摘 要：本文以DeviceNet為基礎(chǔ)，詳細論述基于臺達機電產(chǎn)品的DeviceNet網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。通過示教案例，使得沒有任何臺達機電自動化平臺技術(shù)基礎(chǔ)的用戶能夠快速獲得DeviceNet現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計應(yīng)用的工程能力。
關(guān)鍵字： DeviceNet 掃描列表

1 引 言

可編程序控制器（PLC）現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)是PLC開發(fā)應(yīng)用的重要技術(shù)。現(xiàn)場總線使得PLC在工業(yè)現(xiàn)場進入上級制造執(zhí)行系統(tǒng)，進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)場總線技術(shù)自20世紀末廣泛應(yīng)用以來，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化技術(shù)發(fā)展的熱點。應(yīng)該說, 現(xiàn)場總線的工業(yè)過程智能自動化儀表和現(xiàn)代總線的開放自動化糸統(tǒng)構(gòu)成了新一代全開放自動化控制糸統(tǒng)的體糸結(jié)構(gòu)。目前國際上公認的現(xiàn)場總線有10多種，各有其特點，并在一定范圍內(nèi)得剄應(yīng)用。本文本文以DeviceNet為基礎(chǔ)，詳細論述基于臺達機電產(chǎn)品的DeviceNet網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。

2 DeviceNet簡介

DeviceNet是由美國Rockwell自動化開發(fā)的現(xiàn)場總線標準。現(xiàn)在已經(jīng)有超過300家的公司注冊成為ODVA的成員。全世界共有超過500家的公司提供DeviceNet產(chǎn)品。DeviceNet作為一種高性能的協(xié)議，目前在美國和亞洲的市場上處于領(lǐng)導地位，其系統(tǒng)解決方案在歐洲也取得了顯著的業(yè)績增長。

DeviceNet協(xié)議設(shè)計簡單，實現(xiàn)成本較為低廉，但對于采用最底層的現(xiàn)場總線的系統(tǒng)（例如，由傳感器、制動器以及相應(yīng)的控制器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)）來說，卻是性能極高的。DeviceNet設(shè)備涉及的范圍從簡單的光電開關(guān)一直到復(fù)雜的半導體制造業(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)的控制器之間進行數(shù)據(jù)交換。因此，這種通信是基于面向連接的（點對點或多點傳送）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的報文主要分為高優(yōu)先級的進程報文（I/O報文）和低優(yōu)先級的管理報文(直接報文)。兩種類型的報文都可以通過分段模式來傳輸不限長度的數(shù)據(jù)。

一個DeviceNet網(wǎng)絡(luò)工作在125k、250k和500k的波特率下最多可以支持64個節(jié)點。設(shè)備可以使用自身的電源，也可以通過DeviceNet總線供電。

"預(yù)定義主/從連接集"適用于簡單的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文，輪詢I/O報文，位選通I/O報文以及由從站向主站傳送的狀態(tài)變化/循環(huán)I/O報文。

"非連接報文管理端口（UCMM）"以及動態(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主站并能與其他設(shè)備維持點到點互聯(lián)。設(shè)備啟動報文和設(shè)備關(guān)閉報文是特別為安全相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計的"離線連接設(shè)置"則簡化了對非常規(guī)組件的配置工作。

DeviceNet的通信和應(yīng)用都是基于對象模型的。預(yù)先定義好的對象簡化了不同廠商的不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換。通過建立不同設(shè)備的子集，用戶可以從進一步的規(guī)范化中獲益。

根據(jù)ISO的開放系統(tǒng)互聯(lián)模型OSI，DeviceNet規(guī)范除第7層（應(yīng)用層）外，DeviceNet規(guī)范還對一部分第1層（收發(fā)器）以及第0層（傳輸介質(zhì)）進行了規(guī)定，這就為DeviceNet節(jié)點的物理連接提供了標準。協(xié)議對連接器、電纜類型、電纜長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行了規(guī)定。

一個DeviceNet網(wǎng)絡(luò)工作在125k、250k和500k的波特率下最多可以支持64個節(jié)點。設(shè)備可以使用自身的電源，也可以通過DeviceNet總線供電。

3 臺達機電產(chǎn)品現(xiàn)場總線設(shè)計案例要求

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
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)場應(yīng)用請采用專用電纜）
120歐姆電阻×2

4 臺達機電產(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。遠程I/O模塊——16SP從站5。

圖1 網(wǎng)絡(luò)案例
4.2 從站1設(shè)置

從站1通過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120歐姆電阻。

圖2 DT01的接線端子接線
DT01 NODE地址設(shè)置如圖3，范圍是00~63，這里我們設(shè)置為01

圖3 DT01 NODE地址設(shè)置
DT01設(shè)置為500K的通訊波特率，如圖4。

圖4 DT01設(shè)置為500K的通訊波特率
4.3 從站2設(shè)置

從站2依然為DT01，連接一個14SS PLC。設(shè)置NODE ADDRESS為02。

4.4 從站3設(shè)置

從站3是通過一個DNA02連接一個VFD007M變頻器。變頻器參數(shù)設(shè)置：在將 VFD-M 系列變頻器和 DNA02 連接之前，首先將變頻器的通訊地址設(shè)置為 01，通訊格式設(shè)置為38400；8,N,2；RTU（固定為此通訊速率以及通訊格式，其它通訊速率以及通訊格式無效，設(shè)置如表1：

DNA02設(shè)置：首先將 DNA02 的 DIP 開關(guān)的引腳 1、2、3 分別撥至”O(jiān)N”、”O(jiān)FF”、”O(jiān)FF”位置，表示 DNA02 連接的下級設(shè)備為變頻器；然后將 DNA02 的DIP開關(guān)引腳4、5分別撥至”O(jiān)FF”、”O(jiān)FF”位置，設(shè)置 DNA02 與 VFD-M 變頻器的通訊方式為 RS-485 通訊，如圖5所示。Node Address設(shè)為04。

圖5 變頻器的通訊方式 設(shè)置
4.5 從站4設(shè)置

從站4是通過一個DNA02連接一個DTB9696溫控器。溫控器設(shè)置：在將臺達溫控器接入總線之前，首先將溫控器的通訊地址設(shè)置為 01，通訊格式設(shè)置為38400；7,E,1；ASCII（固定為此通訊速率以及通訊格式，其它通訊速率以及通訊格式無效）,0810H 的內(nèi)容值設(shè)為 FF00H，即通訊寫入允許。DNA02設(shè)置：將DIP開關(guān)的引腳 1、2、3 分別撥至”O(jiān)N”、”O(jiān)N”、”O(jiān)FF”位置，表示 DNA02 連接的下級設(shè)備為溫控器；然后將 DNA02 的DIP開關(guān)引腳4、5分別撥至“OFF”、”O(jiān)FF”位置，設(shè)置 DNA02 與 VFD-M 溫控器的通訊方式為 RS-485 通訊。Node Address設(shè)為04