• 接口类型：包含一个 RS232 站点管理器端口、一个 RS485 软件加载端口和三个以太网端口。以太网端口支持 10BaseT、10Base2、10BaseF、10Broad36 等多种介质，具有标准 15 针 AUI 网络端口。

• 通信协议：支持 TCP/IP、SRTP 和 Modbus TCP 等多种通信协议，可满足不同应用需求。

• 通信速率：最大传输速率为 10Mbps。

• 电源要求：需要 + 5V DC 和 + 12V DC 电源供电，最大功耗为 2 安培。

• 工作环境：工作温度范围为 - 20°C 至 60°C，存储温度范围为 - 40°C 至 85°C，防护等级为 IP67，可在恶劣环境下可靠运行。

• 尺寸重量：尺寸约为 140mm x 60mm x 25mm，重量约 200 克，设计紧凑，易于安装。

一、协议栈架构与通信协议

1. TCP/IP 协议栈实现

• 分层架构：模块采用标准 TCP/IP 协议栈，支持物理层（10Base-T/10Base2 等介质）、数据链路层（IEEE 802.3 CSMA/CD）、网络层（IP）、传输层（TCP/UDP）和应用层（Modbus TCP、SRTP 等）的完整功能。

• 协议支持：

• TCP：面向连接的可靠传输，支持三次握手、滑动窗口、拥塞控制，适用于实时性要求高的控制指令传输（如 PLC 程序下载）。

• UDP：无连接轻量级传输，用于非关键数据（如状态监测信息）以减少延迟。

• Modbus TCP：工业标准协议，可直接映射 PLC 寄存器地址到以太网数据帧，支持 4 个并发连接。

2. 工业协议适配

• SRTP（Simplified Remote Transfer Protocol）：GE 私有协议，用于 PLC 与上位机的高速数据交互，支持 64 个同时以太网连接。

• EGD（Ethernet Global Data）：基于广播的全局数据共享机制，允许 PLC 与其他设备（如 HMI、第三方 PLC）实时交换数据，无需复杂配置。

二、数据传输流程

1. 发送流程

1. PLC 数据封装

• PLC 通过内部总线将数据（如寄存器值、控制指令）传输至模块，模块根据目标协议（如 Modbus TCP）生成应用层数据单元（如 Modbus PDU）。

• 数据依次经过TCP/UDP 封装（添加端口号、校验和）、IP 封装（添加源 / 目的 IP 地址）、以太网封装（添加 MAC 地址、帧头），最终形成以太网帧。

2. 介质适配与信号转换

• 10Base-T：通过双绞线传输差分信号，支持自动协商速率（10Mbps）。

• 10Base2：通过同轴电缆传输基带信号，需外接 BNC 连接器。

• 模块支持多介质接口（10Base-T RJ45、10Base2 BNC、AUI），通过硬件自动检测或手动配置选择传输介质。例如：

3. 传输控制

• 流量控制：TCP 协议通过滑动窗口机制动态调整数据发送速率，避免网络拥塞。

• 错误重传：TCP 检测到丢包时，通过超时重传机制保证数据完整性。

2. 接收流程

1. 信号解耦与帧解析

• 模块接收以太网帧后，根据目的 MAC 地址筛选属于自身的数据，剥离以太网头部，提取 IP 数据包。

• 进一步解析 IP 头，根据协议字段（TCP=6/UDP=17）将数据分流至对应传输层协议栈。

2. 数据校验与分发

• TCP 协议验证校验和、序列号，重组分段数据；UDP 仅简单校验。

• 应用层数据（如 Modbus 响应）通过内部总线传输至 PLC，更新寄存器或触发相应逻辑。

• 

三、硬件与软件协同机制

1. 硬件架构

• 处理器与内存：模块内置专用网络处理器（如 405GP/200MHz），独立处理 TCP/IP 协议栈，减轻 PLC 主 CPU 负担。支持内存扩展（如 Flash 存储配置参数），确保断电后数据不丢失。

• 接口电路：

• 多端口设计：3 个物理端口支持同时连接不同介质（如 10Base-T 用于编程，10Base2 用于现场设备）。

• 信号隔离：采用光电隔离技术，防止工业现场电磁干扰损坏模块。

2. 配置与管理

• 参数设置：通过 Cimplicity ME 软件配置IP 地址、子网掩码、网关，定义 Modbus 映射表（如 PLC 地址 40001 对应寄存器 R100）。

• 状态监控：

• LED 指示灯：MODULE OK（绿色）表示模块正常，LAN ONLINE（绿色闪烁）表示网络连通，STATUS（黄色）显示通信质量。

• 诊断工具：软件实时监控 TCP 连接状态、丢包率、带宽利用率，支持导出日志用于故障分析。

四、工业级可靠性设计

1. 环境适应性

• 宽温运行：-20°C 至 60°C 工作温度，适应高温车间或户外机柜环境。

• 抗干扰能力：金属屏蔽外壳、差分信号传输、光电隔离，可抵御工厂电磁噪声（如变频器干扰）。

2. 冗余机制

• 双网络路径：通过配置两个物理端口为冗余链路，当主链路故障时自动切换至备用链路，确保通信连续性。

• 电源冗余：支持 + 5V 和 + 12V 双电源输入，任一电源失效仍可维持模块运行。

3. 故障自诊断

• 硬件自检：上电时自动检测处理器、内存、网络接口，发现故障立即触发 LED 报警。

• 协议级诊断：TCP 连接中断时，自动尝试重连；Modbus 通信超时则记录错误代码（如 0x05 表示无响应）。

五、典型应用场景解析

1. PLC 与 SCADA 系统通信

• 数据交互：模块通过 TCP 协议将 PLC 实时数据（如温度、压力）发送至 SCADA 服务器，同时接收远程控制指令。

• 协议转换：将 Modbus TCP 数据映射为 OPC UA 或 MQTT 格式，适配云计算平台。

2. 分布式控制系统（DCS）集成

• 跨网段通信：通过 IP 路由功能连接多个 PLC 子网，实现全厂设备统一监控。

• 时间同步：支持 NTP 协议，确保各节点数据采集时间戳一致。

3. 预测性维护

• 状态监测：通过 UDP 协议实时发送设备振动、电流数据至边缘计算节点，结合 AI 算法预测故障。

六、配置与调试步骤

1. 硬件安装

• 将模块插入 Series 90-70 机架插槽，连接以太网电缆至目标网络，确保终端电阻正确接入（如 10Base2 需在总线两端接 50Ω 电阻）。

2. 软件配置

• 在 Cimplicity ME 中创建项目，添加 IC697CMM742-LL 模块，设置 IP 地址（如 192.168.1.100/24）、网关（192.168.1.1）。

• 定义 Modbus 映射表：例如将 PLC 寄存器 R200 映射为 Modbus 地址 40200，允许上位机通过 TCP 502 端口读写。

3. 功能验证

• 使用ping 命令测试网络连通性（如 ping 192.168.1.200）。

• 通过 Modbus 调试工具（如 Modbus Slave Simulator）模拟设备，验证数据读写是否正常。

• IC697CMM742-LL    

• A08B-9210-J505    

• MMII-PD-1-2-120    

• 2091010PG1M11H2    

• 1207B-4102    

• 1207A-4102    

• 1243-4320    

• XT0P05TQ-ED-E    

• MPD310A    

• UAS3V3    

•