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第6章DeviceNet網(wǎng)絡(luò)第6章DeviceNet網(wǎng)絡(luò)6.1
DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述6.2DeviceNet網(wǎng)絡(luò)物理層6.3
DeviceNet連接及信息協(xié)議6.4
DeviceNet通信對(duì)象類6.5
網(wǎng)絡(luò)訪問狀態(tài)機(jī)制6.6
預(yù)定義主/從連接組6.7
實(shí)例:汽車總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)1:DeviceNet網(wǎng)絡(luò)配置與通信實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2:基于DeviceNet的變頻器控制實(shí)驗(yàn)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet在自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中的位置信息層(EtherNet/IP)設(shè)備層(DeviceNet?)站控HMI24vdc509-BOD模塊化I/O塊型I/O變頻器控制層(ControlNet?)集成網(wǎng)關(guān)或鏈接設(shè)備可編程設(shè)備維護(hù)用
PC馬達(dá)啟動(dòng)器微型PLC操作員界面變頻器集成網(wǎng)關(guān)或鏈接設(shè)備維護(hù)PC臺(tái)式PC控制器Accesstoanydata,anywhere,anytime(Design,Operate,Maintain)控制器Ultra100伺服系統(tǒng)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet在自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中的位置河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet應(yīng)用舉例以DeviceNet為底層網(wǎng)絡(luò)的汽車總裝生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
6.1DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述6.1.1DeviceNet的由來、組織機(jī)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)6.1.2DeviceNet的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用行業(yè)6.1.3DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上主要設(shè)備河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet的由來、組織機(jī)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)1994年3月,由原AB公司即現(xiàn)在羅克韋爾公司開發(fā);1995年4月,將該技術(shù)移交給開放性組織ODVA(OpenDeviceNetVendorAssociation
)組織和管理,成為開放協(xié)議;2000年6月,成為IEC62026國際標(biāo)準(zhǔn)(低壓開關(guān)裝置與控制設(shè)備之間的接口標(biāo)準(zhǔn)),2002年10月成為我國國家標(biāo)準(zhǔn)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用行業(yè)DeviceNet技術(shù)特點(diǎn):采用CAN物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約,使用CAN規(guī)約芯片,得到了國際上主要芯片制造商的支持;網(wǎng)絡(luò)上可以容納多達(dá)64個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)支持的I/O數(shù)量沒有限制;網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活;河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet技術(shù)特點(diǎn):節(jié)點(diǎn)設(shè)備可通過網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一配電(信號(hào)線和電源線都包含在干線中),亦可配置為自行供電;高電流性能(可高達(dá)16安培);網(wǎng)絡(luò)速度可選125kbps、250kbps和500kbps;
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DeviceNet的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用行業(yè)DeviceNet技術(shù)特點(diǎn):總線長(zhǎng)度可達(dá)500m;具有誤接線保護(hù)功能;可帶電更換網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備,在線修改網(wǎng)絡(luò)配置;支持位選通、輪詢、狀態(tài)改變/周期的I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式;
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DeviceNet的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用行業(yè)DeviceNet技術(shù)特點(diǎn):具有通信錯(cuò)誤分級(jí)檢測(cè)機(jī)制、通信故障的自動(dòng)判別和恢復(fù)功能;采用生產(chǎn)者/消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)模型,通信功能強(qiáng)大,支持對(duì)等、多主或主/從通信結(jié)構(gòu);可實(shí)現(xiàn)不同廠商的同類設(shè)備的互換;既適用于連接低端工業(yè)設(shè)備,又能連接像變頻器、操作員終端之類的復(fù)雜設(shè)備。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用行業(yè)DeviceNet主要優(yōu)點(diǎn):DeviceNet是一種低端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)解決方案簡(jiǎn)單。其設(shè)備具有互換性和互操作性,用戶可對(duì)不同廠商的設(shè)備進(jìn)行最佳系統(tǒng)集成,大大減少了系統(tǒng)安裝、調(diào)試和接線的成本和時(shí)間。DeviceNet是一種低成本現(xiàn)場(chǎng)總線。它將可編程控制器、操作員終端、傳感器、光電開關(guān)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器等現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò),省去了昂貴和繁瑣的電纜硬接線。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用行業(yè)DeviceNet主要優(yōu)點(diǎn):DeviceNet為系統(tǒng)提供了重要的設(shè)備級(jí)診斷功能,這是在傳統(tǒng)I/O上很難實(shí)現(xiàn)的。DeviceNet是一個(gè)開放式網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),任何人都能從ODVA獲得其規(guī)范,任何制造或打算制造DeviceNet產(chǎn)品的公司均可加入ODVA。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用行業(yè)
DeviceNet應(yīng)用行業(yè):汽車工業(yè)半導(dǎo)體芯片制造和半導(dǎo)體產(chǎn)品制造食品飲料搬運(yùn)業(yè)電力系統(tǒng)石油化工樓宇自動(dòng)化冶金制藥河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用行業(yè)離散量/模擬量輸入/輸出設(shè)備指示燈:狀態(tài)指示光電傳感器:檢測(cè)開關(guān)操作員接口:輸入操作命令閥和交流驅(qū)動(dòng)器:執(zhí)行器,輸出設(shè)備
變送器(傳感器):輸入設(shè)備控制器:主站、從站
人機(jī)界面:輸入/輸出設(shè)備參數(shù)、命令、顯示河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室DeviceNet網(wǎng)絡(luò)主要設(shè)備6.2DeviceNet網(wǎng)絡(luò)物理層6.2.1DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型6.2.2DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)6.2.3DeviceNet網(wǎng)絡(luò)物理層信號(hào)及媒體訪問控制單元河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型與CAN的關(guān)系傳輸介質(zhì)TransmissionMedia介質(zhì)訪問單元MediaAccessUnitISO/OSI堆棧關(guān)系應(yīng)用層ApplicationLayer邏輯鏈路控制(LLC)媒體訪問控制(MAC)物理層信號(hào)(PLS){{}}{ISODataLinkLayer2ISOPhysical
