DeviceNet现场总线

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。

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。

DeviceNet现场总线在半导体设备中应用探讨通过对Devicenet总线的结构，驱动程序及性能方面的介绍，提出了Devicenet 总线在半导体设备中的应用。

Devicenet总线不仅具有开放、高效、低价、抗干扰能力强、测量及控制精度高等特点，而且成本也比较低。

标签：Devicenet；半导体；主站；从站0 引言DeviceNet现场总线是Rockwell公司提出的一种现场总线,具有开放、高效、低价、抗干扰能力强、测量及控制精度高等特点,特别适合应用于技术含量较高的半导体镀膜设备中。

半导体设备的控制系统要求信息传输速度快，精度高，从而对网络的要求也比较高。

DeviceNet作为基于现场总线技术的工业标准开放网络,为简单的底层工业装置和高层如计算机、PLC等设备之间提供连接。

DeviceNet现场总线按照通信协议,参与设计开发主站硬件平台,并在该平台上独立设计开发底层CAN驱动、主站DeviceNet应用层协议及DeviceNet网络管理与数据采集平台。

本文主要研究DeviceNet总线在半导体镀膜设备中的设计及应用。

通过CAN 总线、单片机和高性能的控制器进行数据传输与控制，使该总线能够更加稳定,能更好更灵活地地应用于半导体设备中。

1 半导体设备中DeviceNet网络的基本结构DeviceNet现场总线体系属于设备级的总线协议,在协议的分层结构中,只包括ISO/OSI 7层模型结构中的3层,即物理层、数据链路层和应用层。

同时DeviceNet也是一种低成本的通信连接，可连接半导体设备中的IO模块、MFC 质量流量计、阀组、滑轨、温控器、射频、节流阀等。

DeviceNet网络构成主要包括主站（PLC或插卡式工控机）、设备从站、连接器，其结构如图1所示。

1.1 通信方式该系统中主要采用轮询通信方式。

轮询通信方式DeviceNet支持I/O数据触发方式中最常见的一种，轮询命令和响应报文可以在主站和它的轮询从站之间传送任意数量的I/O数据。

DeviceNet-Modbus现场总线协议模块开发现场总线是工业自动化领域中常用的通信方式，它能够实现控制系统中各个设备之间的数据交换和通信。

DeviceNet和Modbus是两种常见的现场总线协议，它们在不同的工业场景中具有广泛的应用。

本文将介绍DeviceNet-Modbus现场总线协议模块的开发过程和关键技术。

DeviceNet是由Rockwell Automation公司推出的一种现场总线协议，它主要用于工业自动化领域中的设备连接和通信。

DeviceNet采用了主从式的通信方式，其中主站负责控制和管理整个网络，从站负责执行主站的指令并返回数据。

DeviceNet使用CAN（Controller Area Network）总线作为物理介质，支持多种数据传输速率，从而满足不同场景下的通信需求。

Modbus是一种通用的现场总线协议，它广泛应用于工业自动化和过程控制领域。

Modbus协议简单易懂、易于实现，可以在不同的硬件平台和操作系统上运行。

Modbus采用了主从式的通信方式，主站负责发送指令和接收数据，从站负责执行指令并返回数据。

Modbus可以通过不同的物理介质进行通信，如串口、以太网等。

DeviceNet和Modbus在不同的工业场景中具有广泛的应用，但它们的通信方式和协议规范有一定的差异。

为了实现DeviceNet和Modbus之间的互联互通，需要开发一个支持两种协议的现场总线协议模块。

该模块需要实现DeviceNet和Modbus协议的解析和封装功能，使得设备可以通过DeviceNet总线与Modbus设备进行通信。

在开发DeviceNet-Modbus现场总线协议模块时，需要考虑以下几个关键技术：1. 协议解析与封装：模块需要能够解析DeviceNet和Modbus 协议的数据帧，并根据协议规范封装成对应的数据帧进行传输。

2. 主从站功能：模块需要具备主站和从站的功能，能够作为主站向从站发送指令并接收返回的数据，也能够作为从站执行主站的指令并返回数据。

厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通讯，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。

现场总线就是在这种实际需求的驱动下应运产生的。

它作为过程自动化、制造自动化、楼宇、交通等领域现场智能设备之间的互连通信网络，沟通了生产过程现场控制设备之间及其与更高控制管理层网络之间的联系，为彻底打破自动化系统的信息孤岛创造了条件。

由于标准实质上并未统一，所以对现场总线的定义也是各有各的定义。

下面给出的是现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。

DeviceNet总线的现场应用及分析0 引言计算机控制技术迅速发展，特别是现场总线已经渗透到自动控制的各个领域，现场总线必将成为自动控制领域主要的发展方向之一。

