单模光纤能够达到40千米的传输距离,多模光纤能够达到2千米的传输距离。EtherCAT还能够使用Beckhoff公司自己设计的低压差分信号LUDS ( Low Voltage Differential Signaling,低压差分信号)线来低延时地通信,通信距离能够达到10米。     (3)广泛的适用性,任何带有普通以太网控制器的设备都有条件作为EtherCAT主站,比如嵌入式系统、普通的PC机、控制板卡等。

   (4)高效率、刷新周期短。EtherCAT从站对数据帧的读取、解析、过程数据的提取与插入完全由硬件来实现,这使得数据帧的处理不受CPU的性能、软件的实现方式等影响,时间延迟极小、实时性很高。同时EtherCAT可以达到小于100us的数据刷新周期。

    (5)EtherCAT以太网帧中能够压缩大量的设备数据,这使得EtherCAT网络有效数据率可达到90%以上。据官方测试1000个I/O更新时间仅仅30us,其中还包括I/O周期时间。而容纳1486个字节(相当于12000个I/O)的单个以太网帧的刷新时间紧紧300us。     (6)同步性能很好。EtherCAT使用高分辨率的分布式时钟使各从站节点间的同步精度能够远小于lus。     (7)无须从属子网。很复杂的节点或只有一两位的数字I/O都能被用作EtherCAT从站。       (8)拥有多种应用层协议接口来支持多种工业设备行规:CoE ( CANopen over EtherCAT)用来支持CANopen协议,SOE (SERCOE over EtherCAT)用来支持SERCOE 协议,EOE ( Ethernetover EtherCAT)用来支持普通的以太网协议,FOE ( File over EtherCAT)用于上传和下载固件程序或文件;AOE (ADS over EtherCAT)用于主从站之间非周期的数据访问服务。对多种行规的支持使得用户和设备制造商很容易从现场总线向EtherCAT转换。  

 

2)Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议。它建立在标准UDP/IP与TCP/IP协议之上,利用固定的以太网硬件和软件,为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议。

       Ethernet/IP是2000年3月由Control Net International和ODVA( Open DevicenetVendors Association共同开发的工业以太网标准。Ethernet/IP实现实时性的方法是在TCP/IP层之上增加了用于实时数据交换和运行实时应用的CIP协议(Common Industrial Protocol )。        Ethernet/IP在物理层和数据链路层采用标准的以太网技术,在网络层和传输层使用IP协议和TCP、UDP协议来传输数据。UDP是一种非面向连接的协议,它能够工作在单播和多播的方式,只提供设备间发送数据报的能力。对于实时性很高的I/O数据、运动控制数据和功能行安全数据,使用UDP/IP协议来发送。而TCP是一种可靠的、面向连接的协议。对于实时性要求不是很高的数据(如参数设置、组态和诊断等)采用TCP/IP协议来发送。        Ethernet/IP采用生产者/消费者数据交换模式。生产者向网络中发送有唯一标识符的数据包。消费者根据需要通过标识符从网络中接收需要的数据。这样数据源只需一次性地把数据传到网上,其它节点有选择地接收数据,这样提高了通信的效率。        Ethernet/IP是在CIP这个协议的控制下实现非实时数据和实时数据的传输。CIP是一个提供工业设备端到端的面向对象的协议,且独立于物理层及数据链路层,这使得不同供应商提供的设备能够很好的交互。另外,为了获得更好的时钟同步性能,2003年ODVA将IEEE 15888引入Ethernet/IP,并制定了CIPsync标准以提高Ethernet/IP的时钟同步精度。

 

3)PROFINET由PROFIBUS国际组织(PROFIBUS International,PI)推出,是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新,PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案,囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题,并且,作为跨供应商的技术,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFIBUS)技术,保护现有投资。

        PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案,其功能包括8个主要的模块,依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。

        现在PROFINET有三个版本,能够实现3种类型的通信:TCP/IP标准通信和两类实时通信。在这些版本中,PROFINET提出了对IEEE802.1 D和IEEE1588进行实时性扩展的技术方案,同时,根据不同的实时性要求采用不同的实时通道技术。         PROFINET提供的标准通道使用TCP/IP协议来进行非实时通信,用于设备参数化、组态和诊断数据的传输。两个实时通道:实时通道RT和实时通道IRT。实时通道RT是一种软实时(software real time方案,一般响应时间为l0ms,主要用于工厂自动化领域中的过程数据高xìng能循环传输、事件控制的信号与报警信号灯。实时通道IRT(IsochronousReal-time)使用了专用的ASIC芯片来对数据帧进行了解析,这样缩短了处理时间。该方案特别适用于高性能传输、过程数据的等时同步传输及需要快 速时钟同步的运动控制领域。另外根据应用对象的不同,PROFINET有两种组网方式:PROFINETIO和PROFINET CBA。

 

4)MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。显而易见,它覆盖了使用TCP/IP协议的 “Intranet”和“Internet”环境中MODBUS 报文的用途。协议的最通用用途是为诸如PLC’s,I/O模块,以及连接其它简单域总线或I/O模块的网关服务的。         MODBUS/TCP协议是作为一种(实际的)自动化标准发行的。既然MODBUS已经广为人知,该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。然而,本规范力图阐明MODBUS中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值,哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC’s的“多余部分”。   它通过将配套报文类型“一致性等级”,区别那些普遍适用的和可选的,特别是那些适用于特殊设备如PLC’s的报文。

 

5)POWERLINK=CANopen+Ethernet

       鉴于以太网的蓬勃发展和CANopen在自动化领域里的广阔应用基础,EthernetPOWERLINK 融合了这两项技术的优点和缺点,即拥有了Ethernet的高速、开放性接口,以及CANopen在工业领域良好的SDO和PDO数据定义,在某种意义上说POWERLINK就是Ethernet 上的CANopen,物理层、数据链路层使用了Ethernet介质,而应用层则保留了原有的SDO和PDO对象字典的结构。

       Ethernet Powerlink(简称EPL)是由奥地利B&R(贝加莱)公司于2001年开发出来的实时以太网解决方案。2003年,由全球自动化和驱动行业的领军公司成立了EPSGC EthernetPowerlink标准化组织)来标准化和强化Powerlink技术,EPL标准是在CANopen基础上发展来的。它实现实时性的方法是对TCP/IP协议栈进行了实时扩展,引入了SCNM ( slot communication network management,时间槽通信网络管理)机制来消除CSMA/CD的不确定性。SCNM原理是网络按照一个固定的周期进行通信。每个周期分为三个时间槽:同步时间槽、异步时间槽、空闲时间槽。实时性要求严格的数据在同步时间槽中传输。时间不苛刻的数据在异步时间槽中传输。在三种时间槽中又根据网络中通信节点的数目划分为不同的子时间槽。这样保证了实时数据的实时性传输,又杜绝了网络冲突的发生。

