工业网络技术第6课

1、2011年5月23日 东北大学秦皇岛分校DeviceNet网络网络2011年5月23日 DeviceNet网络概述网络概述 DeviceNet网络模型 DeviceNet网络传输介质 DeviceNet网络物理层2011年5月23日设备网设备网连接工业现场设备连接工业现场设备2011年5月23日2011年5月23日2011年5月23日 布线方便布线方便 小尺寸物理设备小尺寸物理设备 低节点成本增加到相关设备低节点成本增加到相关设备 快速响应时间快速响应时间 设备组态和诊断功能设备组态和诊断功能 支持控制器支持控制器/系统连接系统连接 支持多销售商设备支持多销售商设备2011年5月23日智能智能

2、 I/O逻辑机架逻辑机架I/O逻辑机架逻辑机架ARS232设备现行标准现行标准将来标准将来标准1-5 vDC4-20 ma120 vAC24 vDC设备网络TTADADDD现场总线现场总线2011年5月23日2011年5月23日- 功能功能 +EtherNet/IP- 成本成本 + 复杂性复杂性 - 信息量信息量 +DeviceNetOther CANSDSFieldbus H1Profibus-PAModbusHARTProfibus-DPInterbus-SRemote I/OProfibus-FMSData Highway+Modbus Plus RS232/485 etc.Contro

3、lNetFoundation Fieldbus H22011年5月23日 1994年年3月，由罗克韦尔自动化开发；月，由罗克韦尔自动化开发； 1995年年4月，将该技术移交给开放性组织月，将该技术移交给开放性组织ODVA（ Open DeviceNet Vendor Association ），），成为开放协议；成为开放协议； 2000年年6月，成为月，成为IEC62026国际标准，国际标准，2002年年10月成为我国国家标准。月成为我国国家标准。2011年5月23日199419951996199719981999200020012002DeviceNet ManagerSoftware Re

4、leaseSpecificationFirst ReleaseUnveiled at IPCTrade ShowFirst Scanner(1771-SDN)ReleaseRSNetWorxSoftware ReleaseODVACreatedControlLogix ScannerReleaseSLC-500 DML BasedScanner ReleaseKwikLink FlatMedia Release2011年5月23日 DeviceNet网络基于网络基于CAN技术，因此关键技术，因此关键硬件控制器和收发器芯片应用广泛硬件控制器和收发器芯片应用广泛,价格低价格低廉。廉。2011年5月

5、23日 DeviceNet网络概述 DeviceNet网络模型网络模型 DeviceNet网络传输介质 DeviceNet网络物理层2011年5月23日传输介质传输介质Transmission Media介质访问单元介质访问单元Media Access UnitISO/OSI 七层参考模型七层参考模型应用层应用层Application Layer逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)媒体访问控制媒体访问控制(MAC)物理层信号物理层信号(PLS)ISO Data Link Layer 2ISO Physical Layer 1ISO Media Layer 0CAN ProtocolSpecifi

6、cation CAN协议规范协议规范ISO Application Layer 7DeviceNet ApplicationLayer Specification网络应用层规范网络应用层规范DeviceNet物理层和传输介质规范2011年5月23日 包含物理层、数据链路层和应用层。包含物理层、数据链路层和应用层。 沿用了沿用了CAN协议中第二层（数据链路层）协议中第二层（数据链路层）-ISO11898； DeviceNet根据工业自动化的需要设计了第一根据工业自动化的需要设计了第一层（物理层）和第七层层（物理层）和第七层 (应用层应用层 )。2011年5月23日 DeviceNet网络概述 D

7、eviceNet网络模型 DeviceNet网络传输介质网络传输介质 DeviceNet网络物理层2011年5月23日 拓扑结构拓扑结构 电缆类型 终端电阻 连接器 分接头 网络接地 网络供电2011年5月23日机器机器机器机器机器机器机器机器机器机器机器机器DC24V电源终端电阻121分 支分 支分 支分支分支树形分支树形分支单分支单分支节点节点多节点分支多节点分支电源分支主干线主干线支线支线菊花链菊花链2011年5月23日终端电阻终端电阻DeviceBox 分接头分接头带有密封式带有密封式连接器的设备连接器的设备带有开放式带有开放式连接器的设备连接器的设备开放式分接头开放式分接头电源分接头

