ControlNet现场总线详解课件.ppt

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1、ControlNet现场总线概述ControlNet基础技术是美RockwellAutomation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ABBRoboties、HoneywellInc.、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，

2、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48ControlNet（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Con

3、trolNet（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，

4、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

5、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

6、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，两个通道都启用。ControlNet是一个与地隔离的网络，应该保证网络不会意外接地。NodeNodeNodeNode7575TapSeparation(NoMin.DropCable1meterT

7、runkCableTerminationRequiredTrunkCableNodeTapRequired－光纤：适用于有防爆要求的应用场合ControlNet支持的光纤有3种：短距，300m；中距，7km；长距，20km通信方式：点对点：两个节点之间、节点的中继器之间或两个中继器之间的连接环网：多个节点之间的连接，节点（设备）需具备环中继功能。带两个接口－屏蔽双绞线：8芯，仅用于两个NAP之间的点对点连接与ControlNet网络直接连接的节点为永久节点，通过NAP与永久节点相连的节点为临