第九章Rockwell三層網(wǎng)絡(luò)體系

1、1CUMTCUMT一、一、NetLinx簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介n Rockwell Automation 已經(jīng)推出了先進(jìn)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)推出了先進(jìn)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)NetLinx開開放網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。放網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。n NetLinx 體系結(jié)構(gòu)包括一系列網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，相同的應(yīng)用層協(xié)議，以及開體系結(jié)構(gòu)包括一系列網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，相同的應(yīng)用層協(xié)議，以及開放的軟件接口，以保證高效、無(wú)縫的信息以及控制數(shù)據(jù)流。放的軟件接口，以保證高效、無(wú)縫的信息以及控制數(shù)據(jù)流。n 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的最重要的目標(biāo)，就是在同一網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制、系統(tǒng)組網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的最重要的目標(biāo)，就是在同一網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制、系統(tǒng)組態(tài)以及數(shù)據(jù)采集等多種不同的功能。態(tài)以及數(shù)據(jù)

2、采集等多種不同的功能。n NetLinx 體系結(jié)構(gòu)包括三層開放的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：體系結(jié)構(gòu)包括三層開放的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)： DeviceNet, ControlNet 和和EtherNet/IP。 n NetLinx 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及規(guī)范已經(jīng)先后成為廣泛接受的國(guó)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及規(guī)范已經(jīng)先后成為廣泛接受的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。際標(biāo)準(zhǔn)。第九章第九章 Rockwell 三層網(wǎng)絡(luò)體系三層網(wǎng)絡(luò)體系2CUMTCUMTn 深入淺出深入淺出NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社3CUMTCUMTDeviceNet、ControlNet 和和EtherNet/IP三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無(wú)論是單獨(dú)三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無(wú)論

3、是單獨(dú)應(yīng)用其中某種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，抑或結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于不同行業(yè)：應(yīng)用其中某種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，抑或結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于不同行業(yè)：n DeviceNet 適用于簡(jiǎn)單智能設(shè)備，需要提供診斷能力、減少適用于簡(jiǎn)單智能設(shè)備，需要提供診斷能力、減少接線和安裝成本，提供即插即用方案，需要密封式介質(zhì)，適接線和安裝成本，提供即插即用方案，需要密封式介質(zhì)，適合于小型分組數(shù)據(jù)通訊的場(chǎng)合。合于小型分組數(shù)據(jù)通訊的場(chǎng)合。n ControlNet 如果應(yīng)用的首要要求是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送，要求較如果應(yīng)用的首要要求是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送，要求較高的確定性和高的確定性和/或介質(zhì)冗余，通訊速率更高，中等大小的分組或介質(zhì)冗余，通訊速率更高，中等大小的分組數(shù)據(jù)傳送，要求

4、可重復(fù)的規(guī)劃數(shù)據(jù)，或者需要本征安全的設(shè)數(shù)據(jù)傳送，要求可重復(fù)的規(guī)劃數(shù)據(jù)，或者需要本征安全的設(shè)備時(shí)。備時(shí)。n EtherNet/IP 需要有效的工廠級(jí)管理信息通訊，要求更多的需要有效的工廠級(jí)管理信息通訊，要求更多的數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)，需要處理大量報(bào)文數(shù)據(jù)的場(chǎng)合，利用成熟的數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)，需要處理大量報(bào)文數(shù)據(jù)的場(chǎng)合，利用成熟的技術(shù)，可以降低成本。技術(shù)，可以降低成本。4CUMTCUMTProfibus-PAProfibus-DP西門子以太網(wǎng)西門子以太網(wǎng)5CUMTCUMTn CIP 協(xié)議突出網(wǎng)絡(luò)效率，可在同一介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制、協(xié)議突出網(wǎng)絡(luò)效率，可在同一介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制、設(shè)備組態(tài)以及數(shù)據(jù)采集等工作。設(shè)備組態(tài)以

5、及數(shù)據(jù)采集等工作。 n 控制部分用以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制部分用以進(jìn)行實(shí)時(shí)I/O數(shù)據(jù)傳送和互鎖。數(shù)據(jù)傳送和互鎖。n 信息處理部分用以進(jìn)行報(bào)文信息的交換信息處理部分用以進(jìn)行報(bào)文信息的交換，如對(duì)等的通訊、，如對(duì)等的通訊、報(bào)警、組態(tài)、操作員顯示站以及故障診斷等。報(bào)警、組態(tài)、操作員顯示站以及故障診斷等。NetLinx 體系結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)是：體系結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)是： 控制與信息協(xié)議（控制與信息協(xié)議（CIP，Control and Information Protocol） 也稱為通用工業(yè)協(xié)議（也稱為通用工業(yè)協(xié)議（Common Industrial Protocol）。6CUMTCUMTCommon Industri

6、al Protocol (CIP)通用工業(yè)協(xié)議通用工業(yè)協(xié)議 CIP包含了各種工業(yè)實(shí)時(shí)控制需要的服務(wù)和行規(guī)包含了各種工業(yè)實(shí)時(shí)控制需要的服務(wù)和行規(guī) (Profiles); CIP將網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)按照有實(shí)時(shí)控制要求和沒有實(shí)時(shí)控制要求以不同的優(yōu)先將網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)按照有實(shí)時(shí)控制要求和沒有實(shí)時(shí)控制要求以不同的優(yōu)先等級(jí)區(qū)別對(duì)待。等級(jí)區(qū)別對(duì)待。CIP Message Routing, Connection ManagementCIP Data Management ServicesExplicit Messages, I/O MessagesCIP Application Layer Application Obje