作为一种国际化通用的标准，广泛应用于汽车制造、冶金、化工、石油、电力纺织等领域。

1 DeviceNet总线简介Devienet现场总线是由罗克韦尔自动化公司推出的一种开放、低价、可靠、高效的设备层工业控制网络。

它是安装在生产过程区域中现场设备与自动控制系统之间的一种串行、数字式、多点、双向通讯的数据链路，沟通了生产过程领域的现场级设备之间以及更高层次自动控制领域的车间级设备之间的联系。

现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互联通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点，在汽车涂装车间广泛使用。

2 现场使用郑州海马汽车生产基地涂装车间广泛采用Devienet现场总线，来实现对生产过程的控制，尤其是涂装车间的滑撬输送系统。

此控制系统的自动化程度高、现场检测信号多、逻辑关系复杂，各区域工艺设备和滚床输送线上有大量的联锁、互锁信号。

根据滑撬输送系统的工艺设计要求，此系统分为7个区域，每个区域通过2条DeviceNet现场总线构建整个系统的控制网络，连接生产现场的IP67分布式I/O模块、1734从站和所有的变频传动装置等，使得滑撬输送线控制稳定可靠，在控制性能方面具有极强的实时响应性和灵活性，易于维护和扩展。

输送线电控系统采用ControlLogix5000型PLC控制器，控制器通过以太网网络连接到中央控制室进行工位监控，而PLC控制器与现场设备之间的连接则全部通过DeviceNet网络来实现。

每台PLC控制器上配置了2个DeviceNet网络接口模块（1756-DNB），从而将整个控制系统分成14条DeviceNet网络，连接着生产现场不同的工艺段，将各区域的TURCK IP67分布式I/O模块和1734从站以及控制设备电机的SEW变频器、Mitsubishi FR―A700柜装变频器等连接到网络上，实现了对现场各区域的滚床、积放链、电动移行机、滑撬升降机等机械输送设备的精确控制。

devicenet接线标准
DeviceNet是一种低成本的通讯总线链接，具有开放现场网络标准，规范和协议都是开放的。

它使用五芯线缆，拨开线缆，可以看到五中标准颜色线缆：红色，黑色，蓝色，白色。

DeviceNet协议是以TCP/IP协议为基础的开放架构的现场总线标准，其中包括网络层的设备连接、传感器连接及电缆组件连接。

DeviceNet总线连接器中包含：粗缆连接器、细缆连接器、T型分支接头、多接口分线盒等。

DeviceNet具有多种拓扑结构，如T型、菊花链型等，而且其通讯距离相对带宽比较低，一般在500米以内。

同时，它还具有多电源的冗余供电功能，可以通过网络中间的按钮实现组态。

DeviceNet现场总线概述DeviceNet 现场总线是世界一流的自动化控制和信息解决方案供应商——美国罗克韦尔自动化（Rockwell Automation）公司推出的最优秀的工业控制网络技术——NetLinx 的底层网络。

DeviceNet 具有开放、低价、可靠、高效的优点，特别适合于高实时性要求的工业现场的底层控制。

设备网（DeviceNet）是由Allen-Bradley 公司设计的一种基于CAN 技术的低成本、高性能的现场总线网络。

它采用现场总线技术将诸如可编程控制器、传感器、光电开关、操作员终端、电动机、轴承座、变频器和软启动器等现场智能设备连接起来，是分布式控制系统减少现场I/O 接口和布线数量，将控制功能下载到现场设各的理想解决方案。

设备网目前由致力于支持设各网产品和设备网规范的非盈利性组织ODVA 进一步开发。

除了ODVA 以外，Rock－well、GE、ABB、Hitachi 和Omron 等跨国集团也致力于DeviceNet 的推广。

DeviceNet 进入我国虽然比较晚，但因其突出的优点而受到了我国有关部门和单位的高度重视。

2002 年1O 月8 日，DeviceNet 被批准为中国国家标准GB/T18858，3－2002，并于2003 年4 月1 日开始实施，从而进一步推动了DeviceNet 现场总线技术在我国的推广与应用。

