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。
基于DeviceNet的现场总线设备互操作性研究
基于DeviceNet的现场总线设备互操作性研究一、现场总线技术概述现场总线技术是一种应用于工业自动化领域的通信技术，它允许不同的设备通过一个共享的通信网络进行数据交换和控制。
这种技术的发展极大地提高了工业自动化系统的灵活性和效率。
现场总线技术的核心在于其能够实现设备间的互操作性，即不同制造商生产的设备能够在同一网络中无缝协作。
1.1 现场总线技术的核心特性现场总线技术的核心特性包括实时性、可靠性、分布式控制和互操作性。
实时性保证了控制系统能够快速响应外部变化；可靠性确保了系统在各种环境下都能稳定运行；分布式控制允许系统在多个节点上进行数据处理和决策；互操作性则意味着不同设备和系统能够相互理解和协作。
1.2 现场总线技术的应用场景现场总线技术广泛应用于制造业、石油化工、电力系统、交通运输等多个领域。
在这些场景中，现场总线技术能够实现设备的远程监控、数据采集、故障诊断和过程控制等功能。
二、DeviceNet现场总线技术DeviceNet是一种基于控制局域网（CAN）的现场总线标准，由Allen-Bradley公司开发。
它专为工业环境设计，能够满足工业自动化对高可靠性和实时性的需求。
2.1 DeviceNet技术的特点DeviceNet技术具有以下特点：使用双绞线作为传输介质，具有很好的抗干扰能力；采用CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）机制，能够有效避免数据传输冲突；支持多种设备类型，包括传感器、执行器、控制器等。
2.2 DeviceNet网络结构DeviceNet网络通常由一个主节点和多个从节点组成。
主节点负责网络的管理和数据的调度，从节点则负责执行具体的任务。
网络中的每个节点都具有唯一的地址，以确保数据能够准确地传输到目标设备。
2.3 DeviceNet通信协议DeviceNet通信协议定义了数据包的格式和传输规则。
它包括物理层、数据链路层和应用层。
物理层负责信号的传输；数据链路层负责数据的封装和错误检测；应用层则定义了设备之间的通信协议和数据交换格式。
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。
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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现场总线协议讲解
DeviceNet 现场总线协议讲解Devicenet 简介: DeviceNet 是由美国 Rockwell 公司在 CAN 基础 上推出的一种低成本的通信链接， 是一种低端网络系统。
它将基 本工业设备连接到网络，从而避免了昂贵和繁琐的硬接线。
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量， 减少了配线和安装工业自动化设备的成 本和时间。
DeviceNet 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。
现场总线系统的结构和技术特点 1. 现场总线的历史和发展 现场总线是 20 世纪 80 年代中期在国际上发展起来的。
随着 微处理器与计算机功能的不断增强和价格的急剧下降， 计算机与 计算机网络系统得到迅速发展， 而处于生产过程底层的测控自动 化系统，采用一对一联机，用电压、电流的模拟信号进行测量控 制， 或采用自封闭式的集散系统， 难以实现设备之间以及系统与 外界之间的信息交换，使自动化系统成为“信息孤岛”。
要实现整 个企业的信息集成， 要实施综合自动化， 就必须设计出一种能在 工业现场环境运行的、性能可靠、造价低廉的通讯系统，形成工 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1 / 26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。
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
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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）
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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
2020/7/2
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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。
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
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。
工业控制网络(场总线)——DEVICENET信息协议
说明，
明。
当一个显式报文被接收时，此报文头中的MAC ID区即被 检验。若这些检测中的任一个失败，则此报文被废弃。