7、ct LibrarySemi-conductorValvesDrivesRobotsOther通用工業(yè)協(xié)議通用工業(yè)協(xié)議CIP （Common Industrial Protocol）設(shè)備應(yīng)設(shè)備應(yīng)用描述用描述App ProfilesLay 7應(yīng)用層應(yīng)用層7CUMTCUMTDeviceNetSpecificationEthernet (IEEE 802.3)CAN(ISO 11898)ControlNetSpecificationControlNet SpecificationApplicationCIP DeviceProfilesData LinkPhysicalNetworkTranspor

8、tSessionPresentationDeviceNet SpecificationEthernet CSMA/CD(IEEE 802.3)Future?Internet ProtocolUDPTCPCIP EncapsulationCIP Message Routing, Connection ManagementCIP Data Management ServicesExplicit Messages, I/O MessagesCIP Application LayerApplication Object LibraryMotor StarterPneumatic ValvesAC Dr

9、ivesPosition ControllerOther ProfilesCIPDeviceNetEtherNet/IPControlNetCTDMAn就象同一種語(yǔ)言讓不同地區(qū)的人們能夠直接進(jìn)行交流，就象同一種語(yǔ)言讓不同地區(qū)的人們能夠直接進(jìn)行交流，CIP讓讓DeviceNet、ControlNet以及以及EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫集成；網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫集成；n無(wú)須附加編程，用戶即可直接從任意一點(diǎn)訪問、組態(tài)并維護(hù)以上任意網(wǎng)絡(luò)中的任意設(shè)無(wú)須附加編程，用戶即可直接從任意一點(diǎn)訪問、組態(tài)并維護(hù)以上任意網(wǎng)絡(luò)中的任意設(shè)備。備。DeviceNetControlNetEtherNet/IPCIPCIPCIPCIP對(duì)

10、于用戶而言，對(duì)于用戶而言，所有所有CIP工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是無(wú)縫集成的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是無(wú)縫集成的“一種一種”網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)8CUMTCUMT二、控制和信息協(xié)議（二、控制和信息協(xié)議（CIP）n 控制和信息協(xié)議控制和信息協(xié)議（CIP，Control and Information Protocol；也稱為通用工業(yè)協(xié)議，也稱為通用工業(yè)協(xié)議，Common Industrial Protocol）是一種）是一種為工業(yè)應(yīng)用開發(fā)的應(yīng)用層協(xié)議。為工業(yè)應(yīng)用開發(fā)的應(yīng)用層協(xié)議。n DeviceNet, ControlNet 和和EtherNet/IP三種網(wǎng)絡(luò)所采用。三種網(wǎng)絡(luò)所采用。 n CIP是設(shè)計(jì)工業(yè)控制設(shè)備的基于對(duì)象的一種方法是設(shè)計(jì)

11、工業(yè)控制設(shè)備的基于對(duì)象的一種方法(例如體系結(jié)構(gòu)例如體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、服務(wù)等、數(shù)據(jù)類型、服務(wù)等)，它是獨(dú)立于特定網(wǎng)絡(luò)的，它是獨(dú)立于特定網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議，提，提供了訪問數(shù)據(jù)和控制設(shè)備操作的服務(wù)集。供了訪問數(shù)據(jù)和控制設(shè)備操作的服務(wù)集。9CUMTCUMT三種網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模型和三種網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模型和ISO/OSI參考模型對(duì)照參考模型對(duì)照 10CUMTCUMTn DeviceNet是一種基于是一種基于CAN（Controller Area Network，控，控制器局域網(wǎng)）的網(wǎng)絡(luò)，除了其物理層的傳輸介質(zhì)、收發(fā)器等是制器局域網(wǎng)）的網(wǎng)絡(luò)，除了其物理層的傳輸介質(zhì)、收發(fā)器等是自己定義的以外，物理層的其他部

12、分和數(shù)據(jù)鏈路層都采用自己定義的以外，物理層的其他部分和數(shù)據(jù)鏈路層都采用CAN的協(xié)議。的協(xié)議。n ControlNet的物理層是自己定義的，數(shù)據(jù)鏈路層用的是并存時(shí)的物理層是自己定義的，數(shù)據(jù)鏈路層用的是并存時(shí)間域多路存取間域多路存取(Concurrent Time Domain Multiple AccessCTDMA)協(xié)議。協(xié)議。n EtherNet/IP是一種基于以太網(wǎng)技術(shù)和是一種基于以太網(wǎng)技術(shù)和TCP/IP技術(shù)的工業(yè)以太技術(shù)的工業(yè)以太網(wǎng)，其物理層和數(shù)據(jù)鏈路層用的是以太網(wǎng)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)，其物理層和數(shù)據(jù)鏈路層用的是以太網(wǎng)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層用的是層用的是TCP/IP協(xié)議族種的協(xié)議。協(xié)議族種

13、的協(xié)議。11CUMTCUMTEtherNet/IPIEC61158 及及IEC61784 標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)IPTCPFTPHTTPBOOTPDHCPOPCSNMPIEEE 802.3 EthernetIPTCPCIPUpper Layers(Session, Presentation, Application, Device Profiles)Data Link & Physical LayersNetwork LayerTransport LayerExplicitMessagingReal-timeI/O ControlnEtherNet/IP =標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP以

