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Devicenet是90年代中期发展起来的一种基于CAN(Controller Area Network)技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络,最初由美国Rockwell公司开发应用。
Devicenet现已成为国际标准IEC62026-3《低压开关设备和控制设备控制器设备接口》,并已被列为欧洲标准,也是实际上的亚洲和美洲的设备网标准。2002年10月DeviceNet被批准为中国国家标准GB/T18858.3-2002,并于20003.4.1起实施。
目前,Devicenet技术属于"开放DeviceNet厂商协会"ODVA组织所有及推广。ODVA在世界范围拥有300多家著名自动化设备厂商的会员(如Rockwell、ABB、Omron等)。我国的ODVA组织由上海电器科学研究所牵头成立,目前正积极推广该技术。
Devicenet现场总线简介
Devicenet是一种低成本的通讯总线。它将工业设备(如:限位开关,光电传感器,阀组,马达启动器,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,从而消除了昂贵的
硬接线成本。直接互连性改善了设备间的通讯,并同时提供了相当重要的设备级诊断功能,这是通过硬接线I/O接口很难实现的。
Devicenet是一种简单的网络解决方案,它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。DeviceNet不仅仅使设备之间以一根电缆互相连接和通讯,更重要的是它给系统所带来的设备级的诊断功能。该功能在传统的I/O上是很难实现的。
Devicenet是一个开放的网络标准。规范和协议都是开放的,供货商将设备连接到系统时,无需为硬件,软件或授权付费。任何对DeviceNet技术感兴趣的组织或个人都可以从开放式DeciceNet供货商协会(ODVA)获得DeviceNet规范,并可以加入ODVA,参加对DeviceNet规范进行增补的技术工作组。
Devicenet的许多特性沿袭于CAN,CAN总线是一种设计良好的通信总线,它主要用于实时传输控制数据。DeviceNet的主要特点是:短帧传输,每帧的最大数据为8个字节;无破坏性的逐位仲裁技术;网络最多可连接64个节点;数据传输波特率为125kb/s、250kb/s、500kb/s;点对点、多主或主/从通信方式;采用CAN的物理和数据链路层规约。
Devicenet带来的好处:
1、提高设计的弹性
·通过提供网络数据流的能力来提供无限制的IO端口
·提供互操作性和即插即用能力
2、改善的过程数据管理
·提供对等(Peer-to-Peer)或主/从(Master/Slave)管理
·作为一个快速响应处理元的结果,提高了吞吐量和可重复性
-包含在位置刻度和预先事件及报警通知中的隐含诊断信息
-在诊断中可延长定期检修的间隔周期
3、降低安装成本
- 简化配线,避免了潜在的错误点,减少了所需的文件,减少劳动力资源并节省了安装空间
Devicenet现场总线协议
Devicenet协议是一个简单、廉价而且高效的协议,适用于最低层的现场总线,例如:过程传感器、执行器、阀组、电动机起动器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器、操作员接口和其他控制单元的网络。可通过DeviceNet连接的设备包括从简单的挡光板到复杂的真空泵各种半导体产品。DeviceNet也是一种串行通信链接,可以减少昂贵的硬接线。DeviceNet所提供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设备级诊断功能,这是通过硬接线I/O接口很难实现的。除了提供ISO模型的第7层(应用层)定义之外,DeviceNet规范还定义了部分第1层(物理收发器)和第0层(传输介质)。图为DeviceNet在ISO模型中的相关层。对DeviceNet节点的物理连接也作了清楚的规定。连接器、电缆类型和电缆长度,以及与通信相关的指示器、开关、相关的室内铭牌都作了详细规定。
Devicenet网络最大可以操作64个节点,可用的通讯波特率分别为125kbps、250kbps和500kbps三种。设备可由DeviceNet总线供电(最大总电流8A)或使用独立电源供电。 DeviceNet网络电缆传送网络通讯信号,并可以给网络设备供电。宽范围的应用导致规定了不同规格的电缆:粗电缆、细电缆和扁平电缆,以能够适用于工业环境。
Devicenet设备的物理接口可在系统运行时连接到网络或从网络断开,并具有极性反接保护功能。可通过同一个网络,在处理数据交换的同时对DeviceNet设备进行配置和参数设置,这样使复杂系统的试运行和维护变得比较简单;而且现在有许多的高效工具供系统集成者使用,开发变得容易。
Devicenet使用"生产者-消费者"通讯模型以及CAN协议的基本原理。DeviceNet发送节点生产网络上的数据,而DeviceNet接收节点则消费网络上的数据;两个或多个设备之间的通信总是符合基于连接的通讯模式。
Devicenet网络最大可以操作64个节点,可用的通讯波特率分别为125kbps、250kbps和500kbps三种。设备可由DeviceNet总线供电(最大总电流8A)或使用独立电源供电。 DeviceNet网络电缆传送网络通讯信号,并可以给网络设备供电。宽范围的应用导致规定了不同规格的电缆:粗电缆、细电缆和扁平电缆,以能够适用于工业环境。
Devicenet设备的物理接口可在系统运行时连接到网络或从网络断开,并具有极性反接保护功能。可通过同一个网络,在处理数据交换的同时对DeviceNet设备进行配置和参数设置,这样使复杂系统的试运行和维护变得比较简单;而且现在有许多的高效工具供系统集成者使用,开发变得容易。
Devicenet使用"生产者-
消费者"通讯模型以及CAN协议的基本原理。DeviceNet发送节点生产网络上的数据,而DeviceNet接收节点则消费网络上的数据;两个或多个设备之间的通信总是符合基于连接的通讯模式。
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