DeviceNet现场总线
DeviceNet现场总线协议讲解
场总线的两种有代表性的定义。
(l)ISA SP50中对现场总线的定义。
现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备(即场地级设备)之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备(即车间级设备)之间的联系。
这里的现场设备指最底层的控制监测、执行和计算设备，包括传感器、控制器、智能阀门、微处理器和内存等各种类型的仪表产品。
(2)根据国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通讯网路。
现场总线的本质含义表现在以下6个方面：a)现场通讯网路：用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通讯网路。
b)现场设备互连：现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等，这些设备通过一对传输线互连，传输线可以使用双绞线、同轴电缆、光纤和电源线等，并可根据需要因地制宜地选择不同类型的传输介质。
c)互操作性：现场设备或现场仪表种类繁多，没有任何一家制造商可以提供一个工厂所需的全部现场设备，所以，互相连接不同制造商的产品是不可避免的。
用户不希望为选用不同的产品而在硬件或软件上花很大气力，而希望选用各制造商性能价格比最优的产品，并将其集成在一起，实现“即接即用；用户希望对不同品牌的现场设备统一组态，构成他所需要的控制回路。
这些就是现场总线设备互操作性的含义。
现场设备互连是基本的要求，只有实现互操作性，用户才能自由地集成FCS。
d)分散功能块：FCS废弃了DCS的输入／输出单元和控制站,把DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表，从而构成虚拟控制站。
例如，流量变送器不仅具有流量信号变换、补偿和累加输入模块，而且有PID控制和运算功能块。
调节阀的基本功能是信号驱动和执行，还内含输出特性补偿模块，也可以有PlD控制和运算模块，甚至有阀门特性自检验和自诊断功能。
由于功能块分散在多台现场仪表中，并可统一组态，供用户灵活选用各种功能块，构成所需的控制系统，实现彻底的分散控制。
DCS与现场总线综述 DeviceNet现场总线数据的分析
DCS与现场总线综述 DeviceNet现场总线数据的分析摘要：随着科技的进步、生产力的发展和信息时代的来临，社会对工业生产的需求变得日益迫切。
集散控制系统以其可靠、灵活、低成本、可适应性强等特点成为了工业控制领域占有主导地位的系统，已被广泛应用于化工、电力、石油、造纸等行业。
集散控制系统的发展经历了三个阶段，它是控制技术发展的一个里程碑。
现场总线自诞生以来一直受到国内外业界人士和企业的关注和重视，它为自动控制领域的变革带来了又一次飞跃。
现场总线所遵循的国际统一协议标准使得它在集散控制系统的基础之上发挥了强大的功能。
关键词： DCS；现场总线；DeviceNet现场总线数据；前言：DeviceNet是基于协议研制开发的现场总线。
由于采用了许多新技术及独特设计，如生产者／消费者的网络通信模式和非破坏性逐位仲裁技术等，与一般的通信总线相比，DeviceNet具有突出的可靠性、实时性和灵活性，特别适用于制造业、工业控制和电力系统等应用。
尤其是DeviceNet协议的开放性为研究DeviceNet协议和开发DeviceNet节点产品提供了条件。
然而目前对协议的研究还一直停留在理论层面，缺少相应的实验辅助手段，节点产品的开发也缺乏有力支持。
一、现场总线优势(1)微处理器的多种运算和故障诊断功能丰富了现场仪表的功能，提高了测量精度和传输过程中的抗干扰能力：(2)将原来由各种I／O单元和控制器来完成的功能交由每个现场仪表来完成，从而形成真正的分布式控制系统，实现控制风险的分散化。
(3)现场总线的数字通信功能使每个现场仪表通过底层现场总线网络将自身运行状况的诊断信息向上传递给控制系统的上层，同时还可以接受上层数字控制系统向其发送的信息，仪表可以和数字控制系统直接进行数字信号的传送，增加信息流通能力，提高信息的准确性，给系统的日常维护带来了方便。
(4)由于现场总线式现场仪表是按照国际统一的标准设计制造，它的通信协议一致公开，各个不同厂家的设备之间可实现信息交换，从而使用户在系统设计时可以选用最适于自己要求的产品来构建系统，提高了灵活性。
DeviceNet现场总线在半导体设备中应用探讨
DeviceNet现场总线在半导体设备中应用探讨通过对Devicenet总线的结构，驱动程序及性能方面的介绍，提出了Devicenet 总线在半导体设备中的应用。
Devicenet总线不仅具有开放、高效、低价、抗干扰能力强、测量及控制精度高等特点，而且成本也比较低。
标签：Devicenet；半导体；主站；从站0 引言DeviceNet现场总线是Rockwell公司提出的一种现场总线,具有开放、高效、低价、抗干扰能力强、测量及控制精度高等特点,特别适合应用于技术含量较高的半导体镀膜设备中。
半导体设备的控制系统要求信息传输速度快，精度高，从而对网络的要求也比较高。