14、太網(wǎng)以太網(wǎng)+ CIP12CUMTCUMT1、生產(chǎn)者、生產(chǎn)者/消費(fèi)者消費(fèi)者(客戶客戶)網(wǎng)絡(luò)模型網(wǎng)絡(luò)模型 (Producer/Consumer Model) n 工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中有兩種主要的網(wǎng)絡(luò)模型：工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中有兩種主要的網(wǎng)絡(luò)模型： 源源/目的地模型目的地模型(Source/Destination) 生產(chǎn)者生產(chǎn)者/消費(fèi)者消費(fèi)者(Producer/Consumer)1）源）源/目的地模型目的地模型n 典型的源典型的源/目的地模型的一個(gè)數(shù)據(jù)包如下所示：目的地模型的一個(gè)數(shù)據(jù)包如下所示：13CUMTCUMT1、主、主/從系統(tǒng)：從系統(tǒng)：n 主主/從是一個(gè)層次體系，系統(tǒng)中包含一個(gè)發(fā)起所有通信的主機(jī)從是一

15、個(gè)層次體系，系統(tǒng)中包含一個(gè)發(fā)起所有通信的主機(jī)，從機(jī)只能跟主機(jī)通信并且以，從機(jī)只能跟主機(jī)通信并且以“只答只答”的方式，當(dāng)用于的方式，當(dāng)用于I/O信信息時(shí)，這種網(wǎng)絡(luò)就只能限于這種功能。息時(shí)，這種網(wǎng)絡(luò)就只能限于這種功能。2、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)：、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)：n 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)于主從結(jié)構(gòu)，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的系統(tǒng)中，設(shè)備既可以發(fā)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)于主從結(jié)構(gòu)，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的系統(tǒng)中，設(shè)備既可以發(fā)起通信，也可以回應(yīng)系統(tǒng)中其他設(shè)備的請(qǐng)求。起通信，也可以回應(yīng)系統(tǒng)中其他設(shè)備的請(qǐng)求。n 為保證節(jié)點(diǎn)設(shè)備都有機(jī)會(huì)發(fā)送信號(hào)到網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)為保證節(jié)點(diǎn)設(shè)備都有機(jī)會(huì)發(fā)送信號(hào)到網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)使用某種類型的令牌傳遞算法；絡(luò)使用某種類型的令牌傳

16、遞算法；n 但但點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的靈活性使得控制器之間的互鎖問題更加復(fù)雜化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的靈活性使得控制器之間的互鎖問題更加復(fù)雜化，響應(yīng)的時(shí)間隨著網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載、需傳送信息的節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前令牌響應(yīng)的時(shí)間隨著網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載、需傳送信息的節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前令牌持有者之間持有者之間“距離距離”有很大的不定性。有很大的不定性。14CUMTCUMT“源源-目的地目的地”(Source-Destination)通訊模式：通訊模式：n 需要將單一的報(bào)文逐一傳送到各個(gè)相關(guān)設(shè)備，這樣的解決需要將單一的報(bào)文逐一傳送到各個(gè)相關(guān)設(shè)備，這樣的解決方案有較明顯的缺點(diǎn)和局限性。方案有較明顯的缺點(diǎn)和局限性。n 無(wú)論對(duì)于網(wǎng)絡(luò)還是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，都占用了更多的時(shí)間

17、和帶寬無(wú)論對(duì)于網(wǎng)絡(luò)還是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，都占用了更多的時(shí)間和帶寬，效率較低。，效率較低。n 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?、網(wǎng)絡(luò)通訊任務(wù)量的變化網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?、網(wǎng)絡(luò)通訊任務(wù)量的變化，都會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的確定性、可，都會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的確定性、可重復(fù)性較差。重復(fù)性較差。 基于源基于源/目的地的網(wǎng)絡(luò)在把同樣數(shù)據(jù)發(fā)往不同節(jié)點(diǎn)時(shí)都消耗目的地的網(wǎng)絡(luò)在把同樣數(shù)據(jù)發(fā)往不同節(jié)點(diǎn)時(shí)都消耗了過(guò)多帶寬，實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制將更加困難，數(shù)據(jù)到達(dá)每個(gè)驅(qū)了過(guò)多帶寬，實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制將更加困難，數(shù)據(jù)到達(dá)每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的時(shí)間是不同的。動(dòng)器的時(shí)間是不同的。15CUMTCUMTn CIP中采用了個(gè)全新的生

18、產(chǎn)者中采用了個(gè)全新的生產(chǎn)者/消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)模型。消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)模型。n 在生產(chǎn)者在生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型中，信息按內(nèi)容來(lái)標(biāo)識(shí)，如果一個(gè)節(jié)消費(fèi)者模型中，信息按內(nèi)容來(lái)標(biāo)識(shí)，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)要接收一個(gè)數(shù)據(jù)，僅僅需識(shí)別與此信息相連的特定的標(biāo)點(diǎn)要接收一個(gè)數(shù)據(jù)，僅僅需識(shí)別與此信息相連的特定的標(biāo)識(shí)符，每個(gè)數(shù)據(jù)包不再需要源地址位和目標(biāo)地址位。識(shí)符，每個(gè)數(shù)據(jù)包不再需要源地址位和目標(biāo)地址位。2）生產(chǎn)者）生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型消費(fèi)者模型 16CUMTCUMTn 數(shù)據(jù)是按內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)識(shí)的，數(shù)據(jù)源只需將數(shù)據(jù)發(fā)送一次。數(shù)據(jù)是按內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)識(shí)的，數(shù)據(jù)源只需將數(shù)據(jù)發(fā)送一次。n 許多需用此數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)通過(guò)在網(wǎng)上同時(shí)識(shí)別這個(gè)標(biāo)識(shí)符，許多需用此數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)通

