1、DeviceNet簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 1 DeviceNet技術(shù)概述 如圖，在Rockwell提出的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，DeviceNet處于最底層，即設(shè)備層。1 DeviceNet技術(shù)概述工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)底層節(jié)點(diǎn)相對(duì)簡(jiǎn)單，傳輸數(shù)據(jù)量小，但節(jié)點(diǎn)數(shù)量大，要求節(jié)點(diǎn)費(fèi)用低。針對(duì)以上通信要求，DeviceNet可以提供：低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的低成本解決方案；低端設(shè)備的智能化；主從以及對(duì)等通信的能力。DeviceNet有兩個(gè)主要用途：1.傳送與低端設(shè)備關(guān)聯(lián)的面向控制的信息；2.傳送與被控系統(tǒng)間接關(guān)聯(lián)的其他信息（例如配置參數(shù)）。1 DeviceNet技術(shù)概述物理/介質(zhì)特性1.主干線分支線結(jié)構(gòu)；2.最多支持64個(gè)節(jié)點(diǎn)；3.無(wú)需中斷網(wǎng)

2、絡(luò)即可解除節(jié)點(diǎn)；4.同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)供電（傳感器）及自供電（執(zhí)行器）設(shè)備；5.使用密封式或開放式連接器；6.接線錯(cuò)誤保護(hù)；7.數(shù)據(jù)波特率可選125、250、500kbps；8.標(biāo)準(zhǔn)電源插頭，電源最大容量可達(dá)16A；9.內(nèi)置式過載保護(hù)。1 DeviceNet技術(shù)概述通信特性：1.物理信號(hào)及MAC使用CAN；2.基于連接概念的協(xié)議，要與設(shè)備交換信息須先與它連接；3.典型的請(qǐng)求/響應(yīng)方式，適用于兩個(gè)設(shè)備間多用途的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)報(bào)文傳遞；4.I/O數(shù)據(jù)的高效傳輸；5.為長(zhǎng)度大于8字節(jié)的報(bào)文提供分段服務(wù)；6.重復(fù)節(jié)點(diǎn)地址（MAC ID）的檢測(cè)。 表1 DeviceNet的主要技術(shù)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)大小最多64個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)

3、可支持無(wú)限多的I/O網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度端端網(wǎng)絡(luò)距離隨網(wǎng)絡(luò)傳輸速度而變化波特率距離125kb/s500m250kb/s250m500kb/s100m網(wǎng)絡(luò)模型生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型數(shù)據(jù)包08字節(jié)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)線性（干線/支線），總線供電總線尋址點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（或一對(duì)多）；多主站和主從；輪詢或狀態(tài)改變（基于事件）系統(tǒng)特性支持設(shè)備的熱插拔，無(wú)需網(wǎng)絡(luò)斷電1 DeviceNet技術(shù)概述DeviceNetDeviceNet的通信模式的通信模式在現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域常用的通信模式有兩種：(a) 源/目的模式：(b) 生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式：源/目（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）通信模式的缺點(diǎn)：1.多個(gè)節(jié)點(diǎn)間同步動(dòng)作困難；2.浪費(fèi)帶寬，源節(jié)點(diǎn)必須多次發(fā)送給不同節(jié)點(diǎn)。生

4、產(chǎn)者/消費(fèi)者模式的特點(diǎn)：1.一個(gè)生產(chǎn)者，多個(gè)消費(fèi)者；2.數(shù)據(jù)更新在多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生；3.提供多級(jí)優(yōu)先，適用于實(shí)時(shí)I/O數(shù)據(jù)交換。源節(jié)點(diǎn)地址目的節(jié)點(diǎn)地址數(shù)據(jù)校驗(yàn)標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)校驗(yàn)1 DeviceNet技術(shù)概述DeviceNet的通信模型：2 DeviceNet的物理層媒體訪問單元媒體訪問單元包括收發(fā)器、連接器、誤接線保護(hù)電路、穩(wěn)壓器和光隔離器。收發(fā)器可采用市面上的集成CAN收發(fā)器。注意需保證所選符合DeviceNet規(guī)范。2 DeviceNet的物理層媒體訪問單元誤接線保護(hù)（MWP）電路如圖，要求節(jié)點(diǎn)能承受連接器5根線的各種組合的接線錯(cuò)誤。在U+電壓高達(dá)18V時(shí)不會(huì)造成永久損害。VD1防止U-端子誤

