現(xiàn)場總線技術(shù)-第七章-ControlNet-現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用-教學(xué)課件

現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用第7講胡青松2023/7/301第7章ControlNet

7.1 ControlNet概述7.2

ControlNet物理層7.3

ControlNet數(shù)據(jù)鏈路層7.4 ControlNet應(yīng)用層7.5 ControlNet設(shè)備開發(fā)7.6 ControlNet組網(wǎng)7.7 ControlNet應(yīng)用實例2023/7/3027.1 ControlNet概述控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是一種高速確定性網(wǎng)絡(luò)，用于對時間有苛刻要求的應(yīng)用場合的信息傳輸。它為對等通信提供實時控制和報文傳送服務(wù)，它作為控制器和I/O設(shè)備之間的一條高速通信鏈路，綜合了現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)的能力。2023/7/3037.1 ControlNet概述ControlNet具有很高的確定性和可重復(fù)性，并且在網(wǎng)絡(luò)上連接或斷開設(shè)備時能夠保持不受影響。從而確保了可靠性、同步性以及協(xié)調(diào)的實時性。2023/7/3047.1 ControlNet概述1995年10月，羅克韋爾自動化公司推出ControlNet。1997年7月，成立ControlNetInternational（CI）組織，同時羅克韋爾自動化公司將ControlNet的所有權(quán)轉(zhuǎn)移給CI。2000年1月，現(xiàn)場級現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)IEC61158得以通過，是IEC61158所納入的八種現(xiàn)場總線之一。2023/7/3057.1 ControlNet概述同時間域多路訪問2023/7/306ControlNet應(yīng)用層特點可以傳輸多種不同類型的數(shù)據(jù)，包括I/O數(shù)據(jù)、配置和故障診斷、程序上下載等；面向連接，通訊之前必須建立連接；用不同的方式傳輸不同類型的報文，具體到ControlNet，是把顯式報文放在非預(yù)定時段傳輸，把隱式報文放在預(yù)定時段傳輸；基于生產(chǎn)者/消費者模型，提供對多播通訊的支持；支持多種通訊模式：主從、多主、對等，或三者的任意組合；支持多種I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式：輪詢、選通、周期或狀態(tài)改變;用對象模型來描述應(yīng)用層協(xié)議，方便開發(fā)者編程實現(xiàn)；為各種類型的ControlNet設(shè)備提供設(shè)備描述，以保證互操作性和互換性。2023/7/307ControlNet物理層的主要技術(shù)特點通訊波特率：ControlNet只支持一種通訊波特率，即5Mbps。傳輸介質(zhì)：同軸電纜或光纖，另外在臨時連接中使用屏蔽雙絞線。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：當(dāng)傳輸介質(zhì)為同軸電纜時，拓樸結(jié)構(gòu)可以為主干－分支型、星型、樹型或3者的任意混合；當(dāng)傳輸介質(zhì)為光纖時，拓樸結(jié)構(gòu)可以為環(huán)網(wǎng)或點對點；當(dāng)傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線時，拓樸結(jié)構(gòu)只能為點對點。連接器：標(biāo)準(zhǔn)BNC連接器或標(biāo)準(zhǔn)TNC連接器。最大長度（帶中繼器）：30km以上。網(wǎng)段的容許最大長度：與通信波特率、傳輸介質(zhì)、節(jié)點數(shù)有關(guān)。在使用5Mbps的通信波特率、傳輸介質(zhì)為同軸電纜的情況下，節(jié)點數(shù)為2時的網(wǎng)段最大長度為1000米，節(jié)點數(shù)為48時的為250米。也就是每增加一個節(jié)點，所容許的最大長度減少約16米。中繼器雖然不占用節(jié)點地址，但與普通節(jié)點一樣，也會使得網(wǎng)段的容許最大長度減少約16米。傳輸介質(zhì)為光纖時，最大長度為3000m。