西門子代理商-PLC伺服電機驅動變頻器代理-廣東省惠州市

	更新時間 2024-12-02 08:00:00 價格請來電詢價西門子變頻器西門子觸摸屏西門子伺服電機西門子PLC 西門子直流調速器西門子電纜聯系電話 13922889745 聯系手機 18475208684 聯系人向小姐立即詢價

詳細介紹

CompoNet

隨著制造業自動化、信息化的快速發展，生產現場越來越多地采用智能設備，其中大量應用的是傳感器和執行器。它們不需要高度的智能，也沒有大容量的數據。然而，為了獲得生產現場的設備信息，這些設備需要連接到網絡上，同時要求網絡具備如下特點：

1）能夠高效地處理位和字節數據。

2）單個網絡能夠連接幾百個節點。

3）高度靈活的網絡拓撲結構。

4）安裝簡單，成本低廉。

為了滿足這些要求，ODVA 以OMRON公司原有的CompoBus/S為基礎，采用CIP（Common Industrial Protocol）協議作為其應用層，推出了一種新的現場總線———CompoNet。

由于共享CIP協議， CompoNet可以很容易地集成到現有的CIP網絡構架中。CIP是ODVA以前推出的工業網絡DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP公用的應用層協議。

CompoNet 是一個底層網絡，它提供較高層設備（如控制器）和簡單工業設備（如傳感器和執行器）之間的高速通信。CompoNet 用于連接控制器、傳感器和執行器。控制器作為主站，傳感器和執行器作為從站。它提供兩種類型的從站：一種是位從站， Zui多是4 點數據；另一種是字從站，帶有16 點數據。中繼器用于擴展通信長度。

1. CIP 的優勢

CIP 可與任何數據鏈路層和物理層協同工作，具有介質獨立性。這意味著用戶可以根據具體環境和應用要求選擇網絡型式和傳輸介質，如為信息層選擇EtherNet/IP，為控制層選擇ControlNet，為設備層選擇DeviceNet，為傳感器、執行器選擇CompoNet。由于EtherNet/IP、ControlNet、DeviceNet 和CompoNet 使用相同的應用層協議，所有設備可以在層次內或跨層次通信，而不需要昂貴的網關，也不需要大量的組態或編程，并且不會損失性能。這不僅減少了設備制造商的產品開發費用，也減少了用戶的培訓和維護費用；而且隨著技術的發展，CIP可以移植到新興的工廠層網絡上，使設備制造商和用戶能采納和集成新的技術，也保護了他們先前的投資。

CIP定義了一種允許報文經過多個網絡傳輸的機制，報文中包含了傳輸機制方面的完整信息（特別是傳輸超時和路徑信息）。第一個接收到報文的路由設備將取得它的內容，并按報文中路徑字段的規定將它傳送到下一個網絡。在報文被繼續發送前，路徑中已經“用過”的部分被刪除，但又被中間的路由設備保存，為響應的返回作好了準備。每一“跳”（Hop）中這個過程被執行一次，直到Zui終的目標網絡。一旦報文到達目標網絡，內部的顯式報文被發送到目標設備，由它執行所請求的服務并產生響應。然后響應沿著原來的路徑返回，直到發起節點（Originating Node）。

通過這種機制，路由設備不需要事先知道報文路經的任何信息，而且也不要在路由設備中編程。這就是通常所說的“無縫路由”。利用這種特性，用戶可以從網絡的Zui頂層“看到” Zui底層的傳感器的診斷信息，或改變它的組態。

大多數工業網絡協議被都設計為源/目的的通信。在源/目的模式的通信中，節點只接收包含它們目標節點的數據包。如果不止一個節點需要同樣的數據，它就需要發送多次。這自然是低效率的，也無法實現多個節點的同步。

然而，CIP在數據鏈路層加入了生產者/消費者技術，從而提供了一個超級的報文傳輸機制。生產者/消費者通信模式定義了信息傳送到數據鏈路層的方式。數據生產者把一個數字放到數據包的前部，這個數字就是通常所說的數據標識或連接ID。用戶能設置每個設備傾聽網絡上的報文，并根據特定的連接ID消費數據。當報文發送到網絡上時，每個設備過濾連接ID，由此決定是否消費數據。如果是，設備就變成消費者。結果，一對多通信在生產者/消費者環境里自然而高效地發生了。多個節點可以從同一個生產者那里在同一時間消費相同的數據，這不僅可以實現多個節點的jingque同步，也有效地利用了帶寬。

與生產者/ 消費者通信模式相結合， CIP 允許主/從、對等、一對多以及廣播通信。由于它支持所有對自動化有用的主要的通信關系，所以它是一個真正Zui靈活和完全的協議。

CompoNet 的特點

CompoNet 通常由多個網段組成，每一段都由一個中繼器隔開，每一段也都連接在網絡上，但從物理層觀點來看是分級的。如圖1所示，有主站的網段稱為第一段，第二段和第三段通過中繼器加入到網絡中，但是這樣外加的段Zui多不能多于兩個。這樣，主站和從站之間間隔Zui多不超過兩個中繼器或者3個網段。一個網絡中能Zui多使用64 個中繼器，所有的段應在同一傳輸速率下運行。