DeviceNet作为基于现场总线技术的工业标准开放网络,为简单的底层工业装置和高层如计算机、PLC等设备之间提供连接。
DeviceNet现场总线按照通信协议,参与设计开发主站硬件平台,并在该平台上独立设计开发底层CAN驱动、主站DeviceNet应用层协议及DeviceNet网络管理与数据采集平台。
本文主要研究DeviceNet总线在半导体镀膜设备中的设计及应用。
通过CAN 总线、单片机和高性能的控制器进行数据传输与控制，使该总线能够更加稳定,能更好更灵活地地应用于半导体设备中。
1 半导体设备中DeviceNet网络的基本结构DeviceNet现场总线体系属于设备级的总线协议,在协议的分层结构中,只包括ISO/OSI 7层模型结构中的3层,即物理层、数据链路层和应用层。
同时DeviceNet也是一种低成本的通信连接，可连接半导体设备中的IO模块、MFC 质量流量计、阀组、滑轨、温控器、射频、节流阀等。
DeviceNet网络构成主要包括主站（PLC或插卡式工控机）、设备从站、连接器，其结构如图1所示。
1.1 通信方式该系统中主要采用轮询通信方式。
轮询通信方式DeviceNet支持I/O数据触发方式中最常见的一种，轮询命令和响应报文可以在主站和它的轮询从站之间传送任意数量的I/O数据。
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一致性测试
DeviceNet设备的制造商可透过一致性测试，宣告其产品和DevicNet规范相容。ODVA在全球有三个独立的测 试实验室，制造商可将其产品送交进行认证。
厂商在进行一致性测试前，需向ODVA进行注册供应商，索取供应商ID，再购买DeviceNet规范及一致性测试 的软件及对应的硬件界面卡。厂商可以自行测试其DeviceNet产品，在自行测试完成后提交ODVA的测试实验室再 作验证。若验证未通过，厂商需再进行修改及测试，直到通过测试实验室的独立验证为止。
devicenet
一种3 一致性测试
02 架构
DeviceNet是一种用在自动化技术的现场总线标准，由美国的Allen-Bradley公司在1994年开发。 DeviceNet使用控制器局域络（CAN）为其底层的通讯协定，其应用层有针对不同设备所定义的行规（profile）。 主要的应用包括资讯交换、安全设备及大型控制系统。在美国的市场占有率较高。
历史
DeviceNet通讯协定是由美国的Allen-Bradley公司（后来被罗克韦尔自动化公司合并）所开发，以Bosch公 司开发的控制器局域络（CAN）为其通讯协定的基础。DeviceNet移植了来自ControlNet（另一个由AllenBradley公司开发的通讯协定）的技术，再配合控制器局域络的使用，因此其成本较传统以RS-485为基础的通讯 协定要低，但又可以有较好的强健性。
Devicenet现场总线的一些普及知识
典型的半双工RS－485结构如图2所示，半双工485芯片除电源外有两个操纵端和DE，TTL（CMOS）数据接收端RO和发送端DI，和一对RS－485信号端A和B（A，B对应差分信号＋、－端）。
当且DE＝0时，485芯片处于数据接收状态，现在信号通过传输线差分信号抵达A端和B端，经转换后变成TTL（CMOS）信号抵达RO端；当=1且DE=1时，485芯片处于数据发送状态，使TTL（CMOS）信号经驱动器平稳后变成差分信号送A端和B端；当且DE＝0时，R和D全数关闭处于高阻状态；当＝0且DE＝1时，R和D同时打开，这对半双工接口是不许诺的。发送时，当DI＝1时，内部驱动电路使A线的电压比B线高（发送逻辑1）；当DI＝0时，内部驱动电路使A线的电压比B线低（发送逻辑0）。接收时，若是A线电压高于B线至少200 mV，那么接收电路使RO
2．4对接口失效的爱惜
2．4．1对开路失效的爱惜
正常情形下，在规定的电缆长度（1200 m）接收有效信号A，B两头电压差的绝对值不小于200mV，接收数据准确无误。当A，B电压在±200 mV中间时，接收器输出状态不确信，即所谓的“失效”。由于串行异步通信接口（UART）以一个前导“0”触发一次接收动作，因此接收器的不定态就会使UART错误地接收数据，这是系统所不许诺的。为解决失效问题，当总线空闲或开路时都有可能显现两线电压差低于200 mV的情形，因此，必需采取必然方法幸免接收器处于不定态。
Devicenet现场总线
• （2） 网络上可以容纳多达64个节点地址，每个节点支持的I/O数量没有限
制； • （3） 网络拓扑结构灵活； • （4） 节点设备可通过网络统一配电（信号线和电源线都包含在干线中）， 亦可配置为自行供电； • （5） 高电流能力（可高达16安培）； • （6） 网络速度可选125kbps、250kbps和500kbps； • （7） 具有误接线保护功能；
一、现场总线的定义
现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装 置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。它是一种工业数据总 线，是自动化领域中底层数据通信网络。 简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通 开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双 向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、 执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制 系统之间的信息传递问题。