5、接了U+電壓；VT1作為電源線上接入的開關(guān)防止U-斷開造成損害。2 DeviceNet的物理層傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：典型是干線分支方式，如圖。干線末端必須有終端電阻。線纜包括粗纜（干線）、細(xì)纜（支線）。支線最長(zhǎng)6m，允許連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)。只允許在支線上有分支結(jié)構(gòu)?？偩€線纜中包括24VDC電源線、信號(hào)線及屏蔽線?？偩€支持有源和無(wú)源設(shè)備，對(duì)有源設(shè)備提供專門設(shè)計(jì)的光隔離收發(fā)器。2 DeviceNet的物理層傳輸介質(zhì)終端電阻：121，1%金屬膜電阻，1/4 W，終端電阻不可包含在節(jié)點(diǎn)中。（如包含很容易錯(cuò)誤導(dǎo)致阻抗太高或太低）連接器：5針，即1對(duì)信號(hào)線、1對(duì)電源線和1根屏蔽線。包括密封式和非密封式連接器。Dev

6、iceNet連接器2 DeviceNet的物理層傳輸介質(zhì)設(shè)備分接頭：設(shè)備直接通過端子或通過支線連接到網(wǎng)絡(luò)。電源分接頭：電源分接頭不同于設(shè)備分接頭，它包含 (1)連在電源U+上的肖特基二極管，(2)兩根熔絲或斷路器，防止總線過電流而損壞電纜和連接器。干線的額定電流為8A。也允許外部供電的設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器、閥門驅(qū)動(dòng)器等）連到總線，但是要有光電隔離。DeviceNet應(yīng)該一點(diǎn)接地。如果多點(diǎn)接地會(huì)造成接地回路；如果不接地將容易受到靜電以及外部噪聲的影響。3 DeviceNet的數(shù)據(jù)鏈路層DeviceNet的數(shù)據(jù)鏈路層遵循CAN協(xié)議規(guī)范，并通過CAN控制芯片實(shí)現(xiàn)。MAC幀：在CAN定義的4種幀格式（

7、數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、超載幀、錯(cuò)誤幀）里面，DeviceNet不使用遠(yuǎn)程幀?？偩€仲裁機(jī)制：CSMA/NBA（帶非破壞性逐位仲裁的載波偵聽多址訪問），即CAN的仲裁機(jī)制錯(cuò)誤診斷和故障界定機(jī)制：同CAN。4 DeviceNet的應(yīng)用層4.1 連接的概念OSI 7層協(xié)議中連接的概念： 層之間通過接口提供兩種服務(wù)：面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)面向連接：服務(wù)雙方必須先建立可用連接，然后利用該連接完成數(shù)據(jù)傳送，最后還要釋放建立連接時(shí)所需資源。這種服務(wù)典型的例子是有線電話系統(tǒng)。無(wú)連接：要傳遞的數(shù)據(jù)自身攜帶目的地址信息，因而可以有不同的路由選擇。這種服務(wù)的典型例子是郵寄系統(tǒng)。另外，為了增強(qiáng)服務(wù)的性能，可以引入確認(rèn)（

8、acknowledgement）信息，這以犧牲一定的傳輸時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載為代價(jià)。4.1 連接的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)中“連接”可以分為不同的層次：(1) 實(shí)際物理媒介連接：典型的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接(2) 虛電路：通過路由表、隊(duì)列緩存和相關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)。這種連接一般用于通信子網(wǎng)的連接，而在控制網(wǎng)絡(luò)中基本不用。(3) 面向連接的服務(wù)：使用軟件實(shí)現(xiàn)虛擬的連接，與其他任何子層都沒有關(guān)系。這種連接一般用于應(yīng)用層的連接，通過一定的技術(shù)措施來達(dá)到“連接”的效果，給服務(wù)調(diào)用者造成存在“連接”的“錯(cuò)覺”，其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)也許既無(wú)物理連接也無(wú)虛電路連接。DeviceNet是基于“連接”的網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在開始通信前必須事先建立連接，這種連接是邏

