DeviceNet

DeviceNet (dɪ'vaɪs net) — протокол для промышленной сети CAN. Используется для связи датчиков, исполнительных устройств и программируемых логических контроллеров между собой. Открытый стандарт. Широко применяется на транспорте, в машиностроении и промышленности. Достаточно широко распространён в России.

DeviceNet — протокол верхнего уровня, разработанный в 1994 году компанией Rockwell Automation. Служит для объединения в единую систему устройств промышленной автоматики, таких как фотодатчики, термодатчики, считыватели штрихкодов, элементы ЧМИ (человеко-машинного интерфейса), с управляющими устройствами (компьютерами, ПЛК). Сеть имеет шинную топологию. Допускает «горячее» подключение и отключение модулей.

Функциональное исполнение[править | править код]

Стандарт на промышленную сеть DeviceNet, кроме протокола, описывает:

• открытые и герметизированные типы разъемов устройств
• диагностические индикаторы (светодиоды)
• профайлы (файлы параметров) устройств

Сеть DeviceNet поддерживает:

• чтение состояния вкл/откл. датчиков
• управление пусковыми устройствами
• передачу температуры и тока нагрузки пускового устройства
• изменение скорости замедления приводов
• регулировку чувствительности датчиков
• и так далее.

Устройства могут быть удалены и заменены без отключения других устройств и без инструментов программирования, что помогает снизить эксплуатационные издержки.

Сетевая установка устройств экономически выгоднее, чем традиционная коммутация входов/выходов во многих приложениях, особенно когда устройства удалены друг от друга на расстояние в десятки и сотни метров.

Связь между разными сетями[править | править код]

Сообщения от узла, находящегося в сети ControlNet, DH+ или Промышленный Ethernet, могут перенаправляться шлюзом ControlLogix к узлу в сети DeviceNet.

Характеристики[править | править код]

• Взаимозаменяемость. Простые устройства многочисленных поставщиков (например, кнопки, пусковые устройства, фотоэлементы, конечные выключатели и т. д.), которые соответствуют стандарту сети DeviceNet и стандарту профайлов устройств, — взаимозаменяемы, чем обеспечивают пользователю гибкость и возможность выбора.
• Одна общая сеть. Открытый стандарт сетевых устройств обеспечивает общие решения для конечного пользователя, уменьшая для поставщиков необходимость поддерживать на рынке различные сети.
• Уменьшение простоев. Диагностика обеспечивает упреждающие сообщения об отказах и облегчает поиск неисправностей. Сеть DeviceNet предназначена для приложений, требующих:
  • уменьшения количества проводных соединений
  • быстрой установки и запуска
  • гибкости в возможности добавления или перемещения устройств и сегментов кабелей
  • малого времени отклика
  • диагностики устройств, критичных к простоям

Механическая конструкция элементов[править | править код]

В качестве присоединителей используются штырьевые разъёмы, принимающая сигнал сторона — «мама», подающая сигнал «папа», а также присоединители прокалывающего изоляцию типа (такие присоединители и кабели соответственно состоят всего из четырёх проводов — исключён экран).

Для подключения модулей используется прямоугольный малогабаритный пятиконтактный разъём Phoenix Contacts с однорядным исполнением. Имеется две разновидности разъёма — для подключения одного и двух комплектов кабелей.

Для соединения кабелей, образующих магистрали, а также для отводов, используются различные кабели — кроме пятипроводных, реализующий стандартное подключение к шине, существуют девятипроводные кабели в которых имеется дополнительное питание, сверх существующих цепей: одна пара обеспечивает подводку постоянного напряжения 24 вольта с источника питания не ограничивающегося лимитом в 3,8 ампер (служит для запитки модулей, устройств и/или исполнительных механизмов в сети), ещё одна пара обеспечивает подводку переменного напряжения 120 вольта (служит для запитки источников вторичного электропитания цепей).

• 
  Кабель DeviceNet в разрезе: белый — CAH_H, синий — CAH_L, красный — V+ (24 вольта постоянного тока), чёрный — V-, металл — оплётка-экран.
• 
  Прямоуголный разъём DeviceNet на интерфейсном модуле SST 5136-DNS-200, осуществляющем функцию шлюза для SIEMENS SIMATIC S7 (ET 200S).
• 
  Тройник для ответвления от магистрального (trunk) сегмента сети DeviceNet (круглый кабель, сверху толстый, снизу тонкий). Цвет наружней изоляции — красно-сиреневый (violet) RAL 4001, согласно цветов для кабелей полевых шин.
• 
  Модуль ввода 16 дискретных сигналов (8х2) и последующей трансляции в сеть DeviceNet (круглый кабель).

Архитектура[править | править код]

Физический уровень[править | править код]

DeviceNet поддерживает скорости 125, 250 и 500 кбит/с. Скорость зависит от длины кабеля и его типа максимально до 500 м. Типичная длина кабеля — 100 м. Для кабеля длиной 380 м скорость будет 125 кбит/с, для 75 м — 500 кбит/с.

Уровень передачи данных[править | править код]

Формат кадра передачи данных сети CAN

1 Bit      => Start of Frame 11 Bits    => Identifier 1 Bit      => RTR Bit 6 Bits     => Control Field 0-8 Bytes  => Data Field 15 Bits    => CRC Sequence 1 Bit      => CRC Delimiter 1 Bit      => Acknowledge 1 Bit      => Ack Delimiter 7 Bits     => End of Frame >2 Bits     => Interframe Space 

Конкурирующие промышленные сети[править | править код]

• Profibus DP
• Profibus PA
• Foundation Fieldbus H1
• Modbus RTU
• HART

Протоколы для сетей семейства CAN[править | править код]

• DeviceNet
• CANopen
• CAN Kingdom
• J1939
• SDS

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• PUB00026R3. The CIP Advantage Technology Overview Series. DeviceNet — CIP on CAN Technology
• PUB00027R1. DeviceNet Cable System. Planning and Installation Manual
• PUB00147R0. DeviceNet Plant Floor Troubleshooting Guide
• DeviceNet Troubleshooting by Robert D Law
• DeviceNet Network Configuration User Manual
• DeviceNet Modules Installation Instructions

Ссылки[править | править код]

• Rockwell Automation, Inc.
• Rockwell Automation, Inc. Россия