数据通信有两种:①远程I/O通信，该通信方式无需编写通信程序，就可自 动实现网络中主单元CPU与从单元之间的数据传送，各主从单元地址分配可 由系统自动默认或用户设置方式确定。②信息通信，它是通过在用户程序 中使用Send/Recv或Fins指令来完成PLC之间、OMRON PLC与其他公司主从单
的控制和通信。CompoBuslD根据现场需要由若干PLC主功人单元、DC24V电
源、适配器、终端电阻、配 置器(用于DeviceNet的组态和配置的软件)以 及总线上挂接的其他公司的产品构成。该系统的特点是:
（1）开放性的多厂家网络。因为CompoBuslD遵循DeviceNet现场总线标准， 不同厂家网络产品可以方便地接人同一网络，在同一控制系统中进行互操 作，而且不同厂家性能类似的设备可以实现互替换，简化了系统集成，网 络布线简单、安装费用低、维护简便。
DeviceNet-Modbus现场总线协议模块开发
DeviceNet-Modbus现场总线协议模块开发现场总线是工业自动化领域中常用的通信方式，它能够实现控制系统中各个设备之间的数据交换和通信。
DeviceNet和Modbus是两种常见的现场总线协议，它们在不同的工业场景中具有广泛的应用。
本文将介绍DeviceNet-Modbus现场总线协议模块的开发过程和关键技术。
DeviceNet是由Rockwell Automation公司推出的一种现场总线协议，它主要用于工业自动化领域中的设备连接和通信。
DeviceNet采用了主从式的通信方式，其中主站负责控制和管理整个网络，从站负责执行主站的指令并返回数据。
DeviceNet使用CAN（Controller Area Network）总线作为物理介质，支持多种数据传输速率，从而满足不同场景下的通信需求。
Modbus是一种通用的现场总线协议，它广泛应用于工业自动化和过程控制领域。
Modbus协议简单易懂、易于实现，可以在不同的硬件平台和操作系统上运行。
Modbus采用了主从式的通信方式，主站负责发送指令和接收数据，从站负责执行指令并返回数据。
Modbus可以通过不同的物理介质进行通信，如串口、以太网等。
DeviceNet和Modbus在不同的工业场景中具有广泛的应用，但它们的通信方式和协议规范有一定的差异。
为了实现DeviceNet和Modbus之间的互联互通，需要开发一个支持两种协议的现场总线协议模块。
该模块需要实现DeviceNet和Modbus协议的解析和封装功能，使得设备可以通过DeviceNet总线与Modbus设备进行通信。
在开发DeviceNet-Modbus现场总线协议模块时，需要考虑以下几个关键技术：1. 协议解析与封装：模块需要能够解析DeviceNet和Modbus 协议的数据帧，并根据协议规范封装成对应的数据帧进行传输。
2. 主从站功能：模块需要具备主站和从站的功能，能够作为主站向从站发送指令并接收返回的数据，也能够作为从站执行主站的指令并返回数据。
devicenet现场总线
• 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。
多主或主/从通信方式；采用CAN的物理和数据链路层规约。
三、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。
二、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。
现场总线技术 第5章 DeviceNet 现场总线技术及其应用 教学课件
2020/7/2
14
卷1：
DeviceNet通信协议和应用（第7层—应用层）。 CAN以及它在DeviceNet中的应用（第2层—数
据链路层）
DeviceNet物理层和介质（第1层—物理层）
卷2：
为实现同类产品之间的互操作性和可互换性进 行设备描述
2020/7/2
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除第7层（应用层）外，DeviceNet规范还对一部分第1 层（收发器）以及第0层（传输介质）进行了规定，这 就为DeviceNet节点的物理连接提供了标准。协议对连 接器、电缆类型、电缆长度以及基于通信的显示、操 作元素及其相应的封装形式等等都进行了规定。
现场总线技术及其应用
第5讲
胡青松
2020/7/2
1
2、DeviceNet简介
DeviceNet是二十世纪九十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， 它是一种低成本的通信总线。
它既可以连接底端工业设备，又可连接像变频器、操作 员终端这样的复杂设备。
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、变频驱动器、面板显示器和操作 员接口等）连接到网络，从而消除了昂贵的硬接线成本。 （见图）