哈工大网络与电气智能化研究所
4.3.1.2 报文体
一个报文体包含一个服务区和服务特有 论据。
哈工大网络与电气智能化研究所
4.3.1.2 报文体
服务区内容： ➢服务代码 (Service Code) -此数值在服务区字节的 低7位中被说明。它表明发送服务的类型。 ➢R/R （ Request/Response ） - 服 务 区 中 的 最 高 位 。 它的值决定了一个报文是请求报文还是响应报文。
工业控制网络 （现场总线）
4.3. DeviceNet信息协议
本节阐述位于CAN数据场内部用于显式 报文和I/O报文的协议信息。主要内容包括： 4.3.1 显式信息 4.3.2 输入输出信息 4.3.3 分段/重组 4.3.4 重复MAC ID检测协议
哈工大网络与电气智能化研究所
4.3.1 显式信息
➢ R/R位（0）-表明这是一个请求报文。
➢
服务代码 接服务。
(4Bh)-标
识此
为一
个开
放显
式信
息连
哈工大网络与电气智能化研究所
4.3.1.4 UCMM服务
论据：
➢ 保留位-待被开发。这些位当前被接收器忽略， 并应被发送器设置为0。
➢ 请求报文体格式-此区被客户机用于随后在此连 接上发送的显式报文申请一个特定的报文体格 式。
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4.3.1.4 UCMM服务
这些服务是通过使用组3报文中定义的未连 接显式请求和响应的CAN标识符区而被访问 的。
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第7章 DeviceNet现场总线
第 7 章 DeviceNet现场总线
7.1.2 DeviceNet的特性
（9）大电流容量（每个电源最大容量可以达到16A） （10）可带电操作 （11）电源插头可以连接符合DeviceNet标准的不同制造商 的供电装置 （12）内置式过载保护 （13）总线供电：主干线中包括电源线及信号线 2．DeviceNet的通信特性 DeviceNet具有如下通信特性： （1）媒体访问控制及物理信号使用控制器局域网（CAN ） （2）有利于应用之间通信的面向连接的模式 （3）面向网络通信的典型的请求/响应
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第 7 章 DeviceNet现场总线
7.1.3 DeviceNet的通信模式
（3）适用于实时数据交换 标识符还提供了多级优先权，可以更高效地传送I/O数据。 当前广泛使用的现场总线中，采用生产者/消费者通信模式 的主要有FF、DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP等。
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第 7 章 DeviceNet现场总线
7.2.2 DeviceNet的数据链路层
DeviceNet的数据链路层遵循CAN协议规范，并通过CAN控制 器芯片实现。 DeviceNet的数据链路层分为媒体访问控制（MAC）子层和 逻辑链路控制（LLC）子层。MAC子层的功能主要是传送规 则，亦即控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和 故障界定。 LLC子层的主要功能是为数据传送和远程数据请求提供服务 ，确认由LLC子层接受的报文实际已被接受，并为恢复管理 和通知超载提供信息。
第 7 章 DeviceNet现场总线
DeviceNet是由AB（Allen-Bradly）公司于1994年3月在CAN 基础上推出的一种低成本现场总线。 AB公司现在已归属美国Rockwell公司。 目前有300多家自动化设备制造商的产品支持这种协议， 在日本和欧美的现场总线市场占有较大的市场份额。 1995年4月成立了ODVA（Open DeviceNet Vendor Association）协会，负责DeviceNet现场总线协议的管理和 推广工作，2000年成为IEC62026标准。 2002年10月8日DeviceNet现场总线成为我国的国家标准 GB/T18858.2-2002（《低压开关设备和控制设备控制器-设 备接口（CDI）第3部分：DeviceNet》），并于2003年4月1 日开始实施。
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第六章 DeviceNet现场总线
DeviceNet是一种基于CAN的通信技术，主要用于构建底层 控制网络，在车间及的现场设备(传感器、执行器等)和控制 设备(PLC、工控机)间建立连接，避免昂贵和繁琐的硬接线。
DeviceNet总线是全球使用最广泛的现场总线之一，在工厂自 动化领域有明显优势，能连接到变频器、机器人、PLC等各 类工控产品。它最初是由罗克韦尔自动化提出的，现在已广 泛应用于美国，并在欧洲、日本和中国市场有明显增长。
(6)参数对象：可设置参数的设备都要用到参数对象。参数对象带有
设备的配置参数，提供访问参数的接口。参数对象的属性可以包括数值、 量程、文本和相关信息。其对象标识符为0X0F。
(7)应用对象：应用对象泛指描述特定行为和功能的一组对象，例如
开关量输入输出对象、模拟量输入输出对象等。设备网上的节点若需实 现某种特定功能，至少需要建立一个应用对象。 DeviceNet对象库中有大 量的标准应用对象。
4. 5. 6.