2023/7/308ControlNet物理層的主要技術(shù)特點節(jié)點數(shù)：一個ControlNet網(wǎng)絡(luò)最多可以有99個節(jié)點。單個網(wǎng)段最多可以有48個節(jié)點，如果網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點數(shù)超出48個，就需要使用中繼器進(jìn)行擴展。中繼器數(shù)目：一個ControlNet網(wǎng)絡(luò)最多可以串聯(lián)使用5個中繼器，或并聯(lián)使用48個中繼器。LED指示燈：兩個，一個指示ControlNet網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)，另外一個指示設(shè)備工作狀態(tài)。供電：網(wǎng)絡(luò)不提供電源，即ControlNet設(shè)備是外部供電的?？蛇x的介質(zhì)冗余，以提高系統(tǒng)可靠性。可選的本質(zhì)安全。可帶電插拔設(shè)備。提供臨時的網(wǎng)絡(luò)訪問接口（NetworkAccessPort–NAP），方便配置、編程等。2023/7/309ControlNet數(shù)據(jù)鏈路層有關(guān)的主要技術(shù)特點數(shù)據(jù)包長度：0-510字節(jié)；網(wǎng)絡(luò)更新時間：0-100ms；CRC校驗：使用16位多項式的改進(jìn)CCITT法；支持節(jié)點ID重復(fù)檢測；支持報文破分（Messageragmentation）。2023/7/30107.2ControlNet物理層2023/7/3011ControlNet的傳輸介質(zhì)ControlNet選用了三種傳輸介質(zhì)：同軸電纜、光纖、屏蔽雙絞線（僅用于臨時連接）。根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，ControlNet物理層的PMA子層的定義、PLS和PMA子層接口的定義也不同。2023/7/3012定義對比傳輸介質(zhì)PMAPLS與PMA的接口信號同軸電纜收發(fā)器，變壓器，連接器RxDataRxCarrierTxDataOutTxDataBarNetEnable光纖收發(fā)器，連接器RxDataRxCarrierTxDataOutNetEnable屏蔽雙絞線光隔離（可選），收發(fā)器，連接器RxPTCTxPTC2023/7/30137.2.2基于同軸電纜的ControlNet傳輸介質(zhì)特點優(yōu)點：使用靈活，成本低，容易購買。缺點：接線不方便，BNC接頭制作麻煩。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常采用主干－分支型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過使用中繼器可以組成其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如：主干－分支型、樹型、星型或它們之間的任意組合。分接頭直線式T型分接頭、直線式Y(jié)型分接頭、直角式T型分接頭、直角式Y(jié)型分接頭。2023/7/3014典型的ControlNet由干線電纜、終端電阻、分接頭、支線電纜、ControlNet設(shè)備等組成。終端電阻的作用是為了防止信號反射，阻值75Ω。干線分接頭之間沒有最小距離限制。為了便于以后擴展，可以在分接頭之間安裝一個75Ω電阻電纜插孔連接器，在干線電纜上保留一個空間，以便將來安裝分接頭或于干線電纜相連接。2023/7/3015一些注意事項一般應(yīng)該避免在網(wǎng)絡(luò)干線上安裝空閑的分接頭，如果有空閑的分接頭，必須加裝虛負(fù)載。ControlNet是一個與地隔離的網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該保證網(wǎng)絡(luò)不會意外接地。基于同軸電纜的ControlNet設(shè)備的PMA包括的部件有收發(fā)器、變壓器和連接器。收發(fā)器負(fù)責(zé)發(fā)送和接收物理信號。變壓器用于收發(fā)器和傳輸介質(zhì)之間的隔離。連接器用于連接設(shè)備和傳輸介質(zhì)。基于同軸電纜的ControlNet設(shè)備的PMA結(jié)構(gòu)。2023/7/3016PLS與PMA接口定義2023/7/30177.2.3基于光纖的ControlNet傳輸介質(zhì)特點優(yōu)點：抗干擾能力強，傳輸距離長，具有本質(zhì)安全。缺點：成本高。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