19、過(guò)在網(wǎng)上同時(shí)識(shí)別這個(gè)標(biāo)識(shí)符，可同時(shí)從同一生產(chǎn)者取用此消費(fèi)同一數(shù)據(jù)?？赏瑫r(shí)從同一生產(chǎn)者取用此消費(fèi)同一數(shù)據(jù)。n 消費(fèi)者節(jié)點(diǎn)之間可實(shí)現(xiàn)精確的同步，而且提高了帶寬的有消費(fèi)者節(jié)點(diǎn)之間可實(shí)現(xiàn)精確的同步，而且提高了帶寬的有效使用率，其他的設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后并不增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，因效使用率，其他的設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后并不增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，因?yàn)樗鼈兺瑯涌梢韵M(fèi)這些相同的信息。為它們同樣可以消費(fèi)這些相同的信息。n 當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)組時(shí)，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)組使用不同的標(biāo)識(shí)當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)組時(shí)，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)組使用不同的標(biāo)識(shí)符。符。工作原理工作原理17CUMTCUMT例如：一間房間內(nèi)有例如：一間房間內(nèi)有20個(gè)人，把當(dāng)前的時(shí)間通知給其中數(shù)人。個(gè)

20、人，把當(dāng)前的時(shí)間通知給其中數(shù)人。n 源源/ /目的模式中，目的模式中，時(shí)間信息被逐個(gè)告知室內(nèi)每個(gè)人，其中有的時(shí)間信息被逐個(gè)告知室內(nèi)每個(gè)人，其中有的人可選擇聽，另一些人則選擇不聽。在信息的逐個(gè)傳輸過(guò)程人可選擇聽，另一些人則選擇不聽。在信息的逐個(gè)傳輸過(guò)程中，時(shí)間已發(fā)生變化，因此數(shù)據(jù)在傳給第一個(gè)人以后就變得中，時(shí)間已發(fā)生變化，因此數(shù)據(jù)在傳給第一個(gè)人以后就變得不準(zhǔn)確了。當(dāng)室內(nèi)人數(shù)增加時(shí)，通信時(shí)間也就增加了。不準(zhǔn)確了。當(dāng)室內(nèi)人數(shù)增加時(shí)，通信時(shí)間也就增加了。n 生產(chǎn)者生產(chǎn)者/ /客戶模式中，客戶模式中，時(shí)間信息被同時(shí)告知室內(nèi)時(shí)間信息被同時(shí)告知室內(nèi)2020人，所有人人，所有人同時(shí)聽到，有些人需要?jiǎng)t聽，其他則

21、選擇不聽。這樣就不會(huì)同時(shí)聽到，有些人需要?jiǎng)t聽，其他則選擇不聽。這樣就不會(huì)出現(xiàn)信息失真的現(xiàn)象，室內(nèi)人數(shù)的增減也不會(huì)影響通信時(shí)間出現(xiàn)信息失真的現(xiàn)象，室內(nèi)人數(shù)的增減也不會(huì)影響通信時(shí)間和效率，因而保證了高效率和高確定性。和效率，因而保證了高效率和高確定性。18CUMTCUMT一個(gè)使用生產(chǎn)者消費(fèi)者模型示例。一個(gè)使用生產(chǎn)者消費(fèi)者模型示例。19CUMTCUMT 2、顯性報(bào)文和、顯性報(bào)文和I/O報(bào)文報(bào)文 (Exlicit and I/O messaging)n CIP協(xié)議可以傳輸多種類型的數(shù)據(jù)，協(xié)議可以傳輸多種類型的數(shù)據(jù)，CIP根據(jù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對(duì)傳根據(jù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對(duì)傳輸服務(wù)質(zhì)量要求的不同，把報(bào)文分為兩種：輸服

22、務(wù)質(zhì)量要求的不同，把報(bào)文分為兩種： 顯性報(bào)文和顯性報(bào)文和I/O報(bào)文報(bào)文 工廠控制層網(wǎng)絡(luò)傳送：工廠控制層網(wǎng)絡(luò)傳送： （1）一般的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中需傳送的報(bào)文）一般的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中需傳送的報(bào)文 （2）傳送實(shí)時(shí)的輸入）傳送實(shí)時(shí)的輸入/輸出輸出(I/O)控制信息及整個(gè)控制系統(tǒng)中控制信息及整個(gè)控制系統(tǒng)中各控制器互鎖信息等。各控制器互鎖信息等。20CUMTCUMT顯性報(bào)文顯性報(bào)文n 用來(lái)上載和下載程序，修改設(shè)備組態(tài)，記載數(shù)據(jù)日志，作趨勢(shì)用來(lái)上載和下載程序，修改設(shè)備組態(tài)，記載數(shù)據(jù)日志，作趨勢(shì)分析和診斷等功能。分析和診斷等功能。n 這種類型的報(bào)文在數(shù)據(jù)量的大小和使用頻率上都是非常不確定這種類型的報(bào)文在數(shù)據(jù)量