9、輯上的關(guān)系，并不是物理上實(shí)際存在的。4.1 連接的概念DeviceNet 的連接提供了“應(yīng)用”之間的路徑。當(dāng)建立連接時(shí)，與連接相關(guān)的傳送會(huì)被分配一個(gè)連接ID（CID）。如果連接包含雙向交換那么應(yīng)當(dāng)分配兩個(gè)連接ID值。DeviceNet建立在標(biāo)準(zhǔn)CAN2.0A協(xié)議之上，并使用11位標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文標(biāo)識(shí)符，可分成4個(gè)單獨(dú)的報(bào)文組如下表：4.2 DeviceNet的對(duì)象模型連接連接對(duì)象對(duì)象顯式報(bào)文 I/O報(bào)文對(duì)象模型為管理和實(shí)現(xiàn)DeviceNet 產(chǎn)品的屬性（可見特性的描述）、服務(wù)（支持的功能）和行為（如何響應(yīng)特定事件）提供了一個(gè)模板。節(jié)點(diǎn)內(nèi)對(duì)象大體可分為通信對(duì)象和應(yīng)用對(duì)象兩類。節(jié)點(diǎn)4.2 DeviceNe

10、t的對(duì)象模型模型為每個(gè)屬性提供了由4 個(gè)數(shù)字組成的尋址方案，它們分別是節(jié)點(diǎn)地址（MAC ID）、對(duì)象類標(biāo)識(shí)符、實(shí)例編號(hào)和屬性編號(hào)。這四級(jí)地址與顯式報(bào)文連接相結(jié)合，將數(shù)據(jù)從DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上的一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)。下表列出四個(gè)地址組件的范圍：地 址最 低最 高節(jié)點(diǎn)063類165535實(shí)例065535屬性12554.3 DeviceNet設(shè)備里的對(duì)象類1.標(biāo)識(shí)對(duì)象類標(biāo)識(shí)符=01；一般只包含一個(gè)實(shí)例（1#實(shí)例） ，該實(shí)例的屬性有：供貨商ID、設(shè)備類型、產(chǎn)品代碼、版本、狀態(tài)、序列號(hào)、產(chǎn)品名稱等。2.報(bào)文路由對(duì)象類標(biāo)識(shí)符=02；一般只包含一個(gè)實(shí)例（1#實(shí)例），該對(duì)象向其他對(duì)象傳送顯式報(bào)文。該對(duì)象一般

11、不具有外部可視性。3.DeviceNet對(duì)象類標(biāo)識(shí)符=03；提供了節(jié)點(diǎn)物理連接的配置及狀態(tài)。一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)應(yīng)一個(gè)DeviceNet對(duì)象。4.組合對(duì)象組合多個(gè)應(yīng)用對(duì)象的屬性，便于訪問。例如多個(gè)應(yīng)用對(duì)象I/O數(shù)據(jù)的組合。4.3 DeviceNet設(shè)備里的對(duì)象類5.連接對(duì)象DeviceNet 產(chǎn)品一般至少包括兩個(gè)連接對(duì)象。每個(gè)連接對(duì)象代表DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上兩節(jié)點(diǎn)間虛擬連接中的一個(gè)端點(diǎn)。兩種連接類型分別稱為顯式報(bào)文連接和I/O 報(bào)文連接。顯式報(bào)文包括屬性地址、屬性值和服務(wù)代碼來描述所請(qǐng)求的行為。I/O 報(bào)文只包含數(shù)據(jù)。I/O 報(bào)文中，所有有關(guān)如何處理數(shù)據(jù)的報(bào)文都包含在與該I/O 報(bào)文相關(guān)的

