DeviceNet-面向未來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)培訓(xùn)教材(共46張)

歡迎參加OMRON系列產(chǎn)品講座OMRON自動(dòng)化（中國(guó)）統(tǒng)轄集團(tuán)制造工程方案統(tǒng)轄部汽車(chē)行業(yè)項(xiàng)目1組項(xiàng)目專(zhuān)員李超E-Mail:chaoli@Telephone:8621-50372222-2226MobileviceNet——面向未來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展歷史；

DeviceNet的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌籇eviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)；DeviceNet從站介紹；Configurator的使用方法；通信方式簡(jiǎn)介；網(wǎng)絡(luò)常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法；現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展歷史：傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程I/O集中接線(xiàn)；出于省配線(xiàn)的考慮；徹底網(wǎng)絡(luò)功能的要求；開(kāi)放的全球標(biāo)準(zhǔn)；

控制盤(pán)

主操作盤(pán)加工階段 #10

副操作盤(pán)#10加工階段#20

幅操作盤(pán)#20加工階段#30

副操作盤(pán)#30外部輸入輸出配線(xiàn)

STEP1—遠(yuǎn)程I/O集中接線(xiàn)：Ｑ：成本高、勞動(dòng)量大、施工期長(zhǎng)、不易維護(hù)；現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展歷史：STEP２—省配線(xiàn)的需要：控制盤(pán)加工階段#10

副操作盤(pán)#10加工階段#20

副操盤(pán)#20加工階段#30

副操作盤(pán)#30外部輸出入配線(xiàn)

主操作盤(pán)外部輸出入配線(xiàn)外部輸出入配線(xiàn)遠(yuǎn)程I/O電纜Ｑ：子站間的通訊，成本較高，現(xiàn)場(chǎng)化不徹底；現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展歷史：STEP３—徹底網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)：Ｑ：多廠商之間的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)；控制盤(pán)加工階段#10

副操作盤(pán)#10加工階段#20

副操作盤(pán)#20加工階段#30

副操作盤(pán)#30主操作盤(pán)網(wǎng)絡(luò)主干線(xiàn)電纜支線(xiàn)電纜支線(xiàn)電纜支線(xiàn)電纜STEP４—開(kāi)放的全球標(biāo)準(zhǔn)：終端電阻機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器ＴＡＰタップＴＡＰ支線(xiàn)分支Ｔ分支星型結(jié)線(xiàn)（支線(xiàn)長(zhǎng)度Ｍａｘ６ｍ）多支路多支路主線(xiàn)（１００m，２５０m，５００m）機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器DeviceNet的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌篋eviceNet從站與主站的映射關(guān)系：DeviceNet就是一個(gè)把各個(gè)子站的輸入輸出信息映射到主站單元，兩者時(shí)刻保持同步的網(wǎng)絡(luò)；DeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)單自由的配線(xiàn)ＦＡ最高水平的高速應(yīng)答有效抗干擾性能完全開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)在multivender環(huán)境里程序以及操作的共通化◆開(kāi)放的規(guī)格：具備完全開(kāi)放化的規(guī)格。（ODVA的管理）◆豐富的器件：由633家供應(yīng)商參加的多供應(yīng)商總線(xiàn)。（至00年9月為止）◆連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)：64個(gè)節(jié)點(diǎn)（能廣泛地應(yīng)用于FA的各種應(yīng)用實(shí)例中）◆分支的多樣性：允許T分支、支線(xiàn)分支等

◆可靠性：采用CAN芯片（在耐噪音方面有在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用的實(shí)例）◆成本對(duì)應(yīng)力：采用CAN芯片（芯片的供貨穩(wěn)定）◆維護(hù)性：對(duì)所連接機(jī)器的ID管理以及對(duì)設(shè)備描述的設(shè)定◆信息通信：可實(shí)現(xiàn)數(shù)10字節(jié)/節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信◆將來(lái)前景：可以涵蓋到將來(lái)需求的規(guī)格、功能（多任務(wù)）DeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)單自由的配線(xiàn)：AirValveID盤(pán)外設(shè)置型終端Inverter溫度調(diào)節(jié)器PLC多支路ＤｅｖｉｃｅNetSS無(wú)線(xiàn)顯示器上述實(shí)例中使用DeviceNet，從而消減了至少35%的配線(xiàn)距離；DeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：速度與自由之爭(zhēng)1：高速通信必然導(dǎo)致配線(xiàn)自由度的惡化并且對(duì)敷線(xiàn)提出更高的要求；多支路的配線(xiàn)→１Ｍbps以上的高速通信度的話(huà)，技術(shù)上不可能實(shí)現(xiàn)象deviceNet一樣自由的配線(xiàn)（主流的fieldnetwork是500K到1M，且需要專(zhuān)用高性能電纜-既高價(jià)又很難獲得。）配線(xiàn)規(guī)則很難→為了防止反射，要嚴(yán)格按照手冊(cè)的規(guī)則來(lái)配線(xiàn)