 

6) EPA是在“863”计划的支持下,由浙江大学、清华大学、浙江中控技术公司、大连理工大学、中科院自动化所等单位联合制定,是用于工业测量和控制系统的实时以太网标准。EPA实现实时性的方法是在ISO/IEC8802.3协议所规定的数据链路层之上增加了一个EPA-CSME ( communication schedulingmanagement entity,通信管理实体)。增加EPA-CSME,EPA-C SME用于对数据报文的调度管理,它支持两种通信调度方式:非实时的通信使用CSMA/CD通信机制,非实时数据直接在DLE层和DLS-Use:之间传输,不进行任何缓冲和处理;实时性使用确定性调度方式,EPA将DLS-User数据根据控制时序和优先级大小传送给DLE,然后经过PHY发送出去,这样避免了网络中报文的碰撞。另外,EPA网络为了避免冲突的发生将控制网络分成了若干个由网桥相互隔离的控制区域一一微网段。各微网段内通信互不干扰。不同微网段的设备的通信需要通过网桥转发来实现。这使得网络中的任何报文都被严格的监控,从而避免了广播风暴的产生。目前,一些公司,比如浙大中控,己经开发了多种产品EPA产品,包括基于EPA的控制系统、基于EPA的变送器、执行器、远程分散控制站、数据采集器、现场控制器、无纸记录仪。基于EPA的分布式网络控制系统己在工厂得到成功应用。  3  Ethernet Powerlink    -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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       虽然这些工业以太网都是国际标准,但是指的是IEC 61784里的标准,但是这些工业以太网不都是标准的以太网。即这些工业以太网并不都是符合IEEE802.3U的标准,这当中只有Modbus-TCP和EtherNet/IP是符合IEEE802.3U的,只有符合IEEE802.3U标准的,才能与IT和以太网将来的发展相兼容。而不符合IEEE802.3U标准的,基本上可以讲不是以太网,它们都对以太网进行了修改,或者是硬件或者是软件,已经不是以太网了。

各种工业以太网的区别其实主要就是协议的区别,其中最主要的还是应用层协议的区别,我们知道,按照ISO的参考模型,网络被划分为7层。

a.     Modbus TCP和EtherNet/IP的区别主要是应用层不相同,ModbusTCP的应用层采用Modbus协议,而EtherNet/IP采用CIP协议,这两种工业以太网的数据链路层采用的是CSMA/CD,因此是标准的以太网,另外,这两种工业以太网的网络层和传输层采用TCP/IP协议族。还有一个区别是,Modbus协议中迄今没有协议来完成功能安全、高精度同步和运功控制等,而EtherNet/IP有CIPSafety、CIP Sync和CIP Motion来完成上述功能,所以才有Schneider加入ODVA,成为ODVA的核心成员来推广EtherNet/IP。由于这两种网络都是标准的TCP/IP以太网,所以所有标准以太网节点都可以接入这两种网络。

b.    至于EthernetPowerLink(EPL), Ethernet PowerLink就是个怪胎,PowerLink虽然在物理层和数据链路层还是采用标准的以太网,但是它又添加了另一个数据链路层,此EPL数据链路层在结构上为于以太网数据链路层之上。我们知道数据链路层的一个子层的MAC(介质访问)层的作用是[color=#FF0000]决定哪一个节点可以占有总线,也即决定哪个节点一个发送数据[/color]。所以本来由以太网的数据链路层来决定哪一个节点占用总线,现在它被位于它之上的EPL数据链路层给架空了,由这个EPL数据链路层通过软件的方式来决定哪个节点发送数据。所有在这样的一个EPL工业以太网系统中,不能使用交换机,只能使用HUB,所以对100M的网络,EPL总的带宽是小于100m,一盘情况下只有40-50M,而如果采用交换机的工业以太网,它的带宽可以达到大几百M,另外在EPL网络上,所有的节点都要实现EPL数据链路。没有实现EPL数据链路层的节点不能接入此网络。

 c.  PROFINET分为原来划分为v1,v2,v3,现在一般称为ProfiNetCBA、ProfiNet IO和ProfiNet IRT。也就是通过以太网来实现对等通讯、实时控制和运动控制。v1采用TCP/IP协议,采用标准的以太网,而V2和V3不采用tcp/ip协议,这两种都绕过tcp/ip协议,采用另外的网络层和传输层协议,采用ProfiNet的开发人员人员认为tcp/ip协议增加了数据在网络中的传输延迟,其实这是一种误解,据美国密歇根大学的教授研究后认为数据在TCP/IP中的传输延迟很小,他们研究得出数据在经过TCP,IP栈时延迟只有不到100微秒,如果采用UDP/IP时就更小,同时他们研究也得出数据在不同应用层延时比较大,不同的协议延迟不一样,但是相差不是很大,从200us-800us不等,他们经过实验后认为以太网的基础设施(指交换机、网卡等)和TCP/IP协议并不是影响工业以太网实时性的主要原因,而认为应用层协议才是主要原因。所以密歇根大学的教授认为绕开TCP/IP协议没有丝毫的意义,反而由于缺少了TCP/IP协议,使得设备也就缺少了IT功能,与其它现场总线没有区别。 ProfiNet V3就更特别了,它不完全采用标准以太网的数据链路层,有一不时间采用以太网的数据链路层(CSMA/CD),而另外一部分时间采用自己的数据链路层,通过一个高精度的时间来完成。所以ProfiNet V3也就不是标准的以太网了,也就给Profinet v3带来如下的问题:不能采用标准的交换机、不能采用标准的以太网芯片、与企业网相连可能会出现问题,与标准以太网相连还要特殊的网关、添加和删除一个节点都需要重新组态网络和重新启动网络、至今没有千兆网络,还有最重要的是,当标准以太网以后发展了后,它不能与标准以太网相兼容,不具有将来以太网所应具有的功能。

 d. EtherCat这种工业以太网也很奇怪,它们不使用标准的芯片,一般不使用交换机,软件也不是标准的,对以太网的数据帧进行了一些修改,我们知道一个数据帧只有一个源节点,但是对于EtherCat一个数据可能有多个源节点,即一个数据是由多个节点发送的数据组合而成的。所以对于这样的网络,标准的以太网设备也不能接入这样的网络。