2020/7/2
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5.3.3.物理层信号
采用CAN的物理层信号 逻辑电平的物理状态
隐性—逻辑0—电位差0V 显性—逻辑1—电位差2.5V
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5.4DeviceNet的数据链路层
➢ 数据链路层是完成两个相连的机器数据链路层 进行可靠、有效通信的方法。
➢ 数据链路层，负责从网络层向物理层发送数据 帧（存放数据的有组织的逻辑结构）。在接收 端，将来自物理层的比特流打包为数据帧。
DeviceNt现场总线协议解
厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通讯，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。
现场总线就是在这种实际需求的驱动下应运产生的。
它作为过程自动化、制造自动化、楼宇、交通等领域现场智能设备之间的互连通信网络，沟通了生产过程现场控制设备之间及其与更高控制管理层网络之间的联系，为彻底打破自动化系统的信息孤岛创造了条件。
由于标准实质上并未统一，所以对现场总线的定义也是各有各的定义。
下面给出的是现场总线的两种有代表性的定义。
(l) ISA SP50中对现场总线的定义。
现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备(即场地级设备)之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备(即车间级设备)之间的联系。
这里的现场设备指最底层的控制监测、执行和计算设备，包括传感器、控制器、智能阀门、微处理器和内存等各种类型的仪表产品。
(2)根据国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通讯网路。
现场总线的本质含义表现在以下6个方面：a)现场通讯网路：用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通讯网路。
b)现场设备互连：现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等，这些设备通过一对传输线互连，传输线可以使用双绞线、同轴电缆、光纤和电源线等，并可根据需要因地制宜地选择不同类型的传输介质。
c)互操作性：现场设备或现场仪表种类繁多，没有任何一家制造商可以提供一个工厂所需的全部现场设备，所以，互相连接不同制造商的产品是不可避免的。
用户不希望为选用不同的产品而在硬件或软件上花很大气力，而希望选用各制造商性能价格比最优的产品，并将其集成在一起，实现“即接即用；用户希望对不同品牌的现场设备统一组态，构成他所需要的控制回路。
这些就是现场总线设备互操作性的含义。
现场设备互连是基本的要求，只有实现互操作性，用户才能自由地集成FCS。
DeviceNet总线的现场应用及分析
DeviceNet总线的现场应用及分析0 引言计算机控制技术迅速发展，特别是现场总线已经渗透到自动控制的各个领域，现场总线必将成为自动控制领域主要的发展方向之一。
作为一种国际化通用的标准，广泛应用于汽车制造、冶金、化工、石油、电力纺织等领域。
1 DeviceNet总线简介Devienet现场总线是由罗克韦尔自动化公司推出的一种开放、低价、可靠、高效的设备层工业控制网络。
它是安装在生产过程区域中现场设备与自动控制系统之间的一种串行、数字式、多点、双向通讯的数据链路，沟通了生产过程领域的现场级设备之间以及更高层次自动控制领域的车间级设备之间的联系。
现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互联通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点，在汽车涂装车间广泛使用。
2 现场使用郑州海马汽车生产基地涂装车间广泛采用Devienet现场总线，来实现对生产过程的控制，尤其是涂装车间的滑撬输送系统。
此控制系统的自动化程度高、现场检测信号多、逻辑关系复杂，各区域工艺设备和滚床输送线上有大量的联锁、互锁信号。
根据滑撬输送系统的工艺设计要求，此系统分为7个区域，每个区域通过2条DeviceNet现场总线构建整个系统的控制网络，连接生产现场的IP67分布式I/O模块、1734从站和所有的变频传动装置等，使得滑撬输送线控制稳定可靠，在控制性能方面具有极强的实时响应性和灵活性，易于维护和扩展。
输送线电控系统采用ControlLogix5000型PLC控制器，控制器通过以太网网络连接到中央控制室进行工位监控，而PLC控制器与现场设备之间的连接则全部通过DeviceNet网络来实现。
每台PLC控制器上配置了2个DeviceNet网络接口模块（1756-DNB），从而将整个控制系统分成14条DeviceNet网络，连接着生产现场不同的工艺段，将各区域的TURCK IP67分布式I/O模块和1734从站以及控制设备电机的SEW变频器、Mitsubishi FR―A700柜装变频器等连接到网络上，实现了对现场各区域的滚床、积放链、电动移行机、滑撬升降机等机械输送设备的精确控制。
