news 2026/9/5 1:38:23

NAT 网关:以太网设备跨网段通信方案

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张小明

前端开发工程师

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文章封面图
NAT 网关:以太网设备跨网段通信方案

一、产品概述

在实际工业网络部署中,经常遇到这样的难题:新上位的监控系统、SCADA 或上位机软件与现场设备的 IP 不在同一网段,而设备出厂 IP 固定、无法修改,或修改成本高昂、影响原有系统。天津三格电子 SG-NAT 系列网关正是为解决这一问题而设计 —— 它支持 IP 地址跨网段和通讯端口的转换,无需对原系统做任何硬件和软件修改,即可实现不同网段设备间的透明通信。

该系列包含两款型号,按需选型:

表格

型号接口配置转换能力
SG-NAT-2101×WAN 口 + 1× 两口 LAN 交换机支持 8 个通道 TCP/UDP 通讯配置
SG-NAT-4101×WAN 口 + 1× 两口 LAN 交换机最多 8 个设备跨网段转换,每设备支持 32 个上位机连接

二、核心功能

2.1 IP 跨网段转换

网关通过WAN 口(接主动发数据的设备)+ LAN 口(接被动接收的设备)实现跨网段桥接:

  • WAN 口 IP 与上位机同一网段,LAN 口 IP 与现场设备同一网段
  • 上位机连接 WAN 口的监听 IP / 端口,网关自动将数据转发到 LAN 口设备的实际 IP / 端口
  • 实现双向数据透明转发,上位机无需感知设备真实 IP

2.2 通讯端口转换

不仅支持 IP 跨网段,还能同时转换通讯端口。例如上位机连接 WAN 口 503 端口,网关转发到 LAN 口设备的 502 端口,灵活应对端口冲突或防火墙限制。

2.3 多通道 / 多设备转换

  • SG-NAT-210:支持 8 个通道的 TCP/UDP 通讯配置
  • SG-NAT-410:一台最多实现 8 个设备的 IP 和端口转换,每个设备支持 32 个上位机连接,且支持多条配置复用相同监听端口(如多个西门子 PLC 同时用 102 端口通信)

2.4 不对原系统做任何修改

网关采用旁路透明转发方式,不改变原设备的 IP、端口、协议栈配置,不影响原系统通讯,部署即插即用。

2.5 WEB 配置,简单便捷

通过浏览器即可完成全部配置:设置 WAN/LAN 口 IP、添加映射配置(协议类型 TCP/UDP、设备 IP / 端口、监听 IP / 端口)、修改账号密码、重启、恢复出厂等。


三、硬件参数

表格

项目参数
电源DC 12-24V 宽电压,双电源冗余供电
额定功率3W(24V/125mA)
WAN 口1×RJ45,100BASE-TX
LAN 口2×RJ45,100BASE-TX,MDI/MDIX 自侦测,集成交换机支持菊花链
工作温度-20℃ ~ 60℃
存储温度-40℃ ~ 70℃
工作湿度5% ~ 95%(无结露)
电磁兼容EFT level 4 / 浪涌 level 2 / 静电 level 3(class A)
外形尺寸132mm×100mm×26mm
安装方式46mm 导轨安装
默认 LAN 口 IP192.168.0.37
WEB 账号 / 密码Admin(区分大小写)

四、典型应用场景

4.1 上位机跨网段访问 MODBUS TCP 设备

上位机(192.168.1.x 网段)需要读写 MODBUS TCP 服务器(192.168.0.x 网段)时,通过 NAT 网关桥接,上位机连接 WAN 口监听地址,即可正常读写设备寄存器,无需修改设备 IP。

4.2 PLC 跨网段组态 EtherNet/IP 设备

PLC(如施耐德 M241)通过 EtherNet/IP 协议连接 IO 从站时,若两者不在同一网段,可通过 NAT 网关实现跨网段组态。PLC 连接 WAN 口,EtherNet/IP 从站连接 LAN 口,端口统一配置为 44818,即可正常建立 EIP 连接(TCP/UDP)。

4.3 西门子 PLC 程序跨网段下载

给西门子 200Smart 等 PLC 下载程序时,编程电脑与 PLC 不在同一网段,可通过 NAT 网关解决:电脑接 WAN 口、PLC 接 LAN 口,设备端口和监听端口都设为 102,即可远程完成程序下载和调试。

4.4 多设备统一接入

SG-NAT-410 可同时为 8 个设备提供跨网段转换,每个设备支持 32 个上位机并发连接,适合一个集中控制室管理多个不同网段设备站的场景,显著简化网络规划和布线。


五、总结

SG-NAT 系列以IP 跨网段 + 端口双重转换、不改动原系统、WEB 便捷配置、双电源工业级设计为核心优势,为以太网设备的跨网段联网提供了 "零修改、即插即用" 的解决方案。无论是 MODBUS TCP、EtherNet/IP、S7 协议通信,还是 PLC 程序远程下载,都能通过 NAT 网关轻松打通网段壁垒,是工业信息化联网改造中的实用利器。

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