我认为Ethernet/IP和ProfiNet这两种工业以太网都适合各个行业。首先这两种工业以太网都用于传输非实时数据,还可传输实时数据,即可以用于离散控制,也可用于过程控制(当然现在还不能用于本安应用)。其次,这两种工业以太网都可用于网络功能安全传输,Ethernet/IP有CIP Safety协议,而ProfiNet有Profisafe协议,还有在运动控制方面ProfiNet有 ProfiNet IRT,而EtherNet/IP则有CIP Safety,二者都可以用于中高端的运动控制。最后两者都有基于IEEE1588的高精度时钟同步。而Modbus TCP,EtherCat和PowerLink,都只能完成部分控制任务,如Modbus TCP一般只作常规IO实时和非实时数据。而EtherCat和PowerLink则更象是为运动控制而开发的,这二者好像没有功能安全、在PLC和DCS控制方面也没有得到大自动化公司的支持,况且这两者又对以太网进行修改,一个在软件,另一个在软件和硬件方面都进行了修改,都不能兼容标准的以太网设备,个人认为这样做得不偿失,为满足运动控制而不能兼容已有的标准的以太网设备而开发的工业以太网并不是以太网,与其说是工业以太网还不如说是另一种现场总线。        Ethernet/IP和ProfiNet间进行,而其它工业以太网都是这两者的陪衬,将会逐渐退出市场。        EtherNet/IP以后将由罗克韦尔自动化、Omron、施耐德和思科公司来推动,而ProfiNet将由业界老大西门子公司带领一些小公司去奋斗,由国内PLC厂商中的老二、老三和老五对老大,不知谁将引导未来。

 

 其实,工业以太网里还有几个怪胎,举两个例: 1)SynqNet: 丹纳赫主导的,几乎只用在运动控制,而且据说只用在了半导体机械行业(奇怪的是,不才也搞半导体机械很久了,却从来没看到过SynqNet,孤陋寡闻啊)。只用了以太网的硬件,完全和我们平常说的以太网没有任何关系,连MAC层都没有。当然如此运用,速度性能当然好,但未来难说。 2)Sercos III: 光纤SercosII的新一代以太网版本,背后推手是博世力士乐,只用在运动控制。也基本上是只用了以太网底层硬件,系统里竟然连switch都不允许用。速度当然快,但只比SercosII快了一倍。估计用了SercosII的用户,谁会去更新到一个没快了多少的新系统啊,还没问世,就已经不被业界看好了。  

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EtherNet/IP

EtherNet/IP是由罗克韦尔自动化公司开发的工业以太网通讯协定,由开放DeviceNet厂商协会(ODVA)管理,可应用在程序控制及其他自动化的应用中,是通用工业协定(CIP)中的一部份

EtherNet/IP名称中的IP是“Industrial Protocol”(工业协议)的简称,和网际协议没有关系。

EtherNet/IP是应用层的协定,将网络上的设备视为许多的“物件”。EtherNet/IP为通用工业协定为基础而架构,可以存取来自ControlNet及DeviceNet网络上的物件。

EtherNet/IP使用以太网的物理层网络,也架构在TCP/IP的通讯协定上,用微处理器上的软件即可实现,不需特别的ASIC或FPGA。EtherNet/IP可以用在一些可容许偶尔出现少量非决定性的自动化网络。

EtherNet/IP很容易误解为Ethernet(以太网)及Internet Protocol(网际协议)的组合。不过EtherNet/IP是一个工业使用的应用层通讯协定,可以使控制系统及其元件之间建立通讯,例如可编程逻辑控制器、I/O模组等,EtherNet/IP中的IP是指工业协定。

历史

EtherNet/IP是在1990年后期由洛克威尔自动化公司开发.是洛克威尔工业以太网络方案的一部份。后来洛克威尔就和EtherNet/IP交给ODVA管理,ODVA管理EtherNet/IP通讯协定,并确认不同厂商开发的EtherNet/IP设备都符合EtherNet/IP通讯协定,确保多供应商的EtherNet/IP网络仍有互操作性。

技术细节

EtherNet/IP将以太网的设备以预定义的设备种类加以分类,每种设备有其特别的行为,此外,EtherNet/IP设备可以:

用用户数据报协议(UDP)的隐式报文传送基本I/O资料。

用传输控制协议(TCP)的显式报文上传或下载参数、设定值、程式或配方。

用主站轮询、从站周期性更新或是状态改变(COS)时更新的方式,方便主站监控从站的状态,讯息会用UDP的报文送出。

用一对一、一对多或是广播的方式,透过用TCP的报文送出资料。

EtherNet/IP使用TCP端口44818作为显式报文的处理,UDP端口2222作为隐式报文的处理。

EtherNet/IP的应用层协定是以使用在DeviceNet、CompoNet及ControlNet的通用工业协定(CIP)为基础。

2014/06/12

Z-0ne

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一次设计 - 实现访问所有网络

由于Anybus是可互换的/模块化网络解决方案,您也可以连接到任意其它CompactCom 40系列支持的现场总线/以太网网络,简单更换CompactCom接口即可! 

实时/高性能EtherNet/IP

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先进的CompactCom 40系列基于获过奖的Anybus NP40网络处理器,它尤其适合普通应用,也尤其适合具有快速网络周期和同步需求的高端EtherNet/IP应用。

具有芯片、板卡和模块三种产品模式

在40系列中,可与其他网络解决方案互换

支持EtherNet/IP特性,例如基于信标的DLR(设备级环网)

通过ODVA的完整EtherNet/IP一致性预认证

CompactCom C40芯片

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6参考资料

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EtherNet/IP是由洛克威尔自动化公司开发的工业乙太网通讯协定,由ODVA(ODVA)管理,可应用在程序控制及其他自动化的应用中,是通用工业协定(CIP)中的一部份[1]。

EtherNet/IP名称中的IP是“Industrial Protocol”(工业协议)的简称,和网际协议没有关系。

简介[编辑]

EtherNet/IP是应用层的协定,将网路上的设备视为许多的“物件”。EtherNet/IP为通用工业协定为基础而架构,可以存取来自ControlNet及DeviceNet网路上的物件。

EtherNet/IP使用乙太网的物理层网路,也架构在TCP/IP的通讯协定上,用微处理器上的软体即可实现,不需特别的ASIC或FPGA。EtherNet/IP可以用在一些可容许偶尔出现少量非决定性的自动化网路。

EtherNet/IP很容易误解为Ethernet(以太网)及Internet Protocol(网际协议)的组合。不过EtherNet/IP是一个工业使用的应用层通讯协定,可以使控制系统及其元件之间建立通讯,例如可编程逻辑控制器、I/O模组等,EtherNet/IP中的IP是指工业协定。

历史[编辑]

EtherNet/IP是在1990年后期由洛克威尔自动化公司开发.是洛克威尔工业以太网路方案的一部份。后来洛克威尔就和EtherNet/IP交给ODVA管理,ODVA管理EtherNet/IP通讯协定,并确认不同厂商开发的EtherNet/IP设备都符合EtherNet/IP通讯协定,确保多供应商的EtherNet/IP网路仍有互操作性。

技术细节[编辑]

EtherNet/IP将以太网的设备以预定义的设备种类加以分类,每种设备有其特别的行为,此外,EtherNet/IP设备可以:

用用户数据报协议(UDP)的隐式报文传送基本I/O资料。

用传输控制协议(TCP)的显式报文上传或下载参数、设定值、程式或配方。

用主站轮询、从站周期性更新或是状态改变(COS)时更新的方式,方便主站监控从站的状态,讯息会用UDP的报文送出。

用一对一、一对多或是广播的方式,透过用TCP的报文送出资料。

EtherNet/IP使用TCP埠编号44818作为显式报文的处理,UDP埠编号2222作为隐式报文的处理。

EtherNet/IP的应用层协定是以使用在DeviceNet、CompoNet及ControlNet的通用工业协定(CIP)为基础。

安全性[编辑]

2012年2月14日,Basecamp计划的安全研究者提出了一个针对洛克威尔的ControlLogix PLC,EtherNet/IP通讯缺陷的Metasploit攻击。此安全性漏洞若没处理,可以允许远端攻击者破坏设备或使设备在未预期的情形下重新开机[2],而这些设备往往也是工业系统上的关键设备或元件。

相关条目[编辑]

DeviceNet

ControlNet

工业以太网

通用工业协定

现场总线

参考资料[编辑]

^ ODVA EtherNet/IP. [2012-09-20]. (原始内容存档于2012-09-09). 

^ Metasploit Modules. [2012-09-19]. (原始内容存档于2012-10-17). 

外部链接[编辑]

ODVA*(页面存档备份,存于互联网档案馆)

HMS EtherNet/IP page

Phoenix Contact EtherNet/IP page(页面存档备份,存于互联网档案馆)

EtherNet/IP developers guide from ODVA

OpENer: Open Source EtherNet/IP Stack for I/O Adapter Devices

CELL--CIP/Ethernet Library for Linux (commercial)(页面存档备份,存于互联网档案馆)

Threat Post on Security Exploits

查论编自动化通讯协定程序自动化

AS-i

BSAP(英语:Bristol Standard Asynchronous Protocol)

CC-Link

CIP

CAN

CANopen

DeviceNet

ControlNet

DF-1(英语:DF-1 Protocol)

DirectNET(英语:DirectNET Protocol)

EtherCAT

Ethernet Global Data (EGD)(英语:Ethernet Global Data Protocol)

Ethernet Powerlink

EtherNet/IP

Factory Instrumentation Protocol(英语:Factory Instrumentation Protocol)

FINS(英语:Factory Interface Network Service)

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H1(英语:Foundation Fieldbus H1)

HSE

GE SRTP(英语:Service Request Transport Protocol)

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SERCOS interface(英语:SERCOS interface)

SERCOS III(英语:SERCOS III)

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TTEthernet(英语:TTEthernet)

工业控制系统

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OPC HDA(英语:OPC Historical Data Access)

OPC UA

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1-Wire

BACnet

C-Bus(英语:C-Bus (protocol))

DALI(英语:Digital Addressable Lighting Interface)

DSI(英语:Digital Signal Interface)

DyNet(英语:DyNet)

Factory Instrumentation Protocol(英语:Factory Instrumentation Protocol)

KNX(英语:KNX (standard))

LonTalk

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oBIX(英语:oBIX)

VSCP(英语:Very Simple Control Protocol)

X10

xAP(英语:XAP Home Automation protocol)

xPL(英语:XPL Protocol)

ZigBee

电力系统(英语:Power-system automation)

IEC 60870-5-103

IEC 60870-5(英语:IEC 60870-5)

IEC 60870-6(英语:IEC 60870-6)

DNP3(英语:DNP3)

Factory Instrumentation Protocol(英语:Factory Instrumentation Protocol)

IEC 61850(英语:IEC 61850)

IEC 62351(英语:IEC 62351)

Modbus

Profibus

自动抄表

ANSI C12.18

IEC 61107

DLMS/IEC 62056

M-Bus(英语:Meter-Bus)

Modbus

ZigBee

车用网路(英语:Vehicle bus)

AFDX

ARINC 429(英语:ARINC 429)

CAN

ARINC 825(英语:ARINC 825)

SAE J1939(英语:SAE J1939)

NMEA 2000(英语:NMEA 2000)

FMS

FlexRay(英语:FlexRay)

IEBus(英语:IEBus)

J1587

J1708

KWP2000

UDS

LIN

MOST

VAN(英语:Vehicle Area Network)

取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=EtherNet/IP&oldid=63113504”

分类:​工业乙太网串行总线

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扫描器/传感器/RFID

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称重设备/测量设备

焊接设备/紧固设备

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Anybus X-gateway – EtherNet/IP扫描器 - PROFINET-IO设备

Anybus X-gateway让您可以在EtherNet/IP和PROFINET网络之间无缝内部连接PLC控制系统及所连接的设备。

快速复制I/O数据

X-gateway的主要功能是在两个网络之间快速传输循环I/O数据。这样您的PLC无需进行额外的计算工作。该网关在EtherNet/IP网络上作为扫描器,而在PROFINET网络上作为设备。数据传输是完全透明的,每个方向拥有最大数据容量512字节。

配置简单 - 无需编程!

两个网络之间的连接是通过X-gateway中包含的Anybus Configuration Manager软件迅速建立的。X-gateway网关的设置无需编程技术。因为工厂默认X-gateway具有预定义的I/O大小为20字节。

技术支持页面

特点和优势

EtherNet/IP扫描器/主站接口

PROFINET I/O设备/从站接口

技术规格说明

特点和优势

在两个网络之间快速复制循环I/O数据(10-15 ms)

经过所有PLC制造商验证和测试

强大的扫描器接口,免除了EtherNet/IP网络上PLC控制器的需求

每个方向支持最大512字节的输入和输出数据

通过使用来自其他所连设备的数据,能够建立web页面,显示和控制工厂层过程

通过包含的Anybus OPC服务器,可以快速、动态地传输现场总线数据,到基于微软Windows的SCADA/HMI/企业级系统

可选控制和状态信息添加到I/O数据用于诊断目的

坚固的独立外壳,可用于严苛工业环境

全球免费技术支持和咨询

EtherNet/IP扫描器/主站接口

当没有现存的EtherNet/IP控制PLC时,可以使用集成了EtherNet/IP扫描器接口的Anybus X-gateway。 X-gateway将行使EtherNet/IP扫描器功能。