8、电源分接头供电电源供电电源T型分接头型分接头终端电阻终端电阻2011年5月23日主干线/分支线的总线型拓扑结构距离最远为500m，每个支线最长为6m最大64个节点可选择通讯速率125K、250K、500K可以用分支线实现菊花链、树形分支结构2011年5月23日 可以在不断开主干线的情况下装拆节点 使用低延时的双绞电缆，信号与电源在同一电缆中 使用开放或封闭连接器 支持隔离和非隔离设备 支持单电源和多电源，支持网络供电和设备供电 可调整电源配置，以满足个别应用需求2011年5月23日 拓扑结构 电缆类型电缆类型 终端电阻 连接器 分接头 网络接地2011年5月23日BareBlueWhiteRe

9、dBlack+24VDC ( V+ )+0VDC ( V- )CAN-HCAN-LShield5 线制线制 1 对用于对用于 24 Volts DC供电供电 1 对用于对用于 数据通讯数据通讯 1 根屏蔽线根屏蔽线2011年5月23日粗缆用于长距离传输 细缆比较灵活 扁平电缆安装方便低延时、低损耗的屏蔽双绞线2011年5月23日2011年5月23日粗缆和细缆两种 两根电源线 (黑色 &红色) 两根数据线 (白色 & 蓝色)2011年5月23日灰色外部护封灰色外部护封电源和信号线电源和信号线2011年5月23日2011年5月23日 拓扑结构 电缆类型 终端电阻终端电阻 连接器 分

10、接头 网络接地2011年5月23日 在每条干线的末端必须安装终端电阻。 终端电阻为120或121 Ohms, 1/4 Watt。 终端电阻接在白色和蓝色主干线两端。 不能使用碳膜电阻。必须为1%金属膜电阻。2011年5月23日圆缆终端电阻圆缆终端电阻圆缆终端电阻圆缆终端电阻扁平电缆终端电阻扁平电缆终端电阻2011年5月23日 拓扑结构 电缆类型 终端电阻 连接器 分接头分接头 网络接地2011年5月23日Terminating ResistorDeviceBox TapDevice with aSealed ConnectionDevice with aSealedConnectionT-Po

11、rt TapDevice with anOpen-Style ConnectionOpen-Style TapDevice with a Sealed ConnectionDeviceBox TapPowerTap TapPowerSupplyT-Port Tap2011年5月23日 分接头用于将分支线连接到主干线上。分接头用于将分支线连接到主干线上。 分接头可使设备无需切断网络运行就可以脱离网络。2011年5月23日 干线连接干线连接干线连接干线连接支线连接支线连接2011年5月23日干线连接干线连接支线连接支线连接2011年5月23日主干线支线2011年5月23日 拓扑结构 电缆类型 终端

12、电阻 连接器连接器 分接头 网络接地2011年5月23日 连接器用于将DeviceNet网络上的设备与分支电缆相连接。 所有连接器支持5针，即一对信号线、一对电源线和一根屏蔽线。 可采用密封式和开放式连接器。2011年5月23日2011年5月23日2011年5月23日1771-SDN Scanner1747-SDN Scanner1756-DNB Scanner1784-PCIDS Scanner2011年5月23日 拓扑结构 电缆类型 终端电阻 连接器 分接头 网络接地和隔离网络接地和隔离2011年5月23日 网络不接地将增加节点对静电放电（ESD）和外部噪声源的敏感度。 多点接地会造成接地

13、回路。 DeviceNet网络应在一点接地。干线的屏蔽线通过铜导体连接到电源地或V-。2011年5月23日信号信号ShieldV-V+V-V+24 VDC 供电电源供电电源电源分接头电源分接头2011年5月23日 除了电源，在V-和地之间不会有电流通过设备。 网络上任一设备必须有接地隔离栅。 带有接地隔离栅的节点称作隔离节点。 在DeviceNet外部也可能存在隔离。2011年5月23日2011年5月23日 拓扑结构 电缆类型 终端电阻 连接器 分接头 网络接地 网络供电网络供电2011年5月23日V+ Power ConductorV- Power Conductor24 V 供电电源可选第

