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 поддерживает:
- чтение состояния вкл/откл. датчиков
- управление пусковыми устройствами
- передачу температуры и тока нагрузки пускового устройства
- изменение скорости замедления приводов
- регулировку чувствительности 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
- Profibus DP
- Profibus PA
- Foundation Fieldbus H1
- Modbus RTU
- HART
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
Эта страница в последний раз была отредактирована 24 ноября 2022 в 15:59.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.