ControlNet控制网络：隐性令牌传递机制解析

"ControlNet是一种高速实时的工业控制网络，由罗克韦尔自动化公司于1997年推出，主要用于自动化控制层。它基于开放的NetLinx技术，旨在实现确定性和可重复性的通信。ControlNet是国际标准IEC61158的类型2，并由控制网国际组织CI管理，其成员包括多家自动化公司。" ControlNet控制网络采用了独特的隐性令牌传递机制，这一机制是其核心优点之一。隐性令牌并非像传统方式那样依次传递，而是通过CTDMA（Concurrent Time Domain Multiple Access）协议工作。网络时间被划分为一系列时间片，每个时间片相当于一个网络更新时间（NUT），其持续时间为0.5至100毫秒。在每个NUT内，CTDMA协议依据特定算法分配令牌，确保设备的访问权限。 ControlNet网络模型包括信息层、离散设备层、自动化和控制层以及过程设备层，支持PLC等自动化设备的连接。其物理层介质可以是RG6同轴电缆或光纤，提供总线形和星形的网络拓扑结构，适应不同的部署需求。此外，ControlNet网络使用生产者/消费者模型，使得一个发送设备（生产者）能够向多个接收设备（消费者）高效传输时间关键的应用信息，保证了通信的高效和实时性。 ControlNet网络设计的目标是为了满足工业自动化环境中的严格要求，如高带宽、低延迟和确定性。通过预定时段的访问机制，它能防止网络冲突，确保数据传输的可靠性和一致性。这使其在制造业、自动化生产线和其他需要精确同步操作的领域中得到广泛应用。 学习ControlNet总线技术对于理解罗克韦尔自动化公司的E-manufacturing概念至关重要，因为它是实现工厂自动化和信息化解决方案的关键组成部分。通过掌握ControlNet的技术细节，工程师能够有效地设计、配置和维护高效的工业控制网络，从而提升整个生产系统的性能和效率。