14、二供电电源节点节点节点节点节点节点24 V 供电电源节点节点CAN-H, CAN-L, Shield2011年5月23日 电源分接头用于将电源连接到干线； 在分接头的各个方向提供限流保护； 提供屏蔽线的网络接地。2011年5月23日信号线屏蔽线V-网络电源V+电源线V+V-2011年5月23日 通过在电源V+上连接肖特基二极管，允许连接多个电源。 两根熔丝或断路器，防止总线过电流而损坏电缆和连接器。2011年5月23日N32N33N64Power Supplyup to 500 mN12011年5月23日 特性 靠近电源处电流达8安培 网络两端达1.31安培 支线最大电流量为1.5安培 优势

15、电源可以位于网络中任意位置 标准工业电源，成本低2011年5月23日N32N1N33N64Power Supplyup to 500 mPower Supply2011年5月23日 特性 电源通过肖特基二极管连接到总线 支线电流限制为1.5安培 靠近电源处电流达8安培 优势 电源共享负载 提供电流更充分 一般工业标准的电源2011年5月23日 计算设备所须的电流总和 测算总线的总长度 使用下页表格进行计算2011年5月23日2011年5月23日单电源终端连接电源N1N2N3N4N640.1A0.15A0.05A0.25A0.1AV+V-250 米2011年5月23日电流总和 = 0.1A +

16、0.15A + 0.05A + 0.25 A + 0.1A = 0.65A总线长度 : 250 米由表格得知: 电流限度为 1.2A因此，这样的网络电源配置方案可以应用。2011年5月23日电源N33N34N32N640.25A0.25A1.1A0.85A电源接头V+V-100 米.N1N20.5A1.25A100 米2011年5月23日第一段电流: 1.1A + 1.25A + 0.5A = 2.85A长度: 100 米从表格查出: 2.5A第二段电流: 0.25A + 0.25A + 0.85A = 1.35A长度: 100 米从表格查出: 2.5A第一段过载 解决方法: 将电源移向过载的

17、一段 如果两部分都超出，再增加一个电源。2011年5月23日 DeviceNet网络概述 DeviceNet网络模型 DeviceNet网络传输介质 DeviceNet网络物理层网络物理层2011年5月23日 物理层信号物理层信号 媒体访问单元2011年5月23日 采用CAN总线的物理层信号。V-CAN_HCAN_LCAN_H/CAN_L2.5V1.5V3.5V地线地线2011年5月23日 逻辑“1” 时，总线呈现“隐性”状态。 VCAN-H和VCAN-L固定在平均电压2.5V，即Vdiff近似为0。 逻辑“0” 时，总线呈现“显性”状态。 VCAN-H为3.5V,VCAN-L为1.5V，即V

18、diff为2V。2011年5月23日 采用全宽单极性不归零码（NRZ）2011年5月23日 物理层信号 媒体访问单元媒体访问单元2011年5月23日 MWP2011年5月23日 收发器收发器 误接线保护 接地和隔离 非隔离物理层 隔离物理层2011年5月23日 在网络上发送和接收CAN信号的物理组件。 从网络上差分接收到的信号，并用CAN控制器传来的信号差分驱动网络。 未供电的收发器的输入阻抗可能比供电收发器低，造成不必要的网络负载和信号衰减。2011年5月23日 收发器 误接线保护误接线保护 接地和隔离 非隔离物理层 隔离物理层2011年5月23日 帧格式帧格式 总线仲裁机制 错误诊断和故障

19、界定机制2011年5月23日 CAN在MAC子层定义了四种帧格式：数据帧、远程帧、超载帧和出错帧。 DeviceNet上使用数据帧传输数据；出错帧用于错误和意外情况的处理。2011年5月23日2011年5月23日 错误标志：错误主动标志和错误被动标志 错误界定符：由8个隐性位构成。2011年5月23日 帧格式 总线仲裁机制总线仲裁机制 错误诊断和故障界定机制2011年5月23日 载波监听多路访问载波监听多路访问/冲突检测冲突检测 (Carrier Sense Multiple Access /Collision Detect) 允许多个节点进行总线访问 用于以太网 (Ethernet), CA

20、N 等. 非破坏性的位元形式仲裁非破坏性的位元形式仲裁 (None-DestructiveBit-wise Arbitration) 利用 NRZ (不归零码) 技术 信号冲突时不会破坏信号 不浪费带宽 (bandwidth) 保证很高的信号吞吐率 (throughput)2011年5月23日节点节点 A节点节点 B节点节点 C总线总线隐隐显显t1t2SOF t1 & t2 , 节点节点 C 和节点和节点 B 丢失仲裁丢失仲裁RDRDRD2011年5月23日 帧格式 总线仲裁机制 错误诊断和故障界定机制错误诊断和故障界定机制2011年5月23日 位错误（Bit Error） 填充错误（

