DeviceNet协议分析指南

场总线的两种有代表性的定义。

(l)ISA SP50中对现场总线的定义。

现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备(即场地级设备)之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备(即车间级设备)之间的联系。

这里的现场设备指最底层的控制监测、执行和计算设备，包括传感器、控制器、智能阀门、微处理器和内存等各种类型的仪表产品。

(2)根据国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通讯网路。

现场总线的本质含义表现在以下6个方面：a)现场通讯网路：用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通讯网路。

b)现场设备互连：现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等，这些设备通过一对传输线互连，传输线可以使用双绞线、同轴电缆、光纤和电源线等，并可根据需要因地制宜地选择不同类型的传输介质。

c)互操作性：现场设备或现场仪表种类繁多，没有任何一家制造商可以提供一个工厂所需的全部现场设备，所以，互相连接不同制造商的产品是不可避免的。

用户不希望为选用不同的产品而在硬件或软件上花很大气力，而希望选用各制造商性能价格比最优的产品，并将其集成在一起，实现“即接即用；用户希望对不同品牌的现场设备统一组态，构成他所需要的控制回路。

这些就是现场总线设备互操作性的含义。

现场设备互连是基本的要求，只有实现互操作性，用户才能自由地集成FCS。

d)分散功能块：FCS废弃了DCS的输入／输出单元和控制站,把DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表，从而构成虚拟控制站。

