DeviceNET網絡介紹

與組態應用楊銳洪Auto&TireIndustry

TechnicalConsultant課程內容簡介(1)DeviceNet網絡的設計與安裝DeviceNet網絡的數據傳遞DeviceNet的在線網絡組態組態1756-DNB掃描器模塊1756-DNB掃描器模塊I/O映射管理DeviceNetEDS文件DeviceNet網絡設備自動更換DeviceNet網絡故障及排除DeviceNet網絡的設計與安裝(1)接線簡單。同時支持智能和標準設備?？梢赃x擇在計算機或設備上進行組態。支持網絡供電（傳感器）和自身供電（執行器）的設備。支持設備帶電插拔或更換（“即插即用”功能），而不會中斷網絡連接。支持控制數據實時交換。支持多廠商設備的可替換性。DeviceNet網絡的優勢DeviceNet網絡的設計與安裝(2)需要大量硬接線的應用項目。有大量設備連接到多點I/O模塊（分布式或機架式）的應用項目。要求快速啟動的應用項目。在停工期沒有增加和更換設備需求的應用項目。需要大量預測診斷功能的應用項目。具有多個小型設備并且設備之間的距離都很遠的應用項目。具有沒有與控制板進行接線的設備的應用項目。使用多個短小簡單數據包的應用項目。DeviceNet網絡的應用DeviceNet網絡的設計與安裝(3)

DeviceNet網絡的拓撲結構DeviceNet網絡的設計與安裝(4)

5個接頭,1對用于24V直流電壓,1對用于CAN的通訊,1個屏蔽線

在粗纜和扁平電纜中24V直流電壓的最大電流容量是8安培.+24VDC(V+)+0VDC(V-)CAN-HCAN-LShieldBareBlueWhiteRedBlackDeviceNet網絡電纜

在細纜中24V直流電壓的最大電流容量是3安培.DeviceNet網絡的設計與安裝(5)

終端電阻終端電阻120或121歐，功率大于等于1/4W終端電阻必須跨接在主干線的藍線和白線之間。終端電阻有開放式和封閉式兩種。不要使用碳膜電阻??！要使用金屬膜電阻。DeviceNet網絡的設計與安裝(6)

網絡速率125Kbits/sec250Kbits/sec500Kbits/sec主干線最長距離500米250米100米支線最長距離6米6米6米支線累積最長距離156米78米39米支持工作站數646464粗纜使用長度限制DeviceNet網絡的設計與安裝(7)

網絡速率125Kbits/sec250Kbits/sec500Kbits/sec主干線最長距離420米200米75米支線最長距離6米6米6米支線累積最長距離156米78米39米支持工作站數646464扁平電纜使用長度限制DeviceNet網絡的設計與安裝(8)

網絡速率125Kbits/sec250Kbits/sec500Kbits/sec主干線最長距離100米100米100米支線最長距離6米6米6米支線累積最長距離156米78米39米支持工作站數646464細纜使用長度限制DeviceNet網絡的設計與安裝(9)

主干線長度計算1主干線最大距離等于無支線的主干線的每段距離的總和，它將長于連接頭到終端電阻之間的距離。主干線距離:2+2+6=10m(33ft)6m(19.7ft)2m(6.6ft)2m(6.6ft)1m(3.3ft.)3.5m(11.5ft)T1T2n2n1DeviceNet網絡的設計與安裝(10)

主干線長度計算2本例中，主干線的最大距離等于兩個2m的主干線電纜線段，加上3.5m的支線距離的總和。2m(6.6ft)2m(6.6ft)3m(9.8ft)3.5m(11.5ft)1m(3.3ft.)n2n1T1T2主干線距離:2+2+3.5=7.5m(24.6ft)DeviceNet網絡的設計與安裝(11)

支線總長度計算終端電阻終端電阻2m(6.6ft)3m(10ft)5m(16ft)5m(16ft)5m(16ft)1m(3.3ft)4m(13ft)1m(3.3ft)該實例的支線總長度為26米（85ft)，網絡運行在500Kbit/s時為允許范圍。DeviceNet網絡的設計與安裝(12)

網絡的一個電源位于一個末端時最大電流限制DeviceNet網絡的設計與安裝(13)

網絡的兩個電源位于兩端時最大電流限制DeviceNet網絡的設計與安裝(14)