Layer1ISOMediaLayer0CANProtocolSpecification
CAN協(xié)議說明{ISOApplicationLayer7{DeviceNet
ApplicationLayerSpecification網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層說明DeviceNet物理層和傳輸介質(zhì)說明河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型包含物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。沿用了CAN協(xié)議中第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)-ISO11898;DeviceNet根據(jù)工業(yè)自動(dòng)化的需要設(shè)計(jì)了第一層(物理層)和第七層
(應(yīng)用層)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電纜類型終端電阻連接器分接頭網(wǎng)絡(luò)接地網(wǎng)絡(luò)供電河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet總線上物理連接方式河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器DC24V電源終端電阻121Ω分支分支分支分支分支樹形分支單分支節(jié)點(diǎn)多節(jié)點(diǎn)分支電源分支主干線支線菊花鏈河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
一般物理特性主干線/分支線的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)距離最遠(yuǎn)為500m,每個(gè)支線最長(zhǎng)為6m最大64個(gè)節(jié)點(diǎn)可選擇通訊速率125K、250K、500K可以用分支線實(shí)現(xiàn)菊花鏈、樹形分支結(jié)構(gòu)河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
一般物理特性可以在不斷開主干線的情況下裝拆節(jié)點(diǎn)使用低延時(shí)的雙絞電纜,信號(hào)與電源在同一電纜中使用開放或封閉連接器支持隔離和非隔離設(shè)備支持單電源和多電源,支持網(wǎng)絡(luò)供電和設(shè)備供電可調(diào)整電源配置,以滿足個(gè)別應(yīng)用需求河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
電纜-屏蔽雙絞線BareBlueWhiteRedBlack+24VDC(V+)+0VDC(V-)CAN-HCAN-LShield5線制
1對(duì)用于
24VoltsDC供電
1對(duì)用于
數(shù)據(jù)通訊
1根屏蔽線河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
電纜類型河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
主干和分支主干線分支線分支線河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
電纜兩根電源線(黑色&紅色)
兩根數(shù)據(jù)線(白色&藍(lán)色)
屏蔽線(扁平電纜無)
粗纜用于長(zhǎng)距離傳輸細(xì)纜比較靈活扁平電纜安裝方便低延時(shí)、低損耗的屏蔽雙絞線河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
終端電阻在每條干線的末端必須安裝終端電阻。終端電阻為120或121Ohms,1/4Watt。終端電阻接在白色和藍(lán)色主干線兩端。有開放式和密封式兩種類型。不能使用碳類電阻。必須為1%金屬膜電阻。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
連接器用于將DeviceNet節(jié)點(diǎn)與支線電纜相連接。所有連接器支持5針,即一對(duì)信號(hào)線、一對(duì)電源線和一根屏蔽線??刹捎妹芊馐胶烷_放式連接器。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
開放式連接器河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
密封式連接器河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
連接器實(shí)物圖河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
設(shè)備分接頭各支線連接到主干線上的連接點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)可直接通過端子或支線連接到網(wǎng)絡(luò)。分接頭可使設(shè)備無需切斷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行就可以脫離網(wǎng)絡(luò)。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
TapsT-PorttapDeviceBoxtapPowerTaptapDevicePorttapOpen-styletap河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
T-PortTapTrunkLineConnectionTrunkLineConnectionDropLineConnection河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceBoxTapTrunkLineConnectionDropLineConnections河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DevicePortTapConnectionsforDevicesTrunkLineDevicePortTapConnectionsforDevicesDropLine河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
PowerTapTapDCPowerSupplyFuseConnectionPowerTapTapFuseConnectionTrunkLine河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
Open-StyleTapTrunkLineDeviceOpen-StyleTapDropLine河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)接地“地”定義為電路或系統(tǒng)的零電位參考點(diǎn)。接地,就是在兩點(diǎn)之間建立傳導(dǎo)通路,以便將電子設(shè)備或元件連接到“地”。接地目的,一是保護(hù)操作人員和設(shè)備的安全,即“保護(hù)地”。二是為了抑制電磁干擾,提供電子測(cè)量中的電位基準(zhǔn),即“工作地”。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)接地通信速率在500K以下,可采用單點(diǎn)接地方式。通信速率在2MHz以上,可采用多點(diǎn)接地方式。單點(diǎn)接地,是指系統(tǒng)中所有電子設(shè)備或元件都并聯(lián)連接到一個(gè)接地參考點(diǎn)。不會(huì)產(chǎn)生接地回路。多點(diǎn)接地,是指系統(tǒng)中各個(gè)需要接地的點(diǎn)都直接連接到最近的接地點(diǎn),以使接地線的長(zhǎng)度最短。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)接地河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)接地信號(hào)信號(hào)ShieldV-V+V-V+24VDC供電電源電源接頭河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)接地主干線的屏蔽線應(yīng)通過銅導(dǎo)體連接到電源地或V-。如果網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)電源,則只需在一個(gè)電源處把屏蔽線接地,接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近網(wǎng)絡(luò)的物理中心。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)供電拓?fù)鋱DV+PowerConductorV-PowerConductor24V供電電源可選第二供電電源節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)24V供電電源節(jié)點(diǎn)CAN-H,CAN-L,Shield河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
