10.3CIP的对象模型.ppt

Common Industrial Protocol 通用工业协议（CIP）;主 要 内 容 ;主 要 内 容 ;10.1 CIP协议简介;信息;Common Industrial Protocol (CIP)通用工业协议;对于用户而言，所有CIP工业网络是无缝集成的“一种”网络;从上图中可以看出: DeciveNet是一种基于CAN的网络，除了其物理层的传输介质、收发器是自己定义的以外，其他部分和数据链路层都采用的是CAN的协议 ControlNet的物理层是自己定义的，数据链路层用的是同时间域多路访问（CTDMA）协议 EtherNet/IP是一种基与以太网技术和TCP/IP技术的工业以太网，其物理层和数据链路层用的是以太网的协议，网络层和传输层用的是TCP/IP协议族中的协议，应用层出了使用CIP之外，也可以使用TCP/IP的HTTP协议。 ;从上图中可以看出，这三种网络的应用层都是使用CIP协议的，相对而言，CIP网络功能强大，具有很多特性： 实时性：数据传输所花的时间少。 确定性：数据传输所花费的时间可预测性强。 可重复性：增加或减少网络节点，对数据传输所花费的时间影响较小。 可靠性：数据传输的正确率高。;从图中也可以看出，这三种网络底层采用的协议是不同的，因此每种CIP网络又有了一些新的特点，对比如下图示;Adaptation and Data Link Layer;;长数据格式、多播传输、安全连接的数据格式;1、报文 CIP根据所传输的数据对传输服务质量要求的不同，把报文分成了两种：显式报文和隐式报文。 显式报文：用于传输对时间没有苛求的数据，这种报文包含解读该报文所需要的信息。例如程序的上载下载、系统维护、故障诊断、设备配置等。 隐式报文：用于传输对时间有苛求的数据，这种报文不包含解读该报文所需要的信息，其含义是在网络配置时就确定好了的。例如I/O报文、实时互锁报文等。;2、面向连接 CIP是一个面向连接的协议，也就是在通信开始之前必须建立起连接，获取唯一的标识符CID。建立连接时需要用到未连接报文管理器（UCMM）。根据报文的种类不同，连接也分为显式连接和隐式连接。 显式连接：若节点A将与B建立显示连接，则它先以广播的方式发送一个显式连接的为连接报文，网络上所有的节点都接受到该请求，并判断是否是发给自己的，当B检测到是发给自己的后，其UCMM就会以广播的方式发送一个包含CID的未连接报文，A收到后得到CID，显式连接就建立了。 隐式报文：它是在网络配置时建立的，建立过程较复杂，其中需要用到多种显式报文传输服务。;3、生产者/消费者模型 根据所基于的模型不同，工业网络可以分为两类: 基于源/目的地模型的网络 在基于源/目的地模型的网络中，每个报文都要指明源和目的地，如下图示。发送节点把报文发送到网络中，接收节点根据网络上报文的目的地址段是否与自己的地址相同来判断是否是发给自己的。该模型的网络只支持点对点通信。; 基于生产者/消费者模型的网络 在基于生产者/消费者模型的网络中，每个报文都有唯一的报文标识符（MID），格式如下图所示。在发送报文之前，要在发送节点和接收节点之间建立连接，这样接收节点就知道应该接收的报文的MID是哪样的？然后发送节点把报文发送到网络上，接收节点根据报文的MID来判断是否是发给自己的。该模型的网络既支持点对点通信，也支持多播通信。 ;“现在时间八点整”; 1# I/O框架;生产者/消费者模型（续） 需要注意的是，CIP中仅隐式报文传输是基于生产者/消费者模型的，可以采用多播的方式，而显示报文传输都是基于源/目的地模型的。Profibus网络也是基于源/目的地模型的。; 1、对象有关的基本概念 对象，是人在其大脑中为客观世界中的某个东西建立的模型，而类是对一组对象的抽象，是这一组对象的模板，因而一个对象就是类的一个实例。 对象是一些数据和操作的组合，它有属性、标识、状态、行为、方法、接口，并且通常对外提供一些服务。;CIP“对象”技术v.s 传统设计让CIP产品开发及应用更简单; 2、CIP对象模型 CIP对象（如下图）可以分为： 与通信有关的对象（如连接对象） 与应用有关的对象（如参数对象）; CIP对象模型主要实现了两个功能：一是给出了工业应用对象的标准定义，二是实现通信。在此主要讲是如何实现通信的。 寻址是实现通信的前提，CIP寻址分为四级：设备、类、对象、属性或服务。地址分为三类：公开的、供货商指定的和对象指定的。 由于CIP的报文分为显式报文和隐式报文，所以根据通信时发送的报文类型的不同通信也分成两种: