组态Logix5000控制器并在网络上共享数据

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30
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 = 2 ms RPI for discrete data = 10 ms
API for discrete data = 8 ms
2 ms
2 ms
2 ms
2 ms
2 ms
Data
Interval 1
Interval 2
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8
电缆系统
重要事项
一个ControlNet网络上可以支持最多 99个节点。在一个网段上可以有48个 节点；超过48个节点，必须使用中继 器。
重要事项
电缆系统的设计与安装是至关重要的。 ControlNet网络的很多因素都同网络的 安装有关。
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。
• 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。
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UMAX（最大非规划节点）
重要事项
超过UMAX的节点将不能在网络上进 行通讯。为使用RJ45端口连接的笔 记本计算机保留节点空间。增加的槽 时仅会影响非规划服务。
Segment
Trunk Cable Section Connectors
Tap
Terminator
Repeater
Node
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7
电缆系统
该电缆系统包含下述的基本组件：
• 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。
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SMAX（最大规划节点）
• 槽时（slot time）是节点在开始传输数据之前等待已丢 失节点的时间： - 槽时（slot time）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。
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19
示例：SMAX
规划数据传输的顺序如下图所示：
NUT
1 2
3
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4
ControlNet节点
在ControlNet网络上，Logix5000控制器可以与下述控制器共享
数据：
• 另一个Logix5000控制器（远程的）。 • FlexLogix控制器。 • PLC-5C处理器。
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5
ControlNet Nodes
最多有99个节点
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网络参数
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：
• NUT • SMAX（最大规划节点） • UMAX（最大非规划节点） • 介质冗余
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NUT （网络刷新时间）
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：
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。
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1
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。
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2
ControlNet节点
Logix5000系统中的物理ControlNet网络可以包含下列节点：
Interval 3
• 离散数据的RPI = 10 ms • 离散数据的API = 8 ms
Computer
ControlLogix® System
ControlLogix System
ControlNet Network
VersaView®
Operator Interface
PLC-5/40C™
Controller
ControlLogix System
FlexLogix ™ System
• 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（slot time） 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。
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RPI（请求的信息包间隔）
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。
• 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。
• 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。
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3
ControlNet节点
重要事项
要确保数据传输的最优化，需要在 RSNetWorx for ControlNet软件中定 义网络介质的精确表述。
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刷新时间间隔
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：
• RPI（请求的信息包间隔） • API（实际信息包间隔）
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重要事项
对时间要求苛刻的数据必须不能包含 在NUT的非规划部分，因为它不会在 每次NUT都有机会发送数据。
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示例：UMAX
非规划数据传输的循环次序如下图所示：
NUT
7
8
...
9
8
9
10
11
9
1
10 2
11 3
...
12
UMAX
• 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。.
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示例：UMAX
非规划数据传输的循环次序如下图所示：
NUT
7
8
...
9
8 9
10 11
91 10 2
11 3
...
12
UMAX
• 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。
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示例：UMAX
非规划数据传输的循环次序如下图所示：
Close Connection
生产者根据网络地址向目标 消费者发送信息。
如果该节点需要这个数据 ，则接收该信息。
连接关闭
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ControlNet网络上的信息交换
下面说明了在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。
-I/O模块的数据 -控制器之间的对等互锁数据
重要事项
要在Logix5000应用项目中控制I/O或 者进行生产者消费者通讯时，需要使 用规划的数据。
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规划的服务
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：
• 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:
4...n
...
1
2
3
4...n
1
3
4...n
...
SMAX
Slot Time
• 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（slot time）。
NUT
7
8
...
9
8 9
10 11
91
10 2
11 3
...
12
UMAX
重要事项
每个槽时，非规划的信息只能传输 500字节。如果信息超过500字节， 则数据会在下一槽时继续传输。
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示7
8
...
9
8
9
10
11
9
1
10 2
11 3
– 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）。
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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：
Establish Connection
Communication
...
...
• 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。
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SMAX（最大规划节点）
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：
• 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……）。
• 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
重要事项
网络上数据的传输速率不能超过NUT 的速率。
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示例: NUT
数据传输的优先级次序如下图所示：
NUT
Maintenance Scheduled Unscheduled Update Operations Operations (Guardband)
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API（实际的信息包间隔）
API是实际的时间间隔。说明如下：
• 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20 ms，则API为16 ms（更快速），因为它不能获得20 ms。
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UMAX（最大非规划节点）
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：
• 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 . . .）。
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网络服务
ControlNet网络的功能是在同一链路上传输下述两种类型的信
息：
• 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）。
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规划的服务
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：
• 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：
...
12
UMAX
重要事项
同一个节点可以传输规划的数据和非 规划的数据。例如：控制器可能会生 产一个标签（规划的）或者发送一个 信息（非规划的）。
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介质冗余
网络必须组态为下列介质冗余选项之一：
• 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。
• 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RSNetWorx for ControlNet 软件的信息：
- Keeper不是主设备。 - Keeper仅保证能够访问网络。
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电缆系统
下图显示了ControlNet电缆系统以及相关的组件：