23、的大小和使用頻率上都是非常不確定的。的。 I/O報(bào)文報(bào)文n I/O報(bào)文在本質(zhì)上是隱性的報(bào)文在本質(zhì)上是隱性的(Implicit)，也稱為隱性報(bào)文。，也稱為隱性報(bào)文。n 它是數(shù)據(jù)域中常不包括協(xié)議信息，僅僅是實(shí)時(shí)的它是數(shù)據(jù)域中常不包括協(xié)議信息，僅僅是實(shí)時(shí)的I/O控制數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的含義是預(yù)定義的。在節(jié)點(diǎn)中對(duì)處理這些數(shù)據(jù)所需的這些數(shù)據(jù)的含義是預(yù)定義的。在節(jié)點(diǎn)中對(duì)處理這些數(shù)據(jù)所需的時(shí)間大大減小。時(shí)間大大減小。n 這種類型的報(bào)文而必須引入的附加量這種類型的報(bào)文而必須引入的附加量(overhead)小，數(shù)據(jù)短，小，數(shù)據(jù)短，使用頻率一致，并且需要高的性能：對(duì)使用頻率一致，并且需要高的性能：對(duì)I/O報(bào)

24、文傳送的可靠性，報(bào)文傳送的可靠性，送達(dá)時(shí)間的確定性及可重復(fù)性有很高的要求。送達(dá)時(shí)間的確定性及可重復(fù)性有很高的要求。21CUMTCUMT3、I/O觸發(fā)機(jī)制觸發(fā)機(jī)制n CIP支持多種支持多種I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式。除了傳統(tǒng)的輪詢方法外，數(shù)據(jù)觸發(fā)方式。除了傳統(tǒng)的輪詢方法外，CIP還允許用兩種新的功能的還允許用兩種新的功能的I/O觸發(fā)方法：觸發(fā)方法： 狀態(tài)改變發(fā)送狀態(tài)改變發(fā)送(Change-of-State)和周期和周期I/O發(fā)送發(fā)送(Cyclic)（1）輪詢）輪詢n 輪詢是從源輪詢是從源/目的地模型產(chǎn)生的，它本質(zhì)上是一種兩個(gè)報(bào)文目的地模型產(chǎn)生的，它本質(zhì)上是一種兩個(gè)報(bào)文的雙向處理的雙向處理(發(fā)送方輸出數(shù)據(jù)

25、命令，接收節(jié)點(diǎn)收到后作出響發(fā)送方輸出數(shù)據(jù)命令，接收節(jié)點(diǎn)收到后作出響應(yīng)并把反應(yīng)送回應(yīng)并把反應(yīng)送回)，往往用在主機(jī)到它的從機(jī)之間。，往往用在主機(jī)到它的從機(jī)之間。n 許多輪詢周期充滿了相同的輸入和輸出數(shù)據(jù)，這些冗余的許多輪詢周期充滿了相同的輸入和輸出數(shù)據(jù)，這些冗余的數(shù)據(jù)浪費(fèi)了大量網(wǎng)絡(luò)帶寬。數(shù)據(jù)浪費(fèi)了大量網(wǎng)絡(luò)帶寬。22CUMTCUMT（2）狀態(tài)改變）狀態(tài)改變(基于事件基于事件)觸發(fā)機(jī)制觸發(fā)機(jī)制n 狀態(tài)改變狀態(tài)改變(基于事件基于事件)觸發(fā)機(jī)制的系統(tǒng)中，僅當(dāng)數(shù)據(jù)改變時(shí)節(jié)觸發(fā)機(jī)制的系統(tǒng)中，僅當(dāng)數(shù)據(jù)改變時(shí)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，并同時(shí)發(fā)送給所有需要該數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，沒有輪點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，并同時(shí)發(fā)送給所有需要該數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，沒有輪

26、詢周期帶來(lái)的延遲。詢周期帶來(lái)的延遲。n 同時(shí)一個(gè)作為背景的心跳同時(shí)一個(gè)作為背景的心跳(heart-beat)信息可以周期地發(fā)送信息可以周期地發(fā)送，消費(fèi)者可用它來(lái)辨別設(shè)備是狀態(tài)沒有改變還是設(shè)備不在線，消費(fèi)者可用它來(lái)辨別設(shè)備是狀態(tài)沒有改變還是設(shè)備不在線(離線離線)。n 采用狀態(tài)改變觸發(fā)機(jī)制可以顯著的降低網(wǎng)絡(luò)阻塞和負(fù)載，特采用狀態(tài)改變觸發(fā)機(jī)制可以顯著的降低網(wǎng)絡(luò)阻塞和負(fù)載，特別當(dāng)設(shè)備需要重復(fù)的接收、處理和生成同一種數(shù)據(jù)時(shí)。別當(dāng)設(shè)備需要重復(fù)的接收、處理和生成同一種數(shù)據(jù)時(shí)。23CUMTCUMT（3）周期性發(fā)送）周期性發(fā)送n 周期性發(fā)送周期性發(fā)送(基于時(shí)間基于時(shí)間)時(shí)，數(shù)據(jù)可根據(jù)用戶選擇的速度來(lái)產(chǎn)時(shí)，數(shù)據(jù)可

