DeviceNet网络结构

广州周立功单片机发展有限公司 TEL 020-38730977 FAX 38730925 http://www.zlgmcu.com - 1 - DeviceNet网络结构 *基于现场总线的基于现场总线的基于现场总线的基于现场总线的 开放的自动化系统底层结构开放的自动化系统底层结构开放的自动化系统底层结构开放的自动化系统底层结构 近年来发展起来的现场总线技术 以其灵活的控制方式 信息共享和低成本等特点 被广泛的用于复 杂的控制系统中 构成多层的 开放的自动化系统结构 一个开放的自动化系统 需要开放的分层的控制 和信息处理平台 其中以 PC 机及运行在其上的软件和构成的信息处理层和以现场设备及控制器互连 形成的控制层是不可缺少的 基于 DeviceNet 现场总线 罗克韦尔公司提出了三层网络结构 罗克韦尔三层网络由 DeviceNet(设备 层) ControlNet(控制和自动网) EtherNet(信息层)组成 传统的可编程控制器(PLC)与现场设备连接是点对点的结构 PLC 有众多的设备接口 分别与单一设 备连接 工作时 循环扫描采样设备的运行状态 参数 再由 PLC处理器按预定程序处理 所形成的控制 指令从各接口向相应设备送出 实现设备编程控制 显然 这种点对点通信需要大量的通信线 这对于工业现场的设备正常运行和维护带来了很大压力 同时 由于通信端口多 PLC 处理器需要循环对各端口数据进行读取 数据格式转换任务重 而且 这样 的系统在增删被控设备时操作复杂 PLC的内部程序需作大量修改 系统可扩充性差 不易维护 在现代的控制系统中 现场设备多被设计成内置智能的 即智能的现场设备 它不仅要完成本地的控 制任务 监控 报告 诊断等 还要通过网络与其它控制设备及 PLC进行对等通信 因而 随着工业控制 系统的复杂化 以现场总线方式取代原有点对点方式将成为新的发展方向 在现场总线方式结构中 用户只需用电缆串行地连接底层设备及 PLC 大大地节省了费用 安装也方 便 特别是对等通信允许数据和状态信息在设备间进行交换 增加了灵活性 提高了传输效率 目前 实际应用的现场总线中通信协议有 40多种 其中 DeviceNet是在北美和亚洲使用较多的 *DeviceNet及其特点及其特点及其特点及其特点 DeviceNet是在 1994年由美国的 Allen Bredly公司开发的 是基于 CANBUS的一种现场总线 实现低 成本高性能的工业设备的网络互连 DeviceNet具有多种特点 1.DeviceNet基于 CANBUS技术 用于 PLC与现场设备之间的通信网络 它可连接开关 变频调速设 备 固态过载保护装置 条形码阅读器 I/O和人机界面等 传输速率为 125 500kbps 2.DeviceNet 使用的通信模式是 消息产生者(Producer)和消息使用者(Consumer) 传统的通信在消息 传送上采用的技术式指定数据源和目标地址 DeviceNet使用的模型更为有效 它可使控制数据同时到达控 制的每一个单元 可以更有效地利用网络的频带宽度 消息产生者一次发送的数据可被多个消息使用者使 用 从而更有效的传送数据 3.DeviceNet 使用的通信协议为 11 位示符 即所有的 I/O 消息都有自己的 11 位标识符 ID 标识符 ID分成四个消息组 各有不同用途 ID中同时提供了多重优先权 工作时 总线上的设备监听网络上消息 当设备辨识出正确的标识符后 将接受该消息 4.DeviceNet上的每一个设备可以随时连接或断开 而不会影响其他设备的正常运行 真正的开放性使 系统扩充和改型非常方便 5.利用 Device manager软件可以灵活地对 DeviceNet进行管理和试运行 所有设备只使用一台 PC机进 行调校和排错 DeviceNet manager提供图形方式的现场设备列表 可对每一个设备进行调试 6.所有设备可通过 DeviceNet 自我识别 操作者可方便的读到设备附带资源块中的其他信息 得到排 错帮助 缩短停车和调试时间 另据世界著名的市场调查公司 VDC于 1999年 3月 12日发布的“工业分布式远程 I/O的全球市场和用 户需求”研究报告称 在分布式控制系统应用 CAN总线(DeviceNet)的市场份额占世界第二位 到 2003年仍 将占第三位