電源接頭信號(hào)線屏蔽線V-網(wǎng)絡(luò)電源V+電源線V+V-河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
電源接頭通過在電源V+上連接肖特基二極管,允許連接多個(gè)電源。兩根熔絲或斷路器,防止總線過電流而損壞電纜和連接器。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
電源接頭功能電源分接頭提供信號(hào)線、屏蔽線和V-線的不間斷連接;在分接頭的各個(gè)方向提供限流保護(hù);提供屏蔽線的網(wǎng)絡(luò)接地。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
單電源配置N32N33N64PowerSupplyupto500mupto500mupto500mN1河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
雙電源配置N31N0N32N63PowerSupplyupto500mPowerSupply河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)電源配置計(jì)算設(shè)備所須的電流總和測(cè)算總線的總長(zhǎng)度使用下頁表格進(jìn)行計(jì)算河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)電流計(jì)算(粗纜)距離m050100150200250300350400450500最大電流A8.04.02.51.81.41.21.00.870.770.670.65河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)電流圖例(粗纜)最大電流距離(米)河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)電源配置方案1單電源終端連接電源N0N1N2N3N630.1A0.15A0.05A0.25A0.1AV+V-250米河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)電源配置方案1電流總和=0.1A+0.15A+0.05A+0.25A+0.1A=0.65A總線長(zhǎng)度:250米由表格得知:電流限度為=1.2A因此,這樣的網(wǎng)絡(luò)電源配置方案可以應(yīng)用。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)電源配置方案2電源N32N33N31N630.25A0.25A1.1A0.85A電源接頭V+V-100米.N0N10.5A1.25A100米河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
網(wǎng)絡(luò)電源配置方案2第一段
電流:1.1A+1.25A+0.5A=2.85A長(zhǎng)度:100
米
從表格查出:2.5A 第二段電流:0.25A+0.25A+0.85A=1.35A長(zhǎng)度:100
米從表格查出:2.5A第一段過載–解決方法:將電源移向過載的一段河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
物理層信號(hào)采用CAN總線的物理層信號(hào)。地線河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
物理層信號(hào)邏輯“1”
時(shí),總線呈現(xiàn)“隱性”狀態(tài)。VCAN-H和VCAN-L固定在平均電壓2.5V,即Vdiff近似為0。邏輯“0”
時(shí),總線呈現(xiàn)“顯式”狀態(tài)。VCAN-H為3.5V,VCAN-L為1.5V,即Vdiff為2V。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
物理層信號(hào)編碼采用全寬單極性不歸零碼(NRZ)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
媒體訪問單元MWP河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
媒體訪問單元收發(fā)器連接器誤接線保護(hù)電路調(diào)壓器可選的光隔離器河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
誤接線保護(hù)節(jié)點(diǎn)能夠承受連接器上4根線各種組合的接線錯(cuò)誤。BareBlueWhiteRedBlack+24VDC(V+)+0VDC(V-)CAN-HCAN-LShield河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
誤接線保護(hù)電路河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
誤接線保護(hù)電路(1)在接地線中加入一肖特基二極管防止V+與V-誤接;(2)在電源線上接入一個(gè)晶體管開關(guān),防止V-連接斷開;(3)選擇CAN收發(fā)器的CAN_H和CAN_L承受能力超過24V的芯片。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
非隔離物理層河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
隔離物理層河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet數(shù)據(jù)鏈路層幀格式總線仲裁機(jī)制錯(cuò)誤診斷和故障界定機(jī)制河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
幀格式CAN在MAC子層定義了四種幀格式:數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、超載幀和出錯(cuò)幀。DeviceNet上使用帶有11位標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù);出錯(cuò)幀用于錯(cuò)誤和意外情況的處理。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
數(shù)據(jù)幀河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
出錯(cuò)幀錯(cuò)誤標(biāo)志:錯(cuò)誤主動(dòng)標(biāo)志和錯(cuò)誤被動(dòng)標(biāo)志錯(cuò)誤界定符:由8個(gè)隱性位構(gòu)成。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet數(shù)據(jù)鏈路層幀格式總線仲裁機(jī)制錯(cuò)誤診斷和故障界定機(jī)制河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
CSMA/CD與NBDA載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect)允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行總線訪問用于以太網(wǎng)(Ethernet),CAN等...非破壞性的位元形式仲裁(None-DestructiveBit-wiseArbitration)利用NRZ(不歸零碼)技術(shù)信號(hào)沖突時(shí)不會(huì)破壞信號(hào)不浪費(fèi)帶寬(bandwidth)保證很高的信號(hào)吞吐率(throughput)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B節(jié)點(diǎn)C總線隱顯t1t2SOF
t1&t2,節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)B丟失仲裁RDRDRDCSMA/CD+NDBA操作河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet數(shù)據(jù)鏈路層幀格式總線仲裁機(jī)制錯(cuò)誤診斷和故障界定機(jī)制河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
錯(cuò)誤檢測(cè)位錯(cuò)誤(BitError)填充錯(cuò)誤(StuffError)CRC錯(cuò)誤(CRCError)格式錯(cuò)誤(FormError)應(yīng)答錯(cuò)誤(AcknowledgementError)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤狀態(tài)錯(cuò)誤主動(dòng)(ErrorActive)錯(cuò)誤被動(dòng)(ErrorPassive)離線(BusOff)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet設(shè)備間的信息交換河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet設(shè)備間的信息交換客戶機(jī)和服務(wù)器上電后首先進(jìn)行重復(fù)MACID檢測(cè);如果通過了重復(fù)MACID檢測(cè),則轉(zhuǎn)為在線,否則轉(zhuǎn)為離線;在線后,客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)送未連接顯式信息請(qǐng)求,服務(wù)器若響應(yīng),則連接顯式連接。顯式信息通信可以進(jìn)行I/O連接的建立、配置和激活。通過建立的I/O連接可以進(jìn)行I/O數(shù)據(jù)交換。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的連接DeviceNet是基于連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一個(gè)連接提供了多個(gè)應(yīng)用之間的路徑。當(dāng)建立連接時(shí),與連接相關(guān)的傳送被分給一個(gè)連接ID(CID)。連接標(biāo)識(shí)符CID包括媒體訪問控制標(biāo)識(shí)符(MACID)和報(bào)文標(biāo)識(shí)符(MessageID)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)面向連接服務(wù)(connection-oriented)面向連接服務(wù)具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個(gè)階段。