DeviceNet網絡安裝后檢查1終端電阻是否連接在主干線的兩末端。網絡接地是否唯一接地點，接地各項標準是否達到。支線的總長度是否超出，根據波特率核定。主干線是否為直線拓撲結構。離交流電纜是否足夠遠。有無任何一條支線超過6米。DeviceNet網絡的設計與安裝(15)

主干線是否超過規劃的長度，根據波特率核定網絡電流總量的核定，根據手冊計算所有設備取用網絡電流的總和。滿負荷時在網絡的末端測量共模電壓測量CAN間的電壓和歐姆值，是否小于60歐姆。站號的使用不超過61號，62號留給組態終端，63號留給新設備掃描器分配0號站號DeviceNet網絡安裝后檢查2DeviceNet網絡的設計與安裝(16)

DeviceNet網絡引起BusOff的原因設備錯誤的波特率來自于有缺陷的的設備的垃圾數據包在上電或下電時有問題的設備引起CAN錯誤終端電阻太大或是太小電源上升時間太慢網絡電纜靠近高壓線支線電纜超過6米主干線電纜超過限定長度DeviceNet網絡的數據傳遞(1)

DiceNetw網絡的CAN技術運用CAN(controllerareanetwork)技術實現在DeviceNet網絡上的設備之間的通訊,這種通訊是區別顯性信號和隱性信號來完成的:

顯性信號通過白色線端CAN_H傳輸

隱性信號通過蘭色線端CAN_L傳輸DeviceNet網絡的數據傳遞(2)

DeviceNet網絡的電平和信號A電平范圍3.5V-4.0V，呈顯性狀態B電平范圍2.5V-3.0V，呈隱性狀態C電平范圍1.5V-2.0V，呈顯性狀態

BusLevel0對應顯性狀態BusLevel1對應隱性狀態BusLevel閑置對應顯性狀態DeviceNet網絡的數據傳遞(3)

DeviceNet網絡數據包結構DeviceNet網絡的數據傳遞(4)

標識符詳細結構

GroupX信息ID是為同一組數據類型指定的編號，這個編號將決定執行的優先權。MACID是網絡的站號，同類信息同時發生時，低站號的設備優先執行。DeviceNet網絡的數據傳遞(5)

定義標識符信息內容

DeviceNet網絡的數據傳遞(6)

DeviceNet網絡數據交換模式

Strobe

選通命令/響應過濾式的篩選

Poll

輪詢命令/響應

COS(ChangeOfState)狀態改變引起數據交換

Cyclic

周期讀寫數據

DeviceNet網絡的數據傳遞(7)4種數據交換模式如果設備組態如下信息類型...則掃描器模塊...并且...Polled送數據到設備或從設備讀數據在每個掃描周期掃描設備Strobe不能送數據到設備，但能從設備讀數據在每個掃描周期掃描設備Change-of-state送數據到設備并接受從設備來的數據

在每個掃描周期不掃描設備Cyclic送數據到設備并接受從設備來的數據

在每個掃描周期不掃描設備DeviceNet網絡的數據傳遞(8)

DeviceNet網絡數據交換過程Co6Co1Cy2Cy2ChangeSR3P4P2P1R1R2P3P5R4R5P6R6SISD選通和輪詢相似于連續任務掃描模式；COS相似于事件中斷任務執行；周期相似于周期任務中斷執行。DeviceNet的在線網絡組態(1)在線網絡組態的特點能夠查看網絡上正常通訊或不正常通訊的設備。能夠查看并解決實際網絡中的設備與網絡組態中設備的不匹配問題。從設備中將當前設備數據上載到網絡組態中。從網絡組態中將設備數據下載到設備中。具有診斷能力。DeviceNet的在線網絡組態(1)網絡站號分配方式硬件設置組合開關設置（如）或撥輪設置（如）軟件設置組態軟件中直接設置（如PanelView）硬件和軟件設置兩種方法均可設置自動獲取設備自動適應站號分配DeviceNet的在線網絡組態(1)網絡站號分配原則為掃描器分配0號站號站號的使用不超過61號，62號留給組態終端，如使用PC機的RSNetworx組態，缺省站號為62號63號留給新加入的設備DeviceNet的在線網絡組態(1)網絡的上載和下載組態1756-DNB掃描器模塊(1)Reads

