基于臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的DeviceNet現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

1、7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔基于臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的 DeviceNet 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 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)?，F(xiàn)場 總線使得 PLC 在工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)入上級制造執(zhí)行系統(tǒng)，進(jìn)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(jì)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(diǎn)。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(rèn)的現(xiàn)場總線 有 10 多種，各有其特點(diǎn)，并在一定范圍內(nèi)得剄應(yīng)用。本文本文以 Devi

2、ceNet 為基礎(chǔ)，詳細(xì)論述基于臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。2DeviceNet 簡介DeviceNet 是由美國 Rockwell 自動化開發(fā)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。 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(dǎo)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(jì)簡單，實(shí)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

3、。 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(dǎo)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(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 因此，這種通信是基于面向連接的 （點(diǎn)對點(diǎn)或多 點(diǎn)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。7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔DeviceNet 的報(bào)文主要分為高優(yōu)先級的進(jìn)程報(bào)文 （I/O 報(bào)文）和低優(yōu)先 級的管理報(bào)文 （直接報(bào)文 ）。兩種類型的報(bào)文都可以通過分段模式來傳輸不限長度 的數(shù)據(jù)。一個(gè) DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)工作在 125k

4、、250k 和 500k 的波特率下最多可 以支持 64 個(gè)節(jié)點(diǎn)。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(bào)文，輪詢 I/O 報(bào)文， 位選通 I/O 報(bào)文以及由從站向主站傳送的狀態(tài)變化 / 循環(huán) I/O 報(bào)文。非連接報(bào)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(gè)主站并能與其他設(shè)備維持點(diǎn)到點(diǎn)互 聯(lián)。設(shè)備啟動報(bào)文和設(shè)備關(guān)閉報(bào)文是特別為安全相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的離線連接設(shè)置則 簡化了對非常

5、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)交換進(jìn)一步的規(guī)范化中獲益。通過建立不同設(shè)備的子集， 用戶可以從根據(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(jìn)行了規(guī)定?；谕ㄐ诺娘@示、 操作元素及其相應(yīng)的封裝形式等等都進(jìn)行了規(guī)定，這就為 DeviceNet 節(jié)點(diǎn)的物理連接提供了標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)議對連接器、 電纜類型、電纜長度以7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔一個(gè) DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)工作在 125

6、k 、250k 和 500k 的波特率下最多可以支 持 64 個(gè)節(jié)點(diǎn)。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(dá)機(jī)電產(chǎn)品現(xiàn)場總線設(shè)計(jì)案例要求3.1 軟件要求WPLSOFT2.09 P編L程C軟件；ELinkConfigurator Dev網(wǎng)ic絡(luò)eN組et態(tài)軟件。3.2 硬件要求PS02 電源模塊DVP28SV P主LC機(jī)DNET- SL 主站通訊模塊DT01- S型S從站通訊模塊DNA02 MODBUS/DeviceNet轉(zhuǎn)換模塊RTU- DNET遠(yuǎn)程I/O 通訊模塊DVP12SA 從站PLCDVP14SS 從站PLCDVP16SP 從站I/OVDF007M2

7、1A 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24 臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的 DeviceNet 硬件設(shè)置4.1 網(wǎng)絡(luò)連接圖7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔圖1 是1主4從網(wǎng)絡(luò)案例圖。其中：PLC28SV 作為主 站，NodeAddress為 00 。PLC 12SA 從站 1。PLC從站 3 。溫控器 DTB9696 從站 414SS 從站 2變頻器 VFD007M遠(yuǎn)程 I/O 模塊 16SP 從站 5。4.2 從站 1 設(shè)置 從站 1 通過 DT01 入一個(gè) 12與總線相連。 DT010 歐姆電阻。端子接線如圖2。2 、4 角間DT0

8、1NODEDT01 設(shè)置為500K 的通訊波特率，如圖 4 。4.3 從站 2 設(shè)置7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔從站 2 依然為 DT01 ，連接一個(gè) 14SSPLC。設(shè)置 NODEADDRESS 為 02 。4.4 從站 3 設(shè)置從站 3 是通過一個(gè) DNA02 連接一個(gè) 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)置為置如表 1：01 ，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， 及通訊格式無效，設(shè)DNA02 設(shè)置：首先將 DNA02 的 DIP 開關(guān)的引腳 1

9、 、2、3 分別撥至” ON”、” OFF”、” OFF”位置，表D示NA02 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” OFF”、” OFF”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。NodeAddress設(shè)為 044.5 從站 4 設(shè)置從站 4 是通過一個(gè) DNA02 連接一個(gè) DTB9696 溫控器。溫控器設(shè)置： 在將 臺達(dá)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

