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ControlNet原理和应用
日期:2007-1-2 21:43:24 来源: 中国自动化网   
点击: 作者:未知
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一、概述
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ControlNet是近年来推出的面向控制层的实时性现场总线网络,在同一物理层介质链路上提供时间关键性I/O数据和报文数据,包括程序的上载/下载,组态数据和端到端的报文传递等通讯支持,是具有高度确定性、可重复的高速控制和数据采集网络,I/O性能和端到端通讯性能都较传统网络有较大的提高。
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二、ControlNet系统原理
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ControlNet是基于生产者/消费者模式(Producer/Consumer Model)的网络。ControlNet允许在同一链路上有多个控制器共存,支持输入数据或端到端的多路发送,这就大大的减少了网络上的交通量,提高了网络效率和网络性能。
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ControlNet是高度确定性、可重复性的网络。ControlNet能预见数据何时能够可靠传输到目标的能力,同时数据的传输时间不受网络节点添加/删除情况或网络繁忙状况而保持恒定的能力。在实际应用中,通过网络组态时选择性设定有计划I/O分组或互锁时间,这些要求能得到更进一步的保证。
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生产者/消费者模式允许网络中所有的节点同时获取来自同一数据源的数据。最终,该模式提高了效率,因为数据只发送一次,而与数据使用者(Consumer)的数量无关,并且具有精确的同步性。因为数据将同时到达每一个节点。生产者-消费者模式的优点在于:多个节点可以同时消费(Consume,即读取)来自同一个生产省(Producer,即数据源)所提供的数据。节点间易于同步,可以获得更为精确的系统性能,设备可以实现自主通信,无需系统主站。ControlNet提供了简单、高度确定而且灵活的传输数据方式。ControlNet在执行操作、数据实时监控时不会影响到I/O控制的性能。因此,ControlNet非常适用于一些控制关系有复杂关联、要求控制控制信息同步、协调实时控制、数据传输速度要求较高的应用场合。
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ControlNet的明显优点是:同一链路上满足I/O数据、实时互锁、端到端报文传输和编程/组态等信息应用的多样要求;是确定性、可重复性的控制网络,适合离散控制和过程控制;同一链路上允许有多个控制器同时共存;输入数据和端到端信息的多路发送支持;可选的介质冗余和本征安全;安装和维护的简单性;网络上节点居于对等地位,可以从任意节点实现网络存取;灵活的拓扑结构(总线型、树型、星型等)和介质选择(同轴电缆、光纤和其它)。
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三、可建造ControlNet的设备
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1.         ControlLogix,ProcessLogix,FlexLogix系列
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1756系列ControlLogix55xx控制器,集成多种控制功能:顺序控制控制、传动控制和过程控制。网络的桥接无需控制器。高速控制平台上的高速数据传输。
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1757系列ProcessLogix控制器,5兆数据速率的高吞吐量工业网络。使用扩展的诊断方法,维护简单,多点传输(Multicast)特性允许多个控制器共享输入数据,可选的网络冗余,增加可靠性。
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1794系列FlexLogix 54xx控制器,面向分布式控制的中小型系统,无与伦比的灵活性,与ControlLogix等同样采用RSLoqix5000编程,多种编程语言支持,就地安装可以扩充多达16个FlexI/0模块,可以安装任何两个可选的ControlNet(可选同轴或者光纤介质)、DeviceNet或者lOOMbpsEtherNet/IP。扩展现场I/O和智能设备,通过ControlNet或者EtherNet/IP,实现对等通讯、数据采集、程序下载或者实时互锁。
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2.         PLC与SLC控制器系列
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PLC-5可编程控制器内置ControINet通讯,,通过ControINet口,提供高速通讯能力,允许处理器输入中断和可选的定时中断。
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SLC扫描器口适配器模块,性能最佳的网络扩展远程I/0解决方案—增强的系统性能适宜于SLC逻辑监视的故障设备的出错诊断列表。
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PLC-5热备系统,提供高性能的、确定性的数据传递,控制程序在主控制器和后备控制器中同步执行.包括两种模式的热备操作:同步和异步SLC报文发送模块,程序上传/下载,支持RSView等用户人—机界面软件实现数据采集。

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