從設備輸入數據，并使得控制器獲得輸入數據。Writes

從控制器獲得輸出數據，并送給輸出設備。Downloads

從組態軟件下載組態信息到設備。Uploads

從設備上載數據到組態軟件。Monitors

監視設備的操作狀態。掃描器模塊的功能組態1756-DNB掃描器模塊(2)掃描器模塊與I/O設備處理器或控制器掃描器模塊設備控制器輸出到設備控制器輸出到設備設備輸入到控制器設備輸入到控制器組態1756-DNB掃描器模塊(3)1756-DNB掃描器模塊可與最多63個站點通訊位于ControlLogix框架不連續的方式傳送所有的數據與控制器通訊，必須在I/O組態中組態該模塊加入硬件組態后，將自動建立輸入輸出標簽，這些輸入輸出數據將對應DviceNet網上的設備。組態1756-DNB掃描器模塊(4)1756-DNB掃描器模塊組態1756-DNB掃描器模塊(5)Interscandelay

和

foregroundtobackgroundpollratio

在

RSNetWorxforDeviceNet組態軟件上的頁面：InterscanDelayForegroundtoBackground

PollRatio組態1756-DNB掃描器模塊(6)內部掃描延時的設置可從2到9000毫秒，(10為缺省值)如果設置偏低，掃描器模塊響應外部設備變慢，如RSLinx

軟件的瀏覽和RSNetworx的組態功能受影響。如果偏高，引起較長的網絡掃描時間，將影響輸入輸出的執行。Interscandelay

內部掃描延時定義在掃描器模塊連續I/O掃描之后，為完成外部設備訪問信息的通訊而預留的時間:掃描器模塊組態(1)組態1756-DNB掃描器模塊(7)掃描器模塊組態(2)Foregroundtobackgroundpollratio

設置從前景到背景的輪詢速率設置可從1到32000次。缺省為1。取決于設備在編輯I/O參數時是如何設置的，只有選擇了Background時，本參數才起作用。如果設定為4，則表明每隔4次，也就是第5次才有背景輪詢。組態1756-DNB掃描器模塊(8)Scanlist

和ElectronicKeyingCriteria在RSNetWorxforDeviceNet組態軟件上的頁面.ElectronicKeyingCriteriaScanlist組態頁面組態1756-DNB掃描器模塊(9)

scanlist

列表網絡上與掃描器通訊的所有的設備，也即控制器將要獲取的I/O信息，這個列表提供了如下信息：

哪些設備被掃描怎樣去掃描每臺設備網絡組態設備和物理存在設備的匹配要求是什么每臺設備按什么樣的速率更新I/O數據在每臺設備的內存中能找到什么數據輸入/輸出數據的尺寸輸入/輸出數據怎樣映射到掃描器模塊，且怎樣跟控制器的I/O數據對應?？刂破饔檬裁捶绞将@得I/O數據。

scanlist

列表組態1756-DNB掃描器模塊(10)ArmorBlockMaXum模塊的輸入數據被映射到

第二個雙正字的低半部

總共有16個位被映射1756-DNB與設備的I/O數據組態1756-DNB掃描器模塊(11)設備的數據結構信息(下拉設備的EDS文件)I/O數據屬性頁面點擊按下，用于訪問來自于I/O數據屬性頁面的設備的數據結構信息。最右邊字節的位0為光電傳感器的功能。設備的I/O數據結構組態1756-DNB掃描器模塊(11)設備的數據結構I/O數據屬性頁面點擊按下，用于訪問來自于I/O數據屬性頁面的設備的數據結構信息。設備的數據結構信息(下拉設備的EDS文件)輸入數據字節1的0到3位為來自于模塊的輸入數據組態1756-DNB掃描器模塊(12)1756-DNB掃描器輸入數據映像表RSLogix5000軟件的標簽數據Local:1:I.Data[2]中的前16位表示ArmorBlock輸入模塊的輸入信息。ArmorBlock輸入模塊被映像到1756-DNB掃描器模塊的第二個雙整字的低半部。位4到7表示ArmorBlockMaXum輸入模塊的連接器短路組態1756-DNB掃描器模塊(13)DeviceNet掃描器模塊也可以充當“slaves”跟同一網絡上的其他的掃描器模塊通訊

，掃描器模塊組態中包含了這個指定，網絡操作中如果發生了slave方式,下列條件必須存在:在網絡上多于一個掃描器另一個掃描器必須作為“master.”非“master”掃描器模塊必須認可為網絡上的“slaves”模塊，并只能通過“master”掃描器模塊交換信息。掃描器的Slave方式(1)組態1756-DNB掃描器模塊(14)Node8Node1ScannerModule(SlavetoNode0)Node0ScannerModule

