2.2.3 Encapsulation封裝協議
2.2.3.1 主要功能
實時性要求不同的資料會采用不同的封裝形式與傳輸形式:實時性要求不高的資料會采用CPF(Common Packet Format通用包格式)+Encapsulation的封裝,走TCP/IP傳輸通道;而實時性要求較高的資料僅采用CPF封裝,并走UDP/IP傳輸通道,封裝層主要功能如下:
1) 解除IP網路的CIP訊息封裝;
2) 將CIP訊息包裝為以太網訊息;
3) 會話管理;
4) 與下層TCP/IP協議層以及TCP/IP堆疊進行互動,
2.2.3.2 封裝結構
EtherNet/IP的以太網包與其中的封裝部分結構如上圖所示,其中封裝部分各細分部分功能如下:
Command:代表該包的功能和作用;
Length:指示后方資料域的長度;
Session Handle:會話句柄,表示會話建立或回應的請求;
Status:指示改包的命令有無正確執行,可比對狀態碼表進行確認;
Sender Context:包含描述發送者資訊的內容;
Options:可選設定;
Command-specific Data:根據命令的不同有所區別
2.2.3.3 命令型別
2.2.3.4 命令特定資料域(CPF)結構
資料域部分的結構如上圖所示,其結構為1個1個的item的連接,其每種item的含義如下:
① Item Count:指示該包資料域中item的總個數;
② Address Item:存放目的地地址資訊:
Type ID:地址型別;
Length:地址長度;
Data:地址具體數值;
③ Data Item:存放資料資訊:
Type ID:資料型別;
Length:資料長度;
Data:具體資料,封裝了CIP報文包的內容,包含CIP命令、請求路徑等內容;
2.2.4 傳輸層的訊息型別
2.2.4.1 顯式訊息
應用:非周期性從端資料的讀寫
特點:
①報文中包含地址項和服務請求(命令);
②通常用于兩個站點之間的通用通信路徑;
③面向邏輯連接的連接方式,點對點傳輸,請求對應回應;
上圖中,Command的值為0x6F,指示該報文為SendRRData,其上半部分的結構為封裝報文頭結構,下半部分為命令特定資料域結構,與前文提到的報文結構基本無異,
2.2.4.2 隱式訊息
應用:實時的IO應用資料互動
特點:
①報文中沒有地址項,也沒有服務請求(命令);
②通過Connection ID來確定任務目標;
③生產者與(一或多個)消費者之間的特殊通信路徑;
④點對點或多播;
上圖的報文結構中,不含有封裝協議報文頭,且命令特定資料域中的地址項與資料均固定,通過Connection ID來標識訪問的資料,
2.2.5 EtherNet/IP 應用層-CIP
基本原理:以是否存在實時性要求為依據,劃分資料的優先級,區別對待不同優先級的資料,具體的協議內容,將單獨成篇進行介紹,
2.3 EtherNet/IP 特點總結
①在標準以太網基礎上建立,而不僅僅是與之兼容;
②多種資料傳輸速率:10、100、1000Mbit/s;
③可以使用標準基礎架構來構建系統;
④可以使用IP路由器將網路構建為子網;
⑤使用IP尋址進行所有通信,完全支持跨子網的通信,因此網路中幾乎沒有節點數量限制;
⑥非實時通信和實時通信可以在同一子網中共存;
⑦支持協調驅動和運動控制;
⑧支持設備級環網(DLR),該環網通過介質冗余提供單容錯能力;
⑨與其他上層協議(如HTTP,FTP,VOIP等)共存;
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作者:虹科工業通訊---梁樺圳
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