现场总线技术 第4章 通用工业协议CIP现场总线技术及其应用 教学课件

2020/6/7,1,现场总线技术及其应用,第4讲胡青松,2020/6/7,2,4通用工业协议（CIP）,4.1CIP网络概况4.2CIP的特点4.3CIP4.4CIP设备描述4.5CIP设备开发4.6CIP网络组网4.7小结,2020/6/7,3,4.1CIP网络概况,通用工业协议CommonIndustrialProtocalCIPCIP是设计工业控制设备的基于对象模型的一种方法（例如体系结构，数据类型，服务等），它是独立于特定网络的应用层协议，提供了访问数据和控制设备操作的服务集CIP在多种技术领域进行使用，如DeviceNet,ControlNet,Ethernet/IP,2020/6/7,4,DeviceNet发展史,时间,发展,2020/6/7,5,1.ODVA（OpenDeviceNetVendorAssosiation)即开放式设备网络供货商协会，是DeviceNet的一个组织结构，管理DeviceNet规范，推广DeviceNet在全球的发展与应用2.作用：组织技术培训、研讨活动及推广活动出版符合DeviceNet协议规范的产品目录提供一致性测试实验和工具3.ODVA网址：4.ODVACHINA是上海电器科学研究所与ODVA共同筹建的，主要就是引进DeviceNet技术，开发有关DeviceNet的产品，推广DeviceNet在中国的发展与应用。5.ODVACHINA网址：,ODVA$小数位EnumParParam1=“LightOperate”,$当值为0时“DarkOperate”;$当值为1时,光电传感器的配置,2020/6/7,46,设备行规,DeviceNet使用设备行规来实现设备之间的互操作性，同类设备的可互换性和行为一致性。设备行规有专家达成一致意见的标准行规和一般的或厂商自定义的非标准行规。ODVA负责在技术规范中发布设备行规。根据DeviceNet技术规范的使用协议，每个厂商为其每个DeviceNet产品发布一致性兼容声明，其内容涉及此设备所遵循的技术规范的发布日期和版本号，设备中实现的所有协议的选项和设备遵循的设备行规。另外，厂商附加的任何性能都要求通过网络可以公开访问。设备行规是一个设备的基于对象模型的正式定义，包括以下内容：设备的内部构造（使用对象库中的对象或用户自定义对象，定义了设备行为的详细描述）I/O数据（数据交换的内容和格式，以及在设备内部的映象所表示的含义。）可组态的属性（怎样被组态，组态数据的功能，它可能包括EDS信息）,2020/6/7,47,4.5CIP设备开发,概念为设备开发某种CIP网络接口，使之具备该种CIP网络通讯能力CIP网络的技术规范硬件开发部分和软件开发编写EDS文件一致性测试测试CIP设备是否与相应的CIP网络规范保持一致,2020/6/7,48,4.6CIP网络组网,4.6.1网络规划和安装4.6.2设备配置,2020/6/7,49,4.6.1网络规划和安装,需求分析选择合适的网络选择各个网络部件制定详细的网络方案安装网络检查和调试网络并解决存在的问题,2020/6/7,50,4.6.1网络规划和安装,需求分析需要上网的设备清单，以及每个设备对网络通讯功能的需求，即到底是传输对时间有苛求的数据，还是传输对时间没有苛求的数据，还是两者都需要；需要相互通讯的清单，即哪些设备之间需要进行通讯，通讯到底是实时通讯还是非实时通讯；每项通讯的性能指标要求，包括对实时性、确定性、可重复性的要求、通讯数据量的大小、I/O数据输入/输出的容许最大时间间隔、可以接受的费用等；网络工作的环境条件情况，如温度、湿度、有无腐蚀性化学物质、振动、电磁干扰等。,2020/6/7,51,4.6.1网络规划和安装,制定网络方案确定通讯波特率。选择通讯波特率要考虑多方面的因素，包括应用对带宽的需求、成本等。值得注意的是，通信波特率越低，抗电磁干扰能力就越强。确定各个设备的摆放位置。要确保各个设备的工作环境能够满足要求。确定每个连接的距离，保证网段的长度在限值以内。注意网络安全。控制网络与办公网络之间、控制网络与Internet之间应该有必要的隔离。,2020/6/7,52,4.6.2设备配置,两种配置方式利用设备提供的拨码开关、跳线、拨轮、插针、人机界面等，直接在设备上进行配置在与CIP网络相连的计算机上进行远程配置提供设备配置所需要的信息的方式打印稿EDS文件参数对象描述EDS文件和参数对象描述两种方式相结合使用配置汇编对象,2020/6/7,53,4.6.2设备配置,EDS文件CIP设备配置软件DeviceNet设备配置软件RSNetworxforDeviceNetControlNet设备配置软件RSNetworxforControlNetEthernet设备配置软件RSNetworxforEthernet,2020/6/7,54,表4-1三种CIP网络对比,2020/6/7,55,4.7小结,CIP协议技术上的先进性，给三种应用层使用CIP协议的网络（DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP）带来一些公共的特点，如功能强大、灵活性强，并且具有良好的实时性、确定性、可重复性和可靠性。可通过一个网络传输多种不同类型的数据，完成了以前需要两个网络才能完成的任务，体现了其功能的强大。对多种通讯模式和多种I/O数据触发方式的支持，体现了其灵活性。面向连接的特性，用基于生产者/消费者的方式发送对时间有苛求的报文