采用點對點方式或環(huán)網(wǎng)方式。點對點方式用于兩個節(jié)點、節(jié)點和中繼器之間或者兩個中繼器之間的連接。環(huán)網(wǎng)用于多個節(jié)點之間的連接。支持的光纖1、用于短距離系統(tǒng)，最大傳輸距離300m；2、用于中等距離系統(tǒng)，最大傳輸距離7km；3、用于長距離系統(tǒng)，最大傳輸距離20km。2023/7/3018一些注意事項組成環(huán)網(wǎng)的每個ControlNet設(shè)備必須具有環(huán)中繼功能，每個設(shè)備有兩個接口，接口之間通過光纖首尾連接，如圖7.4。一個光纖連接需要兩根光纖，一根用于發(fā)送數(shù)據(jù)，一根用于接收數(shù)據(jù)?；诠饫w的ControlNet設(shè)備的PMA包括的部件有收發(fā)器和連接器?；诠饫w的ControlNet設(shè)備的PMA結(jié)構(gòu)，如圖7.5。2023/7/3019PLS與PMA接口定義2023/7/30207.2.4基于屏蔽雙絞線的ControlNetControlNet采用8芯屏蔽雙絞線，僅用于兩個NAP（NetworkAccessProtocol）之間的點對點連接。大多數(shù)ControlNet設(shè)備都帶有NAP，用于建立系統(tǒng)配置、診斷或控制器編程時所需的臨時連接。與ControlNet網(wǎng)絡(luò)直接連接的節(jié)點為永久節(jié)點，通過NAP與永久節(jié)點相連的稱為臨時節(jié)點。臨時節(jié)點通過與之相連的永久節(jié)點提供的中繼功能與其他永久節(jié)點通訊。2023/7/3021一些注意事項兩個NAP之間的連線長度不能超過10m。使用NAP時，不能同時將臨時節(jié)點的NAP和同軸電纜接口連接到不同設(shè)備上。NAP不能用于兩個網(wǎng)段之間的連接?；谄帘坞p絞線的ControlNet設(shè)備的PMA包括的部件有隔離器、收發(fā)器和連接器。如果該設(shè)備要充當(dāng)臨時節(jié)點時，其收發(fā)器要光隔離，否則不需要。連接器用的是RJ－45屏蔽式連接器。其引腳定義為：2023/7/3022一些注意事項基于屏蔽雙絞線的ControlNet設(shè)備的PMA結(jié)構(gòu)，如圖7.7。TxPTC：為0，表示PMA發(fā)給PLS的是高電平，為1，則是低電平。RxPTC：為0，表示PLS發(fā)給PMA的是高電平，為1，則是低電平。2023/7/30237.2.5中繼器中繼器的功能雙向接收、處理并重發(fā)物理信號中繼器的用途1、在節(jié)點數(shù)或網(wǎng)段長度超出限值時，用于網(wǎng)絡(luò)擴展；2、用于傳輸介質(zhì)或者拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的切換。ControlNet中繼器的種類普通中繼器：有兩個網(wǎng)絡(luò)接口，連接兩個網(wǎng)段。環(huán)中繼器：有三個網(wǎng)絡(luò)接口，一個首要接口，與非冗余網(wǎng)段相接，另外兩個次要接口，使用時多個環(huán)中繼器的兩個次要接口首尾相接，形成環(huán)網(wǎng)。2023/7/30247.3ControlNet數(shù)據(jù)鏈路層7.3.1MAC協(xié)議原理CTDMA協(xié)議7.3.2MAC幀兩種幀的幀格式（MAC&LinkPacket）7.3.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)7.3.4外部接口2023/7/30257.3.1MAC協(xié)議原理基本功能：要在不太可靠的物理鏈路上，通過數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。幀是數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)的傳輸單位。具體過程：發(fā)送方將網(wǎng)絡(luò)層傳下來的分組附上數(shù)據(jù)鏈路控制信息構(gòu)成幀交給物理層，接收方把物理層交來的數(shù)據(jù)去除幀的數(shù)據(jù)鏈路控制信息后上交網(wǎng)絡(luò)層。2023/7/3026媒體訪問控制子層（MAC）：解決網(wǎng)絡(luò)上所有的節(jié)點共享一個信道所帶來的信道爭用問題；邏輯鏈路控制子層（LLC）：把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)組成幀，并且解決差錯控制和流量控制的問題。提供三種服務(wù)：不可靠的數(shù)據(jù)報服務(wù)、確認(rèn)的數(shù)據(jù)報服務(wù)、可靠的面向連接的服務(wù)。2023/7/3027CTDMA協(xié)議CTDMA－ConcurrentTimeDomainMultipleAccess（同時間域多路訪問）NUT－networkupdateinterval