12、連接對(duì)象中。6.參數(shù)對(duì)象在帶有可設(shè)置參數(shù)的設(shè)備中要用到參數(shù)對(duì)象。每個(gè)實(shí)例代表一個(gè)參數(shù)，每個(gè)參數(shù)的屬性包括它的值、范圍、文本和限制等。7.應(yīng)用對(duì)象通常設(shè)備中至少有一個(gè)應(yīng)用對(duì)象。DN規(guī)范的對(duì)象庫(kù)中有大量的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用對(duì)象。4.4 DeviceNet的報(bào)文DeviceNet 應(yīng)用層定義了如何分配標(biāo)識(shí)符，如何用CAN 數(shù)據(jù)區(qū)指定服務(wù)、傳送數(shù)據(jù)。DeviceNet 使用更為有效的生產(chǎn)者消費(fèi)者模式，取代了傳統(tǒng)的源目的傳輸方法。該模式要求對(duì)信息打包，使它具有數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)區(qū)。標(biāo)識(shí)符還提供仲裁的手段，以便更高效傳送I/O 數(shù)據(jù)，并供多個(gè)消費(fèi)者使用。擁有數(shù)據(jù)的設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)文，所有需要數(shù)據(jù)的設(shè)備在總線上監(jiān)聽報(bào)文，識(shí)別出相

13、應(yīng)的標(biāo)識(shí)符后就消費(fèi)此數(shù)據(jù)。采用生產(chǎn)者消費(fèi)者模式，報(bào)文將不再專屬于特定的源或目的，例如機(jī)組控制器發(fā)出的一個(gè)報(bào)文，用很窄的帶寬就可以供多個(gè)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器使用。4.4 DeviceNet的報(bào)文DeviceNet 定義了兩種不同類型的報(bào)文，稱作I/O 報(bào)文和顯式報(bào)文。I/O I/O 報(bào)文報(bào)文適用于傳輸應(yīng)用和過程數(shù)據(jù)。I/O數(shù)據(jù)總是從一個(gè)“生產(chǎn)”應(yīng)用傳輸?shù)蕉鄠€(gè)“消費(fèi)”應(yīng)用。I/O報(bào)文格式的最重要的特性是完全利用了CAN數(shù)據(jù)場(chǎng)來傳輸過程數(shù)據(jù)。連接的端點(diǎn)通過CAN報(bào)文標(biāo)識(shí)符來識(shí)別過程數(shù)據(jù)的重要性。每個(gè)I/O報(bào)文使用1個(gè)優(yōu)先級(jí)高的CAN標(biāo)識(shí)符。 I/O 報(bào)文通過一點(diǎn)或多點(diǎn)連接進(jìn)行報(bào)文交換。報(bào)文的含義由連接ID（

14、CID，CAN 標(biāo)識(shí)符）指示，建立連接就是預(yù)先規(guī)定該報(bào)文的發(fā)送和接受設(shè)備，包括源和目的對(duì)象的屬性，以及數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者的地址。4.4 DeviceNet的報(bào)文顯式報(bào)文顯式報(bào)文則適用于兩個(gè)設(shè)備間多用途的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送，采用典型的請(qǐng)求-響應(yīng)通信方式，常用于節(jié)點(diǎn)的配置、問題診斷等。顯式報(bào)文通常使用優(yōu)先級(jí)低的連接標(biāo)識(shí)符。顯式報(bào)文傳送通過顯式連接對(duì)象來實(shí)現(xiàn)，在設(shè)備中建立顯式連接對(duì)象。顯式報(bào)文請(qǐng)求指明了對(duì)象、實(shí)例和屬性，以及所要調(diào)用的特定分類服務(wù)。 顯式報(bào)文格式最重要的特性是CAN標(biāo)識(shí)符場(chǎng)的任何一部分都不用于顯式報(bào)文傳輸協(xié)議。所有協(xié)議都包含在CAN數(shù)據(jù)場(chǎng)當(dāng)中。CAN標(biāo)識(shí)符場(chǎng)用作連接ID。設(shè)備之間的每個(gè)顯式連