無連接服務(wù)(connectionless)兩個(gè)實(shí)體之間的通信不需要先建立好連接。是一種不可靠的服務(wù)。這種服務(wù)常被描述為“盡最大努力交付”(besteffortdelivery)或“盡力而為”。
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DeviceNet報(bào)文組分配
10IdentityUsage98765432100MessageIDSourceMACIDMessageGroup1MessageGroup2MessageGroup3MessageGroup4InvalidCANIDMACIDMsgIDMsgIDSourceMACID011111111Group4MsgID1111111InvalidRange0-3FF400-5FF600-7BF7C0-7EF7F0-7FFCAN標(biāo)識(shí)場(chǎng)(CANIdentifierfield,CANID,連接ID)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet
中CANID的使用確定報(bào)文的優(yōu)先級(jí)根據(jù)仲裁結(jié)果決定優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)不單取決于節(jié)點(diǎn)地址各個(gè)節(jié)點(diǎn)都被排出優(yōu)先級(jí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有多個(gè)連接ID供選擇接收節(jié)點(diǎn)對(duì)「發(fā)給自己的」信息進(jìn)行過濾河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet中CANID的使用ext報(bào)文分為4組組1···優(yōu)先級(jí)=高。通常用于I/O報(bào)文組2···優(yōu)先級(jí)=中。用于預(yù)定義主/從連接組3···優(yōu)先級(jí)=低。通常用于顯式報(bào)文組4···優(yōu)先級(jí)=最低。診斷報(bào)文利用CANID作為連接ID標(biāo)識(shí)每個(gè)連接河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
報(bào)文分組河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
組1報(bào)文優(yōu)先級(jí)最高,通常用于I/O報(bào)文通過組1發(fā)送的報(bào)文優(yōu)先級(jí)取決于分配的報(bào)文ID每個(gè)節(jié)點(diǎn)有16個(gè)連接ID可供選擇IdentifierBitsMessageIdUsage0123456789100SourceMACID00000SourceMACID----0SourceMACIDGeneralpurpose1111河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
組2報(bào)文-通過組2發(fā)送的報(bào)文優(yōu)先級(jí)取決于MACID-每個(gè)節(jié)點(diǎn)有8個(gè)連接ID可供選擇IdentifierBits01234567891010MACIDMessageIdUsage00010MACID---10MACID101Generalpurpose10目的MACID011M/SConn.SetMgmt.10目的MACID111DuplicateMACIDCheck河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
組3報(bào)文每個(gè)節(jié)點(diǎn)有7個(gè)連接ID可供選擇河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
組4報(bào)文用于診斷報(bào)文河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
組1-組3中的預(yù)留報(bào)文類型組2,報(bào)文ID6-用于預(yù)定義主/從連接。組2,報(bào)文ID7-用于重復(fù)MACID檢測(cè)。組3,報(bào)文ID5-用于未連接顯式響應(yīng)。組3,報(bào)文ID6-用于未連接顯式請(qǐng)求。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測(cè)建立連接DeviceNet對(duì)象模型DeviceNet設(shè)備描述河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
重復(fù)MACID檢測(cè)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)設(shè)備都必須分配一個(gè)MACID(0-63)。往往是通過人工的方式進(jìn)行配置。設(shè)備上線前進(jìn)行重復(fù)MACID檢測(cè),以保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有唯一的MACID。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
重復(fù)MACID檢測(cè)流程河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
重復(fù)MACID檢測(cè)流程每個(gè)節(jié)點(diǎn)在上線前必須發(fā)送重復(fù)MACID檢測(cè)請(qǐng)求信息(間隔為1秒);網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)都偵聽特定的標(biāo)識(shí)符;重復(fù)MACID檢測(cè)報(bào)文中包含節(jié)點(diǎn)地址;若相同地址的節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)上,則該節(jié)點(diǎn)發(fā)送重復(fù)MACID響應(yīng)信息;節(jié)點(diǎn)只有在沒有收到重復(fù)MACID響應(yīng)信息的情況下才能上線。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
重復(fù)MACID檢測(cè)報(bào)文CID標(biāo)識(shí)位01234567891010MACIDMessageIdUsage00010MACID---10MACID101Generalpurpose10目的MACID011M/SConn.SetMgmt.10目的MACID111DuplicateMACIDCheck組2,報(bào)文ID7-用于重復(fù)MACID檢測(cè)。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
重復(fù)MACID檢測(cè)報(bào)文數(shù)據(jù)域R/R位:請(qǐng)求/響應(yīng)標(biāo)志。0表示請(qǐng)求報(bào)文,1表示響應(yīng)報(bào)文。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
重復(fù)MACID檢測(cè)實(shí)例2號(hào)節(jié)點(diǎn)上線后,發(fā)送重復(fù)MACID檢測(cè)報(bào)文。417000100d1dd1100將CANID417轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式:河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
重復(fù)MACID檢測(cè)實(shí)例01河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測(cè)創(chuàng)建連接DeviceNet對(duì)象模型DeviceNet設(shè)備描述河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
通訊報(bào)文I/O報(bào)文(I/OMessage)顯式報(bào)文(ExplicitMessage)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O報(bào)文I/O報(bào)文適用于實(shí)時(shí)性要求較高和面向控制的數(shù)據(jù)。