CTDMA示意圖2023/7/3028CTDMA協(xié)議－預(yù)定時段預(yù)定時段－隱式報文的傳輸基于生產(chǎn)者/消費者模型隱式令牌環(huán)機制（節(jié)點數(shù)目1～SMAX）預(yù)定時段長度不固定根據(jù)I/O對數(shù)據(jù)刷新率的要求來設(shè)置NUT2023/7/3029隱性令牌傳遞機制網(wǎng)絡(luò)上并沒有真正的令牌在傳遞；每個節(jié)點都有一個隱性令牌寄存器，每個節(jié)點都不聽的監(jiān)聽每個數(shù)據(jù)幀的源節(jié)點地址，當(dāng)該幀傳輸完畢后，就把隱性令牌寄存器的值設(shè)為監(jiān)聽到的源節(jié)點地址加1；節(jié)點發(fā)現(xiàn)其隱性令牌寄存器的值正好與其MAC地址相同，就可以立即發(fā)送數(shù)據(jù)。2023/7/3030CTDMA協(xié)議－非預(yù)定時段非預(yù)定時段－顯式報文的傳輸組態(tài)時保證此時段足夠一個節(jié)點發(fā)送容許的最長數(shù)據(jù)包（節(jié)點數(shù)目1～UMAX）循環(huán)Robin法（逐次加1）確定第一個節(jié)點的地址2023/7/3031CTDMA協(xié)議－網(wǎng)絡(luò)維護(hù)時段網(wǎng)絡(luò)維護(hù)時段－發(fā)送“協(xié)調(diào)幀”由網(wǎng)絡(luò)地址最小的節(jié)點發(fā)送（單看守網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的看守節(jié)點）“協(xié)調(diào)幀”的作用：同步網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點的內(nèi)部時鐘，以及公布一些重要的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；它在每個NUT上都要發(fā)送協(xié)調(diào)節(jié)點意外停止工作后的情況：當(dāng)其它節(jié)點在連續(xù)兩個NUT中都沒有收到協(xié)調(diào)幀時，其它節(jié)點的MAC地址最小的結(jié)點會從第3個NUT開始發(fā)送協(xié)調(diào)幀；當(dāng)發(fā)現(xiàn)另一個節(jié)點MAC地址比它低，就不再充當(dāng)協(xié)調(diào)節(jié)點2023/7/3032CTDMA協(xié)議－網(wǎng)絡(luò)編址原則應(yīng)把有隱性報文(實時信息)發(fā)送需求的節(jié)點給予較低的地址網(wǎng)絡(luò)上最好不要有比SMAX和UMAX小的空地址，因為對應(yīng)于每一個空地址，網(wǎng)絡(luò)都要等待一個槽時間2023/7/3033單看守與多看守網(wǎng)絡(luò)根據(jù)看守節(jié)點的數(shù)目是否大于一個劃分為什么要設(shè)置看守節(jié)點：看守節(jié)點存有網(wǎng)絡(luò)掃描列表，并且具有保存和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和預(yù)定連接信息的能力，負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)配置信息，并分配預(yù)定連接信息給各個連接發(fā)起者看守節(jié)點的連接：單看守網(wǎng)絡(luò)中，任何預(yù)定連接的建立都必須通過看守節(jié)點；當(dāng)預(yù)定連接建立后，該連接一直工作，看守節(jié)點離線也不造成影響；多看守網(wǎng)絡(luò)中，只要有個看守節(jié)點在線，預(yù)定連接就可以建立2023/7/30347.3.2MAC幀ControlNet的MAC幀格式ControlNet的LinkPacket幀格式2023/7/3035Lpacket每個MAC幀可以包括0個或多個Lpacket，沒有Lpacket的MAC幀為無效幀；大小域：表示的是整個Lpacket的字節(jié)對的數(shù)目；控制域：位0和位4表示的似乎Lpacket的類型；位1表示標(biāo)簽域的字節(jié)數(shù)是單數(shù)還是偶數(shù)，位2表示數(shù)據(jù)域的字節(jié)數(shù)是單數(shù)還是偶數(shù)，其余4bit保留；標(biāo)簽：標(biāo)識Lpacket的特定信息，用來傳輸顯示報文的稱為固定標(biāo)簽，傳輸隱式報文的為普通標(biāo)簽；2023/7/30367.3.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)用層TxLLCRxLLC訪問控制器(ACM)RxMTxM串行器逆串行器DLL管理站管理實體物理層暫時存儲從站管理實體或應(yīng)用層接收到的服務(wù)數(shù)據(jù)單元，并決定下一個應(yīng)該發(fā)送什么