15、接通道需要2個(gè)CAN標(biāo)識(shí)符，一個(gè)用于請(qǐng)求報(bào)文，另一個(gè)用于響應(yīng)報(bào)文。標(biāo)識(shí)符在連接建立時(shí)確定。 4.4 DeviceNet的報(bào)文I/O報(bào)文的格式如下：顯式報(bào)文的格式如下：CAN幀頭應(yīng)用I/O數(shù)據(jù)CAN幀尾CAN幀頭協(xié)議區(qū)&特殊服務(wù)數(shù)據(jù)CAN幀尾08字節(jié)08字節(jié)4.4 DeviceNet的報(bào)文DeviceNet 為長(zhǎng)度大于8 字節(jié)的報(bào)文提供了分段服務(wù)。大的I/O 報(bào)文可以分割成為任意多的標(biāo)準(zhǔn)I/O 報(bào)文。顯式報(bào)文也同樣可以進(jìn)行分段。分段服務(wù)為DeviceNet 提供了更多的可擴(kuò)展性和兼容性，保證了將來更加復(fù)雜、更智能化的設(shè)備可以加入到DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上。在不改變基本協(xié)議和連接模型的基

16、礎(chǔ)上DeviceNet 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)和編址方式使其有相當(dāng)大功能擴(kuò)展余地。另一方面設(shè)備通信也可以非常簡(jiǎn)單。一個(gè)含兩個(gè)報(bào)文連接的簡(jiǎn)單從機(jī)設(shè)備的應(yīng)用（1 個(gè)I/O 報(bào)文，1 個(gè)顯式報(bào)文），用4K ROM 和175 字節(jié)RAM的CPU （如Motorola 68HC05X4）就可以實(shí)現(xiàn)。4.4 DeviceNet的報(bào)文報(bào)文分段服務(wù)如下圖所示：要發(fā)送的報(bào)文重組后的報(bào)文Frag#1Frag#2Frag#3Frag#1Frag#2Frag#3對(duì)I/O報(bào)文，若連接對(duì)象“長(zhǎng)度”屬性大于8字節(jié)，使用分段協(xié)議。對(duì)顯式報(bào)文，在報(bào)文頭中有一位指出是否分段。4.4 DeviceNet的報(bào)文字節(jié)偏移 位7 6 5 4 3

17、 2 1 0012 報(bào)文體7字節(jié)偏移 位7 6 5 4 3 2 1 00 分段協(xié)議12 分段報(bào)文體7不分段不分段I/O報(bào)文數(shù)據(jù)場(chǎng)格式報(bào)文數(shù)據(jù)場(chǎng)格式分段分段I/O報(bào)文數(shù)據(jù)場(chǎng)格式報(bào)文數(shù)據(jù)場(chǎng)格式分段類型 分段計(jì)數(shù)器表明是首段、中間段還是尾段每段加1，循環(huán)計(jì)數(shù)4.4 DeviceNet的報(bào)文字節(jié)偏移 位7 6 5 4 3 2 1 00 報(bào)文頭12 報(bào)文體7字節(jié)偏移 位7 6 5 4 3 2 1 00 報(bào)文頭1 分段協(xié)議2 分段報(bào)文體7不分段顯式報(bào)文數(shù)據(jù)場(chǎng)格式不分段顯式報(bào)文數(shù)據(jù)場(chǎng)格式分段顯式報(bào)文數(shù)據(jù)場(chǎng)格式分段顯式報(bào)文數(shù)據(jù)場(chǎng)格式FragXIDMAC ID1=要分段有效性識(shí)別碼，0、1交替，從站必須照原樣回