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
波特率 125kb/s 250kb/s 距离 500m 250m
500kb/s
网络模型 数据包 总线拓扑结构 总线寻址 系统特性 0～8字节
100m
生产者/消费者模型
DeviceNet对象模型
6.5.3 设备通信流程
DeviceNet总线上设备(客户机或服务器)在上电初始化后，首 先需要进行重复MAC ID检测，如果重复MAC ID检测通过， 则设备当前状态为在线；如果重复MAC ID检测未通过，则 转至离线状态。进入离线状态后，设备使用未连接显示报文 管理与服务器建立显式连接，进行显式报文通信。设备可通 过显式连接建立I/O连接，也可通过与定义主/从连接建立I/O 连接，通过显式报文配置激活，通过I/O数据交换。
线性（干线/支线），总线供电 点对点（或一对多）；多主站和主从；轮询 或状态改变（基于事件） 支持设备的热插拔，无需网络断电
DeviceNet的通信模式
在现场总线领域常用的通信模式有两种：
(a) 源/目的模式
源节点地址 标识符
目的节点地址 数据
数据 校验
校验
(b) 生产者/消费者模式
1. 2. 1. 2. 3.
(4)组合对象： DeviceNet产品一般具有一个或多个可选
的组合对象。这些对象的主要任务就是将来自不同应用对象 的多个属性数据组合成一个能够随单个报文传送的属性。组 合对象的对象标识符为0X04。
(5)连接对象： DeviceNet产品一般至少包括两个连接对象。每个连
接对象代表DeviceNet网络上节点间虚拟连接的一个端点。它所具有的两 种连接类型分别称为显式报文连接和I/O 报文连接。I/O报文连接只包含 数据，所有有关如何处理数据的信息都包含在与该I/O报文相关的连接对 象中。连接对象的对象标识符为0X05。
6.3.2 介质访问单元
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 同时传送显性和隐性位时，总线结果值为显性。
(2)报文路由对象：报文路出对象用于向其他对象传送
显式报文。一般在DeviceNet网络中它不具有外部可视性。其 对象标识符为0X02。
(3)设备网对象： DeviceNet的产品一般都有一个设备网
对象。它包含下列属性：节点地址或MAC ID、波特率、总 线关闭、总线关闭计数器、单元选择和主机的MAC ID。设 备网对象的对象标识符为0X03。
1、重复MAC ID DeviceNet上的每个物理设备必须分配一个MAC ID。该过程 一般采用手动软硬件配置实现，在同一总线上将两个不同设 备配置为相同MAC ID的情况难以避免。如果同一总线上存 在两个MAC ID相同的节点，必然会有一个节点无法上线， 因此要求所有设备上电初始化后必须立即用自身的MAC ID 进行重复MAC ID检测。 2、显式连接 显式连接可通过未连接信息管理器(UCMM)建立，是典型的 点对点的请求-响应通信方式，只存在于两个设备之间的一 般的、多用途的通信途径。
1
1
1
1
1
1 1 -- -- -- --
7F0~7FF
无效标识符
源MAC ID (Source MAC ID)是发送节点的地址，组1和组3报文允许在 CAN标识区内指定源MAC ID。 目的MAC ID (Destination MAC ID)是接收节点的地址。组2报文允许在 CAN标识区内的MAC ID部分指定源或目的的MAC ID。 报文ID (Source MAC ID)用于标识节点的某个报文组中不同报文。每个 节点可以使用不同报文ID在一个报文组中建立多重连接。各个报文组的 报文ID位数不同，组1为4位(16个信道)，组2位3位(8个信道)，组4为6位 (64个信道)。
CAN标识符区
十六进制范围
标识符组 报文组1 报文组2 报文组3 报文组4
10 9
0 1 1 1 0
8
