第17章 工业网络和分布式控制.ppt

1. ControlNet 概述 开放网络，由CI组织管理 网速 5 Mbps 确定性实时控制和扩展 I/O 网络 柔性控制系统架构 —— 单一网络实现实时控制和报文传送 灵活的安装（方式）选择 网络能力 确定性 – 确切地知道数据何时会发送 可重复 – 传输时间恒定，不受网络上节点的增/删的影响 生产者/消费者网络模式（Producer/consumer Model）：支持多主（ Multi-master），多点传送（ Multicast）输入以及端到端（Peer-to-peer）通讯 17.4 控制网（ControlNet） 距离 500米典型距离 30 km 带中继器 单段网络节点数 99 节点/单网段 物理介质 RG-6 同轴电缆 光缆 布线 铠装，高柔度，防腐地埋等. 终端电阻类型 75? 终端电阻，网络两端 数据率 5 M bps 报文服务类型 实时控制 I/O 对等网络设备通讯 编程 组态 设备连接器类型 T型连接器 2. ControlNet 控制网网络技术规格 ControlNet 17.4.1 控制网的介质访问控制 MAC CTDMA - （同时间域/多点接入）Concurrent Time Domain, Multiple Access 时间片算法保证网络上所有节点的同步 有预约的（Scheduled）数据传输 数据的发送是确定性的，可重复的 时间关键（Time-Critical）的 I/O 以及控制器到控制器之间的互锁（Controller-to-Controller Interlocking） 无预约的数据传输（Unscheduled Data Transfers） 时间允许就可以发送数据 非时间关键的端到端（ Peer-to-Peer）报文发送和编程 时间 网络刷新时间 （Network Update Time） * 有预约的带宽 网络时间段 #1 网络时间段 #2 网络时间段 #3 网络时间段 #4 网络时间段 #5 无预约的带宽 * ControlNet 介质访问控制 MAC 实例 网络刷新时间 网络时间段 #1 时间 网络时间段#2 网络时间段#3 网络时间段#4 网络时间段#5 1 2 3 4 1 2 4 有预约的 非预约的 网络时间段1 1 2 3 4 2 3 4 5 2 有预约 非预约 网络时间段 2 1 2 3 4 3 5 有预约的 非预约的 网络时间段3 有预约的（ scheduled ）时间段会在既定的每个时间间隔内为组态过的有预约的节点 始终保留一次（且仅有一次）发送机会 非预约的（ unscheduled ）时间段中每个时间间隔的数据发送都会从不同的节点开始。在每个时间间隔内每个节点都会有0次、1次或者多次发送机会，这完全取决于网络负荷状况 至其他 ControlNet 产品 ControlNet 物理层实例 PLC 或者 ControlLogix RPA RPFS RPA RPFS RPA RPFM 光纤网段 （点到点） 光纤网段 （点到点） 至其他 ControlNet 产品 中继器产品 1784-RPA – 光纤集线器适配器，将同轴电缆网络接入光纤集线器的必备起始模块（ Starter Block） 1784-RPCD – 同轴电缆集线器 1784-RPFS – 短距离光纤集线器 可达300米 1784-RPFM – 中距离光纤集线器 可达3公里 1784-RPFRL – 长距离/环网光纤集线器模块 可达10km 1784-RPFRXL –超长距离/环网光纤集线器模块 可达20km 中继器选择指南 所有需要中继器的场合都需要配置适配器模块（Starter Block） 每个适配器上最多可以连接4个模块 同轴电缆网段作为标准网段 距离、分支等 单个网络系统最大节点数仍为 99 并非指网桥 RPFM 光纤网段 （点到点） 至其他 ControlNet 产品 RPFS RPFM RPA 1336T 变频器 1336T 变频器 RPCD I/O I/O 同轴电缆网段 同轴电缆网段 同轴电缆网段 1336T 变频器 PLC 或者 ControlLogix PLC 或者 ControlLogix 17.4.2 ControlNet网络特点 高速确定性 确定性数据传输 – 知道数据到达的时间，有预约的服务 Scheduled services 可重复的数据传输 – 不论网络上节点设备的多寡，传输的时间是不变的 冗余 可选介质冗余 处理器冗余 适应工业应用的物理介质 适应高噪声环境（同轴电缆或者光纤连接） 本安型介质和产品（防爆型分布式I/O模块Flex Ex，光纤中继器） 被动型介质 节点加入/退出网络都不会影响系统