ControlNet是开放性的工业网络协定(现场总线)。ControlNet最早是由ControlNet International所维护,不过自2008年起,其支持及管理的工作转换到ODVA英语Open DeviceNet Vendors Association,这个组织目前维护通用工业协定(CIP)家族中的所有通讯协定。

ControlNet和其他现场总线不同之处是内建完全冗余的缆线,而且ControlNet上的通讯有严谨的时间规划,有高度的确定性。ControlNet的物理层和其他总线不同,因此一般的数据包分析器(例如Wireshark)无法分析ControlNet封包。Rockwell自动化公司有提到ControlNet通讯分析软件来抓取及分析ControlNet封包。

1版, 1.25版及1.5版

ControlNet在1997年问世,之后很快就提出了1版及1.25版。1.5版是在1998年提出,每一个版本的硬件无法相容。目前大部分的ControlNet设备都是1.5版[1]

架构

实体层

ControlNet缆线包括有RG-6英语RG-6同轴电缆以及BNC连接器,长距离时也会使用光纤。 网络拓朴是总线架构,若有适当硬件,也支援星型拓朴。 ControlNet可以在单一RG-6同轴电缆网络下运作,也可以考虑电缆冗余,在双RG-6同轴电缆网络下运作。这些情形下,RG-6电缆需要是四盾(quad-shield)的。 若没有中继器,最长线长可以到100米,最多的站数是99。不过在总线长以及设备数量之间需要有取舍。可以用中继器来延长电缆长度,最多可以用五个中继器(若是冗余网络,可以用十个)。中继器不会占网络节点编号,有同轴电缆及光纤的中继器。

实体层的信号是用5 Mbit/s的曼彻斯特编码

链接层

ControlNet是计划性的通讯网络,为周期性的资料交换所设备。通讯协定会以循环的方式进行,其周期为NUI,代表网络更新时间间隔(Network Update Interval)。 每一个NUI可以分为三个阶段。第一阶段是给计划性的资料流所设计,每一个有计划性资料的设备都可以保证其传输的机会。 第二阶段是给非计划性的资料流,不保证每一个有非计划性资料的设备都有机会传输。 第三阶段为网络维护或保护带(guardband),其中包括了同步,以及决定下一个周期哪个设备先传送的机制。 计划阶段及非计划阶段都是用隐式的令牌环介质存取方式。 每一个NUI的时间称为NUT,是指网络更新时间(Network Update Time),可以设定在2至100ms之间。非规划的网络,其预设时间为5 ms。

非规划的网络资料框的最大长度为510字节。

应用层

ControlNet应用层的协定是以通用工业协定(CIP)层的内容为准,CIP也用在DeviceNetEtherNet/IP中。

参考资料

  1. ^ ControlNet PLC-5 Programmable Controllers (PDF). Rockwell Automation. Rockwell Automation. [30 July 2016]. (原始内容存档 (PDF)于2017-12-15). 

外部链接