TCP/IP、CIP和EtherNet/IP之间到底有什么区别？

我们上期已经介绍过EtherNet/IP、TCP/IP和CIP、EtherNet之间的关系：

EtherNet/IP = Ethernet + TCP/IP + CIP

但是，他们之间的区别，这期再来聊聊。

TCP/IP

我们已经在前期介绍过EtherCAT总线的拓扑形式，几乎包含所有的拓扑类型。所以对于工业上的多么复杂的网络结构都能轻松应对。

TCP/IP - TCP/IP协议套件是通信所必需的一系列协议，用于通过以太网进行通信。TCP/IP协议套件中最重要的三个组成部分是IP、TCP和UDP。

IP - IP是互联网协议（Internet Protocol）。它负责将数据包从A点移动到B点。IP对TCP、CIP或EtherNet/IP一无所知。它只是简单地移动TCP、UDP和其他TCP/IP套件协议提供给它的数据包。

TCP - TCP是传输控制协议（Transmission Control Protocol）的缩写。它是一种面向连接的协议，负责管理客户端和服务器（对于EtherNet/IP来说是扫描器和适配器）之间的连接。它的许多职责之一是将不符合大小限制的数据包进行分段，并验证消息是否到达目的地。

UDP - 这是用户数据报协议的简称（ User Datagram Protocol）。它是一种无连接协议，用于“发送即忘”的消息。TCP确保消息到达目的地，而UDP只是将它们发送出去，不关心它们是否到达目的地。

关于TCP/IP，下面这个动画演示的很清晰：

CIP

CIP - 通用工业协议（CIP）是一种组织和共享工业设备中数据的机制。CIP是CompoNet、EtherNet/IP、DeviceNet和ControlNet背后的核心技术。

CIP将数据组织为具有称为属性的数据元素的对象。CIP定义了两类对象：必需对象和应用程序对象。每个CIP设备中都存在必需对象。例如，身份对象将身份数据（供应商、目录号、修订号等）组织为属性，外部世界可以使用CIP读取属性消息来访问这些属性。

CIP将应用程序数据组织成反映设备供应商希望公开应用程序数据方式的对象。CIP指定了设备的物体结构和用于访问该设备的通信。CIP定义了两种消息类型：异步消息（显式）和同步消息（隐式）。

CIP 使用生产者/消费者网络模型，而不是源/目的地（主/从）模型。生产者/消费者模型减少了网络流量并提高了传输速度。

在传统的 I/O 系统中，控制器通过轮询输入模块来获取其输入状态。在 CIP 系统中，数字输入模块不是由控制器轮询的。相反，它们在状态变化 (COS) 或请求的数据包间隔 (RPI) 时产生它们的数据。更新的频率取决于配置期间选择的选项以及输入模块在网络中的位置。因此，输入模块是输入数据的生产者，而控制器是数据的消费者。

EtherNet/IP

EtherNet/IP 是一种工业以太网协议，最初由罗克韦尔自动化公司开发，现在由开放设备网络供应商协会（ODVA）管理。与EtherCAT不同，EtherCAT是一种MAC层协议，而EtherNet/IP是基于TCP/IP的应用层协议。EtherNet/IP使用标准的以太网物理层、数据链路层、网络层和传输层，同时在TCP/IP之上使用通用工业协议（CIP）。CIP为工业自动化控制系统提供了一套通用的消息和服务，它可以与多种物理层媒体一起使用。例如，CAN总线上的CIP称为DeviceNet，专用网络上的CIP称为ControlNet，以太网上的CIP称为EtherNet/IP。EtherNet/IP通过TCP连接上的CIP连接建立从一个应用节点到另一个应用节点的通信；一个TCP连接上可以建立多个CIP连接。

EtherNet/IP使用标准的以太网和交换机，因此它可以在系统中拥有无限数量的节点。这使得一个网络可以跨越工厂地面上的许多不同的端点。

Ethernet/IP提供了完整的生产者-消费者服务，并实现了非常高效的从属对等通信。EtherNet/IP与许多标准互联网和以太网协议兼容，但在没有仔细的网络规划的情况下，其实时性和确定性能力有限。

参考链接：

1. https://automation-networks.com/ethernet-tcpip-vs-allen-bradley-ethernetip/
2. https://devicebase.net/en/odva-ethernet-ip/questions/what-is-the-difference-between-ethernet-ip-and-tcp-ip/5h9
3. EtherNet/IP Network Devices.pdf