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设备端口与地址分配

本页回答现场工程师最常问的"这个协议到底用哪个端口"、"两张网卡怎么分"、"多台 PLC 的网段怎么规划"类问题。不涉及协议如何使用 (参考 通讯问题), 只讲网络规划与端口分配。

一、EtherCAT 从站有 IP 吗​

没有。 这是被问得最多的问题。

EtherCAT 使用拓扑自动编址 (Auto Increment Addressing), 数据帧在总线上像火车车厢一样依次穿过每个从站, 每个从站根据自己在物理拓扑中的位置 (第几个) 被赋予一个临时地址。

三种寻址方式​

方式地址来源适用场景
AutoInc (自动递增)拓扑顺序 (第 0, -1, -2... 个)扫描发现阶段
Fixed Address (固定站号)主站分配 16-bit 地址运行期常用, 主站在枚举时分配
Configured Station Alias从站硬件拨码开关 / EEPROM需要按物理位置固定身份
                 EtherCAT 主站 (LAN2)
                         │
       ┌─────────┬───────┴───────┬─────────┐
       │         │               │         │
   Slave 0   Slave 1         Slave 2   Slave 3
  (-0x0000) (-0x0001)       (-0x0002) (-0x0003)   ← AutoInc
  (0x1001)  (0x1002)        (0x1003)  (0x1004)    ← 主站分配固定地址
从站掉线会不会影响地址

运行时主站用固定地址寻址, 从站掉线会触发 WKC 不匹配, 但剩余从站地址不变。详见 WKC 问题。

二、TCP/IP 端口占用清单​

Darra 自有端口是产品协议常量, UI 不显示、不可编辑, 文档和配置中不得暗示可修改:

服务协议默认端口方向是否必需说明
DarraLink 主通道TCP18821入站是IDE ↔ Service 在线监控、远程部署、热更新主通道
RemoteAccessServerHTTPS18443入站是IDE 远程管理 API, `/api/status /variables /alarms /diagnostics /plc/start
HMI Web ServerHTTP18823入站是浏览器/WebView2 访问 HMI 页面
HMI WebSocketWS18823/ws入站是实时数据推送, 复用 HTTP 端口
Discovery UDPUDP18852入站是同广播域设备发现兜底
OPC UA ServerOPC UA4840入站可选对上位机/MES 提供变量访问
Modbus TCP ServerModbus502入站可选对第三方 HMI/SCADA 提供寄存器
MQTT Client → BrokerMQTT1883出站可选连接外部 MQTT Broker
MQTT Client → Broker (TLS)MQTTS8883出站可选TLS 加密 MQTT

第三方协议客户端 (出站)​

协议默认端口
Siemens S7102
Omron FINS9600
EtherNet/IP (EIP) Explicit44818
EtherNet/IP Implicit (I/O)UDP 2222
Melsec MC Protocol5000-5010 (可配)
CC-Link IE FieldUDP 61440
Modbus RTU over TCP502 (端口号复用)

三、端口冲突排查​

查看端口占用​

# PowerShell: 查 18823 被谁占用
Get-NetTCPConnection -LocalPort 18823 | Format-Table -AutoSize

# 查进程详情
Get-Process -Id (Get-NetTCPConnection -LocalPort 18823).OwningProcess
# 传统 cmd
netstat -ano | findstr :18823
tasklist /fi "PID eq <PID>"

常见占用冲突​

端口常见占用者处理
502其他 Modbus 软件 (Modbus Poll / Modscan)关闭或改端口
4840KEPServerEx, OPC UA Demo Server停止服务或改 Darra 端口
18823IIS 默认绑定通配符IIS 管理器中改绑定, 或停 IIS
1883本机 Mosquitto停 Mosquitto 服务
9527QQ 小号登录端口 (罕见)改 Service 端口

Darra 自有端口不可修改​

DarraLink 18821、HMI Web 18823、RemoteAccessServer 18443、Discovery UDP 18852 以及 L2 Discovery / DarraSync EtherType 均为固定协议常量。若发生端口冲突, 应释放被占用端口或调整占用方, 不修改 Darra 自有端口。

四、防火墙放行​

首次安装后, Windows Defender 防火墙会弹窗询问是否允许, 容易被用户误点"取消"。手工检查:

# 查看 DarraRT 相关入站规则
Get-NetFirewallRule | Where-Object DisplayName -like "Darra*" | Format-Table DisplayName,Enabled,Direction

# 手工添加 HMI Web 放行 (入站)
New-NetFirewallRule -DisplayName "DarraRT HMI Web 18823" `
    -Direction Inbound -Protocol TCP -LocalPort 18823 -Action Allow

# OPC UA
New-NetFirewallRule -DisplayName "DarraRT OPC UA 4840" `
    -Direction Inbound -Protocol TCP -LocalPort 4840 -Action Allow

# Modbus TCP
New-NetFirewallRule -DisplayName "DarraRT Modbus TCP 502" `
    -Direction Inbound -Protocol TCP -LocalPort 502 -Action Allow
域环境

工厂域控制器推送的组策略 (GPO) 可能覆盖本地防火墙规则。若本地规则新增无效, 联系 IT 在域策略里加 Darra 例外。

五、双网卡 IP 规划​

单机标准方案​

网卡用途IP子网掩码网关DNS
LAN1 (板载)管理 + HMI + MES192.168.0.10255.255.255.0192.168.0.1按办公网
LAN2 (Intel 独立)EtherCAT不配 IP———

LAN2 在网络连接属性中应当:

