1 引言W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
ControlNet是IEC61158现场总线标准的子集。ControlNet是由美国罗克韦尔公司于1997年推出的面向控制层的实时性现场总线。1997年7月,Rockwell等22家企业联合发起成立了ControlNet International (CI)组织。CI主要负责全世界范围内推广发展ControlNet技术,提供测试软件及独立的合格性测试。出版发行ControlNet技术说明书和产品目录以及组织设计和使用ControlNet的培训等工作。
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2 ControlNet概貌WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
2.1 应用领域WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
随着国际自动化系统网络技术的不断进步,ControlNet International 到目前为止,成员公司已扩展到50多个,其中不乏世界知名的大公司,如ABB Roboties、Honeywell Inc、Toshiba International。ControlNet可广泛应用于交通运输、汽车制造、冶金、矿山、电力、食品、造纸、水泥、石油化工、娱乐及其它各个领域的工厂自动化和过程自动化。
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2.2 技术特点WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
(1)CtrolNet是高速的控制和I/O网络,具有增强的I/O性能和点对点通讯能力,支持多主方式,可以从任何一个节点访问整个网络。W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
(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。WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
(3)先进的生产者/消费者网络模型,最大限度的优化了带宽的利用率,并可构成多主、主/从、对等的通讯结构;媒体访问算法确保了控制信息传送时间的准确性。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
(4)具有灵活的安装选择,可使用各种标准的低价同轴电缆,也可使用具有强抗干扰性和本征安全性的光纤,并支持媒体冗余方式。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
2.3 通信模式plcjs.技.术_网
ControlNet在单根电缆上支持两种信息传输:一种是对时间有苛刻要求的控制信息和I/O数据,ControlNet授予他们最高优先权,保证其不受其他信息的干扰,二是无时间苛求的信息和程序上/下载,他们被授予较低的优先权,在保证第一种信息传输的条件下进行传递。WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
用户具有对这种信息的控制能力,可选择控制和I/O数据的刷新速率,并确知数据的传输时刻。WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
ControlNet技术采用了一种通信模式,以生产者/消费者模式取代了传统的源/目的模式。他不仅支持传统的点对点通信,而且允许同时向多个设备传递信息。生产者/消费者模式使用时间片算法保证各节点实现同步,从而提高了带宽利用率。WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
用一种形象的方式来描述两者的区别,一个班有30同学,现在需要把当前的确切时间告知某些同学,在源/目的模式中时间被告知每个人,其中有的同学可选择听,另一些则选择不听,在信息传输过程中,时间已发生变化,因此时间在告知第一个同学以后就变得不准确了。而在生产者/客户模式中,时间被同时告知室内所有的同学,有的同学可选择听,其他的可选择不听。这样就不会出现信息是真的现象,室内人数的增减也不会影响通信时间和效率。因而保证了高效率和高确定性。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
ControlNet使用的同轴电缆全部距离能够长达6Km,可寻址节点最多为99个,两节点间最长距离最长可达1000m,48个节点距离可达250m;采用光纤和中继器后,通信距离可达几十公里,支持大多数介质结构,网络结构可采用总线、树型、星型等结构或组合结构。使用时,用户可根据需要扩展物理长度,增加节点数量,提高安全性能。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
3 ControlNet介质访问方式WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
3.1 ControlNet数据链路层的介质存取控制协议WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
ControlNet采用了一个特殊的令牌传递机制叫隐性令牌传递机制,网络上每个节点被分配一个唯一的MAC ID,只有获取令牌的节点才可发送数据,但是ControlNet网络上并没有真正的令牌在传递,每个节点监视收到的每个数据帧的源节点地址,并在该数据帧结束之后,将隐性令牌寄存器的值设置为收到的源MAC ID加1,如果隐性令牌寄存器的值等于某个节点本身的MAC ID,则该节点即可发送报文,由于所有节点的隐性令牌寄存器中的值都相同,因此避免了冲突的发生。
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3.2 ControlNet链路层的NUT划分plcjs.技.术_网