18、送R/R服務(wù)代碼服務(wù)特定變量0=請(qǐng)求報(bào)文1=響應(yīng)報(bào)文4.5 CAN標(biāo)識(shí)符的使用CID包含報(bào)文組ID、該組中的報(bào)文ID、設(shè)備MAC ID。報(bào)文ID根據(jù)報(bào)文的含義來分配。 報(bào)文組1分配了1024個(gè)CAN標(biāo)識(shí)符（000H 3FFH）。該組中每個(gè)設(shè)備最多可擁有16個(gè)不同的報(bào)文。同組報(bào)文的優(yōu)先級(jí)主要由報(bào)文ID決定。2個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)送報(bào)文則報(bào)文ID號(hào)較小的設(shè)備優(yōu)先。報(bào)文組1通常用于 I/O報(bào)文交換應(yīng)用數(shù)據(jù)。 4.5 CAN標(biāo)識(shí)符的使用報(bào)文組2分配了512個(gè)標(biāo)識(shí)符（400H5FFH）。該組的大多數(shù)報(bào)文ID可選擇定義為“預(yù)定義主/從連接集”。其中1個(gè)報(bào)文ID定義為網(wǎng)絡(luò)管理。優(yōu)先級(jí)主要由設(shè)備地址（MAC ID）決

19、定，其次由報(bào)文ID決定。如果要考慮各位的具體位置，那么帶8位報(bào)文濾波的CAN控制器可以根據(jù)MAC ID濾出自身的報(bào)文組2報(bào)文。 4.5 CAN標(biāo)識(shí)符的使用報(bào)文組3分配了448個(gè)標(biāo)識(shí)符（600H7BFH），具有與報(bào)文組1相似的結(jié)構(gòu)。與報(bào)文組1不同的是，它主要交換低優(yōu)先級(jí)的過程數(shù)據(jù)。此外，該組的主要用途是建立動(dòng)態(tài)的顯式連接。每個(gè)設(shè)備可有7個(gè)不同的報(bào)文，其中2個(gè)報(bào)文保留作未連接報(bào)文管理器端口（UCMMPort）。4.5 CAN標(biāo)識(shí)符的使用報(bào)文組4分配了分配了48個(gè)CAN標(biāo)識(shí)符（7C0H7EFH），不包含任何設(shè)備地址，只有報(bào)文ID。該組的報(bào)文只用于網(wǎng)絡(luò)管理。通常分配4個(gè)報(bào)文ID用于“離線連接集”，該集

20、報(bào)文ID為2C2F，用于通信故障的恢復(fù)。 其它16個(gè)CAN標(biāo)識(shí)符（7F0H7FFH）在DeviceNet中被禁止。4.6 DeviceNet連接的建立只有當(dāng)對(duì)象之間已建立一個(gè)連接時(shí)，才能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行報(bào)文傳送。DeviceNet規(guī)定了兩種類型連接： 1.I/O 連接在一個(gè)生產(chǎn)應(yīng)用及一個(gè)或多個(gè)消費(fèi)應(yīng)用之間提供了專用的，具有特殊用途的通訊路徑。特定的應(yīng)用和過程數(shù)據(jù)通過這些路徑傳輸； 2.顯式報(bào)文連接在兩個(gè)設(shè)備之間提供了一個(gè)通用的、多用途的通訊路徑。顯式報(bào)文連接提供典型的面向請(qǐng)求/響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通訊方式。 4.6 DeviceNet連接的建立DeviceNet節(jié)點(diǎn)在開機(jī)后能夠立即尋址的唯一端口是“非連接信

21、息管理器端口”（UCMM端口）和預(yù)定義主/從連接組的“Group2非連接顯式請(qǐng)求端口”。當(dāng)通過UCMM端口或者Group2非連接顯式請(qǐng)求端口建立一個(gè)顯式報(bào)文連接后，這個(gè)連接可用于從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向其它節(jié)點(diǎn)傳送信息，或建立I/O信息連接。一旦建立了I/O信息連接，就可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳送I/O數(shù)據(jù)。 通過UCMM端口可以動(dòng)態(tài)的建立顯式信息連接。一個(gè)支持預(yù)定義主/從連接組，并且具有UCMM功能的設(shè)備稱為Group 2服務(wù)器。一個(gè)Group 2服務(wù)器可被一個(gè)或多個(gè)客戶機(jī)通過一個(gè)或多個(gè)連接進(jìn)行尋址。 4.7 預(yù)定義的主從連接組DeviceNet 應(yīng)用層協(xié)議功能很強(qiáng)，設(shè)備間的連接允許動(dòng)態(tài)配置。但考慮到有些設(shè)備

