通讯接口标准

通讯网络

1.简介

有2种通讯网络，分别是DeviceNet和工业以太网

以下是几种通讯网络的应用案例

●DeviceNet

◇主要的远程输入/输出通讯网络

◇PLC到现场输入/输出模块的连接

◇PLC到变频器的连接

◇机器人到现场输入/输出模块和工艺设备(焊接控制器、打胶机)的连接

◇PLC与人机界面的连接

◇PLC与线边工具（加注，扭矩控制器）的连接

●工业以太网

◇PLC与人机界面的连接

◇PLC与上层系统的连接

◇PLC与机器人系统的连接

◇PLC与线边工具（加注，扭矩控制器）的连接

●对于车间现场使用的PLC处理器，HMI，机器人，网关模块等智能设备而言，都应该提供串口通讯标准接口用于设备初始设置端口或备用设置端口，这样可以保证系统在出现通讯故障的时候，以串口通讯的方式实现对处理器的配置和编程。从而满足现场工程师对设备的基本设置或通讯功能。在某些特定的情况下，也可以选用基于串口通讯协议的多设备通讯方式

2.DeviceNet

2.1.概况

●DeviceNet应作为主要的远程输入/输出通讯网络来使用

●当设备设计具备安全PLC时，DeviceNet也可以用于在同一媒介基础上的DeviceNet-Safe。

DeviceNet-Safe在DeviceNet上使用CIP Safety(控制和信息协议)，包含了信息到达时间保证和数据重新核对的功能。安全输入/输出接口和标准输入/输出接口可能共享同一网络。但是，在以下的分章节里说明了共享DeviceNet的其它限制条件。

●DeviceNet各方面的内容应符合开放DeviceNet供应商协会（ODV A）准则和规范，Rockwell DeviceNet媒介设计和安装指导书(Pub. DNET-UM072C-EN-P)和其他所选供应商推荐的接线方法

●应高度关注每个网络段的中继电缆/分支电缆长度和耗电量

●JMC的控制/项目工程师应在DeviceNet建设开始前对每个DeviceNet系统的耗电量和电缆长度作出批准

2.2. DeviceNet扫描器

Rockwell Allen-Bradley DeviceNet扫描器应该用于远程输入/输出接口的通讯。例外情况：机器人自带DeviceNet通讯扫描器作用于机械臂端装置（如阀门、开关），和一些工艺设备（如打胶控制机器）。

2.3.DeviceNet波特率

●非安全PLC架构（安全输入/输出接口）

◇非安全PLC应用的波特率典型设置是125千波特每秒. 优点是网络长度更长而分支电缆长度更短。但是，如果如果某个项目采用DeviceNet-Safe而只有少部分的设备利用非安全网络，根据 DeviceNet Safe网络的要求，将波特率同样设置为250千波特每秒要非常谨慎。例外情况：机器人机械臂端和相关的工艺设备的DeviceNet通讯网络的波特率应设置为500千波特每秒

◇最长通讯扫描时间应为50毫秒

●安全PLC架构（安全输入/输出接口）

◇DeviceNet-Safe波特率的设置取决于系统安全网络响应时间的要求。对于操作工操作防护点（如：装配工位的操作工光栅），要求进行快速的安全响应以满足阻止危险动作的时间。对于车间的其它区域（如：通过一道门进入夹层中的输送系统），如果危害远离操作防护点，可以允许较长的危险阻止时间

◇DeviceNet-Safe波特率应设置为250千波特每秒

◇例外情况：机器人机械臂端和工艺设备的DeviceNet通讯网络的波特率应设置为500千波特每秒

2.4.DeviceNet Node节点要求

●非GuardLogix PLC架构

◇建议每个扫描器的节点数不超过20个（即使DeviceNet网络架构里允许有64个节点）。将节点数限制在20个可以尽可能地减小网络分支电缆总长度超过最大限制的可能性，并使网络保持在可管理的规模以便于维护和故障消除

◇装置类型和通讯字节数的要求也将决定网络的节点数。一个简单的输入/输出装置可能只要求2字节的通讯，而条形码读取器可能要求20字节的通讯

◇如果要求增加节点，增加1个DeviceNet扫描器模块。对于节点数超过20个的扫描器模块，要求获得JMC控制/项目工程师的批准

●安全PLC架构

◇最大节点数：20 （波特率：250千波特每秒）。不计算扫描器

◇Maximum safety nodes = 10 (at 250k baud). 最大安全节点数：10 （波特率：250千波特每秒）

◇装置类型和通讯字节数的要求也将决定网络的节点数

◇每个PLC的最大安全节点数：50

◇应使用下表为各个装置设定节点数：

节点地址设备描述

0 DeviceNet Scanner通讯模块

1－10 保留（可参考用于COS状态切换设备）

11－20 机器人（与PLC通讯，不包括其自身外围设备）

21－30 运动控制设备（伺服驱动器，特殊机器人）

31－60 其他设备（IO，变频器，软启动器，焊机控制器等）

61，62 PC维修站（如现场存在）

63 保留（用于某些工厂默认设置DeviceNet设备）

◇在DeviceNet中继器的每个终端都应配置1个121欧姆，1/4瓦的端接电阻器

2.5.DeviceNet电缆要求

●使用JMC“认证配件清单”里批准的DeviceNet中继电缆，分支电缆，以及相关的T和连接器

●中继电缆应采用“粗”缆。例外情况：高挠曲运用应采用“细”缆或等同于“粗”缆的认证过的高挠曲电缆。如果“细”缆用在中继器的高挠曲运用上，中继器末端的电流不能超过“细”缆额定电流（3安培）

●应使用DeviceNet模制电缆。例外情况应获得JMC负责的控制/项目工程师的批准。

●接进/出控制箱应使用DeviceNet专用插座。控制箱的NEMA/IP外壳防护等级不应妥协●控制箱上插座间要留有合适的空间以方便DeviceNet电缆的连接和断开

●应避免对电缆进行不必要的拉紧和严重弯曲。注意：弯曲弧度不能少于电缆直径的10倍●应在主控制面板上提供给每个网络连接一个诊断监视器而不会使网络中断的方法。可能是在主控制面板上设置诊断监视器专用插座或是附近T形分支的未启用的接口，这个接口上覆盖着防护盖帽

●注意：直接连接到主控制面板插座上的T形分支是不能接受的。过去的做法已经证明中继电缆的应力使之成为一个常见的失效点

2.6.DeviceNet Cable Layout DeviceNet电缆布置

●中继拓扑结构：

中继拓扑结构可能包括连接到设备的直接分线、T形分支的单一支线，或使用接头盒实现1个T形分支下的多节点连接。节点也有可能在1条分线上呈菊花链连接。但是，将支线总长度限制在6米内是很重要的