DeviceNet

DeviceNet (dɪ'vaɪs net) — протокол для промышленной сети CAN. Используется для связи датчиков, исполнительных устройств и программируемых логических контроллеров между собой. Открытый стандарт. Широко применяется на транспорте, в машиностроении и промышленности. Достаточно широко распространён в России.

DeviceNet — протокол верхнего уровня разработанный в 1994 году компанией Rockwell Automation. Служит для объединения в единую систему устройств промышленной автоматики, таких как фотодатчики, термодатчики, считыватели штрихкодов, элементы ЧМИ (человеко-машинного интерфейса), с управляющими устройствами (компьютерами, ПЛК). Сеть имеет шинную топологию. Допускает «горячее» подключение и отключение модулей.

Функциональное исполнение

Стандарт на промышленную сеть DeviceNet кроме протокола описывает:

  • открытые и герметизированные типы разъемов устройств
  • диагностические индикаторы (светодиоды)
  • профайлы (файлы параметров) устройств

Сеть DeviceNet позволяет:

  • чтение состояния вкл/откл. датчиков
  • управление пусковыми устройствами
  • передать температуру и ток нагрузки пускового устройства
  • изменить скорость замедления приводов
  • отрегулировать чувствительность датчиков
  • и так далее.

Устройства могут быть удалены и заменены без отключения других устройств и без инструментов программирования, что помогает снизить эксплуатационные издержки.

Сетевая установка устройств экономически выгоднее, чем традиционная коммутация входов/выходов во многих приложениях, особенно когда устройства удалены друг от друга на расстояние в десятки и сотни метров.

Связь между разными сетями

Сообщения от узла, находящегося в сети ControlNet, DH+ или Промышленный Ethernet, могут перенаправляться шлюзом ControlLogix к узлу в сети DeviceNet.

Характеристики
  • Взаимозаменяемость. Простые устройства многочисленных поставщиков (например, кнопки, пусковые устройства, фотоэлементы, конечные выключатели и т. д.), которые соответствуют стандарту сети DeviceNet и стандарту профайлов устройств, — взаимозаменяемы, чем обеспечивают пользователю гибкость и возможность выбора.
  • Одна общая сеть. Открытый стандарт сетевых устройств обеспечивает общие решения для конечного пользователя, уменьшая для поставщиков необходимость поддерживать на рынке различные сети.
  • Уменьшение простоев. Диагностика обеспечивает упреждающие сообщения об отказах и облегчает поиск неисправностей. Сеть DeviceNet предназначена для приложений, требующих:
    • уменьшения количества проводных соединений
    • быстрой установки и запуска
    • гибкости в возможности добавления или перемещения устройств и сегментов кабелей
    • малого времени отклика
    • диагностики устройств, критичных к простоям

Механическая конструкция элементов

В качестве присоединителей используются штырьевые разъёмы, принимающая сигнал сторона — «мама», подающая сигнал «папа», а также присоединители прокалывающего изоляцию типа (такие присоединители и кабели соответственно состоят всего из четырёх проводов — исключён экран).

Для подключения модулей используется прямоугольный малогабаритный пятиконтактный разъём Phoenix Contacts с однорядным исполнением. Имеется две разновидности разъёма — для подключения одного и двух комплектов кабелей.

Для соединения кабелей, образующих магистрали, а также для отводов, используются различные кабели — кроме пятипроводных, реализующий стандартное подключение к шине, существуют девятипроводные кабели в которых имеется дополнительное питание, сверх существующих цепей: одна пара обеспечивает подводку постоянного напряжения 24 вольта с источника питания не ограничивающегося лимитом в 3,8 ампер (служит для запитки модулей, устройств и/или исполнительных механизмов в сети), ещё одна пара обеспечивает подводку переменного напряжения 120 вольта (служит для запитки источников вторичного электропитания цепей).

  • Кабель DeviceNet в разрезе: белый — CAH_H, синий — CAH_L, красный — V+ (24 вольта постоянного тока), чёрный — V-, металл — оплётка-экран.
  • Прямоуголный разъём DeviceNet на интерфейсном модуле SST 5136-DNS-200, осуществляющем функцию шлюза для SIEMENS SIMATIC S7 (ET 200S).
  • Тройник для ответвления от магистрального (trunk) сегмента сети DeviceNet (круглый кабель, сверху толстый, снизу тонкий). Цвет наружней изоляции — красно-сиреневый (violet) RAL 4001, согласно цветов для кабелей полевых шин.
  • Модуль ввода 16 дискретных сигналов (8х2) и последующей трансляции в сеть DeviceNet (круглый кабель).

Архитектура

Физический уровень

DeviceNet поддерживает скорости 125, 250 и 500 кбит/с. Скорость зависит от длины кабеля и его типа максимально до 500 м. Типичная длина кабеля — 100 м. Для кабеля длиной 380 м скорость будет — 125 кбит/с, для 75 м — 500 кбит/с.

Уровень передачи данных

Формат кадра передачи данных сети CAN

1 Bit      => Start of Frame
11 Bits    => Identifier
1 Bit      => RTR Bit
6 Bits     => Control Field
0-8 Bytes  => Data Field
15 Bits    => CRC Sequence
1 Bit      => CRC Delimiter
1 Bit      => Acknowledge
1 Bit      => Ack Delimiter
7 Bits     => End of Frame
>2 Bits     => Interframe Space

Конкурирующие промышленные сети

Протоколы для сетей семейства CAN

Примечания

    Литература
    • PUB00026R3. The CIP Advantage Technology Overview Series. DeviceNet — CIP on CAN Technology
    • PUB00027R1. DeviceNet Cable System. Planning and Installation Manual
    • PUB00147R0. DeviceNet Plant Floor Troubleshooting Guide
    • DeviceNet Troubleshooting by Robert D Law
    • DeviceNet Network Configuration User Manual
    • DeviceNet Modules Installation Instructions

    Ссылки
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.