经过ODVA的EtherNet/IP一致性测试™  

连接最多64个EtherNet/IP适配器/从站

10/100Mbit运行全双工或半双工

最大509字节输入数据和505字节输出数据

可选的在线设备列表有所连适配器的活跃状态

集成FTP服务器通过使用标准的FTP客户端实现简单的文件管理

Web服务器具有动态数据能力以及服务器端包含(SSI)能力

Email客户端具有动态数据能力,并可通过事件触发email处理 

支持CIP对象

DNS能力

通过板上DIP交换机,DHCP/ARP/Anybus IPconfig (HICP)进行TCP/IP设置

通过内置web界面或RSLogix/Studio5000软件进行EtherNet/IP扫描器/适配器网络配置 

1x RJ-45以太网端口

PROFINET I/O设备/从站接口 

PROFINET IO设备/从站设置可通过导入提供的.GSDML文件到控制PLC的工程工具来实现。 

完整的PROFINET-IO软实时(RT)通讯

最大512字节输入数据和512字节输出数据

高达 64槽/1子槽

循环数据交换(10 ms周期时间)

非循环数据交换(记录数据请求) 

波特率100 Mbit/s

集成FTP服务器通过使用标准的FTP客户端实现简单的文件管理

Web服务器具有动态数据能力以及服务器端包含(SSI)能力

Email客户端具有动态数据能力,并可通过事件触发email处理

通过DCP(发现和配置协议)进行TCP/IP配置

>通过web界面或.GSDML文件进行PROFINET上行链接配置

1x RJ45网络连接件

技术规格说明

尺寸(长•宽•高)  

114 x 44 x 127mm或4,49 x 1,73 x 5,00"

重量

400g或0,880 lbs

工作温度

-25至+65 °C或-13至+149 °F 

储藏温度

-40至+85 °C或-40至+185 °F 

电源

24 VDC +/- 20%通过2孔5.08 mm菲尼克斯可插入式旋转连接件  

电流消耗

最大400mA (标准200mA)

外壳材料 

铝合金和塑料

安装方式和位置

垂直/水平*

电气隔离

是,总线/以太网侧都支持

机械等级

IP20,NEMA rating 1

安装

DIN导轨安装 (EN 50022标准)

I/O配置

通过USB端口,使用Anybus Configuration Manager软件

认证

CE, CULUS, ATEX/Haz.Loc, RoHS

 

 

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AB7670

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快速入门文档

USB 配置线缆

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入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析 - 知乎