I/O報(bào)文對(duì)傳送的可靠性、傳送時(shí)間的確定性及可重復(fù)性有很高的要求。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O報(bào)文格式通常使用優(yōu)先級(jí)高的連接標(biāo)識(shí)符(CID),與一點(diǎn)或多點(diǎn)連接進(jìn)行信息交換。I/O報(bào)文的數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)場(chǎng)不包含任何與配置相關(guān)的報(bào)文,僅僅是實(shí)時(shí)的I/O數(shù)據(jù)。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O報(bào)文舉例E3繼電器數(shù)據(jù)域含義:河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O報(bào)文格式在I/O報(bào)文利用連接標(biāo)識(shí)符發(fā)送數(shù)據(jù)前,報(bào)文的發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)都必須通過顯式信息先進(jìn)行配置。設(shè)定的內(nèi)容包括源和目的設(shè)備的屬性以及數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者的地址。
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I/O報(bào)文分段長(zhǎng)度大于8個(gè)字節(jié)(CAN幀的最大尺寸)的報(bào)文可以進(jìn)行分段及重組。I/O連接檢查連接對(duì)象的produced_connec-tion_size的屬性,如果大于8B,那么使用分段協(xié)議。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O報(bào)文分段分段類型表明是第一分段(0)、中間分段(1)、最后分段(2)、分段應(yīng)答(3)。分段計(jì)數(shù)器標(biāo)志每個(gè)單獨(dú)的分段,用于接收器判斷是否有分段被遺失。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
通訊報(bào)文I/O報(bào)文(I/OMessage)顯式報(bào)文(ExplicitMessage)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
顯式報(bào)文適用于設(shè)備間多用途的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)報(bào)文傳遞,是典型的請(qǐng)求-響應(yīng)通信方式。常用于上/下載程序、修改設(shè)備參數(shù)和診斷等。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
顯式報(bào)文設(shè)置監(jiān)控PLC主單元監(jiān)控計(jì)算機(jī)從單元群河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
顯式報(bào)文格式顯式報(bào)文通常使用優(yōu)先級(jí)低的連接標(biāo)識(shí)符。顯式報(bào)文利用CAN幀的數(shù)據(jù)域來傳遞DeviceNet定義的報(bào)文
,說明要執(zhí)行的服務(wù)和相關(guān)對(duì)象的屬性及地址。
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顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式如果所傳送的顯式報(bào)文長(zhǎng)度不大于8個(gè)字節(jié),則顯式報(bào)文的數(shù)據(jù)域包括:報(bào)文頭和完整的報(bào)文體。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式ext如果所傳送的顯式報(bào)文長(zhǎng)度大于8個(gè)字節(jié),則必須在DeviceNet上以分段方式傳輸。顯式報(bào)文的數(shù)據(jù)域包括:報(bào)文頭、分段協(xié)議、分段報(bào)文體。
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顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式-報(bào)文頭Frag(分段位):0表示不需要分段,該幀為標(biāo)準(zhǔn)幀。下一字節(jié)是報(bào)文體。1表示需要分段,下一字節(jié)是分段協(xié)議。XID(控制標(biāo)識(shí)符):判斷報(bào)文應(yīng)答和報(bào)文請(qǐng)求的一致性。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式-報(bào)文頭MACID(媒體訪問控制標(biāo)識(shí)符):包括源MACID和目的MACID。與連接ID(CID)中所指定的MACID相對(duì)應(yīng)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式-報(bào)文體R/R位:0表示該幀為請(qǐng)求幀,1表示該幀為應(yīng)答幀。服務(wù)代碼:服務(wù)區(qū)字節(jié)低7位值,標(biāo)識(shí)傳送服務(wù)的類型。
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顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式-分段協(xié)議分段類型:顯示當(dāng)前發(fā)送是分段報(bào)文的首段、中間段還是末尾段。分段計(jì)數(shù):標(biāo)志每一個(gè)單獨(dú)的分段,這樣接收器就能夠確定是否有分段被遺失。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
兩種報(bào)文比較I/O報(bào)文,用于實(shí)時(shí)性控制數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)較高點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式報(bào)文體數(shù)據(jù)域的格式和含義由供應(yīng)商定義河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
兩種報(bào)文比較顯式報(bào)文,用于非實(shí)時(shí)的設(shè)備配置,診斷,監(jiān)視數(shù)據(jù)等。優(yōu)先級(jí)較低點(diǎn)-對(duì)-點(diǎn)請(qǐng)求/響應(yīng)模式報(bào)文體數(shù)據(jù)域的格式和含義由DeviceNet協(xié)議定義河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測(cè)建立連接DeviceNet對(duì)象模型DeviceNet設(shè)備描述河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
建立連接節(jié)點(diǎn)1Connection(連接)節(jié)點(diǎn)#1節(jié)點(diǎn)#2應(yīng)用程序應(yīng)用程序ConnectionIdentifierConnectionIdentifier節(jié)點(diǎn)2河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
連接方式顯式連接I/O連接河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
顯式連接顯式連接為網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間提供了通信路徑;主要用于發(fā)送/接收節(jié)點(diǎn)間的顯式報(bào)文,如節(jié)點(diǎn)的配置、故障診斷等;顯式連接是一對(duì)一的連接,報(bào)文接收方必須向發(fā)送方做出接收正確或錯(cuò)誤的響應(yīng)。
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顯式連接建立流程①客戶機(jī)通過向服務(wù)器的UCMM端口發(fā)送打開顯式報(bào)文連接請(qǐng)求,確定服務(wù)器是否為僅限組2服務(wù)器。②客戶機(jī)啟動(dòng)等待響應(yīng)定時(shí)器,該定時(shí)器的最小溢出值為1s。
如果服務(wù)器成功響應(yīng)(從UCMM端口),則設(shè)備具有UCMM能力。轉(zhuǎn)到步驟③。
如果服務(wù)器沒有響應(yīng)(等待響應(yīng)定時(shí)器超時(shí)),則重試向服務(wù)器UCMM發(fā)送打開顯式報(bào)文連接請(qǐng)求并再次啟動(dòng)等待響應(yīng)定時(shí)器。如果接收到響應(yīng),那么設(shè)備支持UCMM功能,轉(zhuǎn)到步驟③。如果仍沒接收到響應(yīng)(兩次等待響應(yīng)超時(shí)),則假定該設(shè)備為僅限組2設(shè)備(無UCMM能力),轉(zhuǎn)步驟⑤。
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顯式連接建立流程ext③服務(wù)器具有UCMM能力,建立顯式報(bào)文。④如果服務(wù)器對(duì)Allocate_Master/Slave_Connection_Set報(bào)文成功響應(yīng),則意味著服務(wù)器配置了預(yù)定義主從連接組的實(shí)例,確認(rèn)了主站,并阻止其他客戶機(jī)再使用預(yù)定義主從連接組成為其主站,轉(zhuǎn)到步驟⑥。⑤客戶機(jī)將向服務(wù)器的僅限組2未連接顯式請(qǐng)求報(bào)文端口發(fā)送Allocate_Master/Slave_Connection_Set報(bào)文,分配預(yù)定義主從連接組。如果預(yù)定義主從連接組還沒被分配,服務(wù)器發(fā)送響應(yīng)成功報(bào)文,表明它已將連接組分配給該客戶機(jī),轉(zhuǎn)到步驟⑥。
