通用工业协议(Common industrial protocol)是一个协议簇,被广泛地应用在工业设备中。CIP位于OSI七层协议模型的上三层,即应用层、表示层、回话层。也有人认为OSI的七层模型分得太细,把这上三层统一叫做应用层。总之,CIP是一个相当上层的协议,不包含传输层及以下的细节。有四种工业总线在其上层使用了CIP,分别是EtherNet/IP、DeviceNet、ControlNet、CompoNet。我见过最多的是前面两种,后面两个从来没见过。

CIP协议从1995年就诞生了,市场上用得也不少,按理说相关设备应该坑比较少才是。有很多厂商都声称自己的产品支持EtherNet/IP 或者DeviceNet,并通过了ODVA的认证。但是如果任意选中两个不同厂商的产品,想把它们顺利地连起来让它们使用CIP进行正常通信可不是一件容易的事情,甚至是不可能的事情。物理上的连接很简单。以EtherNet/IP为例,EtherNet/IP从物理层到传输层全部和以太网一样,应用层采用CIP。以太网的互连性非常好,我们在日常使用中,几乎遇不到两台电脑不能通过网线互连的情况。任意两台EtherNet/IP设备之间的以太网连接也很容易,基本上直接用网线连上就行了,少数情况下需要使用交叉线。CIP应用层面上的互连性就悲惨了。

如果把CIP应用与网页应用进行类比,CIP协议规定的范围包含了HTTP和HTML。CIP也有类似于HTTP中的Web 服务器和浏览器的东西,分别是Adaptor 和Scaner,字面翻译是适配器和扫描器。适配器一般是各种传感器和执行机构,比如温度传感器、电机或者驱动器。扫描器一般是PLC控制器或者DCS系统。两个PLC也可以通过CIP进行通信。与HTTP在使用URL网址就可以打开网页不同的是,CIP中的通信更复杂,需要工程师进行配置。所有支持CIP的Adaptor都有对应的EDS文件来描述该设备支持的服务、参数和通信对象。Scaner 厂商会提供专用工具软件读取或者导入Adaptor的EDS文件,并配置EDS里描述的参数。不同厂商的工具对EDS的支持程度相差很大,功能最强大的是AB的Studio 5000。很多Adaptor 厂商提供的EDS文件只在Studio 5000 上可以正常导入并使用,换了其他厂商的工具就不行。ODVA 提供的编写EDS的工具EZ-EDS 功能也比较弱小,很多错误是检查不出来的。而在实际的项目中经常需要手动修改设备厂商提供的EDS文件,才能正常导入使用。修改EDS文件需要对CIP规范和设备本身的特性都有相当深入了解的工程师才能胜任。

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