集成架构中型系统环网连接的设备,大多数是内嵌交换技术的新型产品,特别适应环网的应用需求,所以,先来了解嵌入交换技术的优点。
嵌入交换技术产品的共同特性如下:
●每个产品支持网络流量的管理,保证环路数据的及时传送,即支持QoS和IGMP。
●每个产品被设计成符合ODVA规范,用于EtherNet/IP网络,第三方产品可以被设计成符合ODVA规范,并可以在DLR或线形网络运行。
●对于DLR网络,在不超过50个网络节点时,环恢复时间要小于3ms。
●每个产品支持IEEE1588透明协议,用于CIP运动控制和CIP Sycn应用。CIP Sync技术能够用于Logix控制系统,通过EtherNet/IP网络上的系统运行同步时钟。这个技术支持高度分布的应用,应用需要事件记录顺序的时间戳功能、分布运动控制和增加控制协调性。
●每个产品拥有两个端口,可以连接到单一子网的环形DLR和线形网,不能用这两个端口接入两个网络的接口卡(NIC)连接到两个不同的子网。
当前可以直接用于环形DLR或线形网络的罗克韦尔自动化产品如下:
●1769-L36ERM:控制器嵌入交换技术,两个电缆端口,连接电缆网络。
●Kinetix 5500:运动控制器嵌入交换技术,两个电缆端口,连接电缆网络。
●1756-EN2TR:用于ControlLogix系统EtherNet/IP网络二端口模块,允许ControlLogix控制器、I/O模块和通信模块连接到环网DLR或线形网络。
●1783系列的EtherNet/IP接口:有助于不支持嵌入交换技术的设备连接到线形或环形DLR网络,每个接口用面板上的设备端口,连接不支持嵌入交换技术的设备,通过接口连接到线形或网络环形DLR。用于连接到线形或环形DLR网络的网络端口,可
用如下不同的连接介质:
—1783-ETAP:两个电缆端口,连接电缆网络。
—1783-ETAP1F:一个电缆端口、一个光缆端口,一边连接电缆网络,一边连接光缆
网络。
—1783-ETAP2F:两个光缆端口,连接光缆网络。
采用光缆的优势是可增加网络两个节点之间的距离,并且有很好的抗干扰能力。
有的设备有两个端口可以连接到线形或环形DLR网络,但不具备嵌入交换技术,如1734-AENTR、1738-AENTR以及1732E后缀标R的ArmorBlock I/O模块等。
1.DLR网络元素
DLR网络是设备连接构成的单一网络,组成设备在网络中所充当的角色和功能因产品的型号而不同。
DLR网络由下列设备组成:
●管理节点,包括激活管理节点和备份管理节点(可选)。
●环网节点。
电缆连接的DLR网络,具有嵌入二端口交换设备可直接接入网中,单端口设备则通过1783-ETAP连接接入网络,如图2-83所示。
图2-83 电缆连接的DLR网络
光缆连接的DLR网络,所有设备通过EtherNet/IP网络接口1783-ETAP2F接入网络,如图2-84所示。
(1)管理节点
DLR网络需要至少一个节点按照环网管理节点组态,目前罗克韦尔自动化产品支持环网管理功能的产品如下:
●1769-L36ERM CompactLogix控制器。
●1756-EN2TR ControlLogix的Ethernet/IP二端口模块。
●1783-ETAP、1783-ETAP1F和1783-ETAP2F的EtherNet/IP网络接口。
图2-84 光缆连接的DLR网络
对于DLR网络,在网络物理连接闭环之前,必须组态至少一个环网管理设备,否则DLR网络将不会工作。当具有管理能力的设备加入线形/星形网络拓扑时,管理功能尚未使能,或像存在DLR网络上的环节点一样。
1)激活环网管理 当多个节点被使能管理设备时,具有数序最高优先权数值的节点变成激活环网管理设备,其他的环网管理设备自动变成备份管理设备。