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顯式連接建立流程ext⑥預(yù)定義主從連接分配過程結(jié)束。在任意給定的時(shí)間里每個(gè)從站(服務(wù)器)僅能接收一個(gè)主站(客戶機(jī))分配的預(yù)定義主從連接。僅限組2客戶機(jī)在對(duì)僅限組2服務(wù)器執(zhí)行其他任何事務(wù)前,必須確定對(duì)相應(yīng)僅限組2服務(wù)器的預(yù)定義主從連接分配已成功完成。
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顯式連接利用未連接報(bào)文管理器(UCMM)建立顯式連接;利用預(yù)定義主/從連接建立顯式連接。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
UCMMUCMM:UnconnectedMessageManager未連接報(bào)文管理器UCMM通信接口是為了建立Connec-tion的“最初的入口”使用UCMM通信接口動(dòng)態(tài)地建立Connection河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
UCMM的服務(wù)DeviceNet通信協(xié)議規(guī)定:建立顯式報(bào)文連接服務(wù)代碼=4B,用于建立一個(gè)顯式信息連接。關(guān)閉連接服務(wù)代碼=4C,用于刪除一個(gè)連接對(duì)象并釋放所有相關(guān)資源。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
UCMM-建立連接設(shè)備先通過組3的報(bào)文ID=6發(fā)送未連接顯式請(qǐng)求報(bào)文,然后通過UCMM端口打開顯式連接請(qǐng)求;如果對(duì)方同樣支持UCMM并且可以響應(yīng)該請(qǐng)求時(shí),通過組3的報(bào)文ID=5發(fā)送未連接顯式響應(yīng)報(bào)文,然后通過UCMM端口打開顯式連接響應(yīng)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
UCMMext報(bào)文組3標(biāo)識(shí)符:河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
UCMM-顯式連接請(qǐng)求格式R/R=0時(shí),請(qǐng)求報(bào)文。服務(wù)代碼=4b,建立顯式報(bào)文連接服務(wù)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
UCMM-顯式連接響應(yīng)格式R/R=1時(shí),響應(yīng)報(bào)文。服務(wù)代碼=4b,建立顯式報(bào)文連接服務(wù)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
建立UCMM實(shí)例例:2號(hào)節(jié)點(diǎn)與3號(hào)節(jié)點(diǎn)建立UCMM連接實(shí)例。2號(hào)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文:782034b0230將CANID:782轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制:河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
建立UCMM實(shí)例數(shù)據(jù)034b0230河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
建立UCMM實(shí)例具有UCMM功能的3號(hào)節(jié)點(diǎn)回應(yīng)信息:
74302cb01000600將CANID:743轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制:河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
建立UCMM實(shí)例數(shù)據(jù):02cb01000600河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
關(guān)閉UCMM連接該服務(wù)用于中止在某個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接。關(guān)閉連接請(qǐng)求作為未連接請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送(報(bào)文組3,報(bào)文ID6)。成功關(guān)閉連接響應(yīng)作為未連接響應(yīng)報(bào)文發(fā)送(報(bào)文組3,報(bào)文ID5)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
顯式連接利用未連接報(bào)文管理器(UCMM)建立顯式連接;利用預(yù)定義主/從連接建立顯式連接。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
預(yù)定義主/從連接許多傳感器和執(zhí)行器的功能在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定(如檢測(cè)壓力參數(shù)、啟動(dòng)電機(jī)等),因此,在上電前就已知這些設(shè)備將要發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)。DeviceNet定義了預(yù)定義主/從連接組和僅限組2從設(shè)備,以降低從站的成本和簡(jiǎn)化設(shè)備配置。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
預(yù)定義主/從連接ext僅限組2的設(shè)備上線后不會(huì)主動(dòng)與其他設(shè)備建立連接,需要等待主設(shè)備發(fā)送Allocate(分配)請(qǐng)求命令,然后響應(yīng)主設(shè)備從而建立顯式連接。
組2-報(bào)文6:僅限組2未連接顯式請(qǐng)求報(bào)文(分配預(yù)定義主/從連接)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
預(yù)定義主/從連接組報(bào)文類型I/O位選通命令/響應(yīng)報(bào)文I/O輪詢命令/響應(yīng)報(bào)文I/O狀態(tài)改變/循環(huán)應(yīng)答報(bào)文I/O多點(diǎn)輪詢響應(yīng)報(bào)文顯式響應(yīng)/請(qǐng)求報(bào)文未連接響應(yīng)報(bào)文僅限組2未連接顯式響應(yīng)/請(qǐng)求報(bào)文河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
連接方式顯式連接I/O連接河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O連接I/O連接在一個(gè)生產(chǎn)者及一個(gè)或多個(gè)消費(fèi)者間提供了專用的通信路徑。I/O連接是在顯式報(bào)文連接基礎(chǔ)上通過設(shè)置改為I/O連接。
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I/O連接類型(數(shù)據(jù)觸發(fā)方式)位選通(BitStrobe)輪詢(Poll)狀態(tài)改變(ChangeofState)循環(huán)(Cyclic)河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
位選通唯一的多點(diǎn)輸出(Multicast)命令應(yīng)答為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(pointtopoint)主站/從站間的高速數(shù)據(jù)交換
用于小規(guī)模的I/O數(shù)據(jù)交換
OUTPUT數(shù)據(jù)最大1位/設(shè)備INPUT數(shù)據(jù)最大8字節(jié)/設(shè)備河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
位選通該Message包括由64位(8字節(jié))的位列組成的輸出數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)MACID分配有1位的輸出位。MACID=9
從站MACID=11
從站MACID=12
從站MACID=13
從站MACID=62
從站主站MACID=1Bit-Strobe
Command
的數(shù)據(jù)區(qū)010111213146361...162...29河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O連接類型(數(shù)據(jù)觸發(fā)方式)位選通(BitStrobe)輪詢(Poll)狀態(tài)改變(ChangeofState)循環(huán)(Cyclic)河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
輪詢Command/Response為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)用于所有各種規(guī)模的I/O數(shù)據(jù)交換當(dāng)數(shù)據(jù)超過8個(gè)字節(jié)時(shí),則執(zhí)行分段傳送河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