(Master)Node9掃描器的Slave方式(2)組態1756-DNB掃描器模塊(15)共享輸入使能掃描器中的shared

inputs

被使能必須滿足如下條件：在網絡上多于一個掃描器必須有一個作為網絡master的掃描器模塊.且已具有映像設備的Scanlist存在。共享輸入的掃描器模塊必須支持共享輸入的選項

當網絡上多于一個掃描器模塊時,就有可能存在一個設備，它已經slaves給一個掃描器模塊，并在這個掃描器模塊的scanlist中作為“sharedinputs.”只有來自這個模塊的輸入數據才能被共享，并存放在輸入區域中組態1756-DNB掃描器模塊(16)RSNetWorxforDeviceNet組態軟件的Scanlist頁面

sharedinputs

可選擇輸入數據共享。輸入數據共享組態1756-DNB掃描器模塊(17)一旦共享輸入在掃描器模塊被使能，這臺設備的輸入數據將與另一個掃描器模塊共享，并顯示共享圖標。指定共享輸入的圖標共享圖標組態1756-DNB掃描器模塊(18)注意事項：即使共享輸入功能使能，Slave設備仍然只能有一個Master。如果掃描器模塊被組態為自動設備更換使能，則不能設定共享輸入功能使能。

組態1756-DNB掃描器模塊(19)CommandRegister

命令寄存器位于掃描器模塊的內存，該命令明確了掃描器模塊的工作狀態，在命令寄存器的每一位都對應著相應的命令，如下這些位對應的命令

將被送到掃描器模塊。

---Run/idle---Faultnetwork---Disablenetwork---Haltscanner---Reboot/resetscanner掃描器模塊command

的定義掃描器模塊沒有進入RUN模式時，輸出狀態是不會送到網絡設備上的，數據正常交換之前，應將該位置1。組態1756-DNB掃描器模塊(20)StatusRegister

狀態寄存器位于掃描器模塊的內存，該寄存器獲取了模塊的工作狀態，狀態寄存器的每位都描述了掃描器的工作模式，如下這些狀態將反映在狀態寄存器中：

---Run/idle---Autoverifyfailure---Networkfault---Communicationsfailure---Networkdisable---Duplicatenodeaddressfailure---Devicefailure---DeviceNetpowerfailure

掃描器模塊

status的定義組態1756-DNB掃描器模塊(21)1756-DNB掃描器在RSLogix5000中的命令和狀態標簽1756-DNB

狀態寄存器1756-DNB

命令寄存器Run/IdleBitRun/IdleBit1756-DNB掃描器模塊I/O映射(1)1756-DNB掃描器在RSLogix5000中的數據標簽結構:Local:Data[0].01:I.本地框架1756-DNB掃描器模塊所在槽號輸入數據字位數據部分1756-DNB掃描器模塊I/O映射(2)1756-DNBInputDataMapControllerTagDatabasePanelViewinputsmappingbeginsatinputword4inthe1756-DNBscannermodule.PanelViewinputsshowupstartingatinputword4inthecontrollertagdatabase.1756-DNB掃描器在RSLogix5000中的數據標簽:1756-DNB掃描器模塊I/O映射(3)用DeviceNet標簽產生器生成的結構數據在Logix5000編程軟件中導入DeviceNet的*.dnt文件掃描器中的設備數據。按掃描器的設備站號創建標簽。每個標簽都對應該設備的輸入輸出的結構數據。標簽的數據類型來自于在用戶自定義中自動產生的自定義結構文件。這些創建的標簽與掃描器的I/O數據并無關聯，必須編程同步拷貝到相應的I/O。執行拷貝I/O代碼的程序將在標簽產生器的操作過程中自動創建或刪除。這兩個程序分別位于用戶生產處理程序的最前和最后。管理DeviceNetEDS文件

(1)制造商和設備類型主要版本號次要版本號設備支持的信息類型輸入輸出尺寸設備的數據結構設備可組態的參數Class、instance和attribute的數據產品特征EDS文件所提供的信息管理DeviceNetEDS文件