devicenet接线标准
devicenet接线标准
DeviceNet是一种低成本的通讯总线链接，具有开放现场网络标准，规范和协议都是开放的。
它使用五芯线缆，拨开线缆，可以看到五中标准颜色线缆：红色，黑色，蓝色，白色。
DeviceNet协议是以TCP/IP协议为基础的开放架构的现场总线标准，其中包括网络层的设备连接、传感器连接及电缆组件连接。
DeviceNet总线连接器中包含：粗缆连接器、细缆连接器、T型分支接头、多接口分线盒等。
DeviceNet具有多种拓扑结构，如T型、菊花链型等，而且其通讯距离相对带宽比较低，一般在500米以内。
同时，它还具有多电源的冗余供电功能，可以通过网络中间的按钮实现组态。
DeviceNet现场总线概述
DeviceNet现场总线概述DeviceNet 现场总线是世界一流的自动化控制和信息解决方案供应商——美国罗克韦尔自动化（Rockwell Automation）公司推出的最优秀的工业控制网络技术——NetLinx 的底层网络。
DeviceNet 具有开放、低价、可靠、高效的优点，特别适合于高实时性要求的工业现场的底层控制。
设备网（DeviceNet）是由Allen-Bradley 公司设计的一种基于CAN 技术的低成本、高性能的现场总线网络。
它采用现场总线技术将诸如可编程控制器、传感器、光电开关、操作员终端、电动机、轴承座、变频器和软启动器等现场智能设备连接起来，是分布式控制系统减少现场I/O 接口和布线数量，将控制功能下载到现场设各的理想解决方案。
设备网目前由致力于支持设各网产品和设备网规范的非盈利性组织ODVA 进一步开发。
除了ODVA 以外，Rock－well、GE、ABB、Hitachi 和Omron 等跨国集团也致力于DeviceNet 的推广。
DeviceNet 进入我国虽然比较晚，但因其突出的优点而受到了我国有关部门和单位的高度重视。
2002 年1O 月8 日，DeviceNet 被批准为中国国家标准GB/T18858，3－2002，并于2003 年4 月1 日开始实施，从而进一步推动了DeviceNet 现场总线技术在我国的推广与应用。
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。
最大接点数64 个。
波特率125kb/s、250kb/s、500kb/s。
通信距离可。
devicenet通讯线标准规格
devicenet通讯线标准规格DeviceNet通讯线是一种用于工业自动化领域的现场总线网络。
它是以CAN（Controller Area Network）总线为基础的一种通信协议，由美国罗斯先进系统公司（Rockwell Automation）开发。
DeviceNet通讯线具有高效、可靠、实时性强以及易于安装和维护等特点，因此被广泛应用在各种工业自动化设备的控制和通信中。
一、DeviceNet通讯线的标准规格DeviceNet通讯线的标准规格主要包括物理接口、传输速率、电气特性和连接器等方面。
下面将一步一步详细回答有关这些规格的问题，以帮助读者了解DeviceNet通讯线的标准规格。
1. 物理接口：DeviceNet通讯线采用RJ-45接口，即常见的网络电缆的接口。
这种接口方便使用者安装和连接通讯线，同时也保证了连接的稳定性和可靠性。
2. 传输速率：DeviceNet通讯线的传输速率通常为125kbps，这种速率足以满足大多数工业自动化设备的通信需求。
不过，DeviceNet也支持更高的传输速率，比如500kbps和2Mbps，但这些速率一般用于需要更高传输速度的特殊应用。
3. 电气特性：DeviceNet通讯线采用双绞线作为传输介质，其中包括两对绞线。
这种设计可以有效减小信号干扰，并提高通信的可靠性。
每一对绞线中，一根线称为CAN_H（高）线，另一根线称为CAN_L （低）线。
两对绞线分别用于发送数据和接收数据。
另外，DeviceNet通讯线还要求最大长度不超过500米，同时需要在每个节点间加入终端电阻来保证信号的正确传输。
4. 连接器：DeviceNet通讯线的连接器采用了具有防水和防尘特性的Micro-style连接器。
这种连接器能够确保连接的牢固性和稳定性，并且适用于各种工业环境中的使用。
连接器的类型包括直插式连接器和转接盒式连接器，用户可以根据实际需求选择适合的连接器类型。
总结：DeviceNet通讯线是一种用于工业自动化设备控制和通信的现场总线网络。
Devicenet总线技术综述
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Device nt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DeviceNe t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。
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。
２Devicenet总线的特点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现场总线
辑上的关系,在物理上并不实际存在.
