7.4+实时以太网.ppt

7.4实时以太网，实时以太网是工业以太网的特点，是通信实时、确定性问题的工业以太网解决方案。以太网的IEEE802.3标准使用载波侦听多访问/冲突检测(CSMA/CD)的介质访问控制方法。本质上属于不确定性网络。无法满足控制通信实时确定性的相同要求。PROFINET、将网络技术集成到现场总线技术，MACIPTCP/UDP仅在软件协议中使用以太网，以维护现场总线的实时性能。SRT=软实时softrealtime*参考第259页IRT=实时isochronousrealtimeasecalculationspecific integrated dcircuit特定用途集成电路，ModBus/TC pes实时应用程序通过PowerLinkEtherCAT协议完成非实时传输IPTCP/UDP、实时以太网介质访问控制；实时解决方案1使用RT-CSMA/CDa分割实时和非实时节点，定义最小竞争时隙，并提高实时节点的竞争优先级。b如果实时节点在传输过程中检测到冲突，则发送长度小于竞争时隙的竞争信号，并根据优先级确定是否遵守，根据竞争信号长度确定优先级。c在竞争信号后，冲突消失，被破坏的数据重新传递。2准确定时、定时传输开始段、周期传输持续时间、非周期传输持续时间、保留持续时间(同步时钟、网络管理)、准确定时同步协议、测量错误=传输延迟实际错误测量错误=(2004-2003)=1传输延迟测量传输延迟=(2004-2003) 网络结构：图7.15基于树的结构连接器：图7.16 IP 20 rj 45 ip67 rj 45 industry protectip 20 industry protection等级20Switch网络交换设备具有网络交换设备的介入，数据传输过程中没有传输冲突，竞争变为队列。IO设备型号、PROFINETIO简单IO设备和设备型号分为图7.17所示。控制器显示器io设备接口模块=插槽(slot)通道(Channel)，IO地址n 0io地址n 1io地址n 2io地址n x，IO模块1io模块2io模块3，设备说明信息， IO设备特性(例如通信参数)使用模块插入参数和用于诊断每个模块类型的配置数据模块参数值(例如4mA)的错误信息文本(例如电缆段落分隔)描述方法的特性文本格式，通过标准工具创建和编辑统一多语言层次PROFINETIO设备分类，1IO控制器控制器2 IO sus 每个设备与配置工具中的图标相对应。将拖放图标放在适当的位置。建立设备图标之间的连接关系。图7.19数据交换通过GSD文件在工程配置工具中输入设备参数。执行网络连接和设备配置，然后下载到控制器。IO设备和IO控制器数据交换开始。，数据通信流程，应用程序关联(AR)应用关系通信关系(CR)通信关系每个io设备没有应用关系来保护多个通信关系，如支持3个应用关系图设置7.29所示。一般来说，有三种IOCR周期读取和写入。AcyclicCR非周期读取和写入AlarmCR警报事件接收，数据通信类型，1非实时通信NRT正常数据发送，初始化2实时通信RT(RealTime)正常数据传输3非周期服务警报设置参数管理4其他解释为256页地址分配域名服务网络管理地址解析错误信息，智能设备组件型号(CBA)1机械特性；2电气电子特性；3使用标准COM/DCOM接口技术控制逻辑属性。profidcom(分布式对象模型)，它具有包含PROFINETCBA中每个设备站点的流程技术变量的接口，组件说明，以及通过接口与其他组件交换数据的工程模块：组件的特性描述为PCD文件。组件id、组件名称等作为库元素的组件说明如下：2硬件说明：IP地址，访问诊断数据；3软件功能说明：组件接口，变量特性；4组件条目高速缓存。组件互连和配置、与IO设备相同的配置方法每个设备的设备说明文档PCD每个设备对应于配置工具中的一个图标。将拖放图标放在适当的位置。建立设备图标之间的连接关系。图7.19，7.5.4通信实时，一个网段和基于TCP/IP的标准以太网通信2实时协议应用于所有应用程序，分布式系统组件之间的通信，以及控制器和现场设备之间的通信。3实时通信(从通用到高性能时间同步)使用应用程序特定集成dcircuit规格集成集成集成集成集成电路(ASIC)接口技术的1 TCP/使用定时发送机制设置特殊的IRT事件段。由同步信号启动，确保传输的确定性和实时性。同步信号间隔必须小于实时时间要求。与其他现场总线的互连，基于1代理的集成图7.25代理将设备抽象到COM服务器，设备之间的数据交换将成为COM服务之间的互调用。特性：具有高可扩展性，只有设备符合标准COM服务才能运行。基于组件的集成将原始现场总线段视为一个大组件，并在组件内部使用原始总线通信机制。原始系统主服务器应利用internet的标准服务技术(例如，PROFINET功能、IP地址管理、地址管理1使用制造商提供的专用配置工具分配IP地址2使用DHCP自动分配地址web服务HTTPXMLHTMLURL组件)，并将浏览器用作客户端-现场总线设备中信息的直接用户界面。OPC和profinet，以及oleforproesscontrolobjectlinkingandembedding对象连接和嵌入技术OPC是自动化行业与Micrsoft合作开发的数据交换接口，工业标准OPC基于OLE/COM技术。集成不同地点、供应商和不同类型的数据收集方法：广泛用于自动化技术应用程序的数据交换接口技术。OPC-da，OPC-da(数据访问)是衡量和控制设备数据访问以及查找OPC服务和浏览器OPC服务的行业标准。OPC-DX是OPC-DA的扩展，用于数据交换和以太网上服务器与服务器之间的通信。OPC-DX是一种高级协议，不允许直接访问不同系统上的现场层(现场设备)，而不会对时间有严格的要求。，7.6以太网(1999年推出)特性：直接利用以太网的低4层协议物理层数据链路层网络层传输层传输层传输层传输层特性技术应用层、控制和信息协议CIP对象：应用对象(用户对象)标识对象连接管理组合对象，面向进程的编程是面向概念对象的编程，例如数据结构函数进程，对象的属性、服务、动作对象类idIO消息使用UDP/IP协议发送，数据包大小小，实时增长，用于传输周期性测