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一、目前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其通信
一個完整的自動化系統(tǒng)其控制可分為3個層次：
1、信息層
這是整個自動化網(wǎng)絡(luò)的最高層，也是對現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理和管理的一層。
2、控制層 這是操作所在的一層，它將處理器與處理器之間的信息交流、將處理器與輸入/輸出接口之間的信息交流集成在這一層。
3、設(shè)備層 這是面向現(xiàn)場設(shè)備的一層，也是整個自動化網(wǎng)絡(luò)的最低層，它可以將操作信息送到現(xiàn)場設(shè)備，也可以將現(xiàn)場設(shè)備的情況反饋到操作者。
相應(yīng)地，羅克韋爾自動化A-B推出了由以太網(wǎng)、控制網(wǎng)和設(shè)備網(wǎng)所組成的開放型網(wǎng)絡(luò)，如圖1示。其中，以太網(wǎng)是以TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）作為其傳輸協(xié)議的開放型的網(wǎng)絡(luò)信息層；控制網(wǎng)是一個開放型的現(xiàn)代化的控制網(wǎng)絡(luò)，可以提供可編程序控制器、輸入/輸出機(jī)架、個人計(jì)算機(jī)、第三方軟硬件以及相關(guān)輸入/輸出設(shè)備間的實(shí)時通信；設(shè)備網(wǎng)是一個開放型的全球化的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信網(wǎng)絡(luò)，無需中間的輸入/輸出系統(tǒng)就可以將現(xiàn)場設(shè)備和可編程序控制器直接相連。 
采用生產(chǎn)者/客戶（producer/consumer）通信模式，控制網(wǎng)結(jié)合了輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)信息網(wǎng)絡(luò)的功能，既可以滿足對時間苛求的控制數(shù)據(jù)傳輸（如I/O刷新、控制器到控制器的互鎖）的需要，又可以滿足對時間非苛求的數(shù)據(jù)傳輸（如程序上載、下載、信息傳送）的需要?？刂凭W(wǎng)適用于實(shí)時、高信息吞吐量的應(yīng)用場合，它的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)5M Bps。因?yàn)樗倪@種高速率，控制網(wǎng)可以支持高度分布式的自動化系統(tǒng)，特別是那些具有高速數(shù)字量I/O和大量模擬量I/O的系統(tǒng)。I/O機(jī)架和其它設(shè)備可以安放在離可編程序控制器幾百米遠(yuǎn)的地方，或者，對于分布式控制系統(tǒng)來說，可以就將可編程序控制器放置在I/O機(jī)架中，這樣，PLC可以在監(jiān)視其駐留本地I/O的同時通過控制網(wǎng)與上一級管理控制器進(jìn)行通信。
控制網(wǎng)能夠處理在一根電纜上的所有控制數(shù)據(jù)：點(diǎn)對點(diǎn)信息傳送、遠(yuǎn)程編程、故障查詢、I/O刷新和PLC處理器之間的信息互鎖。通過采用專利性的介質(zhì)存取方法，對時間苛求的數(shù)據(jù)的傳輸總是擁有比對時間非苛求的數(shù)據(jù)的傳輸更高的優(yōu)先權(quán)，因而I/O刷新和PLC之間的互鎖永遠(yuǎn)比程序上載、下載和一般信息傳輸更為優(yōu)先，這使得控制網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸具有確定性和可重復(fù)性。AB公司提供了內(nèi)置控制網(wǎng)掃描器的C系列PLC處理器、I/O機(jī)架控制網(wǎng)適配器（1771-ACN、1771-ACNR、1794-ACN）、個人計(jì)算機(jī)的控制網(wǎng)插卡（1770-KFC、1770-KFCD、1784-KTC、1784-KTCX）等產(chǎn)品，使得控制網(wǎng)安裝方便、成本低、效率高。典型的控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖2示。 
以太網(wǎng)以TCP/IP作為其傳輸協(xié)議，是一個開放型的信息網(wǎng)絡(luò)。AB提供了具有內(nèi)置以太網(wǎng)通信能力的PLC-5 E系列處理器和SLC 5/05處理器，并提供了以太網(wǎng)接口模塊（1785-ENET），使PLC-5其它系列的處理器通過即插方式也能夠與以太網(wǎng)相連。這些以太網(wǎng)可編程序控制器模塊可以無需特殊硬件而連接到以太網(wǎng)上。并且，用戶可以在裝有以太網(wǎng)網(wǎng)卡的個人計(jì)算機(jī)上借助RSLinx軟件，通過使用羅克韋爾A.I.或RSLogix5、RSLogix500系列編程軟件在線修改各處理器的數(shù)據(jù)表文件和程序文件。同時，使用標(biāo)準(zhǔn)PLC-5處理器的信息傳送指令，可以在以太網(wǎng)處理器之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信。因此，通過使用RSViewTM、RSLinx以及其它羅克韋爾軟件，具有以太網(wǎng)網(wǎng)卡的工作站能夠通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)控采集數(shù)據(jù)。
圖3為以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接示意圖。 
采用RIO，可以將遠(yuǎn)程I/O機(jī)架和其它的智能化設(shè)備如操作員接口和交、直流變頻器連接到可編程序控制器，I/O機(jī)架和其它設(shè)備可以安裝到遠(yuǎn)離SLC或PLC處理器10,000英尺（3048米）的地方。這是一個通用的I/O鏈路，它與AB的各種I/O產(chǎn)品和各個系列的可編程序控制器相兼容。
可編程序控制器通過處理器內(nèi)置的通信口（如PLC-5處理器）或獨(dú)立的掃描器模塊（如SLC處理器和1747-SD掃描器模塊）對RIO進(jìn)行存取。I/O產(chǎn)品在鏈路上與掃描器或RIO通信口之間的通信是通過獨(dú)立的適配器模塊（如1771—ASB、1747—ASB、1794—ASB）或內(nèi)置的適配器（如1791 Block I/O組件）進(jìn)行的。如果需要對高速過程進(jìn)行控制，則可以采用擴(kuò)展本地I/O鏈路，使未放置在處理器機(jī)架上的I/O模塊也能具有處理器駐留本地機(jī)架I/O的性能，從而滿足應(yīng)用要求。一個RIO鏈路最多可以連接32個I/O機(jī)架或其它適配器方式的設(shè)備。
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