ControlNet现场总线课件.ppt

传输类：应用接口至传输服务可通过所支持的传输类来实现，定义了Class0～Class6 ，7种传输类型。 Class3：传输非实时的客户/服务器模式的显式报文，双向连接 Class1：传输实时I/O的隐性报文，单向连接 对象模型：与DeviceNet相似 对象库：与通信有关的对象、与应用有关的对象 基本对象模型： －可选对象：对设备行为无影响，可提供超出基本功能要求的功能。 －必选对象：实现设备互换性、互操作性 设备描述：实现设备之间的互操作性、同类设备的互换性和行为一致性。 * ControlNet现场总线 概述 ControlNet基础技术是美Rockwell Automation公司自动化技术研究发展起来的。1995年10月开始面世，1997年7月由Rockwell等22家企业发起成立ControlNet国际化组织(CI)，是个非赢利独立组织，主要负责向全世界推广ControlNet技术（包括测试软件）。目前已有50多个公司参加，如ABB Roboties 、Honeywell Inc.、日本横河、东芝、Omron等大公司。 ControlNet是实时的控制层网络，在单一物理介质链路上，可以同时支持对时间有苛刻要求的实时I/O数据的高速传输，以及报文数据的发送，包括编程和组态数据的上载/下载以及对等信息传递等。在所有采用ControlNet的系统和应用中，其高速的控制和数据传输能力提高了实时I/O的性能和对等通讯的能力。 主要技术特点 物理层介质：RG6同轴电缆、光纤 网络拓扑：总线形、星形、树形及混合 单网段长度：同轴电缆，1km、2节点，250m、48节点；光纤，短300m，中7km 中继器数目：串行；并行 中继器类型：交直流高压型，直流低压型 带中继器最大拓扑长度：同轴电缆5km，光纤30km 网络节点数：带中继器99，不带48 ControlNet（总线型） 节点 节点 节点 节点 节点 干线 带1m长支线的分线器 最多99个节点 每个网段最多为48个节点 ControlNet （星型） 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 中继器 最多99个节点 每个网段最多为48个节点 ControlNet （环形） 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 光缆 最多99个节点 每个网段最多为48个节点 设备供电方式：外部供电 节点插拔：可带电插拔 网络速度：5Mbit/s（最大） I/O数据个数：不限 I/O数据触发方式：轮询、状态改变/周期 网络功能：同一链路支持控制信息、 I/O数据、编程数据 网络模型：生产者/消费者 网络刷新时间：可组态2～100ms 优点： 1、对在同一链路上的I/O、实时互锁、对等通信报文传送和编程操作，均具有相同的带宽。支持多主方式。 2、对于离散和连续过程控制应用场合，均具有确定性和可重复性功能。 3、采取新的通信模式以生产者/消费者的模式取代了传统的源/目的的模式。它支持点对点通讯，而且允许同一时间向多个设备通信。 4、安装简单、扩展方便以及介质冗余、本质安全、良好诊断功能应用领域。 ControlNet网络协议 ControlNet的对象与对象模型相当于OSI的应用层，数据管理相当于OSI的表示层，报文路由传输与连接管理相当于OSI的传输层和网络层。 特点： 可传输多种不同类型的数据，包括I/O数据、配置和故障诊断、程序上下载等 面向连接 显式报文在非预定时段传输，隐式报文在预定时段传输 生产者/消费者模型，支持多播通信 支持多种通信模式：主从、多主、对等或组合 支持多种I/O数据触发方式：四种 用对象模型描述应用层协议，方便编程 提供设备描述，保证互操作性、互换性 数据链路层： －LLC子层：遵从IEEE802.2标准 －MAC子层：同时间域多路访问（CTDMA）协议，把网络时间分成时间片，即网络更新时间（NUT）。 NUT分为3个部分：预定时段、非预定时段和网络维护时段。 预定时段：每个预定的节点(在一个循环的顺序次序的基础上)保证有一个机会进行传送信息。 有时间苛求的信息必须在这段时间传送出去，比如I/O数据的传输。 主要特点：支持节点标识符重复检测；支持报文破分。 物理层：3个子层 －物理层信号（PLS）子层：定义与信号有关的内容，如波特率、信号编码等 物理媒体连接（PMA）子层：定义设备内的物理部件。收发器、连接器等 传输介质子层：定义与传输介质有关的内容。线缆、网络拓扑结构等 网络元件： －同轴电缆，拓扑结构：主干－分支型，加中继器后几种形式均可。 一个典型的基于同轴电缆的ControlNet网络组成：干线电缆、终端电阻（75Ω）、分接头、支线电缆、ControlNet设备等。 支持传输介质冗余：所有设备都支持冗余，以冗余的方式相接，两个通