摘 要：为了应对工业数据采集领域的挑战，我们提出了一种基于工业以太网的创新方案，实现了实时数据通信利用Socket套接字技术。在此背景下，我们详细介绍了Socket套接字的核心概念以及工业以太网技术最新进展。我们采用Rabbit2000高性能单片机扩展的带有以太网通信接口的核心模块BL2100及其配套的Dynamic C开发环境，成功实现了基于Socket套接字协议的工业以太网数据传输，并提供了一个详尽流程。经过数十个系统在实际生产中成功应用，这些系统满足了工业数据通信所需的实时性和准确性。关键词：工业数据交换; Socket; 工业以太网络 1 引言 在复杂多变且要求极高精度控制场景中的现代工厂中，需要大量测量和控制参数，以往依赖于PC机外置卡进行采集，但这限制了资源利用率。本项目旨在开发一个基于开放式嵌入式智能模块构建的数据采集系统，以便更好地适应未来自动化需求。随着技术发展，特别是交换技术和全双工通信技术的大幅提升，使得Industrial Ethernet成为了目前最广泛应用网络之一，其非实时性问题得到了缓解，从而被推向越来越多领域。

2 以太网络用于工业数据交换基础知识

2.1 交换与存储转发

Industrial Ethernet通过交换器支持高速、可靠且灵活地连接设备，如今已经不再仅局限于端到端点对点模式，而是采用存储转发策略。这一方法允许输入端口收到的帧先被暂存，然后检查其完整性，如果无误则根据目的MAC地址将其路由至输出端口。此设计为Industrial Ethernet增添了一层新的功能——错误检测及处理能力。

2.2 全双工通信

随着IEEE802.3X全双工标准普及，全双工操作成为Industrial Ethernet的一个重要特征。这意味着两个设备可以同时发送和接收信息，不必等待对方完成通讯，从而显著提高通讯效率。

3 系统架构设计

3.1 总体框架

本系统设计为三层结构，上层为监控PC；中间层包含BL2100（具有RS-485总线）与MSP430（拥有现场采样功能）；下层是现场节点。

3.2 通信方式

PC与BL2100之间使用Industrial Ethernet，而BL2100与MSP430之间则通过RS-485总线建立连接。

4 实现软件编程

4.1 数据发送子程序

在这个过程中，我们使用TCP/IP协议栈中的Socket编程模型来创建socket对象，并进行初始化、连接设置、消息发送等操作。

4.2 数据接受子程序

当从PC主机收到命令后，将会启动相应处理逻辑，该逻辑涉及到读取来自PC主机发送过来的指令并执行相应动作或更新状态信息。

5 结论与展望

5.1 成果展示

本文结合实际应用案例讨论了如何运用Industrial Ethernet解决复杂场景下的远距离传感器网络管理问题，并展示了基于Dynamic C环境下实现的一系列TCP/IP协议栈中的Socket编程技巧。本项目已成功部署于皮革喷漆自动化控制系统内，并表现出良好的稳定性、高效能，以及符合严格时间要求的事务处理能力，为未来的智能制造环境奠定坚实基础。