DeviceNet总线技术综述
日期：2006-4-16 15:41:32 来源：本文摘自《PLC&FA》
点击： 作者：未知
点击： 作者：未知
点击【 大 中 小 】放大字体.
DeviceNet现场总线由于产生和发展的时间较晚，因此它采用了更为先进的通信概念和技术，相对于其他现场总线，具有较大的领先性，突出的高可靠性、实时性和灵活性。DeviceNet是一个开放式的协议，目前有包括Rockwell等300多家自动化设备厂商的产品支持这种协议，DeviceNet在欧美和日本的现场总线市场占有很大的份额，在控制领域得到了广泛的应用。DeviceNet进入中国时间不长，但是在中国已有许多应用。据Rockwell Automation市场部提供的数据，上海通用汽车有一条DevicetNet的生产线，另外，生产可口可乐的上海申美饮料公司也部分采用了DeviceNet技术。
DeviceＮet是一种低成本的通信连接。它将工业设备(如:限位开关、光电传感器、阀组、电动机、起动器、过程传感器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口)连接到网络，从而免去了昂贵的硬接线。ＤeviceＮet是一种简单的网络解决方案，在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。Device Ｎet的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的备级诊断功能，这是通过硬接线Ｉ/Ｏ接口很难实现的。DeviceＮet是一个开放式网络标准。规范和协议都是开放的，厂商将设备连接到系统时，无需购买硬件、软件或许可权。
简单地说，DeviceＮet可以归纳出以下一些技术特点:
(1) 最大64个节点;
(2) 125kbps～500kbps通讯速率;
(3) 点对点，多主或主/从通信;
(4) 可带电更换网络节点，在线修改网络配置;
(5) 采用ＣＡＮ物理层和数据链路层规约，使用ＣＡＮ规约芯片，得到国际上主要芯片制造商的支持;
(6) 支持选通、轮询、循环、状态变化和应用触发的数据传送;
(7) 低成本、高可靠性的数据网络;
(8) 既适合于连接底端工业设备，又能连接像变频器、操作终端这样的复杂设备;
(9) 采用无损位仲裁机制实现按优先级发送信息;
(10) 具有通讯错误分级检测机制、通讯故障的自动判别和恢复功能。
3 DeviceNet总线技术介绍
3.1 DeviceNet的物理层和物理媒体
DeviceNet物理层协议规范定义了DeviceNet的总线拓扑结构及网络元件，具体包括系统接地、粗缆和细缆混合结构、网络端接地和电源分配。DeviceNet所采用的典型拓扑结构是干线－分支方式，如图1所示。
线缆包括:粗缆(多用作干线)和细缆(多用于分支线)。总线的线缆包括24V直流电源线和信号线两组双绞线以及信号屏蔽线。在设备连接方式上，可灵活选用开放式和密封式的连接器。网络采取分布式供电方式，支持冗余结构。总线支持有源和无源设备，对于有源设备提供专门设计的带有光隔离的收发器。
3.2 DeviceNet与CAN
DeviceNet总线协议是在CAN总线的基础上建立起来的。DeviceNet的数据链路层完全遵循CAN规范的定义，并通过CAN控制器芯片实现。CAN定义了四种帧格式，分别为数据帧、远程帧、出错帧和超载帧，在DeviceNet上传输数据采用的是数据帧格式，远程帧格式在DeviceNet中没有被使用，超载帧和出错帧则被用于意外情况的处理。数据帧格式如图2所示:
1 引言WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
DeviceNet是90年代中期发展起来的一种基于CAN总线技术的符合全球工业标准的开放型通信网络。它最早由Allen-Bradley公司支持Devicent公司设计，并已于2000年6月15日正式成为IEC62026国际标准(有关低压开关设备与控制设备、控制器与电气设备接口)之一。在2002年12月1日发行的国家标准化管理委员会通报中，公布了DeviceNet现场总线已于2002年10月8日被批准为国家标准，并于2003年4月1日正式开始实施。DeviceNet成为国家标准，为国内开发、生产、销售、应用DeviceNet现场总线技术的研制单位、生产企业、贸易和用户提供了技术桥梁。
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
DeviceNet现场总线由于产生和发展的时间较晚，因此它采用了更为先进的通信概念和技术，相对于其他现场总线，具有较大的领先性，突出的高可靠性、实时性和灵活性。DeviceNet是一个开放式的协议，目前有包括Rockwell等300多家自动化设备厂商的产品支持这种协议，DeviceNet在欧美和日本的现场总线市场占有很大的份额，在控制领域得到了广泛的应用。DeviceNet进入中国时间不长，但是在中国已有许多应用。据Rockwell Automation市场部提供的数据，上海通用汽车有一条DevicetNet的生产线，另外，生产可口可乐的上海申美饮料公司也部分采用了DeviceNet技术。
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
2 DeviceNet总线的特点
