1、控制及信息协议（ CIP）CIP网络概述 CIP（ Commmon Industrail Protocol通用工业协议）是一种为工业应用开发的应用层协议，被DeviceNet、 ControllNet、 EtherNet/IP三种网络所采用，因此这三种网络相应地统称为 CIP网络。三种 CIP网络都已成为国际标准， DeviceNet、ControllNet、 EtherNet/IP各自的规范中分别给出 CIP的定义（以下称 CIP规范），三种规范对 CIP的定义大同小异，只是在与网络底层有关的部分不一样。 三种 CIP网络的网络模型和 ISO/OSI参考模型对照如下图所示。 DeviceNe
2、t是一种基于控制器局域网（ CAN）的网络，除了其物理层的传输介质、收发器等是自己定义的以外，物理层的其它部分和数据链路都采用 CAN协议。 ControllNet的物理层是自己定义的，数据链路层用的是同时间域多路访问（ Concurrent Time Domain Multiple AccessCTDMA ）协议 EtherNet/IP是一种基于以太网技术和 TCP/IP技术的工业以太网，因此其物理层和数据链路层用的是以太网的协议、网络层和传输层用的是 TCP/IP协议族中的协议，应用层除了使用 CIP外，也使用了TCP/IP协议族中的应用层协议。CIP网络特点 由于应用层采用 CIP，相对
3、而言 CIP网络具有以下特点 : 1、功能强大、灵活性强 . CIP网络功能的强大，体现在可通过一个网络传输多种类型的数据，完成以前需要两个网络才能完成的任务。其灵活性题现在对多种通讯模式和多种 I/O数据触发方式的支持。 2、具有良好的实时性、确定性、可重复性和可靠性。主要体现在用基于生产者 /消费者（Producer/Consumer）模型的方式发送对时间有苛求的报文等方面。 三种 CIP网络对比 依据网络底层采用的协议不同，每种 CIP网络又有各自的一些特点。三种 CIP网络对比见下表： 从表中可以看出 DeviceNet具有节点成本低、网络供电等特点； ControlNet具有通讯波特
4、率高、支持介质冗余和本质安全等特点；而 EtherNet/IP作为一种工业以太网，具有高性能、低成本、易使用、易于和内部网甚至因特网进行信息集成等特点。 信息层网络： 提供高带宽、低确定性 的通信服务 自动化系统网络 控制层网络： 提供中等带宽、高确定 性的通信服务 设备层网络： 提供低带宽、低成本、 高确定性的通信服务 设备层网络： DeviceNet 控制层网络： ControlNet、 EtherNet/IPCIP的特点 1、报文 传输服务质量评价指标：确定性、单位时间内有通信行为的节点所占的比例、响应时间。 CIP报文分为两种： 显式报文 ：包含解读该报文所需要的信息，用于传输对时间没
5、有苛求的数据。 隐式报文 ：含义在网络配置时确定，用于传输对时间有苛求的数据。 DeviceNet： 隐式报文使用优先级高的报头，显式报文使用优先级低的报头 ControlNet：隐式，预定时间段；显式，非预定时间段 EtherNet/IP：隐式， UDP；显式， TCP 2、面向连接 通信开始之前先建立连接，获取唯一的连接标识符（ CID）。 CID的定义及格式与具体网络有关。 建立连接需要用到未连接报文（包含目的地址、内部数据描述、源地址）。 CIP连接两种： 显式连接 ：未连接报文管理器（ UCMM） AB连接建立过程： A广播发送请求 所有节点收到请求，判断 B判断发给自己 UCMM反应 广播发送响应 A接收，得到 CID 连接建立 隐式连接 ：在网络配置时建立，过程复杂 连接层次（从上往下）：应用连接、传输连接、网络连接。 传输类型 4种： LISTEN ONLY连接依赖于另一个连接，若其所依赖的连接关闭，该连接也关闭。其余三种无依赖。 传输类 7种，表 3 27。 3、 生产者 /消费者模型 工业网络两类：源 /目的地模型， Profibus等；生产者 /消费者模型， 3种 CIP网络，基金会现场总线 （ 1）基于源 /目的地模型：根据目的地址判断是否发给自己 报文格式： 源地址 目的地址 数据 校验和