例如，流量变送器不仅具有流量信号变换、补偿和累加输入模块，而且有PID控制和运算功能块。

调节阀的基本功能是信号驱动和执行，还内含输出特性补偿模块，也可以有PlD控制和运算模块，甚至有阀门特性自检验和自诊断功能。

由于功能块分散在多台现场仪表中，并可统一组态，供用户灵活选用各种功能块，构成所需的控制系统，实现彻底的分散控制。

DeviceNet模块手册一、概述DeviceNet是一种用于工业自动化领域的网络通信协议，它基于CAN总线技术，专为工业设备之间的数据交换而设计。

通过使用DeviceNet模块，可以实现设备之间的快速、可靠的数据传输，支持多种通信速率和传输介质。

二、DeviceNet模块特点1、支持多种通信速率：DeviceNet模块支持多种通信速率，可以根据实际需求选择合适的通信速率，以满足不同设备的通信需求。

2、支持多种传输介质：DeviceNet模块支持多种传输介质，如双绞线、光纤等，可以根据实际应用场景选择合适的传输介质，以确保数据传输的稳定性和可靠性。

3、高效的数据传输：DeviceNet模块采用高效的通信协议，支持实时数据传输和广播通信，可以实现设备之间的快速数据交换。

4、灵活的连接方式：DeviceNet模块采用即插即用的连接方式，可以方便地连接各种工业设备，如传感器、执行器、控制器等。

5、可靠的故障检测机制：DeviceNet模块具有可靠的故障检测机制，可以实时检测通信故障，并及时进行故障隔离和恢复，以确保数据传输的可靠性和稳定性。

三、DeviceNet模块应用场景DeviceNet模块广泛应用于各种工业自动化领域，如智能制造、机器人、电力、石油、化工等。

在这些领域中，DeviceNet模块可以用于实现设备之间的数据传输和控制，提高生产效率和管理水平。

四、DeviceNet模块使用注意事项1、确保传输介质的质量：在选择和使用传输介质时，要确保其质量可靠，以满足数据传输的需求。

同时，要注意对传输介质的维护和保养，定期检查其状态。

2、合理配置通信参数：在使用DeviceNet模块时，要根据实际需求合理配置通信参数，如通信速率、数据位长度、停止位长度等。

同时，要注意参数配置的一致性，以确保设备之间的正常通信。

3、避免电磁干扰：在工业环境中，电磁干扰是常见的问题之一。

在使用DeviceNet模块时，要注意避免电磁干扰的影响，采取措施降低干扰的影响，如使用屏蔽线、加装滤波器等。

DCS与现场总线综述 DeviceNet现场总线数据的分析摘要：随着科技的进步、生产力的发展和信息时代的来临，社会对工业生产的需求变得日益迫切。

集散控制系统以其可靠、灵活、低成本、可适应性强等特点成为了工业控制领域占有主导地位的系统，已被广泛应用于化工、电力、石油、造纸等行业。

集散控制系统的发展经历了三个阶段，它是控制技术发展的一个里程碑。

现场总线自诞生以来一直受到国内外业界人士和企业的关注和重视，它为自动控制领域的变革带来了又一次飞跃。

现场总线所遵循的国际统一协议标准使得它在集散控制系统的基础之上发挥了强大的功能。

关键词： DCS；现场总线；DeviceNet现场总线数据；前言：DeviceNet是基于协议研制开发的现场总线。

由于采用了许多新技术及独特设计，如生产者／消费者的网络通信模式和非破坏性逐位仲裁技术等，与一般的通信总线相比，DeviceNet具有突出的可靠性、实时性和灵活性，特别适用于制造业、工业控制和电力系统等应用。

尤其是DeviceNet协议的开放性为研究DeviceNet协议和开发DeviceNet节点产品提供了条件。

然而目前对协议的研究还一直停留在理论层面，缺少相应的实验辅助手段，节点产品的开发也缺乏有力支持。

一、现场总线优势(1)微处理器的多种运算和故障诊断功能丰富了现场仪表的功能，提高了测量精度和传输过程中的抗干扰能力：(2)将原来由各种I／O单元和控制器来完成的功能交由每个现场仪表来完成，从而形成真正的分布式控制系统，实现控制风险的分散化。

(3)现场总线的数字通信功能使每个现场仪表通过底层现场总线网络将自身运行状况的诊断信息向上传递给控制系统的上层，同时还可以接受上层数字控制系统向其发送的信息，仪表可以和数字控制系统直接进行数字信号的传送，增加信息流通能力，提高信息的准确性，给系统的日常维护带来了方便。

(4)由于现场总线式现场仪表是按照国际统一的标准设计制造，它的通信协议一致公开，各个不同厂家的设备之间可实现信息交换，从而使用户在系统设计时可以选用最适于自己要求的产品来构建系统，提高了灵活性。

一、devicenet协议简介devicenet协议是一种用于工业控制领域的通信协议，它是由美国罗克韦尔自动化公司在1985年推出的一种基于CAN（Controller Area Network）总线的协议。

devicenet协议具有简单、灵活、可靠的特点，被广泛应用于自动化设备和机器人领域。

二、devicenet协议的工作原理1. 网络拓扑结构devicenet协议的网络拓扑结构主要包括总线型和树型两种，总线型拓扑结构适用于节点数量少、距离短的场景，而树型拓扑结构适用于节点数量多、距离长的场景。

2. 数据传输在devicenet协议中，数据的传输主要依靠数据帧的方式，在总线上通过CAN通信的方式实现。

每个节点都有自己的位置区域以及数据传输的时间槽，通过这些时间槽来控制数据的传输，保证数据的实时性和可靠性。

3. 节点类型在devicenet协议中，节点主要分为主设备和从设备两种类型。

主设备负责控制整个网络的行为，而从设备则是接受主设备的指令，并将数据传输到相应的设备中。

三、devicenet协议的应用范围devicenet协议在工业控制领域有着非常广泛的应用，它可以用于各种自动化设备、机器人、传感器等设备之间的通信与控制。

在工业生产线上，devicenet协议可以实现设备之间的数据交换和协同工作，提高生产效率和质量。

四、devicenet协议的优缺点1. 优点1）灵活性：devicenet协议的网络拓扑结构灵活，能够适应不同场景的需求。

2）可靠性：devicenet协议采用了CAN通信方式，具有较好的抗干扰能力和可靠性。

3）简易性：devicenet协议的配置和维护较为简单，大大减少了工程师们的工作量。

2. 缺点1）传输速率较低：由于devicenet协议是基于CAN总线的，其传输速率相对较低，在高速数据传输的场景下会受到一定的限制。

2）对网络稳定性要求高：如果网络中存在故障节点，会对整个网络的稳定性和可靠性产生影响。

DeviceNet TM规范简介广州周立功单片机发展有限公司2004年7月14日目录一、DeviceNet概述 (1)二、DeviceNet协议特性 (1)三、DeviceNet对象模型 (3)四、DeviceNet的连接及报文协议 (5)五、设备描述与EDS文件 (7)六、一致性测试 (7)一、DeviceNet概述DeviceNet TM规范由Rockwell自动化公司开发，并将其作为一个基于CAN协议的开放式现场总线标准而公布。

