16_14 组态Logix5000控制器并在网络上共享数据

1 组态Logix5000控制器并在网络上共享数据 2 目标 在I O组态中添加1756 CNB R 1756 CNB或者1756 CNBR 模块 在I O组态中添加控制器 规划新的ControlNet网络 3 关键术语 下面的术语都与Logix5000系统中的ControlNet网络有关 确定性 能够可靠地预测数据何时发送 何时到达的能力 可重复性 传输时间固定并且不受网络上设备连接和断开的影响 生产者 消费者模式 这是一种网络通讯模式 在这种模式下 网络上多个节点可同时从一个单独的源接收相同的数据 ControlNet网络 一种通讯网络 它可以在同一链路上传输对时间有苛刻要求数据和对时间无苛刻要求的数据 4 ControlNet节点 1784 KTCX15或者1784 PCIC S 卡 这用于从桌面型计算机访问网络 1784 PCC PCMCIA 卡 这用于从笔记本计算机访问网络 在Logix5000框架中已组态好的1756 CNB CNBR模块 ControlNet兼容的设备 Logix5000系统中的物理ControlNet网络可以包含下列节点 5 ControlNet节点 ControlLogixSystem ControlLogix System ControlLogixSystem PLC 5 40C Controller VersaView OperatorInterface Computer ControlNetNetwork FlexLogix System 6 ControlNet节点 另一个Logix5000控制器 远程的 FlexLogix控制器 PLC 5C处理器 在ControlNet网络上 Logix5000控制器可以与下述控制器共享数据 7 ControlNetNodes 最多有99个节点 节点号必须在1至99的范围内 节点号不许重复 节点号0是无效的 系统中的最低节点号的设备 Keeper 接收来自RSNetWorxforControlNet软件的信息 Keeper不是主设备 Keeper仅保证能够访问网络 8 电缆系统 下图显示了ControlNet电缆系统以及相关的组件 Terminator TrunkCableSection Repeater Tap Connectors Node 9 电缆系统 分接器 无最小间距要求 电缆连接器 干线电缆 RG 6同轴电缆或者特殊用途的电缆 只有两个节点时可达1000米 当有48个节点时长度为250米 灵活的拓扑结构包括 总线型 树型和星型 终端电阻 中继器 这取决于具体的设计 该电缆系统包含下述的基本组件 10 电缆系统 电缆系统用于永久性连接的节点 1756 CNB R模块上的RJ45端口可用于连接计算机 这时不需要在电缆系统内断开连接或者添加新的节点 11 网络服务 规划的 对时间有苛刻要求的数据 非规划的 对时间无苛刻要求的数据 ControlNet网络的功能是在同一链路上传输下述两种类型的信息 12 规划的服务 对时间有苛刻要求的 例如 I O状态和控制互锁数据 信息交换时有最高的优先级 在每次数据传送时 通过相同的时间帧发送数据 可以为下列数据的任何一种 I O模块的数据 控制器之间的对等互锁数据 按照规则在网络上发送的数据称为规划的数据 这种数据有下述特点 13 规划的服务 在所有的规划数据发送完毕之后再发送这种类型的数据 可以为下述类型之一 连接建立 由梯形图初始化的 对等信息数据 使用MSG指令 编程数据 上载和下载 非规划的数据是指无确定性的数据 它对时间无苛刻要求 这种数据有下述特征 14 ControlNet网络上的信息交换 下图为使用生产者 消费者模式在ControlNet网络上传输信息的示意图 15 ControlNet网络上的信息交换 由生产者发送的数据会包含一个数字标识符 称之为CID 连接ID 当ControlNet节点连接到网络上时 自动创建的ID号 被组态用来识别特殊CID的节点消费该数据 通过时间片控制算法访问网络 下面说明了在ControlNet网络上的信息交换 16 网络参数 NUTSMAX 最大规划节点 UMAX 最大非规划节点 介质冗余 要规划网络 以便于进行信息交换 则必须设置下述的网络参数数值 17 NUT 网络刷新时间 NUT的可组态范围是2至100毫秒 NUT的数据包括对等 数字量和模拟量数据 NUT是网络传输数据 规划的 非规划的和维护数据 的可重复的最小时间段 NUT有下述特性 18 示例 NUT 数据传输的优先级次序如下图所示 先传输规划的数据 随后是非规划的数据和维护数据 当NUT发生时 开始进行传输 19 SMAX 最大规划节点 小于或等于最大规划节点号的节点在每个NUT内以相同的次序传输数据 例如 1 2 3 然后1 2 3 所有可以发送对时间有苛刻要求数据的节点必须小于或者SMAX 每个小于SMAX的节点在轮到自己时都可传输多达510个字节 一个节点可以发送多于510个字节 但是在一个槽时 slottime 内只能发送510个字节 NUT中的该部分带宽是预先保留和组态的 用于进行实时的数据传输 NUT中规划部分的边界是可移动的 