27、根據(jù)用戶選擇的速度來(lái)產(chǎn)生，數(shù)據(jù)的更新速度與節(jié)點(diǎn)和應(yīng)用相匹配。生，數(shù)據(jù)的更新速度與節(jié)點(diǎn)和應(yīng)用相匹配。n 例如在優(yōu)化的例如在優(yōu)化的PID控制中，傳感器的信息可以以精確的間隔控制中，傳感器的信息可以以精確的間隔進(jìn)行采樣，或者控制器可以收集大塊數(shù)據(jù)后以每秒若干次進(jìn)行采樣，或者控制器可以收集大塊數(shù)據(jù)后以每秒若干次且大于操作員界面的反應(yīng)速度進(jìn)行發(fā)送。這樣，可為快速且大于操作員界面的反應(yīng)速度進(jìn)行發(fā)送。這樣，可為快速變化的變化的IO信息的節(jié)點(diǎn)保留了帶寬。信息的節(jié)點(diǎn)保留了帶寬。24CUMTCUMT4、通信模式、通信模式n CIP支持多種通信模式，包括：支持多種通信模式，包括： 主從（主從（Master/Slav

28、er）、）、 多主（多主（Multi-Master）、）、 對(duì)等（對(duì)等（Peer-to-Peer），或者三種模式的任意組合），或者三種模式的任意組合n 在主從通信模式中，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)地位是不平等的，網(wǎng)絡(luò)在主從通信模式中，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)地位是不平等的，網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)從節(jié)點(diǎn)組成，典型的主從網(wǎng)絡(luò)是由由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)從節(jié)點(diǎn)組成，典型的主從網(wǎng)絡(luò)是由一臺(tái)控制器和若個(gè)臺(tái)被控單元組成。一臺(tái)控制器和若個(gè)臺(tái)被控單元組成。n 在多主通信模式中，網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)主節(jié)點(diǎn)。在多主通信模式中，網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)主節(jié)點(diǎn)。n 在對(duì)等通信模式中，網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位是平等的，沒在對(duì)等通信模式中，網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位是平等的，沒

29、有主從之分。有主從之分。25CUMTCUMT5、面向連接、面向連接n CIP另一個(gè)重要特點(diǎn)是面向連接，在通信開始之前必須建立起另一個(gè)重要特點(diǎn)是面向連接，在通信開始之前必須建立起連接，獲取唯一的連接標(biāo)識(shí)符（連接，獲取唯一的連接標(biāo)識(shí)符（Connection IDCID）。）。n 如果連接涉及到雙向的數(shù)據(jù)傳輸，就需要兩個(gè)如果連接涉及到雙向的數(shù)據(jù)傳輸，就需要兩個(gè)CID。n CID的定義及格式是與具體網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的，的定義及格式是與具體網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的，比如比如DeviceNet的的CID定義是基于定義是基于CAN標(biāo)識(shí)符的。標(biāo)識(shí)符的。n 通過(guò)獲取通過(guò)獲取CID，連接報(bào)文就不必包含與連接有關(guān)的所有信息，連接報(bào)文就不

30、必包含與連接有關(guān)的所有信息，只需要包含只需要包含CID即可，從而提高了通信效率。即可，從而提高了通信效率。26CUMTCUMTControlNet是是1997年推出的一種新的面向控制層年推出的一種新的面向控制層(監(jiān)控級(jí)監(jiān)控級(jí))的實(shí)時(shí)的實(shí)時(shí)性現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。性現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。 (1)ControlNet在單根電纜上支持兩種類型的信息傳輸：在單根電纜上支持兩種類型的信息傳輸： n一是對(duì)時(shí)間有苛求的控制信息和一是對(duì)時(shí)間有苛求的控制信息和I/O數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)，ControlNet授予它們授予它們最高的優(yōu)先權(quán)，保證其不受其他信息的干擾，具有確定性和可最高的優(yōu)先權(quán)，保證其不受其他信息的干擾，具有確定性和可重復(fù)性；

31、重復(fù)性；n二是無(wú)時(shí)間苛求的信息發(fā)送和程序上二是無(wú)時(shí)間苛求的信息發(fā)送和程序上/下載，下載，它們被授予較低它們被授予較低的優(yōu)先權(quán)，在保證第一種類型信息傳輸?shù)臈l件下進(jìn)行傳遞。的優(yōu)先權(quán)，在保證第一種類型信息傳輸?shù)臈l件下進(jìn)行傳遞。 (2)ControlNet生產(chǎn)者生產(chǎn)者/客戶模式取代了傳統(tǒng)的源客戶模式取代了傳統(tǒng)的源/目的模式，不僅目的模式，不僅支持傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，而且允許同時(shí)向多個(gè)設(shè)備傳遞信息。支持傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，而且允許同時(shí)向多個(gè)設(shè)備傳遞信息。三、三、ControlNet27CUMTCUMT1、ControlNet物理層物理層 n ControlNet物理媒介可以使用電纜和光纖，電纜使用物理媒介可