21、Stuff Error） CRC错误（CRC Error） 格式错误（Form Error） 应答错误（Acknowledgement Error）2011年5月23日 错误主动（Error Active） 错误被动（Error Passive） 离线（Bus Off）2011年5月23日 源源/目的模式目的模式 通常又称之为“主/从”模式“现在时间八点整现在时间八点整”“现在时间八点整现在时间八点整”“现在时间八点整现在时间八点整”“现在时间八点整现在时间八点整”2011年5月23日 节点间同步动作困难 浪费带宽2011年5月23日Controller Drive1Sensor Drive3

22、Drive2Data AcquisitionALLEN-BRADLEY789456123.0- F1F6F2F7F3F8F4F9F5F10P Pa an ne el lV Vi ie ew w 5 55 50 0vHMIAnalog I/O 2011年5月23日源源目的目的数据数据crc2011年5月23日 生产者生产者/消费者模式消费者模式 （Producer/Consumer） 兼容了所有“源/目的地”模式所具备的通讯能力，同时具备更高的数据传输效率“现在时间八点整现在时间八点整”2011年5月23日 一个生产者，多个消费者 数据更新同时发生 提供多级优先级，适用于实时的数据交换2011年

23、5月23日Controller Drive1Sensor Drive3Drive2Data AcquisitionALLEN-BRADLEY789456123.0- F1F6F2F7F3F8F4F9F5F10P Pa an ne el lV Vi ie ew w 5 55 50 0vHMIAnalog I/O 2011年5月23日标识符标识符数据数据crc由报文格式可知，报文不再专属于特定的源节点或目的节点，一个报文可以被多个可识别该标识符的节点接收。2011年5月23日 DeviceNet是基于连接的网络系统。一个连接提供了多个应用之间的路径。 在DeviceNet中，每个连接由一个11bi

24、t的连接标识符（Connection IDCID）来标识 。 连接标识符CID包括媒体访问控制标识符（MAC ID）、报文标识符（Message ID）和报文组标识符。2011年5月23日 确定报文的优先级根据仲裁结果决定优先级优先级不单取决于节点地址接收节点对发给自己的信息进行过滤2011年5月23日10Identity Usage98765432100Message IDSource MAC IDMessage Group 1Message Group 2Message Group 3Message Group 4Invalid CAN IDMAC IDMsg IDMsg IDSource

25、 MAC ID011111111Group 4 Msg ID1111111InvalidRange0 - 3FF400 - 5FF600 - 7BF7C0 - 7EF7F0 - 7FFCAN标识场（CAN Identifier field ，CAN ID，连接ID)2011年5月23日 报文分为4组组1优先级高。通常用于I/O 报文组2优先级中。用于预定义主/从连接组3优先级低。通常用于显式报文组4优先级最低。诊断报文 利用CAN ID作为连接ID标识每个连接2011年5月23日 优先级最高,通常用于I/O 报文 通过组1发送的报文优先级取决于分配的报文 每个节点有16个连接ID可供选择Ide

26、ntifier BitsMessage Id Usage0123456789100Source MAC ID00000Source MAC ID-0Source MAC IDGeneral purpose11112011年5月23日-通过组2发送的报文优先级取决于MAC ID- 每个节点有8个连接ID可供选择Identifier Bits01234567891010MAC IDMessage Id Usage00010MAC ID-10MAC ID101General purpose10目的MAC ID011M/S Conn. Set Mgmt.10目的MAC ID111Duplicate M

27、AC ID Check2011年5月23日 每个节点有7个连接ID可供选择2011年5月23日 用于诊断报文2011年5月23日 报文分为4组组1优先级高。通常用于I/O 报文组2优先级中。用于预定义主/从连接组3优先级低。通常用于显式报文组4优先级最低。诊断报文 同报文组中不同报文的优先级关系。2011年5月23日 组2，报文ID6用于预定义主/从连接。 组2，报文ID7用于重复MAC ID检测。 组3，报文ID5用于未连接显式响应。 组3，报文ID6用于未连接显式请求。2011年5月23日 连接和报文组 通讯报文通讯报文 重复MAC ID检测 创建连接 DeviceNet对象模型 Devi