入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析 - 知乎首发于智能制造之家切换模式写文章登录/注册入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析智能制造之家​​化学制品制造业 从业人员写在前面前面我们系统得说了工业控制系统的通讯,大家肯定会想到PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT等工业以太网:技术解读PROFINET、Ethernet/IP等7种主流工业以太网最全整理工业通讯上的领域各种总线+协议+规范+接口—数据采集与控制但是说到协议的分析,我们 不得不提到安全问题,前面我们系统的介绍过关于工业控制系统的架构、安全等:工业控制系统安全入门与实践—从五层架构和安全标准说起工业控制系统安全入门与实践——工控安全入门分析也聊了西门子、施耐德、罗克韦尔等国际大厂的相关安全漏洞:基于S7协议对西门子PLC S7-1500的漏洞分析与复现(附演示视频)施耐德PLC漏洞历险记—一次与施耐德PLC的非正常接触罗克韦尔 MicroLogix PLC漏洞的复现及解决方案西门子、施耐德、罗克韦尔PLC程序设计漏洞探秘今天来解析下由罗克韦尔主导的ETHERNET/IP协议~作者 | 长扬科技(北京)有限公司 汪义舟 梁 泽 张国栋来源:关键基础设施安全应急响应中心一、Ethernet/IP协议 EtherNet/IP是一个现代化的标准协议。由控制网国际有限公司(ControlNet International)的一个技术工作组与ODVA(开放式DeviceNet供应商协会)在20世纪90年代合作设计。EtherNet/IP是基于通用工业协议(Common Industrial Protocol,CIP)的。CIP是一种由ODVA支持的开放工业协议,它被使用在诸如 DeviceNet 和 ControlNet 以及 EtherNet/IP 等串行通信协议中。美国的工控设备制造商Rockwell/Allen-Bradley已经围绕EtherNet/IP进行了标准化,其他厂商如Omron也在其设备上支持了EtherNet/IP。EtherNet/IP已经变得越来越受欢迎,特别是在美国。尽管EtherNet/IP比Modbus更现代化,但仍然存在协议层面的安全问题。EtherNet/IP通常通过TCP/UDP端口44818运行。此外,EtherNet/IP还有另一个端口 TCP/UDP端口2222。使用这个端口的原因是 EtherNet/IP实现了隐式和显示两种消息传递方式。显式消息被称为客户端/服务器消息,而隐式消息通常被称为I/O消息。EtherNet/IP是为了在以太网中使用CIP协议而进行的封装。EtherNet/IP的 CIP帧封装了命令、数据点和消息等信息。CIP帧包括CIP设备配置文件层、应用层、表示层和会话层四层。数据包的其余部分是EtherNet/IP帧,CIP帧通过它们在以太网上传输。EtherNet/IP分组结构如图CIP规范对数据包结构有很多的规定,这意味着每个使用 EtherNet/IP的设备必须实现符合规范的命令。下面是EtherNet/IP首部中封装的CIP帧字段:• 命令两字节整数,对应一个 CIP 命令。通用工业协议规范标准要求,设备必须能接收无法识别的命令字段,并处理这种异常。• 长度两字节整数,代表数据包中数据部分的长度。对于没有数据部分的请求报文,该字段为0。• 会话句柄会话句柄(session handle)由目标设备生成,并返回给会话的发起者。该句柄将用于后续与目标设备的通信。• 状态码Status字段存储了目标设备执行命令返回的状态码。状态码“0”代表命令执行成功。所有的请求报文中,状态码被置为“0”。其它的状态码还包括:0x0001 无效或不受支持的命令0x0002 目标设备资源不足,无法处理命令0x0003 数据格式不正确或数据不正确0x0065 接收到无效的数据长度• 发送方上下文命令的发送者生成这六字节值,接收方将原封不动的返回该值。• 选项该值必须始终为0,如果不为零,数据包将被丢弃。• 命令相关数据该字段根据接收/发送的命令进行修改。如果请求发送方是工程师站,大多数会话中执行的第一条命令是“ListIdentity”命令。如下所示的数据包,命令字段是0x63,代表“List Identity”命令,上下文是“0x00006a0ebe64”。这个命令与Modbus功能码43非常相似,可以查询设备信息,如供应商、产品、序列号、产品代码、设备类型和版本号等。使用在Github项目pyenip中找到的Python 脚本ethernetip.py,你可以查询Ethernrt/IP 设备的信息。默认情况下,这个脚本不会解析一些响应,你需要取消脚本底部的 testENIP() 函数的注释后,它才会发送和接收“List Identity”命令。在执行脚本的同时,你可以使用Wireshark查看请求和响应的数据包。二、EtherNet/IP协议身份鉴别请求攻击 Digital Bond 在项目 Redpoint 中实现了一个脚本,可以用来从远程设备中获取信息。Redpoint 脚本使用了 “List Identity”命令字,并使用Nmap中的信息进行解析。它的“Conmmand Specific Data”部分包含了一个套接字地址(ip 地址和端口号)。这是暴露的远程设备的真实 ip 地址和端口号,即使它位于NAT设备之后。我们发现大量的设备暴露的IP字段和实际扫描的IP地址不同。所以我们得出结论,大多数的Ethernet/IP设备部署在内部网络中,而不是直接暴露在互联网上。如下图所示的是使用Nmap扫描CompactLogix控制系统的扫描结果,可以看到暴露的设备ip和扫描ip不匹配,说明目标系统位于路由器或防火墙之后。上图显示了一些信息,包括设备的制造商“Rockwell”。设备的制造商在响应中是一个两字节的制造商 ID,它映射了一组支持 Ethernet/IP 的厂商名单。但是,这个厂商名单不是公开的。我们在深入研究 Wireshark 捕获的数据包后,发现数据包被 Wireshark 解析后,制造商 ID 被替换成了制造商名称。这说明 Wireshark 拥有如何映射制造商ID和名称的信息。通过对Github上Wireshark源代码的一些搜索,我们发现了如下代码片段,它告诉我们该如何解析制造商 ID。在解析工控协议的时候,Wireshark 常常是一个强大而好用的资源。使用像“List Identity”这样的命令,你可以简单的重放数据包,几乎不用修改数据包。会话句柄将被设置为0,意味着没有会话生成,因为该命令只是简单的发送命令和接收系统响应。为了进一步与设备进行通信,需要发送注册会话命令(0x65)。这个命令会设置会话句柄ID,这个ID将用于后续会话的通信。如下图所示,注册会话的请求使用标准ID“0x00000000”,目标设备返回了它生成的会话句柄“0x03A566BB”。三、Ethernet/IP中间人攻击简单的数据包重放对Ethernet/IP的某些指令无效。这使得攻击变得稍微复杂了一些。然而,对于大多数攻击者而言,只要对 Ethernet/IP 的协议稍有了解,这点困难将是微不足道的。一旦会话句柄通过协商被确定,只要通过手动改变序列号,就可以实现像中间人攻击。攻击实例:网络拓扑:网络环境:• 虚拟机• Ettercap工具• Wireshark• 交换机• PLC控制器攻击测试:使用VM-Linux中的嗅探工具ettercap对目标主机进行嗅探。单击Hosts选项,选择Scan for host,待扫描完成之后再选择Scan for host,然后选择Host list,此时可以看到已经扫描的主机列表,如图所示:然后就可以选择要攻击的目标了,选择192.168.210.200的IP地址,如图所示:明确攻击方式之后,我们选择"Sniff remoteconnections" — "确定"。点击确定攻击之后,过滤攻击修改Ethernet/ip特定的数据包字段,高级序列号5,通过添加4(十进制)修改数据值。攻击示意图:此时使用Wireshark抓包工具可以发现,被攻击PLC的所有流量都是通过攻击者的VM主机发送出去的。通过此操作可直接给PLC下发指令。四、EtherNet/IP协议终止CPU运行攻击有些Ethernet/IP设备是支持终止CPU命令的。Metasploit模块,可以被用来终止一个Allen-Bradley ControlLogix控制系统中的大量 PLC,还可以引发其他恶意攻击事件比如令以太网卡崩溃。只要了解 Session Handle 即可轻松攻击 Ethernet/IP。是这个攻击奏效的另一个关键是Allen-Bradley实现的一个命令字。Allen-Bradley在NOP(0x00)命令中实现了终止 CPU 的功能。如下图这个命令在CIP或Ethernet/IP的规范中没有记录,是Allen-Bradley/Rockwell控制器的私有实现。通过对大量设备的测试,我们发现,在一些旧的固件中,不仅 ControlLogix CPU 被终止,而且设备崩溃,需要重新启动硬盘。对于当前的型号,PLC 必须拔下并重新插入才能再次运行。极少数情况下,PLC需要重新编程。五、结束语上述的攻击都是非常危险的攻击形式,时常与钓鱼网站、挂马网站等攻击形式结合,不仅造成信息的泄漏,还可能被借用于病毒木马的传播。更重要的是,这类攻击可能将我们认为绝对安全的网络连接变成完全被人监听控制的连接,使得网络连接的私密性得不到保障,造成重要数据轻易落入攻击者之手。由于网络环境的复杂性,我们有必要对各类攻击进行了解,具备初步判断网络连接安全性的能力。防护手段:使用专业的工控防火墙系统,能智能识别和防护各类恶意攻击,结合工控协议的深度解析和黑、白名单策略相结合的防护机制,可有效的阻止针对工控系统的已知和未知的恶意攻击行为,极大的降低了工控系统受损的风险。硬核专辑工业热点 | 数据采集 | 应用与库(西门子、罗克韦尔、倍福等)WinCC技术 | 工业网络 | MES技术相关| 工业巨头战略布局 | 工业通讯案例 仿真与虚拟调试 | 职业感悟、认知提升 | 自动化控制标准合集西门子TIA Portal+库卡机器人+VNCK实现数字化机床虚拟调试2020-12-06超炫酷的西门子TIA Portal的大神级操作~2020-11-27自动化+信息化:徐工传动数字化工厂实施方案2020-11-24基于TIA Portal V15的动态加密计时催款程序2020-11-16软件定义制造:五层架构下数字化工厂的信息系统2020-11-13智能自动化物流系统AGV基础知识(完整介绍)2020-11-14机床数字化通信三大标准-OPCUA、MTConnect、NC-Link2020-11-07一文讲透PROFINET组态调试、编程、应用等最重要的文档和知识点2020-11-08数字化工业,IT大佬与工业自动化巨头的IT\OT融合之旅2020-11-02PLC高级编程-西门子SCL结构化控制语言官方培训.pptx2020-10-29MES、SCADA下的数据采集—C#实现扫码器的串口通讯实例2020-10-28IT融合OT:数据、网络与WMS、MES如何贯穿五层自动化金字塔?2020-10-20发布于 2020-12-24 12:22以太网(Ethernet)通信协议工业控制​赞同 25​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录智能制造之家微信公众号:智能制造之家,10W+朋友共话智