。負(fù)責(zé)發(fā)送和接收控制幀和報文頭信息，并且決定傳輸?shù)亩〞r和持續(xù)時間長短。

從訪問控制器接收要求發(fā)送的MAC幀頭、幀尾以及鏈接包的請求，然后把它們破分為字節(jié)符號交給串行器。

接收字節(jié)符號，并轉(zhuǎn)換成串行的MAC符號交給物理層。另外，還負(fù)責(zé)生成CRC。

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7.3.4外部接口

ControlNet數(shù)據(jù)鏈路層的外部接口是它為上面的應(yīng)用層，下面的物理層，邊上的站管理實體所提供服務(wù)的集合。

站管理實體的功能:定義對象接口，使得每層的變量和事件可以被訪問；定義公共的用戶接口，包括網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)光二極管指示燈，設(shè)備狀態(tài)指示燈，以及用于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)地址的撥碼開關(guān)等；協(xié)調(diào)連接參數(shù)的改變，從而保證靈活性；同步網(wǎng)絡(luò)上兩個節(jié)點的時鐘。2023/7/3038

發(fā)送服務(wù)：把待發(fā)送的Lpacket加入隊列中。

隊列維護(hù)服務(wù)：用于Lpacket隊列的管理。

標(biāo)簽過濾器管理服務(wù)：用于標(biāo)簽過濾器的管理。

接收服務(wù)：表明節(jié)點的數(shù)據(jù)鏈路層已經(jīng)接收到了Lpacket。

網(wǎng)絡(luò)同步服務(wù)：表明節(jié)點開始使用一個新的NUT（網(wǎng)絡(luò)更新時間）。

同步參數(shù)改變服務(wù)：同步改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)ControlNet數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)2023/7/3039

事件報告服務(wù)：將發(fā)生的事件報告給站管理實體。

循環(huán)冗余校驗錯誤指示服務(wù)：通知站管理實體循環(huán)冗余校驗錯誤發(fā)生。

當(dāng)前協(xié)調(diào)節(jié)點指示服務(wù)：通知站管理實體當(dāng)前哪個節(jié)點是協(xié)調(diào)節(jié)點。

上電服務(wù)：讓數(shù)據(jù)鏈路層開始工作。

使能協(xié)調(diào)節(jié)點服務(wù)：使節(jié)點開始充當(dāng)協(xié)調(diào)節(jié)點。

使能只聽服務(wù)：使節(jié)點只接收數(shù)據(jù)而不發(fā)送數(shù)據(jù)。ControlNet數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)2023/7/30407.4ContolNet應(yīng)用層ControlNet應(yīng)用層用的是CIP協(xié)議。為了設(shè)備開發(fā)的方便，ControlNet規(guī)范也用對象模型來描述CIP協(xié)議。為了保證設(shè)備之間的互操作性和同類設(shè)備之間的互換性，ControlNet規(guī)范也提供設(shè)備描述。2023/7/30417.5ControlNet設(shè)備開發(fā)7.5.1需求分析7.5.2硬件和軟件開發(fā)7.5.3EDS文件編寫2023/7/30421、ControlNet設(shè)備開發(fā)定義ControlNET設(shè)備開發(fā)是指為設(shè)備開發(fā)ControlNet接口，使之具備ControlNet通信能力。7.5.1需求分析2023/7/3043獲得ControlNet規(guī)范