(2)EDS文件編號制造商設備類型產品編號版本號文件編號列舉如下:編號采用十六進制代碼:位于每個編號的零是前導標志

組態軟件不能識別設備的名稱，故有相應的文件號用于識別。管理DeviceNetEDS文件

(3)PowerFlex40產品編號設備類型制造商版本管理DeviceNetEDS文件

(4)PowerFlex40變頻的文件編號PowerFlex40變頻的制造、設備類、產品編號和版本的屬性量值分別是1、126、3,220和5.001。所以，PowerFlex40drive’sEDS文件號是0001007E82280300.制造商設備類型

產品編號版本數值112633,2203.003EDS文件段代碼0001007E82280300DeviceNet網絡設備自動更換(1)

DeviceNet網絡設備自動更換DeviceNet網絡設備自動更換(2)

DeviceNet網絡設備自動替換ConfigurationRecovery

組態恢復使能，當設備重新安裝時，其原始組態（如設備參數、信息類型、I/O尺寸、等）被還原。組態恢復能被使能，必須滿足如下條件：設備必須支持電子信息組態設備所屬的掃描器模塊必須支持ADR.---組態恢復(CR)---自定設址恢復(AAR)DeviceNet網絡設備自動更換(3)

DeviceNet網絡設備自動替換Auto-AddressRecovery

自動設址使能，當設備重新安裝時，設備的站號被自動設置為原站號，自動設址能被使能，必須滿足如下條件：設備必須支持軟件設置站號。設備的組態恢復必須已經被使能

。新替換的設備的缺省站號必須設為63。設備所屬的掃描器模塊必須支持ADR。DeviceNet網絡設備自動更換(4)

具有ADR功能的掃描器列表：The1734-ADNscannermodule,version1.001orlaterThe1747-SDNscannermodule,version4.015orhigher.The1756-DNBscannermodule,version3.001orhigher.The1784-CPCIDSscannermodule,version2.001orlaterThe1784-PCIDSscannermodule,version2.001orlaterThe1784-PCDSscannermodule,version1.001orlaterThe1788-CN2DNscannermodule,version1.001orlaterDeviceNet網絡故障及排除(1)出錯圖標設備缺失的圖標設備不匹配的圖標網絡組態軟件的設備圖形頁面所顯示的設備錯誤圖標DeviceNet網絡故障及排除(2)DeviceNetMDTool(1)

可以為那些不能在硬件上直接獲得狀態指示或掃描器錯誤代碼不能表達的設備提供診斷信息。診斷信息依照其緊急級別，如正常、報警或出錯

（“normal,”“warning,”or“error”).通過獨特的圖標讓用戶直觀的獲得整個網絡的基本狀態信息。提供該診斷排除故障的建議。使用戶能選擇網絡診斷的速度，及顯示診斷信息的圖標類型。RSNetWorxforDeviceNet組態軟件中一項功能，允許用戶獲得網絡設備的詳細的診斷信息。DeviceNet網絡故障及排除(3)診斷啟動/停止按鈕設備狀態列表網絡的報警顯示該設備的報警顯示DeviceNetMDtool(2)

DeviceNet網絡故障及排除(4)

共模電壓引起的問題1現象：正常操作時電源末端附近的站點不通訊只有減少站點或縮短主干線長度才能通訊掃描器探測不到正確組態的適配器設備DeviceNet網絡故障及排除(5)

共模電壓引起的問題2解決：檢查網絡末端設備的通訊連接有無問題檢查共模電壓是否低于15V摘除超載部分的設備縮短超長的網絡電纜將電源朝超載設備的方向挪動摘除耗用網絡電流大的設備增加第二個電源將網絡分為兩個DeviceNet網絡故障及排除(6)

總線問題現象：站點操作時斷時續（支線突然關閉）LED或其它顯示指出Busoff解決：檢查波特率的設置，只要有一個設備設置不對，就會影響到其它站點替換懷疑有問題的設備，重檢查波特率。檢查操作時斷時續的站點，電纜或連接頭是否松動、彎曲或扭曲，并重檢查波特率。

DeviceNet網絡故障及排除(7)

總線信息流問題現象：站點停止通訊設備出現超時解決：檢查掃描器組態，確定掃描速率是正確的－內掃描時間太短會引起設備超時－內掃描時間太長降低了帶寬利用率檢查COS設備是否過多地占用帶寬對設備的運用時間進行約束，或把設備改成Poll、Cyclic、或Strobe通訊形式。檢查占用帶寬過多或比平均值高出很多的站點。DeviceNet網絡故障及排除(8)

總線電源問題現象：正