AB PLC | 通过编程方式获取通信模块的IP和MAC地址

前言：随着网络技术的高速发展，越来越多的自动化控制系统都采用了以太网的网络架构，罗克韦尔自身集成网口的AB PLC控制器和具有EtherNet/IP端口的通信模块、变频器、伺服驱动器等在工业以太网组网更加灵活、高效、稳定，而且还可以通过软件的方法对设备、网络状态进行全面的监视和诊断，从而让系统更加智能。

01
软件环境

1. 操作系统Windows 10 专业版 64位 22H22. 编程软件
Studio 5000 V36.00.00多语言版本3. 上位机软件
FactoryTalk View Studio V15.0英文版

02
应用场景

1. 根据手里的硬件模块，搭建了如下的系统，一台计算机作为上位机，1756-L72+ENBT通信模块组成主机架，1756-ENBT+IO模块组成远程机架，三者通过交换机进行连接组网.



2. 本次通过Studio 5000编程的方式，要实现的功能：

获取以太网通信模块的IP地址

获取以太网通信模块的MAC地址

获取以太网模块模块的状态，并在上位机进行监视。

03
网络知识

1. IP地址(Internet Protocol Address)是互联网协议(IP)提供的一种统一地址格式，用于标识互联网上的每一台设备（如个人电脑、手机、路由器等），以便它们能够相互通信和进行互联网通信。‌



IP地址主要特点:

唯一性‌：每个IP地址在整个互联网范围内是唯一的，确保设备能够被准确识别和定位。

逻辑地址‌：IP地址是一种逻辑地址，用于屏蔽物理地址的差异，使得不同网络和主机能够通过统一的地址格式进行通信。

版本分类‌：目前主要使用IPv4和IPv6两种版本。IPv4由32位二进制组成，而IPv6由128位二进制组成，后者提供了更大的地址空间。

IP地址组成:

网络标识（网络ID）‌：标识设备所在的网络。

主机标识（主机ID）‌：标识网络中的具体设备。

IP地址范围：

A类范围: 0.0.0.0 - 127.255.255.255，适合大规模网络

B类范围: 128.0.0.0 - 191.255.255.255，适合中型网络

C类范围: 192.0.0.0 - 223.255.255.255，适合小型网络

D类范围: 224.0.0.0 - 239.255.255.255，用于多播

E类范围: 240.0.0.0 - 247.255.255.255，用于实验和研究

2. 子网掩码(Subnet Mask)是一个32位的地址，用于标识IP地址中的网络部分和主机部分‌。它通过与IP地址进行逻辑与运算，确定一个主机所在的网络以及该网络中的其他主机。子网掩码通常以点分十进制形式表示，如255.255.255.0，或者使用CIDR(无类域间路由)表示法，例如/24，表示前24位是网络部分，后8位是主机部分.



子网掩码的作用

划分子网‌：子网掩码可以将一个大的IP网络划分为若干个子网络，减少IP地址的浪费，提高地址的使用效率。例如，一个C类网络（如192.168.1.0/24）可以被划分为多个子网，每个子网使用不同的子网掩码

确定网络边界‌：子网掩码可以确定一个主机所在的网络边界。当一台主机需要与另一台主机通信时，它会检查对方的IP地址是否与自己的子网掩码相匹配。如果匹配，说明对方在同一子网络内，可以直接通信；如果不匹配，需要通过路由器进行通信

提高网络安全性‌：通过划分子网，可以将网络中的敏感数据和其他资源隔离在不同的子网络中，提高网络的安全性

提高网络管理效率‌：划分子网后，网络管理员可以更方便地管理和维护网络。不同子网络可以使用不同的网络策略、安全规则和IP地址分配策略，从而降低网络管理的复杂性

优化网络性能‌：合理划分子网可以减少广播风暴的产生，降低网络拥塞，优化网络性能

子网掩码的计算方法:

计算子网掩码的方法是将网络位全部置为1，主机位全部置为0。例如，对于一个IP地址为192.168.0.0的网络，如果需要划分成256个子网，子网掩码为255.255.255.0。将子网掩码转换为二进制后，前24位为网络位，后8位为主机位。

子网掩码的应用实例:

以IP地址192.168.1.100和子网掩码255.255.255.0为例，将两者转换为二进制后可以看出前24位是网络地址（192.168.1），后8位是主机地址（0-255）。这意味着该IP地址属于一个以192.168.1为网络地址的网络，其中1~255的主机地址可以用于分配给设备。

3. MAC地址(Media Access Control Address)是分配给网络接口控制器(NIC)的唯一标识符，用于在物理网络段中进行通信，它是网络通讯的基础组成部分，尤其是在局域网(LAN)技术中.



MAC地址的组成

MAC地址由48位或64位组成，通常以六组两位十六进制数表示，例如00:17:AB:BE:28:1C

前24位称为组织唯一标识符(OUI)，由IEEE的注册管理机构分配给设备制造商，确保全球唯一性

后24位由制造商自行分配，确保每个设备的MAC地址在其生产的所有设备中是唯一的

MAC地址的作用

设备标识‌：MAC地址类似于设备的“身份证号码”，用于唯一标识网络设备(如计算机、智能手机、打印机等)；

数据链路层通信‌：在OSI模型中，MAC地址应用于第二层数据链路层，交换机根据数据帧中的“目的MAC地址”字段来转发数据帧.

04实操视频

1. 工作室原创视频《Studio 5000通过MSG指令获取通信模块的IP地址》

2. 工作室原创视频《Studio 5000通过MSG指令获取通信模块的MAC地址》
3. 工作室原创视频《Studio 5000通过GSV指令获取通信模块的网络状态》
4. 工作室原创视频《FactoryTalk View Studio监视通信模块的网络状态》

结语：综上所述，本文通过图文、视频、实操演示等方式详细讲解了如何通过Studio 5000编程的方式获取EtherNet/IP通信模块的IP、MAC地址，这种方法同样适用于自身集成网口的CPU控制器。另外，还通过编程的方式，监视通信模块的网络状态，在上位机界面进行动态显示，为网络故障分析提供一种必要的手段。其实，除了可以获取通信模块的IP地址，还可以通过编程方法修改其IP地址，将在我的视频号发布，感兴趣的朋友，敬请关注。