22、根本不需要也沒有資源去使用這一強(qiáng)大功能，DeviceNet 指定了一套稱為預(yù)定義主/從連接組的CID，用來簡(jiǎn)化主/從結(jié)構(gòu)中I/O 數(shù)據(jù)的傳送。許多設(shè)備要實(shí)現(xiàn)的功能在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)預(yù)先決定了（如感受壓力、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)等等），因此這些設(shè)備將要生產(chǎn)或消費(fèi)的數(shù)據(jù)的類型和數(shù)量在通電前就已經(jīng)知道了。這些設(shè)備通常提供輸入數(shù)據(jù)或請(qǐng)求輸出數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)。預(yù)定義主/從連接組可以滿足設(shè)備的這些要求。4.7 預(yù)定義的主從連接組預(yù)定義主/從連接組用于簡(jiǎn)單而快速地建立一個(gè)連接。當(dāng)使用預(yù)定義的主/從連接組時(shí)，客戶機(jī)（主站）和服務(wù)器（從站）之間只允許存在一個(gè)顯式連接。由于在預(yù)定義主/從連接組定義內(nèi)已省略了創(chuàng)建和配置應(yīng)用與應(yīng)用之間

23、連接的許多步驟，可以使用較少的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備資源來實(shí)現(xiàn)DeviceNet通訊。 4.7 預(yù)定義的主從連接組不具有UCMM功能，只支持預(yù)定義主/從連接組的從設(shè)備，被稱為DeviceNet中的僅限Group 2服務(wù)器。只有分配它的主站才可以尋址僅限Group 2的服務(wù)器。僅限Group 2的設(shè)備能夠接收的所有報(bào)文都在報(bào)文組2中被定義。支持預(yù)定義主/從連接組對(duì)設(shè)備制造商來說代表了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的方案。 絕大多數(shù)現(xiàn)有的DeviceNet設(shè)備都是基于預(yù)定義的主/從連接組，因?yàn)檫@在終端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單。 4.7 I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式DeviceNet支持的I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式有：位選通、輪詢、狀態(tài)改變、循環(huán)。

24、1.位選通：主站發(fā)出位選通命令報(bào)文，其中數(shù)據(jù)域的64個(gè)位對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上64個(gè)可能的節(jié)點(diǎn)，位=1的時(shí)候表示要求該節(jié)點(diǎn)發(fā)送I/O數(shù)據(jù)（最大8Byte）。4.7 I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式2.輪詢：位選通方式只能傳送少量I/O數(shù)據(jù)，而輪詢命令和響應(yīng)報(bào)文則可在主從站之間傳送任意數(shù)量的數(shù)據(jù)（分段或不分段）。輪詢命令是主站發(fā)往從站的命令和輸出數(shù)據(jù)，響應(yīng)是從站的回答（輸入數(shù)據(jù)）。3.循環(huán)：適用于一些模擬設(shè)備，可以根據(jù)設(shè)備信號(hào)產(chǎn)生的快慢靈活設(shè)定循環(huán)數(shù)據(jù)交換的時(shí)間間隔。這樣就可以降低不必要的通信流和包處理，可以為改變更快的、對(duì)實(shí)時(shí)性要求更嚴(yán)格的I/O 數(shù)據(jù)保留帶寬。例如，在慢速PID 回路中的溫度傳感器可以將周期設(shè)置為50

25、0ms，而主機(jī)可能是每30ms 掃描一次所有的設(shè)備。4.7 I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式4.狀態(tài)改變：此方式用于離散的設(shè)備，使用事件觸發(fā)的方式，當(dāng)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，才發(fā)生通信，而不是由主設(shè)備不斷地查詢。為了確保消費(fèi)數(shù)據(jù)的設(shè)備知道數(shù)據(jù)生產(chǎn)者仍處于活動(dòng)狀態(tài)，DeviceNet 提供一個(gè)間隔可調(diào)節(jié)的背景心跳。當(dāng)狀態(tài)改變或心跳計(jì)時(shí)器超時(shí)時(shí)就發(fā)送數(shù)據(jù)。該服務(wù)保證連接的有效性，通知數(shù)據(jù)消費(fèi)者它的數(shù)據(jù)源設(shè)有任何故障。這樣控制器就不必再定期發(fā)送僅僅是確定設(shè)備是否活動(dòng)的請(qǐng)求。在多點(diǎn)傳送時(shí)這種方式比較有效。4.8 重復(fù)MAC ID檢測(cè)DeviceNet的每一個(gè)物理連接必須被賦予一個(gè)唯一的MAC ID，不可重復(fù)。由于MAC