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入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析 - 知乎首发于智能制造之家切换模式写文章登录/注册入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析智能制造之家​​化学制品制造业 从业人员写在前面前面我们系统得说了工业控制系统的通讯,大家肯定会想到PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT等工业以太网:技术解读PROFINET、Ethernet/IP等7种主流工业以太网最全整理工业通讯上的领域各种总线+协议+规范+接口—数据采集与控制但是说到协议的分析,我们 不得不提到安全问题,前面我们系统的介绍过关于工业控制系统的架构、安全等:工业控制系统安全入门与实践—从五层架构和安全标准说起工业控制系统安全入门与实践——工控安全入门分析也聊了西门子、施耐德、罗克韦尔等国际大厂的相关安全漏洞:基于S7协议对西门子PLC S7-1500的漏洞分析与复现(附演示视频)施耐德PLC漏洞历险记—一次与施耐德PLC的非正常接触罗克韦尔 MicroLogix PLC漏洞的复现及解决方案西门子、施耐德、罗克韦尔PLC程序设计漏洞探秘今天来解析下由罗克韦尔主导的ETHERNET/IP协议~作者 | 长扬科技(北京)有限公司 汪义舟 梁 泽 张国栋来源:关键基础设施安全应急响应中心一、Ethernet/IP协议 EtherNet/IP是一个现代化的标准协议。由控制网国际有限公司(ControlNet International)的一个技术工作组与ODVA(开放式DeviceNet供应商协会)在20世纪90年代合作设计。EtherNet/IP是基于通用工业协议(Common Industrial Protocol,CIP)的。CIP是一种由ODVA支持的开放工业协议,它被使用在诸如 DeviceNet 和 ControlNet 以及 EtherNet/IP 等串行通信协议中。美国的工控设备制造商Rockwell/Allen-Bradley已经围绕EtherNet/IP进行了标准化,其他厂商如Omron也在其设备上支持了EtherNet/IP。EtherNet/IP已经变得越来越受欢迎,特别是在美国。尽管EtherNet/IP比Modbus更现代化,但仍然存在协议层面的安全问题。EtherNet/IP通常通过TCP/UDP端口44818运行。此外,EtherNet/IP还有另一个端口 TCP/UDP端口2222。使用这个端口的原因是 EtherNet/IP实现了隐式和显示两种消息传递方式。显式消息被称为客户端/服务器消息,而隐式消息通常被称为I/O消息。EtherNet/IP是为了在以太网中使用CIP协议而进行的封装。EtherNet/IP的 CIP帧封装了命令、数据点和消息等信息。CIP帧包括CIP设备配置文件层、应用层、表示层和会话层四层。数据包的其余部分是EtherNet/IP帧,CIP帧通过它们在以太网上传输。EtherNet/IP分组结构如图CIP规范对数据包结构有很多的规定,这意味着每个使用 EtherNet/IP的设备必须实现符合规范的命令。下面是EtherNet/IP首部中封装的CIP帧字段:• 命令两字节整数,对应一个 CIP 命令。通用工业协议规范标准要求,设备必须能接收无法识别的命令字段,并处理这种异常。• 长度两字节整数,代表数据包中数据部分的长度。对于没有数据部分的请求报文,该字段为0。• 会话句柄会话句柄(session handle)由目标设备生成,并返回给会话的发起者。该句柄将用于后续与目标设备的通信。• 状态码Status字段存储了目标设备执行命令返回的状态码。状态码“0”代表命令执行成功。所有的请求报文中,状态码被置为“0”。其它的状态码还包括:0x0001 无效或不受支持的命令0x0002 目标设备资源不足,无法处理命令0x0003 数据格式不正确或数据不正确0x0065 接收到无效的数据长度• 发送方上下文命令的发送者生成这六字节值,接收方将原封不动的返回该值。• 选项该值必须始终为0,如果不为零,数据包将被丢弃。• 命令相关数据该字段根据接收/发送的命令进行修改。如果请求发送方是工程师站,大多数会话中执行的第一条命令是“ListIdentity”命令。如下所示的数据包,命令字段是0x63,代表“List Identity”命令,上下文是“0x00006a0ebe64”。这个命令与Modbus功能码43非常相似,可以查询设备信息,如供应商、产品、序列号、产品代码、设备类型和版本号等。使用在Github项目pyenip中找到的Python 脚本ethernetip.py,你可以查询Ethernrt/IP 设备的信息。默认情况下,这个脚本不会解析一些响应,你需要取消脚本底部的 testENIP() 函数的注释后,它才会发送和接收“List Identity”命令。在执行脚本的同时,你可以使用Wireshark查看请求和响应的数据包。二、EtherNet/IP协议身份鉴别请求攻击 Digital Bond 在项目 Redpoint 中实现了一个脚本,可以用来从远程设备中获取信息。Redpoint 脚本使用了 “List Identity”命令字,并使用Nmap中的信息进行解析。它的“Conmmand Specific Data”部分包含了一个套接字地址(ip 地址和端口号)。这是暴露的远程设备的真实 ip 地址和端口号,即使它位于NAT设备之后。我们发现大量的设备暴露的IP字段和实际扫描的IP地址不同。所以我们得出结论,大多数的Ethernet/IP设备部署在内部网络中,而不是直接暴露在互联网上。如下图所示的是使用Nmap扫描CompactLogix控制系统的扫描结果,可以看到暴露的设备ip和扫描ip不匹配,说明目标系统位于路由器或防火墙之后。上图显示了一些信息,包括设备的制造商“Rockwell”。设备的制造商在响应中是一个两字节的制造商 ID,它映射了一组支持 Ethernet/IP 的厂商名单。但是,这个厂商名单不是公开的。我们在深入研究 Wireshark 捕获的数据包后,发现数据包被 Wireshark 解析后,制造商 ID 被替换成了制造商名称。这说明 Wireshark 拥有如何映射制造商ID和名称的信息。通过对Github上Wireshark源代码的一些搜索,我们发现了如下代码片段,它告诉我们该如何解析制造商 ID。在解析工控协议的时候,Wireshark 常常是一个强大而好用的资源。使用像“List Identity”这样的命令,你可以简单的重放数据包,几乎不用修改数据包。会话句柄将被设置为0,意味着没有会话生成,因为该命令只是简单的发送命令和接收系统响应。为了进一步与设备进行通信,需要发送注册会话命令(0x65)。这个命令会设置会话句柄ID,这个ID将用于后续会话的通信。如下图所示,注册会话的请求使用标准ID“0x00000000”,目标设备返回了它生成的会话句柄“0x03A566BB”。三、Ethernet/IP中间人攻击简单的数据包重放对Ethernet/IP的某些指令无效。这使得攻击变得稍微复杂了一些。然而,对于大多数攻击者而言,只要对 Ethernet/IP 的协议稍有了解,这点困难将是微不足道的。一旦会话句柄通过协商被确定,只要通过手动改变序列号,就可以实现像中间人攻击。攻击实例:网络拓扑:网络环境:• 虚拟机• Ettercap工具• Wireshark• 交换机• PLC控制器攻击测试:使用VM-Linux中的嗅探工具ettercap对目标主机进行嗅探。单击Hosts选项,选择Scan for host,待扫描完成之后再选择Scan for host,然后选择Host list,此时可以看到已经扫描的主机列表,如图所示:然后就可以选择要攻击的目标了,选择192.168.210.200的IP地址,如图所示:明确攻击方式之后,我们选择"Sniff remoteconnections" — "确定"。点击确定攻击之后,过滤攻击修改Ethernet/ip特定的数据包字段,高级序列号5,通过添加4(十进制)修改数据值。攻击示意图:此时使用Wireshark抓包工具可以发现,被攻击PLC的所有流量都是通过攻击者的VM主机发送出去的。通过此操作可直接给PLC下发指令。四、EtherNet/IP协议终止CPU运行攻击有些Ethernet/IP设备是支持终止CPU命令的。Metasploit模块,可以被用来终止一个Allen-Bradley ControlLogix控制系统中的大量 PLC,还可以引发其他恶意攻击事件比如令以太网卡崩溃。只要了解 Session Handle 即可轻松攻击 Ethernet/IP。是这个攻击奏效的另一个关键是Allen-Bradley实现的一个命令字。Allen-Bradley在NOP(0x00)命令中实现了终止 CPU 的功能。如下图这个命令在CIP或Ethernet/IP的规范中没有记录,是Allen-Bradley/Rockwell控制器的私有实现。通过对大量设备的测试,我们发现,在一些旧的固件中,不仅 ControlLogix CPU 被终止,而且设备崩溃,需要重新启动硬盘。对于当前的型号,PLC 必须拔下并重新插入才能再次运行。极少数情况下,PLC需要重新编程。五、结束语上述的攻击都是非常危险的攻击形式,时常与钓鱼网站、挂马网站等攻击形式结合,不仅造成信息的泄漏,还可能被借用于病毒木马的传播。更重要的是,这类攻击可能将我们认为绝对安全的网络连接变成完全被人监听控制的连接,使得网络连接的私密性得不到保障,造成重要数据轻易落入攻击者之手。由于网络环境的复杂性,我们有必要对各类攻击进行了解,具备初步判断网络连接安全性的能力。防护手段:使用专业的工控防火墙系统,能智能识别和防护各类恶意攻击,结合工控协议的深度解析和黑、白名单策略相结合的防护机制,可有效的阻止针对工控系统的已知和未知的恶意攻击行为,极大的降低了工控系统受损的风险。硬核专辑工业热点 | 数据采集 | 应用与库(西门子、罗克韦尔、倍福等)WinCC技术 | 工业网络 | MES技术相关| 工业巨头战略布局 | 工业通讯案例 仿真与虚拟调试 | 职业感悟、认知提升 | 自动化控制标准合集西门子TIA Portal+库卡机器人+VNCK实现数字化机床虚拟调试2020-12-06超炫酷的西门子TIA Portal的大神级操作~2020-11-27自动化+信息化:徐工传动数字化工厂实施方案2020-11-24基于TIA Portal V15的动态加密计时催款程序2020-11-16软件定义制造:五层架构下数字化工厂的信息系统2020-11-13智能自动化物流系统AGV基础知识(完整介绍)2020-11-14机床数字化通信三大标准-OPCUA、MTConnect、NC-Link2020-11-07一文讲透PROFINET组态调试、编程、应用等最重要的文档和知识点2020-11-08数字化工业,IT大佬与工业自动化巨头的IT\OT融合之旅2020-11-02PLC高级编程-西门子SCL结构化控制语言官方培训.pptx2020-10-29MES、SCADA下的数据采集—C#实现扫码器的串口通讯实例2020-10-28IT融合OT:数据、网络与WMS、MES如何贯穿五层自动化金字塔?2020-10-20发布于 2020-12-24 12:22以太网(Ethernet)通信协议工业控制​赞同 25​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录智能制造之家微信公众号:智能制造之家,10W+朋友共话智