圖1　CompoNet 的段層

CompoNet 具有如下特點：

（1）針對傳感器、執行器優化的高速性能及靈活的網絡拓撲

CompoNet 具有高速通信的能力， 1000 個I/O點掃描時間少于1ms。有4Mbit/s、3Mbit/s、1.5Mbit/s 和93.75kbit/s 4種數據傳輸速率可供選擇。CompoNet 具有靈活的網絡拓撲結構，包括菊花鏈和星形結構或者主從總線型結構。利用雙芯或四芯線纜（帶總線供電），網段長度可為30～500m，能通過中繼器實現1500m的總網絡覆蓋長度。網絡Zui多可連接64 個中繼器（主站到任何從站Zui多2 個），以延長或分支通信電纜，并擴大連接節點的數量。網絡Zui大支持256個位從站（Bit Slaves）和128個字從站（Word Slaves），Zui多可控制2560個I/ O 點。因此，CompoNet 可以根據各種機械結構進行不同規模的擴展。

（2）先進的物理層和數據鏈路層

CompoNet 采用曼徹斯特編碼技術以達到更高的可靠性。為了隔離，物理層電路使用脈沖變壓器和差動的通信收發器。物理層有主站端口和從站端口。主站端口具有一個內嵌的終端，用于主站和中繼器；從站端口沒有終端，用于從站和中繼器。

CompoNet 支持I/O數據通信和顯示報文通信。主站根據配置設定控制所有的通信。主站將通信周期分成多個時間域，將一部分分配給I/ O 通信，其余分配給顯示報文通信，實現高效的通信。在每一個周期間隔都為I/ O 通信分配一個時間域，這樣可以保證實時性和時間同步。對于顯示報文通信，分配的時間域隨網絡負載而變，因此，實時性是不能保證的。

CompoNet 先進的物理層能使信號衰減和傳輸延遲Zui小化。中繼器不會引起傳輸速度的衰減，也不會引入傳輸延遲。可能會引起沖突的任何微小的延遲都會在CompoNet 的層次結構中自動進行補償。

在數據鏈路層， CompoNet 采用時分多路復用（TDMA）技術。這種介質訪問控制方式可避免沖突，并使網絡具有確定性。

（3）簡單低成本的安裝

無論有多少傳感器和執行器被連接到網絡，接線都是主要的成本。CompoNet 可采用扁平電纜和免剝線的壓鉗式連接器，安裝簡易快速，并可減少接線錯誤；也可采用圓形電纜。

分支連接器使得在維護與診斷中方便地增加或移除設備。中繼器除了用于延伸傳輸距離外，還能夠連接不同線纜類型的網絡段，可用于由于環境的需要在系統的不同部分電纜介質需要改變的地方。

此外，中繼器還能隔離故障，從而減少對正常運行的干擾。

（4）高利用率的網絡

利用CIP 的無縫路由的能力，用戶組態維護工具能連接到CIP 網絡的任何一點上。單一的工具能組態主站、從站和中繼器，并通過主站用顯式報文通信收集它們的信息。通過在主站中監視出錯信息，可以容易地定位故障點。內建的錯誤檢測功能可以自動檢測并報警重復的MAC 地址設定。

CompoNet 從站具有傳輸速度自動設定功能，并且從站自覺服從主站的傳輸速度設定。

當有新的從站加入網絡時，從站自動識別它們的傳輸速度。

盡管結構簡單，但內建的錯誤檢測功能使CompoNet 易于組態和維護，因此， CompoNet成為一個能提高生產效率的高利用率的網絡。

多年來，低成本的底層工業網絡市場一直由AS - i 總線技術所主導，目前已經安裝了超過1000 萬個的AS - i 節點。CompoNet 可以看做是對AS - i 以前優勢應用領域的有力挑戰。盡管AS - i 和CompoNet 都具有低成本的優點，但相比較而言， CompoNet 的關鍵優勢在于其更佳的網絡性能。

CompoNet 的網絡規范見表1。

表1　CompoNet 的網絡規范

CompoNet 的網絡部件

CompoNet 網絡由下列網絡部件構成，如圖2所示。

圖2　CompoNet 網絡部件構成

1）主站：控制通信的設備，一個CompoNet 網絡中只有一個主站。

2）從站：生產和消費實際I/ O 數據的設備。有兩種類型的從站：字從站和位從站。字從站處理8 位的數據字，位從站處理2 或4 位的數據單元，以此提高簡單設備的通信效率。

3）中繼器：提供網絡擴展和通信信號整形的設備。每個中繼器有一個節點地址，它能與主站進行通信，并執行一些提高網絡通信效率的智能功能。它們不是無源設備。

4）電源：提供DC 24V 的設備。在4 導線網段，應在主站端口供給電源；在2 導線網段，每一個從站都要使用獨立的電源。

5）終端器：改善通信性能的無源設備。終端器應安裝在距離主站或中繼器的主站端口干線Zui遠的端點，所有的終端器應包含一個連接在信號線之間的電阻，并且4 導線電纜終端器還應包含一個連接在電源線之間的電容。

CompoNet 的通信模型

一個CompoNet 節點的面向對象的抽象通信模型包括下列各項：