28、ceNet设备描述2011年5月23日 I/O报文（报文（I/O Message） 显式报文（Explicit Message）2011年5月23日 I/O报文适用于实时性要求较高和面向控制的数据。 I/O报文对传送的可靠性、传送时间的确定性和可重复性有很高的要求。2011年5月23日 通常使用优先级高的连接标识符（CID），与一点或多点连接进行信息交换。 I/O报文的数据帧中的数据场不包含任何与配置相关的报文，仅仅是实时的I/O数据。2011年5月23日E3继电器数据域含义：2011年5月23日 长度大于8个字节（CAN数据帧的最大尺寸）的报文可以进行分段及重组。 I/O连接检查连接对象的p

29、roduced_connec-tion_size的属性，如果大于8B，那么使用分段协议。2011年5月23日分段类型表明是第一分段（0）、中间分段（1）、最后分段（2）、分段应答（3）。分段计数器标志每个单独的分段，用于接收器判断是否有分段被遗失和重组。2011年5月23日 I/O报文（I/O Message） 显式报文（显式报文（Explicit Message）2011年5月23日 适用于设备间点对点报文传递，是典型的请求-响应通信方式。 常用于上/下载程序、修改设备参数和设备诊断等。2011年5月23日设 置监 控PLCPLC主单元主单元监控计算机监控计算机从 单 元 群从 单 元 群2

30、011年5月23日显式报文通常使用优先级低的连接标识符。显式报文利用CAN帧的数据域来传递DeviceNet协议规定的报文 ，说明要执行的服务和相关对象的属性及地址。 2011年5月23日 如果所传送的显式报文长度不大于8个字节，则显式报文的数据域包括：报文头和完整的报文体。2011年5月23日 如果所传送的显式报文长度大于8个字节，则必须在DeviceNet上以分段方式传输。显式报文的数据域包括：报文头、分段协议、分段报文体。 2011年5月23日Frag（分段位）：0 表示不需要分段，该帧为标准帧。下一字节是报文体。1表示需要分段，下一字节是分段协议。XID（控制标识符）：判断报文应答和报

31、文请求的一致性。2011年5月23日 MAC ID（媒体访问控制标识符）：包括源MAC ID和目的MAC ID。 与连接ID（CID）中所指定的MAC ID相对应。2011年5月23日R/R位：0表示该帧为请求帧，1表示该帧为应答帧。服务代码：服务区字节低7位值，标识传送服务的类型。 2011年5月23日分段类型：显示当前发送是分段报文的首段、中间段还是末尾段。分段计数：标志每一个单独的分段，这样接收器就能够确定是否有分段被遗失。2011年5月23日t I/O报文，用于实时性控制数据 优先级较高 点对点、点对多点 生产者/消费者模式 报文体数据域的格式和含义由供应商定义2011年5月23日t显

32、式报文，用于非实时的用于设备配置，诊断，监视数据等 优先级较低 点-对-点 请求/响应模式 报文体数据域的格式和含义由DeviceNet协议定义2011年5月23日2011年5月23日 客户机和服务器上电后首先进行重复重复MAC ID检测检测； 如果通过了重复MAC ID检测，则转为在线，否则转为离线； 在线后，客户机向服务器发送未连接显式信未连接显式信息请求息请求，服务器若响应，则连接显式连接显式连接。 显式信息通信可以进行I/O连接连接的建立、配置和激活。 通过建立的I/O连接可以进行I/O数据交换数据交换。2011年5月23日 连接和报文组 通讯报文 重复重复MAC ID检测检测 建立连

33、接 DeviceNet对象模型 DeviceNet设备描述2011年5月23日 DeviceNet网络上的每一个设备都必须分配一个MAC ID(0-63)。往往是通过人工的方式进行配置。 设备上线前进行重复MAC ID检测，以保证每个节点都有唯一的MAC ID。 （P350）2011年5月23日2011年5月23日 每个节点在上线前必须发送重复 MAC ID检测请求信息(间隔为1秒)，重复MAC ID检测报文中包含节点地址。 网络上其他节点都监听重复MAC ID检测报文； 若相同地址的节点在网络上，则该节点发送重复MAC ID响应信息； 节点只有在没有收到重复MAC ID响应信息的情况下才能上