輪詢MACID=62
從站MACID=12
從站MACID=11
從站MACID=9
從站.......MACID=1主站主站向各個(gè)從站發(fā)送請(qǐng)求,從站應(yīng)答。根據(jù)設(shè)定在主站(掃描)中的掃描清單(Scanlist)來指定指令發(fā)送的對(duì)象從站。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
輪詢SCANNERDrive1SensorDrive3Drive2AnalogI/O河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O連接類型(數(shù)據(jù)觸發(fā)方式)位選通(BitStrobe)輪詢(Poll)狀態(tài)改變(ChangeofState)循環(huán)(Cyclic)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
狀態(tài)改變?cè)O(shè)備狀態(tài)改變時(shí)刻發(fā)送數(shù)據(jù);除了必要時(shí)外不進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送,因而減輕了網(wǎng)絡(luò)的通信量;由主站向從站設(shè)定最新數(shù)據(jù)的最小發(fā)送時(shí)間間隔;由從站舉手來開始I/O數(shù)據(jù)的發(fā)送;適用于離散型設(shè)備,使用事件觸發(fā)方式。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
狀態(tài)改變MACID=62
從站MACID=12
從站MACID=11
從站MACID=9
從站.......MACID=1主站ACKMessage(選項(xiàng))被設(shè)定為ChangeofState的設(shè)備,當(dāng)它檢測(cè)出變化時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
狀態(tài)改變SCANNER1HMIDrive1SensorDrive3Drive2SCANNER2河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O連接類型(數(shù)據(jù)觸發(fā)方式)位選通(BitStrobe)輪詢(Poll)狀態(tài)改變(ChangeofState)循環(huán)(Cyclic)河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
循環(huán)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)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的時(shí)間間隔。適用于一些模擬量設(shè)備。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
循環(huán)SCANNER1Drive1TemperatureSensorDrive3Drive2CyclicRate100msCyclicRate200msCyclicRate50msCyclicRate25ms河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測(cè)創(chuàng)建連接DeviceNet對(duì)象模型DeviceNet設(shè)備描述河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet對(duì)象模型
DeviceNet協(xié)議使用面向?qū)ο蟮姆椒▉砻枋?,將一個(gè)DeviceNet節(jié)點(diǎn)抽象為對(duì)象集合,由此定義了節(jié)點(diǎn)外部的顯性表現(xiàn),而內(nèi)部的所有參數(shù)全部由類-實(shí)例-屬性的關(guān)系來表現(xiàn)。
DeviceNet的每個(gè)設(shè)備都由兩類基本的對(duì)象集組成,分別是與通信相關(guān)的對(duì)象和與應(yīng)用相關(guān)的對(duì)象。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet對(duì)象模型傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)當(dāng)中運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、函數(shù)和過程,在對(duì)象模型中,我們把這些捆綁到一起,改變這些術(shù)語的名字,分別稱之為屬性(Attributes),服務(wù)(Service)和行為(Behavior),整體稱為對(duì)象(Objects)。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
對(duì)象模型河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
對(duì)象模型Communication(通訊)設(shè)備網(wǎng)對(duì)象連接對(duì)象標(biāo)識(shí)對(duì)象信息路由器Application(應(yīng)用)Application固有Application一般參數(shù)對(duì)象組合對(duì)象河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
通訊對(duì)象(1)DeviceNet
對(duì)象DeviceNet
Object提供網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)以及狀態(tài)。
DeviceNet
通信接口的MACID和波特率BUSOFF(總線斷開)中斷的處理分配信息-主站的MACID和分配選擇(AllocationChoice)Allocate/Release_M/S_Connection_Set
連接對(duì)象I/O和顯式連接的管理河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
標(biāo)識(shí)對(duì)象供應(yīng)商ID,設(shè)備類型,產(chǎn)品代碼,序列號(hào)等該設(shè)備的標(biāo)識(shí)和一般信息。信息路由對(duì)象將顯式信息轉(zhuǎn)送給應(yīng)用對(duì)象通訊對(duì)象(2)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
Application一般組合對(duì)象將來自不同應(yīng)用對(duì)象的不同屬性組合成一個(gè)能夠隨單個(gè)報(bào)文傳送的屬性。參數(shù)對(duì)象提供對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行Read/Write訪問Application固有例如:
現(xiàn)場(chǎng)傳感器、模擬量輸入、數(shù)字量輸出應(yīng)用對(duì)象河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet對(duì)象模型Object中具備
Attribute(屬性)。所謂Attribute就是對(duì)象的「特性」。Attribute提供狀態(tài)信息、管理Object的運(yùn)作。Object具備Service(服務(wù)功能)。Service是Object執(zhí)行某一動(dòng)作的觸發(fā)器。Object具備Behavior(行為)。Behavior表明了對(duì)于特定的Event(事件)進(jìn)行何種動(dòng)作。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
對(duì)象尋址ObjectModel
定義了對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部的Object進(jìn)行邏輯上的尋址/訪問時(shí)所需的信息。這些信息以DeviceNet協(xié)議的形式來表示。設(shè)備地址
–
以整數(shù)來設(shè)定DeviceNet上的節(jié)點(diǎn)。在同一網(wǎng)絡(luò)上不允許有相同的MACID。類標(biāo)識(shí)符(ClassID)實(shí)例標(biāo)識(shí)符(InstanceID)屬性標(biāo)識(shí)符(AttributeID)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
對(duì)象尋址河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
對(duì)象尋址ServiceCode:表示ObjectInstance或是ObjectClass所提供的功能的整數(shù)值。MACID#1DeviceNetMACID#4Class#5MACID#4:Class#5:Instance#2:Service#5Class#7Instance
#1Instance
#1Instance#2Service#5MACID#3
Class#5Instance
#1MACID#2河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測(cè)創(chuàng)建連接DeviceNet對(duì)象模型DeviceNet設(shè)備描述河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