工业以太网三剑客之——EtherNet/IP - 知乎

工业以太网三剑客之——EtherNet/IP - 知乎首发于编程456切换模式写文章登录/注册工业以太网三剑客之——EtherNet/IPPou光明Linux 、嵌入式 C 、Qt1、什么是EtherNet/IP ?EtherNet/IP 是通用工业协议 (CIP) 的名称,通过标准实现以太网(IEEE 802.3 和 TCP/IP 协议套件)。EtherNet/IP 于 2001 年推出,如今已成为最成熟、最成熟、最完整的工业协议EtherNet/IP 是以下家族的成员在其上层实施 CIP 的网络(图1)。EtherNet/IP 和 CIP 由 ODVA 管理。 ODVA 发布 EtherNet/IP™ 规范并帮助通过一致性测试确保合规性。DeviceNet, CompoNet & ControlNet share the same CIP application layer with EtherNet/IP2、什么是CIP ?Common Industrial Protocol (CIP)是一个独立于媒体、基于连接、面向对象的协议,专为自动化应用而设计。CIP为用户提供了整个制造企业的统一通信架构。“EtherNet/IP”中的“IP”指的是Industrial Protocol(工业协议)。 EtherNet/IP 在标准 IEEE 802.3 和 TCP/IP 协议套件上利用 CIP(图2)。CIP完全兼容以太网和互联网协议支持多协议EtherNet/IP和OSI 对比3、什么是ODVA ?ODVA 是一个国际协会,成员来自世界领先的自动化公司。 总的来说,ODVA 和其成员支持基于通用协议的网络技术工业协议 (CIP™)。ODVA 本身成立于 1995 年,是一个由 Rockwell Automation(罗克韦尔.美国)、Cisco(思科.美国)、Schneider Electric(施耐德.法国)、Omron(欧姆龙.日本) 和 Bosch Rexroth(博世力士乐.德国) 等自动化公司组成的联合体,旨在推动工业自动化的开放和可互操作通信。根据 ODVA 的数据,EtherNet/IP 在工业以太网采用中处于领导地位,2017 年占 25% 的市场份额,2018 年占 28% 的市场份额。4、逐鹿世界2023年,PROFINET和EtherNet/IP各占18%并列第一,EtherCAT以12%紧随其后。在欧洲和中东地区,EtherNet/IP、PROFINET和EtherCAT处于领先地位,其次是PROFIBUS和Modbus-TCP。美国市场由EtherNet/IP主导,EtherCAT发展势头强劲,市场份额不断扩大。亚洲市场相对分化,PROFINET的市场份额最高,其次是EtherNet/IP,而CC-Link/CC-Link IE Field、EtherCAT、PROFIBUS和Modbus(RTU/TCP)也是强有力的竞争者。5、实际使用对于PLC而言,直接加载eds文件就行了。刚刚现场负责集成的兄弟打电话在沟通问题,中国制造业的工程师很辛苦,追赶之路道阻且长。最后,前3个问题均摘自于《PUB00213R0_EtherNetIP_Developers_Guide》。有需要的小伙伴可在公众号后台留言。发布于 2023-08-01 20:36・IP 属地江苏工业以太网​赞同​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录编程456分享我的编程