DeviceNet 也是一种串行通信链接，可以减少昂贵的硬接线。

DeviceNet 所提供的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能。

最大接点数64 个。

波特率125kb/s、250kb/s、500kb/s。

通信距离可。

devicenet通讯线标准规格DeviceNet通讯线是一种用于工业自动化领域的现场总线网络。

它是以CAN（Controller Area Network）总线为基础的一种通信协议，由美国罗斯先进系统公司（Rockwell Automation）开发。

DeviceNet通讯线具有高效、可靠、实时性强以及易于安装和维护等特点，因此被广泛应用在各种工业自动化设备的控制和通信中。

一、DeviceNet通讯线的标准规格DeviceNet通讯线的标准规格主要包括物理接口、传输速率、电气特性和连接器等方面。

下面将一步一步详细回答有关这些规格的问题，以帮助读者了解DeviceNet通讯线的标准规格。

1. 物理接口：DeviceNet通讯线采用RJ-45接口，即常见的网络电缆的接口。

这种接口方便使用者安装和连接通讯线，同时也保证了连接的稳定性和可靠性。

2. 传输速率：DeviceNet通讯线的传输速率通常为125kbps，这种速率足以满足大多数工业自动化设备的通信需求。

不过，DeviceNet也支持更高的传输速率，比如500kbps和2Mbps，但这些速率一般用于需要更高传输速度的特殊应用。

3. 电气特性：DeviceNet通讯线采用双绞线作为传输介质，其中包括两对绞线。

这种设计可以有效减小信号干扰，并提高通信的可靠性。

每一对绞线中，一根线称为CAN_H（高）线，另一根线称为CAN_L （低）线。

两对绞线分别用于发送数据和接收数据。

另外，DeviceNet通讯线还要求最大长度不超过500米，同时需要在每个节点间加入终端电阻来保证信号的正确传输。

4. 连接器：DeviceNet通讯线的连接器采用了具有防水和防尘特性的Micro-style连接器。

这种连接器能够确保连接的牢固性和稳定性，并且适用于各种工业环境中的使用。

连接器的类型包括直插式连接器和转接盒式连接器，用户可以根据实际需求选择适合的连接器类型。

总结：DeviceNet通讯线是一种用于工业自动化设备控制和通信的现场总线网络。

一种基于CAN总线技术的符合全球工业标准的开放型通信网络。

它最早由Allen-Bradley公司支持Device nt公司设计，并已于2000年6月15日正式成为IEC62026国际标准(有关低压开关设备与控制设备、控制器与电气设备接口)之一。

在2002年12月1日发行的国家标准化管理委员会通报中，公布了DeviceNe t现场总线已于2002年10月8日被批准为国家标准，并于2003年4月1日正式开始实施。

DeviceNet 成为国家标准，为国内开发、生产、销售、应用DeviceNet现场总线技术的研制单位、生产企业、贸易和用户提供了技术桥梁。

Devicenet现场总线由于产生和发展的时间较晚，因此它采用了更为先进的通信概念和技术，相对于其他现场总线，具有较大的领先性，突出的高可靠性、实时性和灵活性。

DeviceNet是一个开放式的协议，目前有包括Rockwell等300多家自动化设备厂商的产品支持这种协议，DeviceNet在欧美和日本的现场总线市场占有很大的份额，在控制领域得到了广泛的应用。

DeviceNet进入中国时间不长，但是在中国已有许多应用。

据Rockwell Automation市场部提供的数据，上海通用汽车有一条DevicetNet的生产线，另外，生产可口可乐的上海申美饮料公司也部分采用了DeviceNet技术。

２Devicenet总线的特点DeviceＮet是一种低成本的通信连接。

它将工业设备(如:限位开关、光电传感器、阀组、电动机、起动器、过程传感器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口)连接到网络，从而免去了昂贵的硬接线。

ＤeviceＮet是一种简单的网络解决方案，在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。

Device Ｎet的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的备级诊断功能，这是通过硬接线Ｉ/Ｏ接口很难实现的。

DeviceNet现场总线在汽车焊装生产线的应用1 引言随着plc 技术的发展和大量智能设备的涌现，机架式的集中控制和总线模式的离散式控制系统成为实时现场控制系统两大模式。

而总线模式的离散式控制系统凭借其配置灵活、工作稳定、线路简单等特点得到越来越广泛的应用。

devicenet 现场总线是欧姆龙工业控制网络技术——netlinx 的底层网络，具有开放、低价、可靠、高效的优点，特别适合于高实时性要求的工业现场底层控制，得到广泛应用。

2 应用优势与传统的控制系统相比较，devicenet 现场总线具有以下优势：利用信息技术及数字信号通信技术，有效提高了系统的测量和控制精度；应用网络技术数据传输可靠、信息响应快速、抗干扰能力增强；具有自动诊断、故障显示功能；更好地满足控制系统信息集成的要求；总线节点具有良好的防护等级，可以直接安装于工业现场；系统设计调试更加灵活方便、控制性能大幅度提高；系统综合成本大幅度减少。

3 应用方案简介以omron 公司的自动化产品基于devicenet 总线在我公司某车型生产线焊装夹具中的改善实例，对devicenet 总线的网络组态和调试过程做一下介绍。

3.1 改善的原因和需要达到的目的该生产线是一条以往复杆为主要传输工具的白车身手动焊接主线，是几年前的设计产品，采用是传统的plc 集中控制(一个主机架和两个扩展机架)，对主线所有的夹具实现手动和自动运行。

所有的数字量i/o 点均从plc 柜内接线，导线用量大、布线复杂、故障率高，给现场维护带来了诸多不便，严重影响生产。

特别是二号工位上的左右侧围，夹具气缸非常多，i/o 线路比较庞大，不但给反复运动的坦克链带来很大的负荷，而且大量的线路因为这样频繁的往复运动很容易造成线路的损坏，给故障的处理带来不便，甚至影响生产。

在分析、比较了各种不同的控制方案后，我们决定采用以devicenet 为底层网络的现场总线控制系统从根本上去解。