26、 ID可能是人工設(shè)置的（比如撥碼開關(guān)），所以MAC ID重復(fù)的錯(cuò)誤是不能完全避免的。DeviceNet的重復(fù)MAC ID檢測(cè)機(jī)制可以檢測(cè)重復(fù)MAC ID錯(cuò)誤的發(fā)生?！爸貜?fù)MAC ID請(qǐng)求”報(bào)文包括本設(shè)備擬用的MAC ID、制造商ID以及32bit的產(chǎn)品系列號(hào)。一個(gè)DeviceNet模塊在啟動(dòng)后轉(zhuǎn)換到Online狀態(tài)之前，必須以1s間隔連續(xù)兩次發(fā)出重復(fù)MAC ID請(qǐng)求報(bào)文，1s以內(nèi)沒有收到響應(yīng)，才可以轉(zhuǎn)入Online狀態(tài)。4.8 重復(fù)MAC ID檢測(cè)任何設(shè)備收到重復(fù)MAC ID檢測(cè)報(bào)文后立即比較自己的MAC ID，如果相同馬上發(fā)一個(gè)“重復(fù)MAC ID響應(yīng)”。發(fā)出重復(fù)MAC ID檢測(cè)報(bào)文的設(shè)備收到

27、重復(fù)MAC ID響應(yīng)后應(yīng)轉(zhuǎn)入通信故障狀態(tài)，等待技術(shù)人員處理。4.9 設(shè)備描述和EDS文件屬于同一設(shè)備模型的所有設(shè)備都必須支持共同的標(biāo)識(shí)和通信狀態(tài)數(shù)據(jù)。設(shè)備描述（Device Profiles）通過定義標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備模型，促進(jìn)不同廠商同類設(shè)備的互操作性，并促進(jìn)其互換性。ODVA已經(jīng)規(guī)定了一些工業(yè)自動(dòng)化中常用產(chǎn)品的設(shè)備描述。例如，通用I/O（離散或模擬）、驅(qū)動(dòng)器、位置控制器等。設(shè)備描述有兩種：標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的（非標(biāo)準(zhǔn)）。ODVA負(fù)責(zé)在技術(shù)規(guī)范中定義公共類、服務(wù)和屬性，各供貨商可以增補(bǔ)供貨商特殊類、服務(wù)和屬性。這就允許供貨商向其用戶提供附加的、 技術(shù)規(guī)范中未涉及的功能。往后當(dāng)這些特殊項(xiàng)目很普及的時(shí)候ODVA 有機(jī)制將其轉(zhuǎn)為公共項(xiàng)目。4.9 設(shè)備描述和EDS文件在DeviceNet規(guī)范中設(shè)備描述分為3個(gè)部分。 1.設(shè)備類型的對(duì)象模型定義了設(shè)備中存在的對(duì)象類、各類中的實(shí)例數(shù)、各個(gè)對(duì)象如何影響行為以及每個(gè)對(duì)象的接口。 2.設(shè)備類型的I/O 數(shù)據(jù)格式 組合對(duì)象的定義、組合對(duì)象中包含數(shù)據(jù)元件的地址（類、實(shí)例、屬性）。3.設(shè)備的可配置參數(shù)和訪問這些參數(shù)的公共接口 參數(shù)數(shù)據(jù)、參數(shù)對(duì)設(shè)備行為的影響、所有參數(shù)組等。簡(jiǎn)單地說，這三部分規(guī)定了一個(gè)設(shè)備如