7
6
5 4 3
2
1
0
000~3FF 400~5FF 600~7BF 7C0~5EF
组1报文ID MAC ID
源MAC ID 组2报文ID 源MAC ID 组4报文ID
1 组4报文ID 1 1 1 1
1.传送与低端设备关联的面向控制的信息； 2.传送与被控系统间接关联的其他信息（如配置参
数）。
物理介质特性
主干线—分支线结构； 最多支持64个节点； 无需中断网络即可解除节点； 同时支持网络供电（传感器）及自供电（执行器）设 备； 使用密封式或开放式连接器； 接线错误保护； 数据波特率可选125、250、500kbps； 标准电模型
对象模型是DeviceNet在CAN技术上添加的特色技术。
DeviceNet的对象模型提供了组成和实现其产品功能的属性、 服务和行为，可以通过C++中的类直接实现。对象的具体 类型如下：
(1)标识对象： DeviceNet一般都有一个标识对象。它包
含供应商的ID、设备类型、产品代码、版本、状态、序列 号、产品名称、相关说明等的属性。标识对象的对象标识 符为0X01。
源/目（点对点）通信模式的缺点：
多个节点间同步动作困难； 浪费带宽，源节点必须多次发送给不同节点。
生产者/消费者模式的特点：
一个生产者，多个消费者； 数据更新在多个节点同时发生； 提供多级优先，适用于实时I/O数据交换。
6.2 DeviceNet通信参考模型
DeviceNet的通信参考模型分为3层：物理层、 数据链路层和应用层。
在Rockwell提出的三层网络结构中，DeviceNet处于 最底层，即设备层。
工业控制网络底层节点相对简单，传输数据量小， 但节点数量大，要求节点费用低。 DeviceNet的作用：
低端网络设备的低成本解决方案； 低端设备的智能化； 主—从以及对等通信的能力。
DeviceNet主要用途：
6.1 DeviceNet技术基础
DeviceNet应用于工业网络的底层，是最接近现场的总线类型。 它是一种数字化、多点连接的网络，在控制器和 I/O设备之 间实现通讯。每一个设备和控制器都是网络上的一个节点。 DeviceNet是一种生产者/消费者模式的网络，支持分级通讯 和报文优先级，可配置成工作在主从模式或基于对等通讯的 分布式控制结构。 DeviceNet系统支持使用I/O和显式报文实现配置和控制的单 点连接，还具有独特的性能－支持网络供电。这就允许哪些 功耗不高的设备可以直接从网络上获取电源，从而减少了接 线点和尺寸。
4、 分段/重组协议
对于数据长度大于8字节的报文必须采用分段和重组的方法。 分段/重组功能由DeviceNet连接对象提供。在设计一个 DeviceNet智能节点时，可选择是否支持分段传送及接收，也 需要用户考虑。
6.5.4 UCMM和预定义主/从连接
DeviceNet节点在开机后能够立即寻址的唯一端口是“非 连接信息管理器端口”（UCMM端口）和预定义主/从连 接组的“Group2非连接显式请求端口”。当通过UCMM 端口或者Group2非连接显式请求端口建立一个显式报文 连接后，这个连接可用于从一个节点向其它节点传送信 息，或建立I/O信息连接。一旦建立了I/O信息连接，就可 以在网络设备之间传送I/O数据。 通过UCMM端口可以动态的建立显式信息连接。一个支 持预定义主/从连接组，并且具有UCMM功能的设备称为 Group 2服务器。一个Group 2服务器可被一个或多个客户 机通过一个或多个连接进行寻址。
DeviceNet技术规范定义了应用层、介质访问单元和传输介 质。而数据链路层的逻辑链路控制、媒体访问层和物理成 规范则直接应用了CAN技术规范，并在CAN技术的基础上， 沿用了规范所规定的物理层和数据链路层的一部分。 DeviceNet的应用层则定义了传输数据的语法和语义
简言之，CAN定义了数据传送方式，而DeviceNet 的应用层补充了传送数据的意义。
CAN与DeviceNet之间的关系还体现在：