CI(ControlNetInternational)負(fù)責(zé)出版和推廣ControlNet規(guī)范，規(guī)范包括了ControlNet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和ControlNet產(chǎn)品的硬件、軟件及通信要求。開發(fā)商可以從CI獲得ControlNet規(guī)范(同時獲得一個設(shè)備供貨商ID），根據(jù)ControlNet規(guī)范進(jìn)行ControlNet產(chǎn)品開發(fā)。2、設(shè)備開發(fā)規(guī)范7.5.1需求分析2023/7/30443、設(shè)備開發(fā)方式ControlNet設(shè)備開發(fā)有兩種方式：一種是基于單板機一種是開發(fā)嵌入式系統(tǒng)通過在單板機上安裝ControlNet網(wǎng)卡、網(wǎng)卡驅(qū)動、ControlNet配置軟件等，可以免掉幾乎全部的硬件工作并且充分利用單板機上強大的操作系統(tǒng)設(shè)備更緊湊，成本更低7.5.1需求分析2023/7/30454、需求分析的方面7.5.1需求分析確定設(shè)備所要具有的網(wǎng)絡(luò)通信功能列表‘確定設(shè)備所需要具備的特色，比如支持介質(zhì)冗余、支持本質(zhì)安全等；根據(jù)需求確定所要開發(fā)的設(shè)備的類型；每個設(shè)備所具有的網(wǎng)絡(luò)通信功能應(yīng)該僅僅是ControlNet所提供的全部功能的子集；ControlNet設(shè)備分成三類：掃描器、適配器、信息器。2023/7/3046

1、按網(wǎng)絡(luò)通信功能分根據(jù)設(shè)備所具有的網(wǎng)絡(luò)通信功能的不同，可把ControlNet設(shè)備分成以下三類：掃描器類適配器類信息器類ControlNet設(shè)備分類2023/7/3047信息器適配器掃描器ControlNet設(shè)備功能示意圖設(shè)備復(fù)雜度設(shè)備功能顯式通信的客戶機或服務(wù)器；隱式通信的客戶機或服務(wù)器；顯式通信的客戶機或服務(wù)器；隱式通信的服務(wù)器;顯式通信的客戶機或服務(wù)器；ControlNet設(shè)備分類2023/7/3048

2、按設(shè)備具體功能分ControlNet通信接口卡網(wǎng)橋/網(wǎng)關(guān)及設(shè)備接口模塊顯示/操作員接口電動機控制設(shè)備網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具軟件連通其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或計算機到ControlNet實現(xiàn)不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之間的通信和提供設(shè)備上網(wǎng)的接口提供實時、快速的人機交互接口連接和控制ControlNet網(wǎng)絡(luò)上的電動機用于組建網(wǎng)絡(luò)、配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和設(shè)備參數(shù)ControlNet設(shè)備分類2023/7/30497.5.2硬件和軟件的開發(fā)1、ControlNet產(chǎn)品開發(fā)硬件開發(fā)：把ASIC芯片、收發(fā)器、隔離變壓器、時鐘收發(fā)器等組合在一起軟件開發(fā)：軟件開發(fā)就是實現(xiàn)CIP（ControlandInformationProtocol）2023/7/3050圖1、ControlNet產(chǎn)品組成圖ControlNet設(shè)備ControlNet樣本軟件專用軟件ControlNetASICs網(wǎng)絡(luò)訪問端口接口組件同軸電纜接口組件ASIC固化程序ControlNet媒體產(chǎn)品ControlNet使能軟件ControlNet使能硬件2、ControlNet產(chǎn)品組成提供使能硬件訪問功能，并定義產(chǎn)品的行為集成底層的ControlNet協(xié)議并提供到網(wǎng)絡(luò)的物理連接是開發(fā)商設(shè)計的用于實現(xiàn)產(chǎn)品功能或應(yīng)用的軟件實現(xiàn)ControlNet產(chǎn)品所需的基本網(wǎng)絡(luò)功能,包括開放/關(guān)閉連接，保持連接，接收和傳輸數(shù)據(jù)，支持規(guī)范和產(chǎn)品的基本要求并支持其他各類ControlNet產(chǎn)品的接口包括一個RJ45連接器和收發(fā)器，提供一個全速的網(wǎng)絡(luò)連接為ControlNet網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的專用集成電路提供ControlNet節(jié)點的基本類，處理大部分ControlNet協(xié)議以減輕CPU負(fù)擔(dān)允許ASIC訪問網(wǎng)絡(luò)上的物理信號ControlNetASIC芯片主要有CNA10和SMAC。CNA10由CI提供，實現(xiàn)了ControlNet數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，帶有雙口RAM接口，最多可支持15個連接。適用于開發(fā)適配器類型或者簡單的掃描器類型的ControlNet設(shè)備。SMAC由羅克韋爾公司提供，它最多可支持127個連接，適用于開發(fā)掃描器類型設(shè)備。7.5.2硬件和軟件的開發(fā)2023/7/30513、ControlNet產(chǎn)品認(rèn)證ControlNet產(chǎn)品的一致性測試由CI負(fù)責(zé)。ControlNet測試軟件具有遠(yuǎn)程測試功能，開發(fā)商可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程產(chǎn)品測試7.5.2硬件和軟件的開發(fā)2023/7/30527.5.3EDS文件編寫為了方便用戶配置設(shè)備，設(shè)備開發(fā)者需要編寫EDS文件。所謂EDS文件，是提供配置設(shè)備所需信息的文件，所提供的信息有設(shè)備的一般信息、設(shè)備的參數(shù)列表、每個參數(shù)可能的取值等。EDS文件由ASCII碼組成的，可以用文本編輯器進(jìn)行編輯。ControlNet的EDS文件分成幾個區(qū)，依次是文件、設(shè)備、參數(shù)類、參數(shù)、參數(shù)組、匯編、ControlNet物理層、設(shè)備類型、端口、看守、預(yù)定、連接管理器、能力、模塊。其中，除了文件區(qū)、設(shè)備區(qū)、設(shè)備類型區(qū)以外，其它區(qū)都是可選的。為了保證EDS文件能夠被ControlNet設(shè)備配置軟件使用，ControlNet協(xié)議對EDS的數(shù)據(jù)編碼、命令語言、語法進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。對于同一設(shè)備，為其ControlNet接口編寫的EDS文件和為其DeviceNet或EtherNet/IP接口編寫的EDS文件差別不大，只是若干可選區(qū)不一樣。2023/7/30537.6ControlNet組網(wǎng)1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)安裝。2設(shè)備配置和網(wǎng)絡(luò)配置。

