Che cos’è il CIP?
CIP – Il protocollo industriale comune
Se prestate attenzione a Rockwell Automation, sapete che Rockwell Automation è impegnata al 100% in CIP, il protocollo industriale comune. Negli ultimi 20 anni, la stragrande maggioranza dei loro prodotti sono stati abilitati CIP. Da tutto quello che ho sentito dire e da tutto quello che ho letto, hanno intenzione di continuare a sostenere CIP come la loro tecnologia di comunicazione primaria anche in futuro.
Plaudo a questa decisione. Penso che CIP non sia solo elegantemente progettato, funziona bene nella pratica come dimostrano le centinaia di migliaia di nodi CIP in uso oggi. C’è molto da apprezzare sulla tecnologia CIP. Non è così semplice e semplice come un Modbus mentre non è eccessivamente complesso, pesante e gravoso come PROFINET IO. Ha esattamente il giusto mix di semplicità, funzionalità ed eleganza. Questo è difficile da raggiungere, e i progettisti hanno fatto un ottimo lavoro con esso. È molto comprensibile il motivo per cui Rockwell sarebbe rimasto impegnato in questa tecnologia.
Ma ecco una domanda a cui molti di voi probabilmente non possono rispondere, ” Cos’è CIP?”E, ancora più importante, dove CIP end e EtherNet / IP iniziano?
Iniziamo con una rapida panoramica.
CIP, il Protocollo industriale comune, è un meccanismo per l’organizzazione e la condivisione dei dati in dispositivi industriali. CIP è la tecnologia di base dietro CompoNet, EtherNet / IP, DeviceNet e ControlNet. CIP fornisce sia un’organizzazione dati comune che una messaggistica comune per risolvere vari tipi di problemi applicativi di produzione.
Organizzazione CIP
CIP può effettivamente essere definito in modo molto semplice. È un protocollo ben definito di rappresentazione dei dati, gestione delle connessioni e messaggistica che opera su un livello fisico e di trasporto indipendente.
La rappresentazione dei dati CIP definisce come i dispositivi CIP rappresentano i dati. CIP è una tecnologia basata su oggetti e i dati esposti su una rete CIP vengono presentati come una raccolta di valori di attributo raggruppati in categorie comuni chiamate oggetti. Gli oggetti comuni con attributi e servizi comuni possono essere definiti come classi di oggetti con occorrenze di tale classe chiamate istanze. Ad esempio, una valvola pneumatica a quattro unità potrebbe essere organizzata come una classe di valvole con quattro istanze della Classe: una per ogni valvola. Per fornire una comunanza tra tipi di dispositivi simili, è possibile raggruppare un insieme di oggetti applicativi specifici per un’applicazione. Questi raggruppamenti di applicazioni sono definiti profili di applicazione.
CIP Connection and Messaging definisce la gestione delle connessioni e la messaggistica utilizzata da tutti i protocolli CIP. CIP definisce gli oggetti specifici utilizzati per gestire le connessioni e i tipi di connessione che specificano il modo in cui i dati si spostano su tali connessioni. Ci sono due tipi di connessione disponibili in tutti i protocolli CIP: Esplicito e implicito. Le connessioni a messaggi espliciti sono orientate a messaggi / risposte e vengono utilizzate per accedere in modo asincrono ai dati in un dispositivo. Le connessioni implicite dei messaggi (messaggi I/O) vengono utilizzate per il controllo. Gli input scorrono ciclicamente da una destinazione CIP a un originatore di messaggi CIP. Le uscite scorrono ciclicamente dall’originatore del messaggio CIP a un dispositivo di destinazione CIP. I messaggi espliciti, utilizzati per trasferire dati non di controllo, utilizzano una connessione TCP mentre i messaggi impliciti, utilizzati per trasferire input e output, utilizzano una connessione UDP.
Physical, Transport, and Media Access definisce il modo in cui i byte di dati di un messaggio si spostano fisicamente da un dispositivo all’altro. CIP è completamente indipendente dal trasporto, Codifica, Accesso ai media e livelli fisici che vengono utilizzati per spostare i messaggi. In linea di principio, qualsiasi livello fisico (inclusa la seriale RS232) e qualsiasi trasporto (OPC UA) potrebbero essere utilizzati per implementare il collegamento di comunicazione tra due dispositivi CIP. Tuttavia, ogni implementazione CIP specifica uno specifico livello fisico, accesso ai supporti e livello di trasporto. DeviceNet utilizza CAN (Controller Area Networking). EtherNet / IP utilizza TCP / IP ed Ethernet. ControlNet utilizza un trasporto personalizzato, ControlNet specifico e l’accesso ai media.
La figura seguente presenta questi livelli in modo più dettagliato. DeviceNet, ControlNet, EtherNet / IP e CompoNet utilizzano tutti gli stessi livelli di applicazione CIP con diversi livelli di trasporto, accesso ai media e fisici. Qualsiasi altro livello fisico potrebbe anche essere utilizzato per inviare messaggi CIP.
Tipi di dispositivi CIP
Tra i professionisti della tecnologia CIP, esiste un modo non ufficiale per classificare i tipi di dispositivi CIP in base alla loro funzionalità complessiva:
Messaging Server-I dispositivi Messaging Server supportano solo operazioni di messaggistica esplicita. Questo tipo di dispositivo potrebbe essere utilizzato per spostare i dati ASCII che si verificano in modo intermittente in un’applicazione di codici a barre o RFID.
Server I/O-I dispositivi server I / O supportano operazioni sia esplicite che implicite. Questi dispositivi sono utilizzati in semplici applicazioni I / O come mux I/O, photoeyes e valvole. La maggior parte dei dispositivi DeviceNet ed EtherNet/IP rientrano in questa categoria.
Client di messaggistica-I dispositivi client di messaggistica supportano solo operazioni di messaggistica esplicita, ma possono sia avviare che rispondere a messaggi espliciti. Questo tipo di dispositivo potrebbe essere utilizzato per estrarre dati ASCII da applicazioni di codici a barre o RFID utilizzando messaggi espliciti.
Scanner I/O-I dispositivi scanner I / O includono tutto ciò che viene offerto nel server I/O, ma aggiungono le funzionalità per aprire le connessioni e avviare il trasferimento dei messaggi. Possono fungere sia da originatori dei dati di output che da target per i dispositivi che desiderano inviare loro i dati di output.
E questo è davvero tutto ciò che c’è in questa importante tecnologia. Questa è l’eleganza e la semplicità di CIP. Può essere spiegato in modo molto semplice, implementato facilmente e gestito in modo affidabile ed efficiente.