34、线。2011年5月23日标标 识识 位位01234567891010MAC IDMessage Id Usage00010MAC ID-10MAC ID101General purpose10目的MAC ID011M/S Conn. Set Mgmt.10目的MAC ID111Duplicate MAC ID Check2011年5月23日R/R位：请求/响应标志。0表示请求报文，1表示响应报文。2011年5月23日 2号节点上线后，发送重复MAC ID检测报文。417 00 01 00 d1 dd 11 00将CAN ID 417转换为二进制形式：2011年5月23日012011年5月23日

35、 连接和报文组 通讯报文 重复MAC ID检测 建立连接建立连接 DeviceNet对象模型 DeviceNet设备描述2011年5月23日节点节点1 1ConnectionConnection( (连接连接) ) 节点节点 #1 #1节点节点 #2 #2应用程序应用程序应用程序应用程序ConnectionIdentifierConnectionIdentifier节点节点2 22011年5月23日 显式连接显式连接 I/O连接2011年5月23日 显式连接为网络上两个节点间提供了通信路径； 主要用于发送/接收节点间的显式报文，如节点的配置、故障诊断等； 显式连接是一对一的连接，报文接收方必须

36、向发送方做出接收正确或错误的响应。 2011年5月23日 利用未连接报文管理器（利用未连接报文管理器（UCMM）建立建立显式连接显式连接 ； 利用预定义主/从连接建立显式连接 。2011年5月23日 UCMM： Unconnected Message Manager 未连接报文管理器未连接报文管理器 UCMM通信接口是为了建立通信接口是为了建立Connec-tion的的“最初的入口最初的入口” 使用使用UCMM通信接口动态地建立通信接口动态地建立Connection2011年5月23日DeviceNet通信协议规定： 建立显式信息连接 服务代码4B，用于建立一个显式信息连接。 关闭连接 服务代

37、码4C，用于删除一个连接对象并释放所有相关资源。2011年5月23日 设备先通过组3的报文ID6发送未连接显式请求报文，然后通过UCMM端口打开显式连接请求； 如果对方同样支持UCMM并且可以响应该请求时，通过组3的报文ID5发送未连接显式响应报文，然后通过UCMM端口打开显式连接响应。2011年5月23日报文组3标识符：2011年5月23日R/R0时，请求报文。服务代码4b，建立显式信息连接服务。2011年5月23日R/R1时，响应报文。服务代码4b，建立显式信息连接服务。2011年5月23日例：2号节点与3号节点建立UCMM连接实例。2号节点发送请求报文：782 03 4b 02 30 将

38、CAN ID：782 转换为二进制：2011年5月23日 数据03 4b 02 302011年5月23日 具有UCMM功能的3号节点回应信息： 743 02 cb 01 00 06 00 将CAN ID：743 转换为二进制：2011年5月23日数据：02 cb 01 00 06 00 2011年5月23日 该服务用于中止在某个节点的连接。 关闭连接请求作为未连接请求信息发送（信息组3，报文ID6）。 成功关闭连接响应作为未连接响应信息发送（信息组3，报文ID5）。2011年5月23日2011年5月23日2011年5月23日 利用未连接报文管理器（UCMM）建立显式连接 ； 利用利用预定义主预

39、定义主/从连接建立显式连接从连接建立显式连接 。2011年5月23日 UCMM根据建立连接的请求，分配连接实例ID并对连接实例ID进行动态管理，对设备硬件和软件能力有一定要求 。 而在实际使用中，许多应用情况简单，预先建立的主从连接足以满足要求。 因此，DeviceNet定义了一个预定义主/从连接组和仅限组2从设备，以降低从站的成本和简化设备配置。2011年5月23日 仅限组2的设备上线后不会主动与其他设备建立连接，它需要等待主设备发送Allocate（分配）请求命令，然后响应主设备从而建立显式连接。 组2报文6：仅限组2未连接显式请求报文(分配预定义主/从连接)。2011年5月23日 I/O