什么是設(shè)備描述?設(shè)備描述定義了一個(gè)設(shè)備:對(duì)象模型的建立如何交換輸入/輸出數(shù)據(jù)如何配置河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
為什么需要設(shè)備描述?從網(wǎng)絡(luò)的角度來看,相似設(shè)備如果使用相同的設(shè)備描述,則他們具有一致的行為,通信方式和配置。一致的行為,通信方式和配置使得設(shè)備具有邏輯上的:互用性互換性河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
設(shè)備描述DeviceNet協(xié)議規(guī)范允許制造商提供電子數(shù)據(jù)文檔(EDS),以文件的形式記錄設(shè)備的一些具體操作參數(shù)等信息,便于在配置設(shè)備時(shí)使用。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
設(shè)備描述設(shè)備的對(duì)象模型I/O數(shù)據(jù)的格式可配置的屬性和公共接口河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
建立對(duì)象模型標(biāo)識(shí)設(shè)備中存在的所有對(duì)象類。表明各對(duì)象類中存在的實(shí)例數(shù)。說明對(duì)象是否影響設(shè)備的行為。定義每個(gè)對(duì)象的接口,即定義對(duì)象和對(duì)象類如何鏈接。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
設(shè)備描述設(shè)備的對(duì)象模型I/O數(shù)據(jù)的格式可配置的屬性和公共接口河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
I/O數(shù)據(jù)格式用實(shí)例編號(hào)、類型和名稱標(biāo)識(shí)I/O組合。指定I/O組合數(shù)據(jù)屬性格式。將I/O組合數(shù)據(jù)屬性分量映射到其他屬性。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
設(shè)備描述設(shè)備的對(duì)象模型I/O數(shù)據(jù)的格式可配置的屬性和公共接口河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
可配置屬性和公共接口配置參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)對(duì)設(shè)備行為的影響參數(shù)組訪問設(shè)備配置的公共接口河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
一致性實(shí)驗(yàn)測(cè)試一致性試驗(yàn)①通信協(xié)議一致性試驗(yàn)②物理層試驗(yàn)③互操作性試驗(yàn)對(duì)安裝在設(shè)備中軟件的試驗(yàn)與試驗(yàn)工具之間的1對(duì)1試驗(yàn)電氣特性方面的試驗(yàn)與試驗(yàn)工具之間的1對(duì)1試驗(yàn)和其它設(shè)備之間的互操作性的試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)上的試驗(yàn)由一致性SIG指定的試驗(yàn)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
傳統(tǒng)的通信模型源/目的模式通常又稱之為“主/從”模式“現(xiàn)在時(shí)間八點(diǎn)整”“現(xiàn)在時(shí)間八點(diǎn)整”“現(xiàn)在時(shí)間八點(diǎn)整”“現(xiàn)在時(shí)間八點(diǎn)整”河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
源/目的通信模式節(jié)點(diǎn)間同步動(dòng)作困難
浪費(fèi)帶寬河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
源/目的通信實(shí)例ControllerDrive1SensorDrive3Drive2DataAcquisitionHMIAnalogI/O河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
源/目的通信模式ext-報(bào)文格式源目的數(shù)據(jù)crc河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
DeviceNet通信模型生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式(Producer/Consumer)兼容了所有“源/目的地”模式所具備的通訊能力,同時(shí)具備更高的數(shù)據(jù)傳輸效率“現(xiàn)在時(shí)間八點(diǎn)整”河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
生產(chǎn)者/消費(fèi)者通信模式一個(gè)生產(chǎn)者,多個(gè)消費(fèi)者數(shù)據(jù)更新同時(shí)發(fā)生提供多級(jí)優(yōu)先級(jí),適用于實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
生產(chǎn)者/消費(fèi)者通信實(shí)例ControllerDrive1SensorDrive3Drive2DataAcquisitionHMIAnalogI/O河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
生產(chǎn)者/消費(fèi)者通信報(bào)文格式標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)crc由報(bào)文格式可知,報(bào)文不再專屬于特定的源節(jié)點(diǎn)或目的節(jié)點(diǎn),一個(gè)報(bào)文可以被多個(gè)可識(shí)別該標(biāo)識(shí)符的節(jié)點(diǎn)接收。河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
以DeviceNet為底層網(wǎng)絡(luò)的總裝生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)基于DeviceNet的汽車總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
現(xiàn)場(chǎng)的所有信號(hào)通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂破?,控制器控制信?hào)也是通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中,因此DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建是整個(gè)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ),其構(gòu)建步驟如下:(1)進(jìn)行總體規(guī)劃,合理布線;(2)將DeviceNet網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上;(3)安裝通信軟件RSLinx和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具軟件RSNetworxforDeviceNet或DeviceNetManager;
基于DeviceNet的汽車總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)河南機(jī)電高等專科學(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
(4)給將要添加到DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)設(shè)備分配節(jié)點(diǎn)地址并設(shè)置正確的通信波特率,因?yàn)镈eviceNet網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)網(wǎng)段所有節(jié)點(diǎn)的通信波特率必須一致,且不允許有節(jié)點(diǎn)地址重復(fù)的設(shè)備;(5)將編程終端(計(jì)算機(jī)或?qū)S镁幊淘O(shè)備)連接到網(wǎng)絡(luò)上(通過計(jì)算機(jī)通信板卡或外置通信模塊)并建立通信,即在RSLinx下配置DeviceNet驅(qū)動(dòng)程序:DeviceNetDriver(1784-PCD/PCIDS、1770-KFD、SDNPTdriver)(該操作只能在在線模式下進(jìn)行);基于DeviceNet的汽車總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)河南機(jī)電高等??茖W(xué)校羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室
(6)通過網(wǎng)絡(luò)(DeviceNet或上層網(wǎng)絡(luò)ControlNet、EtherNet)配置DeviceNet設(shè)備運(yùn)行參數(shù),如設(shè)備的I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式、設(shè)備I/O報(bào)文的大小及設(shè)備本身的運(yùn)行參數(shù)(如變
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