自學工業控制網絡之路1.5-典型的現場總線介紹DeviceNet

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自學工業控制網絡之路1.5-典型的現場總線介紹DeviceNet

2002年10月DeviceNet被批准爲中國國家標準GB/T18858.3-2002，並於2003.4.1起實施。
目前，Devicenet技術屬於"開放DeviceNet廠商協會"ODVA組織全部及推廣。ODVA在世界範圍擁有300多家著名自動化設備廠商的會員（如Rockwell、ABB、Omron等）。我國的ODVA組織由上海電器科學研究所牽頭成立，目前正積極推廣該技術。

關於DeviceNet，後面詳細介紹。

1.DeviceNet現場總線介紹

Devicenet是一種低成本的通信總線。它將工業設備（如：限位開關，光電傳感器，閥組，馬達啓動器，過程傳感器，條形碼讀取器，變頻驅動器，面板顯示器和操做員接口）鏈接到網絡，從而消除了昂貴的硬接線成本。直接互連性改善了設備間的通信，並同時提供了至關重要的設備級診斷功能，這是經過硬接線I/O接口很難實現的。

Devicenet是一種簡單的網絡解決方案，它在提供多供貨商同類部件間的可互換性的同時，減小了配線和安裝工業自動化設備的成本和時間。DeviceNet不單單使設備之間以一根電纜互相鏈接和通信，更重要的是它給系統所帶來的設備級的診斷功能。該功能在傳統的I/O上是很難實現的。

Devicenet是一個開放的網絡標準。規範和協議都是開放的，供貨商將設備鏈接到系統時，無需爲硬件，軟件或受權付費。任何對DeviceNet技術感興趣的組織或我的均可以從開放式DeciceNet供貨商協會（ODVA）得到DeviceNet規範，並能夠加入ODVA，參加對DeviceNet規範進行增補的技術工做組。

Devicenet的許多特性沿襲於CAN，CAN總線是一種設計良好的通訊總線，它主要用於實時傳輸控制數據。DeviceNet的主要特色是：短幀傳輸，每幀的最大數據爲8個字節；無破壞性的逐位仲裁技術；網絡最多可鏈接64個節點；數據傳輸波特率爲125kb/s、250kb/s、500kb/s；點對點、多主或主/從通訊方式；採用CAN的物理和數據鏈路層規約。

2.DeviceNet現場總線技術特色

(1) 最大64個節點; 　　

(2) 125kbps～500kbps通信速率; 　　

(3) 點對點，多主或主/從通訊; 　　

(4) 可帶電更換網絡節點，在線修改網絡配置; 　　

(5) 採用ＣＡＮ物理層和數據鏈路層規約，使用ＣＡＮ規約芯片，獲得國際上主要芯片製造商的支持; 　　

(6) 支持選通、輪詢、循環、狀態變化和應用觸發的數據傳送; 　　

(7) 低成本、高可靠性的數據網絡; 　　

(8) 既適合於鏈接底端工業設備，又能鏈接像變頻器、操做終端這樣的複雜設備; 　　

(9) 採用無損位仲裁機制實現按優先級發送信息; 　　

(10) 具備通信錯誤分級檢測機制、通信故障的自動判別和恢復功能。

3.DeviceNet現場總線體系結構

 （1）Devicenet的物理層和物理媒體
  Devicenet物理層協議規範定義了DeviceNet的總線拓撲結構及網絡元件，具體包括系統接地、粗纜和細纜混合結構、網絡端接地和電源分配。

 （2）Devicenet的數據鏈路層

  Devicenet總線協議是在CAN總線的基礎上創建起來的。DeviceNet的數據鏈路層徹底遵循CAN規範的定義，並經過CAN控制器芯片實現。CAN定義了四種幀格式，分別爲數據幀、遠程幀、出錯幀和超載幀，在DeviceNet上傳輸數據採用的是數據      幀格式，遠程幀格式在DeviceNet中沒有被使用，超載幀和出錯幀則被用於意外狀況的處理。

 （3）應用層CIP

  規範定義了傳輸數據的語法和語義。