环网管理设备提供下列主设备功能:
●核实环网的完整。(www.daowen.com)
●重新设置环网以覆盖单一故障。
●为环网收集诊断信息。
2)备份管理节点 在任何时候,DLR网络将只有一个激活的管理设备,建议组态最少一个具有管理能力节点以作为备份的管理设备。在正常运行期间,备份管理设备的行为就像环网节点一样,如果激活管理节点运行中断,例如该设备关闭,具有下一个最高数序的优先数值的备份管理设备变成激活管理设备。
如果多个管理设备被组态为相同的优先权数值(所有具有管理能力设备的出厂默认值都是0),具有数序最高的MAC地址的节点将变成激活的管理设备。
当DLR网络上不需要备份管理,建议为环网组态最少一个备份环网管理设备。
几点建议如下:
●组态至少一个备份管理设备。
●组态欲作为激活环网管理设备的数序优先权比备份管理设备的数值更高。
●跟踪所有网络管理使能节点的网络管理优先权的值。
(2)环网节点
环网节点是在网络上运行处理数据的任何节点,越过网络传输或通过网络到下一个节点的数据。当DLR网络上发生单一故障,环网节点将重新组态它们自身和重新记住网络拓扑。另外,环网节点能够向激活环管理设备报告故障位置。
不要直接连接非DLR设备到网络,非DLR设备应该通过1783-ETAP、1783-ETAP1F或1783-ETAP2F接口连接到网络。
2.DLR网络正常运行
在DLR网络正常运行期间,由激活环网管理节点使用信标,以及其他的DLR协议帧监视网络的状况,备份管理节点和环网节点监视信标帧,跟踪环网在正常、故障和游离状态之间的过渡时期,正常指的是连接处于工作状态,故障指的是环网至少在一个地方中断了,游离状态指的是环网有接触不良的时断时续现象。
可以组态两个有关信标的参数如下:
●信标时间间隔:激活环网管理节点通过两个环端口传输信标的频率。
●信标超时:管理节点或环网节点等待的时间总和,即信标帧的接待超时和重建激活之
前的时间。
网络正常运行期间,激活管理节点网络端口之一对于DLR协议帧是阻塞的,当然,激活管理节点在两个端口之外连续传送信标帧,以监视网络是否在正常的状况。从激活环网管理节点信标帧传送的使用,如图2-85所示。
图2-85 正常DLR网络运行
环网节点的另一类被称为通告帧环节点,被设计成可参与到DLR网络,激活管理节点从自己的端口之一每秒送出一次通告帧或环网故障的探测。具有通告帧环节点的DLR网络比信标帧节点有稍长的恢复时间。
3.DLR网络上的节点个数
罗克韦尔自动化建议在单一的DLR或线形网络上使用不超过50个节点,如果应用需要超过50个节点,建议分成独立的网段,再链接到DLR网络。
具有较小的网络的有利因素如下:
●在网络上有较好的传输管理。
●网络容易维护。
●较低的多故障可能性。
此外,如果DLR网络多于50个节点,网络的故障修复时间较长。
4.DLR网络故障管理
网络也许偶尔经历故障,妨碍节点之间的正常数据传输,DLR网络能够防护应用中因单一故障引起的中断后果。维持这个环网的恢复力,应用能够监视环网是否正常的状况,例如环网发生故障了,所有较高级别的网络功能,像I/O连接,仍然是正常运行的。
维护人员能够从激活管理节点获得故障位置的信息,这些信息如何获得,将在故障监视章节讨论。
故障发生后,激活环网管理将重新组态网络,以保持在网上数据传送的连续。
故障发生后网络的重新组态,是激活环网管理节点端口的原阻塞通道打开,网络传输通过它的两个端口传送数据,这样维持了网络上的通信,如图2-86所示。
图2-86 故障后的网络重新组态
在原通信通道上发生了单一的网络故障,原阻塞的通道被打开,构成新的通信通道。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。