40、位选通命令/响应报文 I/O轮询命令/响应报文 I/O状态改变/循环应答报文 I/O多点轮询响应报文 显式响应/请求报文 未连接响应报文 仅限组2未连接显式响应/请求报文2011年5月23日 显式连接 I/O连接连接2011年5月23日 通过UCMM或预定义主从连接建立I/O连接。 I/O连接交换I/O报文。DeviceNet没有定义与I/O报文数据区内数据有关的任何协议。 2011年5月23日 位选通（位选通（Bit Strobe） 轮询（Poll） 状态改变（Change of State） 循环（Cyclic）2011年5月23日 唯一唯一的多点输出的多点输出（Multicast）命令命

41、令应答为点对点应答为点对点（point to point）主站从站间的高速数据交换主站从站间的高速数据交换 用于较少的用于较少的I/O数据数据交换交换 OUTPUT数据最大数据最大1 1位位/ /设备设备INPUT数据最大数据最大8 8字节字节/ /设备设备2011年5月23日该该MessageMessage包括由包括由6464位位(8(8字节字节) )的位列组成的输出数据，的位列组成的输出数据，网络上的每个网络上的每个MAC IDMAC ID分配分配有有1 1位的输出位。位的输出位。MAC ID = 9 从从 站站MAC ID = 11 从从 站站MAC ID = 12 从从 站站MAC I

42、D = 13 从从 站站MAC ID = 62 从从 站站主主 站站MAC ID = 1Bit-Strobe Command 的数据区的数据区0 01010111112121313141463636161.1 16262.2 29 92011年5月23日 位选通（Bit Strobe） 轮询（轮询（Poll） 状态改变（Change of State） 循环（Cyclic）2011年5月23日 CommandResponse为点对点为点对点 用于所有各种规模的用于所有各种规模的I/OI/O数据数据交换交换 当数据超过当数据超过8 8个字节时，个字节时，则执行分段传送则执行分段传送2011年5月

43、23日MAC ID = 62 从从 站站MAC ID = 12 从从 站站MAC ID = 11 从从 站站MAC ID = 9 从从 站站.MAC ID = 1主主 站站主站向各个从站发送请求，从站应答。根据主站向各个从站发送请求，从站应答。根据设定在主站（扫描）中的扫描清单（设定在主站（扫描）中的扫描清单（Scanlist）来确定指令发送的对象从站。来确定指令发送的对象从站。2011年5月23日SCANNERDrive1Sensor Drive3Drive2Analog I/O 2011年5月23日 位选通（Bit Strobe） 轮询（Poll） 状态改变（状态改变（Change of

44、State） 循环（Cyclic）2011年5月23日 设备状态改变时刻发送数据；设备状态改变时刻发送数据； 除了必要时外不进行数据发送，因而减轻了网络除了必要时外不进行数据发送，因而减轻了网络的通信量；的通信量； 由主站向从站设定由主站向从站设定最新数据的最小发送时间间隔；最新数据的最小发送时间间隔； 由从站举手来开始由从站举手来开始I/O数据数据的发送；的发送； 适用于离散型设备，使用事件触发方式。适用于离散型设备，使用事件触发方式。2011年5月23日MAC ID = 62 从从 站站MAC ID = 12 从从 站站MAC ID = 11 从从 站站MAC ID = 9 从从 站站.M

45、AC ID = 1主主 站站ACK Message（选项（选项）被设定为被设定为Change of State的的设备，当它设备，当它检测出变化时发送数据。检测出变化时发送数据。2011年5月23日ALLEN-BRADLEY789456123.0- F1F6F2F7F3F8F4F9F5F10P Pa an ne el lV Vi ie ew w 5 55 50 0v2011年5月23日 位选通（Bit Strobe） 轮询（Poll） 状态改变（Change of State） 循环（循环（Cyclic）2011年5月23日 可以根据设备信号产生的快慢，灵活设定循环进行数据通信的时间间隔。 主

46、站和从站均可主动进行信息发送。 适用于一些模拟量设备。2011年5月23日Cyclic Rate100msCyclic Rate200msCyclic Rate50msCyclic Rate25ms2011年5月23日 连接和报文组 通讯报文 重复MAC ID检测 创建连接 DeviceNet对象模型对象模型 DeviceNet设备描述2011年5月23日 DeviceNet协议使用面向对象的方法来描述，将一个DeviceNet节点抽象为对象集合，由此定义了节点外部的显性表现，而内部的所有参数全部由类-实例-属性的关系来寻址。 DeviceNetDeviceNet的每个设备都由两类基本的对象的

