基于臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
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可編程序控制器（PLC）現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用的重要技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)總線使得PLC在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入上級(jí)制造執(zhí)行系統(tǒng)，進(jìn)而使得用戶獲得更大應(yīng)用效益。人們稱之為控制系統(tǒng)的一次變革的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)自20世紀(jì)末廣泛應(yīng)用以來(lái)，日益受到制造業(yè)的廣泛注意和高度重視，成為世界范圍的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。應(yīng)該說(shuō), 現(xiàn)場(chǎng)總線的工業(yè)過(guò)程智能自動(dòng)化儀表和現(xiàn)代總線的開(kāi)放自動(dòng)化糸統(tǒng)構(gòu)成了新一代全開(kāi)放自動(dòng)化控制糸統(tǒng)的體糸結(jié)構(gòu)。目前國(guó)際上公認(rèn)的現(xiàn)場(chǎng)總線有10多種，各有其特點(diǎn)，并在一定范圍內(nèi)得剄應(yīng)用。本文本文以DeviceNet為基礎(chǔ)，詳細(xì)論述基于臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的DeviceNet網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。
2 DeviceNet簡(jiǎn)介
DeviceNet是由美國(guó)Rockwell自動(dòng)化開(kāi)發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在已經(jīng)有超過(guò)300家的公司注冊(cè)成為ODVA的成員。全世界共有超過(guò)500家的公司提供DeviceNet產(chǎn)品。DeviceNet作為一種高性能的協(xié)議，目前在美國(guó)和亞洲的市場(chǎng)上處于領(lǐng)導(dǎo)地位，其系統(tǒng)解決方案在歐洲也取得了顯著的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。
DeviceNet協(xié)議設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)成本較為低廉，但對(duì)于采用最底層的現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)（例如，由傳感器、制動(dòng)器以及相應(yīng)的控制器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)）來(lái)說(shuō)，卻是性能極高的。DeviceNet設(shè)備涉及的范圍從簡(jiǎn)單的光電開(kāi)關(guān)一直到復(fù)雜的半導(dǎo)體制造業(yè)中的用到的真空泵。
就像其他的協(xié)議一樣，DeviceNet 協(xié)議最基本的功能是在設(shè)備及其相應(yīng)的控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。因此，這種通信是基于面向連接的（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多點(diǎn)傳送）通訊模型建立的。這樣，DeviceNet 既可以工作在主從模式，也可以工作在多主模式。
DeviceNet的報(bào)文主要分為高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程報(bào)文（I/O報(bào)文）和低優(yōu)先級(jí)的管理報(bào)文(直接報(bào)文)。兩種類型的報(bào)文都可以通過(guò)分段模式來(lái)傳輸不限長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。
一個(gè)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)工作在125k、250k和500k的波特率下最多可以支持64個(gè)節(jié)點(diǎn)。設(shè)備可以使用自身的電源，也可以通過(guò)DeviceNet總線供電。
"預(yù)定義主/從連接集"適用于簡(jiǎn)單的DeviceNet從站設(shè)備。作為DeviceNet協(xié)議的子集，它支持從主站到從站傳送的直接報(bào)文，輪詢I/O報(bào)文，位選通I/O報(bào)文以及由從站向主站傳送的狀態(tài)變化/循環(huán)I/O報(bào)文。
"非連接報(bào)文管理端口（UCMM）"以及動(dòng)態(tài)生成"直接及I/O連接"則適用于從站比較復(fù)雜的情況，這些從站可支持多個(gè)主站并能與其他設(shè)備維持點(diǎn)到點(diǎn)互聯(lián)。設(shè)備啟動(dòng)報(bào)文和設(shè)備關(guān)閉報(bào)文是特別為安全相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的"離線連接設(shè)置"則簡(jiǎn)化了對(duì)非常規(guī)組件的配置工作。
DeviceNet的通信和應(yīng)用都是基于對(duì)象模型的。預(yù)先定義好的對(duì)象簡(jiǎn)化了不同廠商的不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換。通過(guò)建立不同設(shè)備的子集，用戶可以從進(jìn)一步的規(guī)范化中獲益。
根據(jù)ISO的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)模型OSI，DeviceNet規(guī)范除第7層（應(yīng)用層）外，DeviceNet規(guī)范還對(duì)一部分第1層（收發(fā)器）以及第0層（傳輸介質(zhì)）進(jìn)行了規(guī)定，這就為DeviceNet節(jié)點(diǎn)的物理連接提供了標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)議對(duì)連接器、電纜類型、電纜長(zhǎng)度以及基于通信的顯示、操作元素及其相應(yīng)的封裝形式等等都進(jìn)行了規(guī)定。
3 臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)案例要求
3.1軟件要求
WPL SOFT 2.09――PLC編程軟件；
ELinkConfigurator――DeviceNet網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件。
3.2硬件要求
PS02――電源模塊
DVP28SV――PLC主機(jī)
DNET-SL――主站通訊模塊
DT01-S――S型從站通訊模塊
DNA02――MODBUS/DeviceNet轉(zhuǎn)換模塊
RTU-DNET――遠(yuǎn)程I/O通訊模塊
DVP12SA――從站PLC
DVP14SS――從站PLC
DVP16SP――從站I/O
VDF007M21A――從站變頻器
DTB9696――從站溫度控制器
電纜采用普通網(wǎng)線（現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用請(qǐng)采用專用電纜）
120歐姆電阻×2
4 臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的DeviceNet硬件設(shè)置
4.1 網(wǎng)絡(luò)連接圖
圖1是1主4從網(wǎng)絡(luò)案例圖。其中：PLC——28SV作為主站，Node Address為00。PLC——12SA從站1。PLC——14SS從站2。變頻器——VFD007M從站3。溫控器——DTB9696從站4。遠(yuǎn)程I/O模塊——16SP從站5。
圖1 網(wǎng)絡(luò)案例
從站1通過(guò)DT01與總線相連。DT01的接線端子接線如圖2。2、4角間加入一個(gè)120歐姆電阻。
圖2 DT01的接線端子接線
圖3 DT01 NODE地址設(shè)置
圖4 DT01設(shè)置為500K的通訊波特率
評(píng)論