❖
在DeviceNet中,每个连接由11位的连接标识符<CID,
Connection ID>来标识,该11位的连接标识符包括媒体访
问控制标志符<MAC ID>、报文标识符<Message ID>和
CAN标识符区
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❖
DeviceNet介质访问单元包括收发器、连接器、误接线保护电
路、调压器和可选的光隔离器.
DeviceNet节点
p / CAN
光电隔离器(可选)
调压
收发器
MWP
连接器
屏蔽
信号线
电源线
6.3.3 物理层信号
❖
DeviceNet的物理层信号规范完全相同.CAN规范定义了两种
互补的逻辑电平：显性<Dominant>和隐性<Recessive>,且同
❖
物理信号及MAC使用CAN；
基于连接概念的协议,要与设备交
换信息须先与它连接；
典型的请求/响应方式,适用于两个
设备间多用途的点对点报文传递；
I/O数据的高效传输；
为长度大于8字节的报文提供分段
❖
❖
❖
❖
DeviceNet的主要技术特点
网络大小
最多64个节点，每个节点可支持无限多的I/O
网络长度
端—端网络距离随网络传输速度而变化
帧；
DeviceNet使用标准数据帧而不使用远程帧,出
错帧和超载帧由CAN控制芯片控制,
DeviceNet规范中捕捉定义.
由于采用生产者/消费者通信模式, DeviceNet总
DeviceNet现场总线在汽车焊装生产线的应用
DeviceNet现场总线在汽车焊装生产线的应用1 引言随着plc 技术的发展和大量智能设备的涌现，机架式的集中控制和总线模式的离散式控制系统成为实时现场控制系统两大模式。
而总线模式的离散式控制系统凭借其配置灵活、工作稳定、线路简单等特点得到越来越广泛的应用。
devicenet 现场总线是欧姆龙工业控制网络技术——netlinx 的底层网络，具有开放、低价、可靠、高效的优点，特别适合于高实时性要求的工业现场底层控制，得到广泛应用。
2 应用优势与传统的控制系统相比较，devicenet 现场总线具有以下优势：利用信息技术及数字信号通信技术，有效提高了系统的测量和控制精度；应用网络技术数据传输可靠、信息响应快速、抗干扰能力增强；具有自动诊断、故障显示功能；更好地满足控制系统信息集成的要求；总线节点具有良好的防护等级，可以直接安装于工业现场；系统设计调试更加灵活方便、控制性能大幅度提高；系统综合成本大幅度减少。
3 应用方案简介以omron 公司的自动化产品基于devicenet 总线在我公司某车型生产线焊装夹具中的改善实例，对devicenet 总线的网络组态和调试过程做一下介绍。
3.1 改善的原因和需要达到的目的该生产线是一条以往复杆为主要传输工具的白车身手动焊接主线，是几年前的设计产品，采用是传统的plc 集中控制(一个主机架和两个扩展机架)，对主线所有的夹具实现手动和自动运行。
所有的数字量i/o 点均从plc 柜内接线，导线用量大、布线复杂、故障率高，给现场维护带来了诸多不便，严重影响生产。
特别是二号工位上的左右侧围，夹具气缸非常多，i/o 线路比较庞大，不但给反复运动的坦克链带来很大的负荷，而且大量的线路因为这样频繁的往复运动很容易造成线路的损坏，给故障的处理带来不便，甚至影响生产。
在分析、比较了各种不同的控制方案后，我们决定采用以devicenet 为底层网络的现场总线控制系统从根本上去解。
DeviceNet现场总线
连接标识符（CID） 由报文标识符 （Message ID）和介质访问控制标识符（简称 Media Access Identifier，简称MAC ID）组成。
6.4 DeviceNet连接
2. 重复MAC ID检测报文 DeviceNet协议预留了组2报文ID7作为重复
MAC ID检测的连接ID。
6.4 DeviceNet连接
二、建立连接 1. 显示信息连接
显示信息连接是点对点连接，组3报文ID6 和5作为未连接显示请求和响应报文的连接ID。 （1）建立显示信息连接请求报文
6.1 DeviceNet概述
三、DeviceNet的通信模式 1. 点对点模式 v 含有源/目的地址信息； v 基于连接，采用请求/响应方式； v 通信效率低，用于非实时数据传输； v 报文格式
6.1 DeviceNet概述
2. 生产者/消费者模式 v 信息报文不再专属于特定的源节点或目的节点 ，
6.2 DeviceNet通信模型
DeviceNet用连接标识符将优先级不同的报 文分为4组。
6.2 DeviceNet通信模型
2. DeviceNet的报文 （1）I/O报文 v I/O报文适用于实时数据传输； v 采用高优先级连接ID； v 生产者/消费者通信模式； v I/O报文数据帧中的数据场不包含任何与协议相 关的位，仅仅是实时的I/O数据。