47、每个设备都由两类基本的对象集组成，分别是与通信相关的对象和与应用集组成，分别是与通信相关的对象和与应用相关的对象。相关的对象。2011年5月23日传统的软件设计中运用数据结构、函数和过程，在对象模型中，我们把这些捆绑到一起，改变这些术语的名字，分别称之为属性(Attributes)，服务(Service)和行为(Behavior)，整体称为对象(Objects)。S tru c t S ta tu s b y te ; C o u n t In t; V o id c a lc () y = m x + b ; b + + ; Id leR u nF a u ltD a taF u n c t

48、io n sO p e r a tio n sO b je c t M o d e lS e r v ic e sA ttr ib u te sB e h a v io r2011年5月23日ObjectObject中具备中具备。所谓。所谓AttributeAttribute就是对象的特性。就是对象的特性。AttributeAttribute提供状态信息、管理提供状态信息、管理ObjectObject的运作。的运作。ObjectObject具备具备ServiceService（）。）。ServiceService是是ObjectObject执行某一动作的触发器。执行某一动作的触发器。Objec

49、tObject具备具备BehaviorBehavior（行为（行为）。）。BehaviorBehavior表表明了对于特定的明了对于特定的EventEvent( (事件事件) )进行何种动作。进行何种动作。2011年5月23日2011年5月23日 Communication(通讯通讯)设备网对象设备网对象连接对象连接对象标识对象标识对象信息路由器信息路由器 Application （应用）（应用） Application固有固有 Application一般一般参数对象参数对象组合对象组合对象2011年5月23日 DeviceNet 对象对象 DeviceNet Object 提供网络的组态以及

50、状态。提供网络的组态以及状态。 DeviceNet 通信接口的通信接口的MAC IDMAC ID和和波特率波特率 BUS OFF（总线断开）中断的处理总线断开）中断的处理 分配信息分配信息 - - 主站的主站的MAC ID和分配选择和分配选择 （Allocation Choice） Allocate/Release_M/S_Connection_Set 连接对象连接对象I/O I/O 和和显式连接显式连接的管理的管理2011年5月23日标识对象标识对象供应商供应商 ID，设备，设备类型，产品代码，类型，产品代码，序列号等该设备的标识和一般信息。序列号等该设备的标识和一般信息。信息路由对象信息路

51、由对象将将显式信息显式信息转送给应用对象转送给应用对象2011年5月23日Application Application 一般一般组合对象组合对象将来自不同应用对象的不同属性组合将来自不同应用对象的不同属性组合成一个能够随单个报文传送的属性。成一个能够随单个报文传送的属性。参数对象参数对象提供对提供对参数进行参数进行Read/Write访访问问Application Application 固有固有例如：例如： 现场传感器、模拟量输入、数字量输出现场传感器、模拟量输入、数字量输出2011年5月23日 Object Model 定义了对产品内部的定义了对产品内部的Object进行逻辑上的寻址进行

52、逻辑上的寻址/ /访问时所需的信息。这些信访问时所需的信息。这些信息以息以DeviceNet协议协议的形式来表示。的形式来表示。设备地址设备地址 以整数来设定以整数来设定DeviceNet上上的的节点。在节点。在同一网络上同一网络上不允许有相同的不允许有相同的MAC ID。类标识符（类标识符（Class ID）实例标识符（实例标识符（Instance ID）属性标识符（属性标识符（Attribute ID）2011年5月23日类类 实实 例例 属属 性性 属属 性性 值值 性 别 女 玛 丽 年 龄 31 性 别 男 人 类 约 翰 年 龄 50 2011年5月23日服务代码：表示服务代码：表

53、示Object InstanceObject Instance或是或是Object ClassObject Class所提供的功能的整数值。所提供的功能的整数值。MAC ID 1DeviceNetMAC ID #4Class Class #5MAC ID #4: Class #5: Instance #2: Service #5ClassClass#7InstanceInstance 1 1InstanceInstance 1 1Instance Instance 2 2Service Service 5 5MAC ID #3 Class Class #5InstanceInstance 1 1MAC ID 22011年5月23日 连接和报文组 通讯报文 重复MAC ID检测 创建连接 DeviceNet对象模型 DeviceNet设备描述设备描述2011年5月23日 设备描述定义了一个设备设备描述定义了一个设备: 对象模型的建立对象模型的建立 如何交换输入如何交换输入/输出数据输出数据