这主要取决于所使用的带宽 SMAX是在NUT的规划部分可传输和接收数据的最大节点号 1至99 在确定SMAX的数值之前请考虑下面的内容 20 SMAX 最大规划节点 槽时 slottime 是节点在开始传输数据之前等待已丢失节点的时间 槽时 slottime 取决于网络的物理属性 包括电缆的长度以及中继器的数量 21 示例 SMAX 规划数据传输的顺序如下图所示 4 n 4 n 1 3 2 1 3 2 3 1 在第一个网络刷新时间间隔内 小于SMAX的节点 节点号 能够发送规划的消息 在第二个网络刷新时间间隔内 小于SMAX的节点再次发送规划的消息 从第一个规划节点开始直至SMAX 在第三个网络刷新时间间隔内 节点 2 从网络上丢失了 因此 节点3在传输它的数据之前需要等待一个槽时 slottime 22 UMAX 最大非规划节点 在NUT内 除了规划服务时间以及维护时间之外的剩余时间用于进行非规划运行 在NUT的非规划部分第一个传输数据的节点会循环 循环方式为每个NUI第一个传输数据的节点号会增加1 例如 1 2 3 然后2 3 4 NUT的非规划部分可能没有为每个节点提供足够的时间用于在每个NUT传输所有的数据 如果NUT时间还有剩余 则节点将重复进行数据传输 UMAX是可以传输和接收非规划数据的最大ControlNet节点号 当确定UMAX的数值时 请记住下列准则 23 UMAX 最大非规划节点 24 示例 UMAX 非规划数据传输的循环次序如下图所示 7 9 8 8 10 9 9 11 10 11 1 3 2 按照循环的原则获得数据传输的机会 在第一个NUI内 节点7是首先传输数据的节点 因此在第二个NUI内 节点8首先传输数据 25 示例 UMAX 非规划数据传输的循环次序如下图所示 7 9 8 8 10 9 9 11 10 11 1 3 2 在第三个NUI内 达到UMAX 非规划部分剩余的时间允许其它以1起始的顺序节点传输数据 26 示例 UMAX 非规划数据传输的循环次序如下图所示 7 9 8 8 10 9 9 11 10 11 1 3 2 27 示例 UMAX 非规划数据传输的循环次序如下图所示 7 9 8 8 10 9 9 11 10 11 1 3 2 28 介质冗余 仅A 适用于使用通道A的单电缆系统 仅B 适用于使用通道B的单电缆系统 A和B 适用于冗余介质 网络必须组态为下列介质冗余选项之一 29 刷新时间间隔 RPI 请求的信息包间隔 API 实际信息包间隔 组态的或请求的节点传输时间可能会与实际的传输时间不同 如下列的时间间隔所述 30 RPI 请求的信息包间隔 在NUT内 每个节点可能有不同的数据发送需求 如果使用同一速率发送所有的数据 则这样的效率会很低 一个节点可以支持多种速率 这取决于被发送的数据 RPI必须大于或者等于NUT RPI是一个用户在I O模块或者1756 CNB R模块组态时设定的速率 RPI定义了模块在广播传送它的数据之前需要等待的时间 31 API 实际的信息包间隔 该速率取决于NUI 并且小于或者等于RPI 该速率是NUT的二进制倍数 1 2 4 8 16 32 64 128 ControlNet网络通常会等于RPI或者比RPI更快 如果RPI为20ms 则API为16ms 更快速 因为它不能获得20ms API是实际的时间间隔 说明如下 32 示例 RPI和API 请求的传输时间与实际的传输时间在下图中列出 NUT 2ms RPIfordiscretedata 10ms APIfordiscretedata 8ms 2ms 2ms 2ms 2ms 2ms Interval1 Interval2 Interval3 Interval4 Interval5 离散数据的RPI 10ms离散数据的API 8ms 33 组态概述和软件界面 要进行ControlNet网络规划 以便于共享数据 则必须完成下列步骤 创建所需的生产者标签 在消费数据的控制器中 执行下列操作 A 在I O组态中 添加本地1756 CNB模块 B 在I O组态中 添加远程1756 CNB模块 C 在I O组态中 添加生产者控制器 D 创建所需的消费者标签 规划ControlNet网络 34 下图是将远程1756 CNB模块以及远程控制器添加到RSLogix5000软件的I O组态中的示例 Local1756 CNB RModule Remote1756 CNB RModule Remote Producing Controller 在I O组态中添加1756 CNB R模块和控制器 35 生产者和消费者标签 在ControlNet网络上共享的数据必须通过生产者标签进行传送 而且通过消费者标签进行接收 存储 36 规划新的ControlNet网络 创建网络组态的图形化显示 然后组态用于定义网络的参数 分析所有期望的网络流量 然后确定所需的流量是否允许的 显示当前的容量百分数以及增加了网络流量后的容量百分数 然后 用户可以决定是否调整请求的网络流量或者进行规划 将这个信息下载到网络模块 通过执行下列操作 RSNetWorxforControlNet软件可用于规划网络 并且将本地控制器连接到远程框架的任意控制器或者I O模块 37