32、以使用電纜和光纖，電纜使用RG-6/U同軸電纜同軸電纜(和有線電視電纜相同和有線電視電纜相同)，其特點(diǎn)是廉價(jià)、抗干擾強(qiáng)、，其特點(diǎn)是廉價(jià)、抗干擾強(qiáng)、安裝簡(jiǎn)單。安裝簡(jiǎn)單。n 使用標(biāo)準(zhǔn)使用標(biāo)準(zhǔn)BNC連接器和無(wú)源分接器連接器和無(wú)源分接器(Tap)，分接器允許節(jié)點(diǎn)安，分接器允許節(jié)點(diǎn)安裝在網(wǎng)絡(luò)的任何地方，每個(gè)網(wǎng)段可延伸裝在網(wǎng)絡(luò)的任何地方，每個(gè)網(wǎng)段可延伸1000m，并且可用中繼，并且可用中繼器器(Repeater)進(jìn)行擴(kuò)展。進(jìn)行擴(kuò)展。 在戶外、危險(xiǎn)及高電磁干擾環(huán)境下可使在戶外、危險(xiǎn)及高電磁干擾環(huán)境下可使用光纖。當(dāng)與同軸電纜混接時(shí)，可延伸用光纖。當(dāng)與同軸電纜混接時(shí)，可延伸到到25km，其距離僅受光纖的質(zhì)量所限

33、，其距離僅受光纖的質(zhì)量所限制。制。 28CUMTCUMT2、媒質(zhì)訪問、媒質(zhì)訪問 n 媒質(zhì)訪問控制使用媒質(zhì)訪問控制使用時(shí)間片算法時(shí)間片算法(Time Slice)，保證每個(gè)節(jié)保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的同步帶寬的分配。點(diǎn)之間的同步帶寬的分配。n 根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的特性，帶寬預(yù)先保留或預(yù)訂根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的特性，帶寬預(yù)先保留或預(yù)訂(Scheduled)用來(lái)支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳送，余下的帶寬用于非實(shí)時(shí)或未用來(lái)支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳送，余下的帶寬用于非實(shí)時(shí)或未預(yù)訂預(yù)訂(Unscheduled)數(shù)據(jù)的傳送；數(shù)據(jù)的傳送；n 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括I/O信息和控制器之間對(duì)等信息的互鎖信息和控制器之間對(duì)等信息的互鎖(Interlock

34、ing)n 非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括顯性報(bào)文非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括顯性報(bào)文(Explicit Messaging)和連接的和連接的建立。建立。 29CUMTCUMTControlNet數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)鏈路層的 介質(zhì)存取控制協(xié)議介質(zhì)存取控制協(xié)議 n 網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)要通信時(shí)，哪個(gè)節(jié)點(diǎn)有優(yōu)先權(quán)在網(wǎng)上發(fā)送數(shù)網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)要通信時(shí)，哪個(gè)節(jié)點(diǎn)有優(yōu)先權(quán)在網(wǎng)上發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)? ?n 幾個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)在網(wǎng)上發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)生幾個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)在網(wǎng)上發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)生“碰撞碰撞”時(shí)，誰(shuí)有權(quán)時(shí)，誰(shuí)有權(quán)繼續(xù)發(fā)送繼續(xù)發(fā)送? ?n 各種網(wǎng)絡(luò)的各種網(wǎng)絡(luò)的MACMAC協(xié)議就是負(fù)責(zé)整個(gè)協(xié)議就是負(fù)責(zé)整個(gè)“仲裁仲裁”的。的。 30CUMTCUMTn 當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，

35、它首先偵聽網(wǎng)絡(luò)。如果偵聽到網(wǎng)當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它首先偵聽網(wǎng)絡(luò)。如果偵聽到網(wǎng)絡(luò)是絡(luò)是“忙忙”的，它就等待，直到偵聽到的，它就等待，直到偵聽到“空空”時(shí)馬上發(fā)送。時(shí)馬上發(fā)送。n 如果兩個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)偵聽到網(wǎng)絡(luò)是如果兩個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)偵聽到網(wǎng)絡(luò)是“空空”時(shí)，并同時(shí)向網(wǎng)時(shí)，并同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)，不同節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)的同時(shí)也在偵聽。如偵絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)，不同節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)的同時(shí)也在偵聽。如偵聽到發(fā)生碰撞，正在發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)馬上停止發(fā)送，并等待聽到發(fā)生碰撞，正在發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)馬上停止發(fā)送，并等待一個(gè)無(wú)規(guī)的時(shí)間間隔后再嘗試發(fā)送。一個(gè)無(wú)規(guī)的時(shí)間間隔后再嘗試發(fā)送。n 這個(gè)無(wú)規(guī)的時(shí)間間隔由標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)指數(shù)式后退算法

36、這個(gè)無(wú)規(guī)的時(shí)間間隔由標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)指數(shù)式后退算法(BinaryExponential Back-off algorithmBEB)來(lái)確定。來(lái)確定。 以太網(wǎng)采用以太網(wǎng)采用“碰撞檢測(cè)載波偵聽多路訪問碰撞檢測(cè)載波偵聽多路訪問” ( CSMA/CD)仲裁仲裁機(jī)制，在機(jī)制，在IEEE802.3網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)它作了描述。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)它作了描述。31CUMTCUMTn 在停止發(fā)送的過(guò)程中，數(shù)據(jù)在停止發(fā)送的過(guò)程中，數(shù)據(jù)“散片散片”殘留在網(wǎng)絡(luò)上。殘留在網(wǎng)絡(luò)上。n 采用這種缺乏優(yōu)先級(jí)考慮的采用這種缺乏優(yōu)先級(jí)考慮的“仲裁仲裁”機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)一般不具有工機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)一般不具有工業(yè)控制所要求的可靠性、確定性。業(yè)控制所要求的可靠性、