触器、通用离散I/O、通用模拟I/O、HMI、接近 开关、限位开关、软启动器、位置控制器、流量 计等 ； v 实现不同制造商生产的设备的互换性和互操作 性； v 对设备在网络上交换的I/O数据的说明； v 提供可配置参数的定义和访问这些参数的公共接 口。
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6.4 DeviceNet连接
客户机 服务器
重复MAC ID检测 通过 在线
不通过
离线
重复MAC ID检测 通过 在线
不通过
离线
未连接显示请求/响应报文
建立显示信息连接
建立显示信息连接
显示报文进行各种配置
建立I/O连接
通过I/O连接进行I/O数据交换
建立I/O连接
6.4 DeviceNet连接
一、重复MAC ID检测 1. 重复MAC ID检测过程
6.1 DeviceNet概述
（8）支持基于连接的点对点通信模式有利于节 点之间的可靠通信； （9）支持生产者/消费者通信模式有利于提高通 信效率、实现同步；
（10）提供多种标准工业对象；
（11）支持位选通、轮询、状态改变（状态改变） /周期等多种I/O数据触发方式； （12）具有重复MAC ID检测机制，满足节点主 动上网要求。
DeviceNet节点支持CAN故障诊断，此外，若节 点不符合DeviceNet规范则转为脱离总线状态 。
6.2 DeviceNet通信模型
三、DeviceNet的应用层
1. DeviceNet的连接和报文组
DeviceNet 是基于“连接”的网络，网络上 的任意两个节点在开始通信之前必须事先建立连 接，这种连接是逻辑上的关系，并不是物理上实 际存在的。 连 接 标 识 符 （ CID ） 由 报 文 标 识 符 （ Message ID ）和介质访问控制标识符（简称 Media Access Identifier，简称MAC ID）组成。
工业控制网络
主讲教师： 王振力
第6章 DeviceNet现场总线
6.1 DeviceNet概述 6.2 DeviceNet通信模型
6.3 DeviceNet设备描述
6.4 DeviceNet连接
6.5 预定义主从连接实例
6.6 台达DeviceNet设备简介 6.7 台达DeviceNet系统组态
实现不同制造商生产的设备的互换性和互操作 性；
对设备在网络上交换的I/O数据的说明； 提供可配置参数的定义和访问这些参数的公共接 口。
6.3 DeviceNet设备描述
一、DeviceNet设备的对象模型
采用了面向对象的现代通信技术理念 ；
提供了组成和实现其产品功能的属性、服务和行 为； DeviceNet对象建模；
6.2 DeviceNet通信模型
DeviceNet用连接标识符将优先级不同的报 文分为4组。
6.2 DeviceNet通信模型
2. DeviceNet的报文
（1）I/O报文
I/O报文适用于实时数据传输；
采用高优先级连接ID；
生产者/消费者通信模式；
I/O报文数据帧中的数据场不包含任何与协议相 关的位，仅仅是实时的I/O数据。
6.1 DeviceNet概述
三、DeviceNet的通信模式
1. 点对点模式
含有源/目的地址信息；
基于连接，采用请求/响应方式；
通信效率低，用于非实时数据传输； 报文格式
6.1 DeviceNet概述
2. 生产者/消费者模式
信息报文不再专属于特定的源节点或目的节点 ， 一个报文可以被多个节点接收 ；
6.2 DeviceNet通信模型
2. 媒体访问单元规范
6.2 DeviceNet通信模型
（1）收发器
符合DeviceNet规范（ISO11898）的收发器， 如PCA82C250。 （2）误接线保护与稳压器
6.2 DeviceNet通信模型
（3）光电隔离器 DeviceNet网络要求单点接地，为了实现电 源之外节点的V-和地之间没有电流通过，任何节 点都要求在物理接口处实现对地隔离。
预定义主从连接的使用过程： 建立显示信息连接实例；
建立I/O连接实例；
建立的I/O连接是未激活的，必须通过显示信息 连接设置I/O连接的Expected-Packet-Rate属性值 来激活； 关闭某个连接。
6.3 DeviceNet设备描述
三、 DeviceNet设备组态的数据源 依据DeviceNet设备组态的数据源，可以通过网 络进行设备组态 ； 打印的数据表格、电子数据文档（EDS）、参 数对象和参数对象存根 ； 电子数据文档（EDS）是比较常用的组态数据 源，对设备的组态可以用支持EDS的组态工具 实现。
6.3 DeviceNet设备描述
DeviceNet对象编址
6.3 DeviceNet设备描述
DeviceNet设备的对象模型
6.3 DeviceNet设备描述
