600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Что такое явный и неявный обмен сообщениями в EtherNet/IP?

Преобразователи частоты

EtherNet/IP, который является реализацией Общий промышленный протокол (CIP) по стандартному Ethernet использует два типа обмена сообщениями между устройствами: явный обмен сообщениями для данных, которые являются чисто информационными, и неявный обмен сообщениями для данных, критичных по времени.

Все четыре промышленные сети, использующие CIP на прикладном уровне — EtherNet/IP, DeviceNet, ControlNet и CompoNet — поддерживают явные и неявные сообщения.

Явный обмен сообщениями рассматривает каждое сообщение между устройствами как отдельный запрос и ответ. Каждый запрос содержит явную информацию, которую принимающее устройство или узел декодирует и на которую отвечает, и каждый запрос должен включать адрес источника, адрес назначения и идентификатор соединения CIP. Явные сообщения передаются по протоколу TCP (Transmission Control Protocol), и поскольку каждое сообщение включает информацию о назначении, источнике и соединении, явные сообщения менее эффективны, чем неявные сообщения, но они обеспечивают высокую степень гибкости.

Явные сообщения могут быть отправлены клиентом (например, контроллером или HMI) в любое время, а сервер (полевое устройство, такое как сервопривод) может ответить, когда он доступен. Поэтому явный обмен сообщениями используется только для информации, которая не является критичной по времени, такой как данные диагностики или конфигурации.

Когда требуется обмен информацией, критичной по времени, EtherNet/IP использует неявный обмен сообщениями. В этом формате обмена сообщениями устройство управления (такое как ПЛК) вначале устанавливает соединение, называемое “CIP—соединением”, с адаптерным устройством (таким как исполнительный механизм), и информация, подлежащая обмену, идентифицируется при установлении соединения. Идентификаторы соединений также назначаются в это время, и значение данных неявно определяется идентификатором соединения. Неявные сообщения генерируются и потребляются со скоростью, называемой интервалом запрашиваемых пакетов (RPI), определяемой заранее определенным механизмом “запуска”, который может быть циклическим, с изменением состояния или на основе приложения.

Неявные сообщения передаются по протоколу UDP (User Datagram Protocol), который позволяет сети использовать модель передачи производитель-потребитель, при которой один производитель отправляет одно сообщение многим потребителям. Поскольку каждое отдельное сообщение не обязательно должно содержать обширную информацию о его значении, неявный обмен сообщениями имеет меньше “накладных расходов” и является более эффективным, чем явный обмен сообщениями.

Неявный обмен сообщениями используется для передачи данных, критически важных для конкретного приложения, обычно в приложениях управления в реальном времени, где высокая скорость передачи и низкая задержка имеют первостепенное значение. (Задержка — это промежуток времени между событием и реакцией системы на событие.) Неявный обмен сообщениями иногда называют “обмен сообщениями ввода-вывода”, потому что он часто используется в приложениях удаленного ввода-вывода, но существуют и другие функции, которые также требуют неявного обмена сообщениями, например, запланированная связь между контроллерами.

ТоОДВА — организация, ответственная за CIP и его реализации, включая EtherNet/IP — классифицирует устройства EtherNet/IP следующим образом:

Для явный обмен сообщениями, устройства , которые инициируют связь , называются “клиенты,” и устройства , которые реагируют на эти сообщения , называются “серверы.”

Для неявный обмен сообщениями, устройства , которые инициируют связь , называются “сканеры,” и устройства , которые реагируют на эти сообщения , называются “адаптеры.”

Однако в некоторых случаях термины, обозначающие неявные и явные устройства, используются взаимозаменяемо. И хотя это выходит за рамки классификаций ODVA, некоторые люди называют устройства, которые инициируют связь, “ведущими”, а устройства, которые отвечают на эти сообщения, — “ведомыми”.