简介 DeviceNet (简介deck)

现场总线控制系统技术是20世纪80年代中期在国际上发展起来的一种崭新的工业控制技术。现场总线控制系统（FCS）的出现引起 了传统的PLC和DCS控制系统基本结构的革命性变化。

现场总线系统技术

现场总线系统技术极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。更重要的是，从原来的面向设备选择控制和通信设备转变成为基于网络选择设备。 尤其是20世纪90年代现场总线控制系统技术逐渐进入中国以来，结合Internet和Intranet的迅猛发展，现场总线控制系统技术越来 越显示出其传统控制系统无可替代的优越性。现场总线控制系统技术已成为工业控制领域中的一个热点。传统机电产品是否具有总线 接口将成为其在市场能否生存的一个必要条件。

DeviceNet现场总线

以下将简要介绍其中各总线中具有代表性的设备层现场控制总线DeviceNet及有关情况。

DeviceNet现场总线特点

• 每个DeviceNet网络最多可连接64个节点。
• 主干线－分支线结构
• 可选的数据传输波特率为125K，250K及500K。
• 使用便利的密封或开放形式的连接器
• 点对点，多主或主/从通信。
• 可带电更换网络节点，在线修改网络配置。
• 采用CAN物理层和数据链路层规约，使用CAN规约芯片，得到国际上主要芯片制造商的支持。
• 支持选通、轮询、循环、状态变化和应用触发的数据传送。
• 是一种低成本、高可靠性的数据网络。
• 既适用于连接低端工业设备，又能连接象变频器、人机终端这样的智能设备。
• 采用无损位仲裁机制CSMA/NBA(CarrierSenseMultipleAccesswithNon-destructionbitwiseArbitration)实现按优先级发送信息。
• 具有通信错误分级检测机制、通信故障的自动判别和恢复功能。
• 电源结构的可调整性，以满足各类应用的需要以及大电流容量（每个电源最大容量可以达到16安培）。
• 总线供电：主干线中包括电源线及信号线。
• 得到众多制造商的支持，如：Rockwell、OMRON、Hitachi、Cutter-Hammer、Turck等。DeviceNet制造商协会拥有的三百多个全球会员遍布世界各地。

DeviceNet现场总线通信协议特点

• 点对点数据交换，任何DeviceNet产品都可以生产和消费报文。
• 将主/从操作定义为点对点的子集。
• DeviceNet产品可用作客户机或服务器，或具有双重身份。
• 一个DeviceNet网络最多可有64个介质访问控制标识符或MACID（节点地址）。每个节点可以支持无限多的I/O。例如,气动阀执行器的典型I/O数为16或32个。

DeviceNet现场总线的物理层和介质

DeviceNet规范中定义了DeviceNet允许的拓扑结构和元件。基本的干线/支线拓扑结构为信号和供电提供隔离的二对双绞总线。粗或细电缆都可以用作干线或支线。端点到端点的网络距离随数据传输速率和电缆尺寸变化。网络上的设备可以直接 由总线供电，并通过同一根电缆进行相互通信。电源分接头可加在网络的任何一点，可以实现多电源的冗余供电。干线的额定电流量为 2安培，分支线的额定电流量为1安培。

DeviceNet现场总线的应用

DeviceNet现场总线广泛应用于工业自动化，特别是涉及大量I/O设备（如传感器、执行器、阀门和电机）的应用场合。一些典型的应用包括：

• 包装机械
• 物料搬运系统
• 装配线
• 机器人工作站
• 过程控制系统

DeviceNet现场总线与其他现场总线系统的比较

DeviceNet现场总线与其他现场总线系统有以下主要区别：

• CANopen：CANopen是一种基于CAN总线的现场总线系统，与DeviceNet类似。CANopen具有更高的数据传输速率，并且支持更多的功能，如对象字典和设备配置文件。
• Profibus：Profibus是一种类似于DeviceNet的基于现场总线的系统。Profibus具有更高的数据传输速率，并且支持更多的功能，如防爆和安全功能。
• EtherNet/IP：EtherNet/IP是一种基于以太网的现场总线系统。与DeviceNet相比，EtherNet/IP具有更高的数据传输速率，并且支持更多的功能，如TCP/IP通信和web服务器。

DeviceNet现场总线的未来发展

DeviceNet现场总线技术仍在不断发展，预计未来将有以下趋势：

• 数据传输速率的提高
• 支持更多的功能，如安全和网络管理
• 与其他现场总线系统的集成

结论

现场总线控制系统技术是一种先进的技术，它可以大大提高工业自动化系统的性能和效率。DeviceNet现场总线是一种流行的现场总线系统，具有低成本、高可靠性和易于使用的特点。随着技术的不断发展，预计DeviceNet现场总线将在工业自动化领域发挥越来越重要的作用。