DEVICENET現(xiàn)場總線簡介及優(yōu)點
Devicenet現(xiàn)已成為國際標準IEC62026-3《低壓開關設備和控制設備控制器設備接口》,并已被列為歐洲標準,也是實際上的亞洲和美洲的設備網(wǎng)標準。2002年10月DeviceNet被批準為中國國家標準GB/T18858.3-2002,并于2003.4.1起實施。目前,Devicenet技術屬于"開放DeviceNet廠商協(xié)會"ODVA組織所有及推廣。ODVA在世界范圍擁有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。
Devicenet現(xiàn)場總線簡介
Devicenet是一種低成本的通訊總線。它將工業(yè)設備(如:限位開關,光電傳感器,閥組,馬達啟動器,過程傳感器,條形碼讀取器,變頻驅動器,面板顯示器和操作員接口)連接到網(wǎng)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訊,并同時提供了相當重要的設備級診斷功能,這是通過硬接線I/O接口很難實現(xiàn)的。
Devicenet是一種簡單的網(wǎng)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,減少了配線和安裝工業(yè)自動化設備的成本和時間。DeviceNet不僅僅使設備之間以一根電纜互相連接和通訊,更重要的是它給系統(tǒng)所帶來的設備級的診斷功能。該功能在傳統(tǒng)的I/O上是很難實現(xiàn)的。
Devicenet是一個開放的網(wǎng)絡標準。規(guī)范和協(xié)議都是開放的,供貨商將設備連接到系統(tǒng)時,無需為硬件,軟件或授權付費。任何對DeviceNet技術感興趣的組織或個人都可以從開放式DeciceNet供貨商協(xié)會(ODVA)獲得DeviceNet規(guī)范,并可以加入ODVA,參加對DeviceNet規(guī)范進行增補的技術工作組。
Devicenet的許多特性沿襲于CAN,CAN總線是一種設計良好的通信總線,它主要用于實時傳輸控制數(shù)據(jù)。DeviceNet的主要特點是:短幀傳輸,每幀的最大數(shù)據(jù)為8個字節(jié);無破壞性的逐位仲裁技術;網(wǎng)絡最多可連接64個節(jié)點;數(shù)據(jù)傳輸波特率為128kb/s、256kb/s、512kb/s;點對點、多主或主/從通信方式;采用CAN的物理和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約。
Devicenet帶來的好處:
提高設計的彈性
·通過提供網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流的能力來提供無限制的IO端口
·提供互操作性和即插即用能力
改善的過程數(shù)據(jù)管理
·提供對等(Peer-to-Peer)或主/從(Master/Slave)管理
·作為一個快速響應處理元的結果,提高了吞吐量和可重復性
-包含在位置刻度和預先事件及報警通知中的隱含診斷信息
-在診斷中可延長定期檢修的間隔周期
降低安裝成本
- 簡化配線,避免了潛在的錯誤點,減少了所需的文件,減少勞動力資源并節(jié)省了安裝空間
Devicenet現(xiàn)場總線協(xié)議
Devicenet協(xié)議是一個簡單、廉價而且高效的協(xié)議,適用于最低層的現(xiàn)場總線,例如:過程傳感器、執(zhí)行器、閥組、電動機起動器、條形碼讀取器、變頻驅動器、面板顯示器、操作員接口和其他控制單元的網(wǎng)絡??赏ㄟ^DeviceNet連接的設備包括從簡單的擋光板到復雜的真空泵各種半導體產品。DeviceNet也是一種串行通信鏈接,可以減少昂貴的硬接線。DeviceNet所提供的直接互連性不僅改善了設備間的通信,而且同時提供了相當重要的設備級診斷功能,這是通過硬接線I/O接口很難實現(xiàn)的。除了提供ISO模型的第7層(應用層)定義之外,DeviceNet規(guī)范還定義了部分第1層(物理收發(fā)器)和第0層(傳輸介質)。圖為DeviceNet在ISO模型中的相關層。對DeviceNet節(jié)點的物理連接也作了清楚的規(guī)定。連接器、電纜類型和電纜長度,以及與通信相關的指示器、開關、相關的室內銘牌都作了詳細規(guī)定。
Devicenet網(wǎng)絡最大可以操作64個節(jié)點,可用的通訊波特率分別為125kbps、250kbps和500kbps三種。設備可由DeviceNet總線供電(最大總電流8A)或使用獨立電源供電。 DeviceNet網(wǎng)絡電纜傳送網(wǎng)絡通訊信號,并可以給網(wǎng)絡設備供電。寬范圍的應用導致規(guī)定了不同規(guī)格的電纜:粗電纜、細電纜和扁平電纜,以能夠適用于工業(yè)環(huán)境。
Devicenet設備的物理接口可在系統(tǒng)運行時連接到網(wǎng)絡或從網(wǎng)絡斷開,并具有極性反接保護功能??赏ㄟ^同一個網(wǎng)絡,在處理數(shù)據(jù)交換的同時對DeviceNet設備進行配置和參數(shù)設置,這樣使復雜系統(tǒng)的試運行和維護變得比較簡單;而且現(xiàn)在有許多的高效工具供系統(tǒng)集成者使用,開發(fā)變得容易。
Devicenet使用"生產者-消費者"通訊模型以及CAN協(xié)議的基本原理。DeviceNet發(fā)送節(jié)點生產網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù),而DeviceNet接收節(jié)點則消費網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù);兩個或多個設備之間的通信總是符合基于連接的通訊模式。
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