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
DeviceＮet是一种低成本的通信连接。它将工业设备(如:限位开关、光电传感器、阀组、电动机、起动器、过程传感器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口)连接到网络，从而免去了昂贵的硬接线。ＤeviceＮet是一种简单的网络解决方案，在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。Device Ｎet的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的备级诊断功能，这是通过硬接线Ｉ/Ｏ接口很难实现的。DeviceＮet是一个开放式网络标准。规范和协议都是开放的，厂商将设备连接到系统时，无需购买硬件、软件或许可权。
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
简单地说，DeviceＮet可以归纳出以下一些技术特点:
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
(1) 最大64个节点;
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
(2) 125kbps～500kbps通讯速率;
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
(3) 点对点，多主或主/从通信;
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
(4) 可带电更换网络节点，在线修改网络配置;
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
(5) 采用ＣＡＮ物理层和数据链路层规约，使用ＣＡＮ规约芯片，得到国际上主要芯片制造商的支持;
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
(6) 支持选通、轮询、循环、状态变化和应用触发的数据传送;
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
(7) 低成本、高可靠性的数据网络;
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
(8) 既适合于连接底端工业设备，又能连接像变频器、操作终端这样的复杂设备;
plcjs.技.术_网
(9) 采用无损位仲裁机制实现按优先级发送信息;
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
(10) 具有通讯错误分级检测机制、通讯故障的自动判别和恢复功能。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
3 DeviceNet总线技术介绍
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
3.1 DeviceNet的物理层和物理媒体
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
DeviceNet物理层协议规范定义了DeviceNet的总线拓扑结构及网络元件，具体包括系统接地、粗缆和细缆混合结构、网络端接地和电源分配。DeviceNet所采用的典型拓扑结构是干线－分支方式，如图1所示。
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
图1 DeviceNet现场总线拓扑结构
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
线缆包括:粗缆(多用作干线)和细缆(多用于分支线)。总线的线缆包括24V直流电源线和信号线两组双绞线以及信号屏蔽线。在设备连接方式上，可灵活选用开放式和密封式的连接器。网络采取分布式供电方式，支持冗余结构。总线支持有源和无源设备，对于有源设备提供专门设计的带有光隔离的收发器。
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
3.2 DeviceNet与CAN
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
DeviceNet总线协议是在CAN总线的基础上建立起来的。DeviceNet的数据链路层完全遵循CAN规范的定义，并通过CAN控制器芯片实现。CAN定义了四种帧格式，分别为数据帧、远程帧、出错帧和超载帧，在DeviceNet上传输数据采用的是数据帧格式，远程帧格式在DeviceNet中没有被使用，超载帧和出错帧则被用于意外情况的处理。数据帧格式如图2所示:
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
评论内容
载入中...
载入中...
P
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
·最新招聘信息
·最新求职信息
·推荐产品
·推荐厂商
·栏目热门排行
·站内热门排行