  • 取消勾选 IPv4 / IPv6
  • 取消勾选 QoS 数据包计划程序
  • 取消勾选 Microsoft 网络客户端
  • 仅勾选 "DarraRT_Eth Protocol" (安装驱动后自动出现)

多工位多台 PLC 网段规划​

避免所有 PLC 挤在同一广播域, 按工位或产线分段:

位置管理网段举例
工位 1192.168.10.0/24PLC: 192.168.10.10
工位 2192.168.11.0/24PLC: 192.168.11.10
工位 3192.168.12.0/24PLC: 192.168.12.10
上位机/MES192.168.100.0/24Server: 192.168.100.5

各工位之间通过三层交换机或路由器路由, 广播域隔离后 ARP/DHCP 风暴不再扩散到 EtherCAT 网卡。

六、VLAN 规划​

为什么要 VLAN​

办公网有大量广播/多播 (Windows 发现、打印机 SSDP、mDNS), 如果与实时控制同交换机, 即使 EtherCAT 口不接办公网, 管理口 (LAN1) 的流量也会抢 CPU 中断时间, 间接影响实时抖动。

推荐 VLAN 划分​

VLAN ID名称用途子网
10Office办公 PC、打印机192.168.10.0/24
20PLC-Mgmt各 PLC 管理口192.168.20.0/24
30HMIHMI 终端、触摸屏192.168.30.0/24
40MES-SCADAMES/SCADA 服务器192.168.40.0/24
99Native交换机管理192.168.99.0/24

EtherCAT 总线不走 VLAN 交换机, 从 PLC LAN2 口直接进入专用 EtherCAT 环网。

七、交换机要求​

管理网 (LAN1) 交换机​

指标要求
类型二层/三层工业以太网
端口速率至少千兆
管理功能支持 VLAN、可选 QoS
工作温度-10°C 至 60°C
供电DIN 导轨 24VDC 双电源冗余
典型品牌Hirschmann, Moxa, 西门子 Scalance, 研华

EtherCAT 总线不走普通交换机​

EtherCAT 主站直接接第一个从站, 从站通过菊花链或环网级联:

主站 LAN2 ──→ Slave0 ──→ Slave1 ──→ ... ──→ SlaveN
                                                  │
                                (环网冗余时回到 主站 LAN3)

如果必须经过设备扩展网口: 使用专用 EtherCAT 分支器/耦合器 (如 Beckhoff EK1100 + EK1110, 或 Hirschmann Spider EC), 绝不能用办公以太网交换机。

环网冗余硬件要求​

要求说明
主站双口必须两个 Intel NIC (LAN2 + LAN3)
从站支持回环Slave IC 支持 Loop Close (大多数 ESC 都支持)
物理拓扑闭环最后一个从站 Out 口接回主站第二个口

详见 冗余功能。

八、串口分配​

Windows 中 COM 口的坑​

Windows 按插入顺序分配 COM 号, 同一条 USB-Serial 线换个 USB 口就变号。生产环境必须固定 COM 号。

固定 COM 号方法​

  1. 设备管理器 → 端口 (COM 和 LPT) → 右键设备 → 属性 → 端口设置 → 高级
  2. 下拉选择目标 COM 号 (常用 COM1-COM9)
  3. 如果提示"已被占用"但实际不存在, 说明某个已移除设备保留了号: 
    # 列出所有已注册过的 COM 设备 (包括未插入的)
    reg query "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\COM Name Arbiter"
    手工清理残留键值后可复用。

分配建议​

类型COM 号用途
RS-232 板载COM1 - COM4调试终端、老旧仪表
RS-485 转换器COM5 - COM9现场仪表、Modbus RTU
USB-Serial (FT232)COM10+临时调试

串口参数常见冲突​

问题排查
读到乱码波特率不匹配
偶尔丢包校验位或停止位错
完全无数据收发线接反 (RS-485 A/B)
间歇失败地线未接, 长距离信号浮动
多主机冲突RS-485 总线同时有两个主机发送

九、CAN 总线接口卡​

类型示例型号接口特点
PCIe CAN 卡PEAK PCAN-PCIe, Kvaser PCIEcanPCIe x1中断时延低, 推荐
USB-CANPEAK PCAN-USB, 周立功 USBCAN-IIUSB 2.0易携带, 中断时延较高
以太网-CAN 网关Kvaser Ethercan, 周立功 CANET-200T以太网适合远距离, 延迟不确定

DarraRT 官方测试过: PEAK PCAN (PCIe 和 USB) 与 Kvaser。其他厂商需要提供 Windows 驱动 DLL 接口文档。

与 EtherCAT 对比​

指标CAN 2.0BEtherCAT
最大速率1 Mbps100 Mbps
节点数32 (无中继)65535
实时性毫秒级微秒级
成本低中
适用场景车辆、简单 IO伺服、密集 IO

除非设备只支持 CAN (如部分老旧 HVAC / 小型伺服), 优先选 EtherCAT。

十、Modbus 站号冲突​

Modbus RTU / TCP 从站使用 Slave ID (1-247) 区分, 同一总线不能重号。

常见站号冲突症状​

现象原因
读一会儿正确一会儿乱两台从站同 ID
只读到一台, 忽略其他同 ID 时响应最快的覆盖
总线崩溃 (RS-485)两台同时响应导致电平冲突

站号规划建议​

设备类型推荐 ID 范围
主 PLC 控制器1
备 PLC (冗余)2
变频器10-29
温控仪表30-49
电表 / 水表50-79
触摸屏80-89
预留90-99

上位机 HMI 作为 Modbus Master 轮询时, 按 ID 顺序分组发起读取, 减小总线碰撞窗口。

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