最初的DeviceNet产品在1995年初出现。

DeviceNet 协议特别为工厂自动控制而定制，它在美国和亚洲扮演了非常重要的角色。

在欧洲，越来越多的系统方案使用DeviceNet来实现。

ODV A（Open DeviceNet Vendor Association）是所有DeviceNet产品开发者的组织，它成立于1995年，并获得了Rockwell自动化公司所有知识产权的转让。

该组织按照公司的原则进行运作，并确保所有成员都有同等的发言权。

它负责DeviceNet标准的制定和更新。

此外，ODV A还致力于DeviceNet在全球的推广和市场化。

开发基于DeviceNet的产品必须遵循DeviceNet规范。

DeviceNet规范分V olume I、V olume II两部分。

用户可以从ODV A协会寻找关于DeviceNet开发源代码的信息；基于CAN-bus的硬件则可以从PHILPS、Intel等半导体供货商那里获得。

表1.1 DeviceNet的特点和功能网络大小最多64个节点可选的端 — 端网络长度随网络传输速度变化波特率距离网络长度125kbp 500m（1，640ft）250kbp 250m（820ft）500kbp 100m（328ft）数据包0～8字节总线拓扑结构线性（干线/支线）；电源和信号在同一网络电缆中总线寻址带多点传送（一对多）的点对点；多主站和主/从；轮询或状态改变（基于例外）系统特性支持设备的热插拔，无需网络断电二、DeviceNet协议特性DeviceNet协议是一个简单、廉价而且高效的协议，适用于最低层的现场总线，例如：过程传感器、执行器、阀组、电动机起动器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器、操作员接口和其他控制单元的网络。

CAN应用层协议详解之DeviceNet协议DeviceNet是基于CAN总线技术并符合全球工业标准的开放型通信网络。

定位于工业控制的设备级网络，不仅降低了系统的复杂性，还减少了设备通信的电缆硬件接线，提高系统可靠性，降低安装、维护成本，是分布式控制系统的理想解决方案。

DeviceNet规范定义了一个网络通信标准，以便组成工业控制系统的各个设备之间可以进行数据通信。

DeviceNet规范除了提供ISO模型的应用层定义之外，还定义了部分物理层和数据链路层。

规范中不仅对DeviceNet节点的物理连接也作了规定，连接器、电缆类型、长度以及与通信相关的指示器、开关、相关的室内铭牌都作了详细规定。

1．DeviceNet基本概念DeviceNet是建立在CAN协议基础之上，沿用了CAN协议所规定的物理层和数据链路层，并补充了不同的报文格式、总线访问仲裁规则及故障检测和隔离方法。

DeviceNet的功能和特点如表1所示。

表1 DeviceNet特点DeviceNet的应用层协议则采用的是通用工业协议（CIP）。

CIP是一个在高层面上严格面向对象的协议。

每个CIP对象具有属性（数据），服务（命令），连接和行为（属性值与服务间的关系），其主要功能有两个：一是面向连接的通信；二是定义了标准的工业应用对象。

下文详细介绍通信部分。

CIP通信最重要的特点是它用不同的方式传输不同类型的报文，根据报文质量要求将需要发送的报文分为：显式报文和隐式报文。

CIP另一个重要特点是通信基于连接的。

因此DeviceNet网络上任意两个节点通信之前必须建立起连接，且连接是可以动态建立和撤销。

请注意这里的连接是逻辑上的关系，而非物理层的连接。

DeviceNet支持两种类型的连接：显式信息连接和I/O连接。

显式信息连接是点对点的连接方式，报文接收方必须对接到的报文做出相应的响应，通常这类报文对时间要求不高，主要用于上传/下载程序、修改设备参数、趋势分析和诊断等。