37、確定性。n 在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中往往采用在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中往往采用“優(yōu)先級(jí)仲裁優(yōu)先級(jí)仲裁”機(jī)制，如機(jī)制，如DeviceNet、SDS、CANopen等網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)“非破壞性逐位仲裁載波偵聽多路訪非破壞性逐位仲裁載波偵聽多路訪問問”(Carrier Sense Muliple Access With Nonde-structiven Bit-wise ArbitrationCSMA/NBA)。n Profibus和和ControlNet都是典型的都是典型的令牌傳遞的總線型控制網(wǎng)絡(luò)。令牌傳遞的總線型控制網(wǎng)絡(luò)。 32CUMTCUMTn 令牌總線協(xié)議令牌總線協(xié)議(IEEE802.4)是一個(gè)線性的、多支路樹型或

38、分段是一個(gè)線性的、多支路樹型或分段的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)邏輯上組成一個(gè)環(huán)。的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)邏輯上組成一個(gè)環(huán)。n 在在ControlNet中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道它前一個(gè)和后一個(gè)的節(jié)點(diǎn)地址中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道它前一個(gè)和后一個(gè)的節(jié)點(diǎn)地址，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，持有令牌的節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)，直到發(fā)完持有令牌的節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)，直到發(fā)完要發(fā)的所有數(shù)據(jù)或者用完令牌持有時(shí)間，要發(fā)的所有數(shù)據(jù)或者用完令牌持有時(shí)間，然后該節(jié)點(diǎn)再重新然后該節(jié)點(diǎn)再重新生成一個(gè)新的令牌并傳遞給網(wǎng)絡(luò)中下一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)。生成一個(gè)新的令牌并傳遞給網(wǎng)絡(luò)中下一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)。n 如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有要傳送的數(shù)據(jù)，它只須將令牌傳給其下一如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有

39、要傳送的數(shù)據(jù)，它只須將令牌傳給其下一個(gè)節(jié)點(diǎn)即可，由于個(gè)節(jié)點(diǎn)即可，由于令牌傳遞的對(duì)象是邏輯意義的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)令牌傳遞的對(duì)象是邏輯意義的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，因而與其物理位置無(wú)關(guān)。，因而與其物理位置無(wú)關(guān)。n 令牌在邏輯上循環(huán)傳遞。令牌在邏輯上循環(huán)傳遞。每次只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)，每次只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)，因而數(shù)據(jù)幀不可能發(fā)生碰撞。因而數(shù)據(jù)幀不可能發(fā)生碰撞。令牌總線協(xié)議令牌總線協(xié)議33CUMTCUMTn 網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)唯一的MAC地址地址(從從1到到99)，像普通，像普通令牌傳遞總線一樣，持有令牌的節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌傳遞總線一樣，持有令牌的節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)。n 網(wǎng)絡(luò)

40、上并沒有真正的令牌在傳輸；每個(gè)節(jié)點(diǎn)，監(jiān)視收到的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)上并沒有真正的令牌在傳輸；每個(gè)節(jié)點(diǎn)，監(jiān)視收到的每個(gè)數(shù)據(jù)幀的源節(jié)點(diǎn)地址，在該數(shù)據(jù)幀結(jié)束之后，數(shù)據(jù)幀的源節(jié)點(diǎn)地址，在該數(shù)據(jù)幀結(jié)束之后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置一每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置一個(gè)隱性令牌寄存器個(gè)隱性令牌寄存器(impicit token register)，其值為收到的源，其值為收到的源MAC地址加地址加1。n 如果隱性令牌寄存器的值等于某個(gè)節(jié)點(diǎn)自己的如果隱性令牌寄存器的值等于某個(gè)節(jié)點(diǎn)自己的MAC地址，該節(jié)地址，該節(jié)點(diǎn)就可以立刻發(fā)送數(shù)據(jù)。點(diǎn)就可以立刻發(fā)送數(shù)據(jù)。n 所有節(jié)點(diǎn)的隱性令牌寄存器在任一時(shí)刻的值不同，這就避免了所有節(jié)點(diǎn)的隱性令牌寄存器在任一時(shí)刻的值不同，這就避免了沖突的發(fā)生。如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有要發(fā)的數(shù)據(jù)，則只須發(fā)一個(gè)空沖突的發(fā)生。如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有要發(fā)的數(shù)據(jù)，則只須發(fā)一個(gè)空的數(shù)據(jù)幀。的數(shù)據(jù)幀。ControlNet采用了一個(gè)特殊的令牌傳遞機(jī)制：采用了一個(gè)特殊的令牌傳遞機(jī)制： 隱性令牌傳遞隱性令牌傳遞(implicit token passing)34CUMTCUMTn ControlNet中傳遞隱性令牌的邏輯是通過(guò)特別設(shè)計(jì)的時(shí)間分中傳遞隱性令牌的邏輯是通過(guò)特別設(shè)計(jì)的時(shí)間分片存取算法來(lái)控制，即