2023/7/3054網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃步驟：需求分析網(wǎng)絡(luò)選擇部件選擇制定網(wǎng)絡(luò)方案7.6ControlNet組網(wǎng)2023/7/3055網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃首先是需求分析，要獲取的需

求有關(guān)信息包括以下幾個方面：1需要上網(wǎng)的設(shè)備清單。(以及每臺設(shè)備對通信功能的需求，即傳輸對時間有無苛刻的數(shù)據(jù))2需要進(jìn)行通信的清單。（即那些設(shè)備之間要進(jìn)行通信，通信性質(zhì)是怎樣的）3每項通信指標(biāo)的要求。（實時性，確定性，可重復(fù)性，通信數(shù)據(jù)量的大小）4網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境的情況。（濕度，溫度，振動，電磁干擾等）

2023/7/3056根據(jù)需求選擇網(wǎng)絡(luò),本講選擇只選用ControlNet.然后選擇網(wǎng)絡(luò)部件,包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,網(wǎng)線,連接器等根據(jù)應(yīng)用需求,制定網(wǎng)絡(luò)方案,此時需注意的問題有:1各臺設(shè)備的擺放位置.2連接距離.3注意網(wǎng)絡(luò)安全2023/7/3057網(wǎng)絡(luò)安裝網(wǎng)絡(luò)安裝要按有關(guān)設(shè)備的說明書來操作,妥善處理隔離、接地、屏蔽等問題.檢查網(wǎng)絡(luò),解決存在的問題.2023/7/3058設(shè)備配置和網(wǎng)絡(luò)配置

設(shè)備配置的兩種基本方法:1利用設(shè)備提供的跳線,撥碼開關(guān)直接在設(shè)備上進(jìn)行配置.2在ControlNet連接的計算機上遠(yuǎn)程配置.2023/7/3059實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備配置的條件:

計算機上要裝有ControlNet網(wǎng)卡以及網(wǎng)卡驅(qū)動,并且連在ControlNet上.

計算機上裝有ControlNet設(shè)備配置軟件.

操作員擁有進(jìn)行設(shè)備配置所必需的一些信息.2023/7/3060ControlNet設(shè)備配置軟件的基本功能

1把設(shè)備的EDS文件讀入配置軟件的數(shù)據(jù)庫中.2對EDS文件的內(nèi)容進(jìn)行解釋，將每個參