二、 DeviceNet设备的对象描述 1．标识对象（01H）
供应商ID、设备类型、产品代码等。
2．信息路由器对象（02H）
向节点内其他对象传送显示信息报文。
6.2 DeviceNet通信模型
二、DeviceNet的数据链路层 DeviceNet的数据链路层遵循CAN总线规范 ；
DeviceNet使用数据帧，不使用远程帧 ；
DeviceNet只使用标准帧，其中CAN的11位标识 符在DeviceNet中被称为“连接ID” （CID） ； DeviceNet将CAN总线11位标识符（CID）分成 了4个单独的报文组 ；
6.4 DeviceNet连接
四、预定义主从连接的工作过程 1. 主从关系的确定
（1）客户机发送建立显示信息连接请求报文 ；
（2）服务器（仅限组2设备 ）未响应；
（3）客户机通过组2未连接显示请求报文向仅限 组2设备分配预定义主从连接组；
（4）服务器（仅限组2设备 ）发送响应成功报 文。
6.4 DeviceNet连接
6.2 DeviceNet通信模型
（3）连接器 DeviceNet连接器分为封闭式连接器和开放 式连接器。
6.2 DeviceNet通信模型
（4）电源分接头 通过电源分接头将电源连接到DeviceNet干
线。
电源分接头中包含熔丝或断路器，以防止 总线过电流而损坏电缆和连接器。电源分接头可 加在干线的任何一点，可以实现多电源的冗余供 电。 （5）接地 为防止接地回路，DeviceNet网络必须一点 接地。
6.1 DeviceNet概述
一、 DeviceNet简介 1994年由AB公司提出的现场总线技术。
1995年DeviceNet协议由ODVA协会管理。
2000年成为国际标准ICE62026-3。
DeviceNet也被列为欧洲标准EN50325
2002年DeviceNet被批准为中国国家标准 GB/T18858.2-2002。 DeviceNet是亚洲和美洲主流的设备网标准，广 泛应用于工业现场。
3．DeviceNet对象（03H） 节点地址、MAC ID、通信速率等 。 4．组合对象（04H） 组合多个应用对象的属性 。
6.3 DeviceNet设备描述
5．连接对象（05H） 显示报文连接和I/O报文连接。
6．参数对象（06H）
设备的配置参数 。
7．应用对象
描述特定行为和功能的一组对象 。
在建立的显示信息连上传送数据
6.4 DeviceNet连接
（2）关闭显示信息连接请求报文和响应报文
6.4 DeviceNet连接
出错响应报文
6.4 DeviceNet连接
关闭显示信息连接的过程
6.4 DeviceNet连接
2. I/O连接 I/O连接可以是点对点的连接，也可以是多 点的连接。 I/O连接的动态建立，功能灵活，实现复 杂。 采用预定义主从连接中I/O连接的建立， 典 型功能，实现简单。
6.1 DeviceNet概述
RA/AB 95.04.12 OMRON 95.04.12 Delta Electronics
上海埃通电气股份有限公司 Phoenix Contact 95.04.13 （上海 ·浦东） 03.04.17 ABB 95.06.19 Shanghai Aton Electric Hitachi 95.07.13 Samsung Electronics 96.06.03 太阳电缆 （广东 ·东莞） Toshiba 02.04.06 05.01.14 Yokogawa Electric 02.11.26 Taiyo Electric Wire & Cable Schneider Electric 03.04.17 Co. Ltd.
多个消费者节点从单个生产者节点那里同时获得 相同的数据 ； 无连接，通信效率高，用于实时数据传输； 报文格式
6.2 DeviceNet通信模型
物理层和数据链路层采用了CAN总线规范，增 加了有关传输介质的规范 ；
应用层定义了传输数据的语法和语义，是 DeviceNet协议的核心技术。
（1）通过检测
未接收到重复MAC ID检测响应报文。
（2）未通过检测
接收到重复MAC ID检测响应报文。 （3）在线后应答 发送重复MAC ID检测响应报文。
6.4 DeviceNet连接
2. 重复MAC ID检测报文 DeviceNet协议预留了组2报文ID7作为重复 MAC ID检测的连接ID。
基本步骤：建立显示信息连接、创建I/O连 接对象、配置I/O连接实例。
6.4 DeviceNet连接
3. 离线连接 客户机可以采用离线连接来恢复处于通信故 障状态的节点。 基本步骤： 客户机请求离线节点控制权； 取得离线节点控制权后发送离线故障请求报文； 离线故障节点发送离线故障响应报文。 注意：拥有离线节点控制权的客户机收到离线节点 控制权请求报文要及时响应。
6.4 DeviceNet连接
二、建立连接 1. 显示信息连接