10、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：7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔將 DIP 開關(guān)的引腳 1 、2、3 分別撥至” ON”、” ON”、” OFF”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”、” OFF”位置，設(shè)D置NA02 與 VFD-M 溫控器的通訊方式為 RS-485 通訊。 NodeAddress 設(shè)為 044.5 從站 5 設(shè)置從站5是通過一個(gè) RTU-DNET 連接一個(gè) 16SP作為遠(yuǎn)程 I/O 。NodeAddress設(shè)為 05 ，并且

11、RTU-DNET 上連接另外一個(gè)終端電阻 1205 臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的 DeviceNet 軟件組態(tài)建起 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)之后， 使用 ElinkConfigurator絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置。如果您已經(jīng)使用附帶的串行通訊線將主機(jī)的 COM1接口相連，則可以按如下步驟進(jìn)行操作1 ）雙擊 ElinkConfigurator.eGe 文件，啟動PC 的 CElinkConfigurator 軟件軟件對 DeviceNet（2）選擇” Setup ” “ CommunicationSetting” “ SyetemChannel ”，則會出現(xiàn)“ SerialPortSetting”的對話框，如圖九所示，

12、在P此C 對與 SV 主機(jī)的通訊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。 如”串行口”、 ”通訊地址”、 ”通訊速率”、 ”通訊格式”， 設(shè)置正確后點(diǎn)擊”O(jiān)K”確認(rèn)（7圖）。7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔8。優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔Online ”按鈕E，linkConfigurator軟件即開始對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行（4）如果上述對話框的進(jìn)度條一直沒有動作，則說明PC 和 SVPLC 通訊連接不”。此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中被掃描到的所有節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)常或 PC 上有其他程序使用串行口。掃描結(jié)束后，會提 示” BrowseNetworkcompleted和設(shè)備名都會顯示在軟件界面上，如 9。5）欲建立 DVPDNET 主站和 DeviceNet 從站之間I/O 通

13、訊，首先需要配置 DeviceNet 從站的 I/O 數(shù)據(jù)長度，下面僅以 DNA02 為例說明如何配置 DeviceNet 從站的 I/O 數(shù)據(jù)長度，實(shí)現(xiàn) 從站的 I/O 數(shù)據(jù)交換。雙擊圖十一總 04NDeviceNetforVFD-MDVPDNETODE ，出現(xiàn)如圖變頻器）主站和10 對話然后點(diǎn)擊”框，將 InputSize 和 OutputSize 分別設(shè)為 4Bytes ，勾選” PolledSettingOK”確認(rèn)，即完成了對通訊站號為1 的 DeviceNet 從站OK”DNA02+VFD-M 變頻器）的 I/O 長度配置7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔雙擊” DVPDNET

14、”圖標(biāo)，會彈ScannerModuleconfiguration對話框，如7）ScanList如下圖所示將圖 11 中左邊列表中的 DeviceN 中。具體步驟為：選中 DeviceN 。按照此步驟，即可將 DeviNet 從站設(shè)備移入 DVPDNET 主站的 et 從站節(jié)點(diǎn)設(shè)備， 然后點(diǎn)擊” ceNet 從站節(jié)點(diǎn)設(shè)備一個(gè)一個(gè)移入到”，DVPDNET 主站的ScanList 內(nèi)，如圖1211 所示。我們可以看到左邊的列表里有當(dāng)前可以使用的設(shè)備。（8）將配置好的 DeviceNet 從站移入到 DVPDNET 主站的 ScanList 之后，DeviceNet 從站便自動映射到主站的“ Inpu

15、t ”和” Output 13”所，示如。圖 點(diǎn)擊” ScanList ”中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，便可以看到該節(jié)點(diǎn)設(shè)備映射到DVPDNET 的” Input ”和” Output ”地此址地，址直接映射到 SV 主機(jī)的內(nèi)存 地址上，可用于 WPLSoft 編程。9）、確認(rèn)無誤后，點(diǎn)擊”O(jiān)K”，然后將配置下D載V到PDNET 內(nèi)。下載時(shí)，如果 SV 主機(jī)處于”RUN”狀態(tài)，會彈出”Warning ”對話框1，3如。圖7A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔RUNPLC”圖 15 ）。11 ）、下載結(jié)束后，會彈出“ Warning ”對話框，提示是否“點(diǎn)擊” OK”，則可以看到RTU-DNET 的 MSLED”和” NSLED”都是綠 色。并顯示 DVPDNET 的通訊站號。到此 DeviceNet 組態(tài)就完成了。6PLC 編程根據(jù)圖十四中各個(gè)從站