（比如從站和從站之間以30mm以上的電纜來(lái)配線(xiàn)等。２μs100nsDeviceNet500Kbps２μs/Bit10Mbps100ns/Bit實(shí)際信號(hào)

Ｍ社考慮到配線(xiàn)上發(fā)生的信號(hào)反射現(xiàn)象：DeviceNet11010010000.1110通信速度[Mbps]輸出入應(yīng)答時(shí)間[ms]M社10Mbps網(wǎng)絡(luò)DeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：速度與自由之爭(zhēng)2：敷設(shè)較為寬松敷設(shè)規(guī)則很?chē)?yán)格可以看到，DeviceNet采用了高效率的通信方式-CSMA/NBA，對(duì)我們最關(guān)心的輸入輸出應(yīng)答速度而言，DeviceNet并不比其他公司在10Mbps速率下?tīng)顩r來(lái)的慢；另外，DeviceNet在施工及選材上的要求并不十分苛刻。CSMA/CD-CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetectionCSMA/NBA-CarrierSenseMultipleAccesswithNon-destructiveBitwiseArbitrationDeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：速度與自由之爭(zhēng)3：線(xiàn)路效率

高８７．５～１００％線(xiàn)路效率

低上一代通信方式

從站處理時(shí)間①①‘

②②‘從站處理時(shí)間①‘②‘③‘①②③④⑤在這期間線(xiàn)上沒(méi)有信號(hào)。這段時(shí)間也不斷的通信採(cǎi)用CSMA/NBA方式時(shí)就算信號(hào)沖突也不用等待。（優(yōu)先程度高的信號(hào)要繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)）DeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：良好的抗干擾性能：理由1在DeviceNet里的控制器使用的是can總線(xiàn)芯片，具有豐富的檢測(cè)錯(cuò)誤簡(jiǎn)錯(cuò)誤功能CRC（CyclicRedundancyCheck）校驗(yàn)

:根據(jù)算法，接收方對(duì)發(fā)送方傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后確認(rèn)數(shù)據(jù)里是否正常傳遞。(2)Bit錯(cuò)誤

:通信線(xiàn)纜上信號(hào)層和傳送層發(fā)生不一致的時(shí)候可以檢查出錯(cuò)誤。(3)Acknowledgment錯(cuò)誤:如果節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到信息傳遞的確認(rèn)信號(hào)，則確認(rèn)為錯(cuò)誤。還有其他各種探查功能來(lái)保證信息的準(zhǔn)確傳達(dá)。CANchip能夠自動(dòng)執(zhí)行再發(fā)送處理！CAN探查了錯(cuò)誤除了CAN總線(xiàn)芯片本身具有再發(fā)送處理功能之外，在主站沒(méi)有接到從站應(yīng)答信息的時(shí)候，還能通過(guò)應(yīng)用軟件層來(lái)執(zhí)行再發(fā)送處理。DeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：良好的抗干擾性能：理由2CAN采用差動(dòng)平衡電路的通信方式。以?xún)筛鶖?shù)據(jù)線(xiàn)的差異來(lái)判斷?1?和?0?，所以容易消除外部的干擾影響。24V(NetworkV+)0V(NetworkV-)CAN+CAN-共同的基準(zhǔn)電位抗干擾性能強(qiáng)的通信方式理由3DeviceNet的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是用相同的通信電源因?yàn)楦鞴?jié)點(diǎn)之間的通信用基準(zhǔn)電位差很小，所以可以避免節(jié)點(diǎn)之間的電位差所引起的通信障礙。DeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：良好的抗干擾性能：理由4DeviceNet電纜具有通信用的電源線(xiàn)，因?yàn)閺耐獠縼?lái)的干擾會(huì)往低阻抗的電源線(xiàn)（24V,0V）走，所以可以緩和重疊在兩根信號(hào)線(xiàn)上的干擾的程度。理由5整個(gè)電纜，信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)都已經(jīng)屏蔽好了。這些屏蔽能夠遮斷外部干擾，可以緩和干擾給信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)的影響。也可以減少通信線(xiàn)產(chǎn)生的放射干擾。屏蔽+24VDC+0VDCCan+Can-Shield干擾干擾干擾DeviceNet的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：完全開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：1995年4月起非營(yíng)利團(tuán)體的ODVA從AB公司獲得DeviceNet的技術(shù)所有權(quán)，任何國(guó)家的任何組織，只要愿意，都可以加入這個(gè)組織，一起就DeviceNet的有關(guān)協(xié)議進(jìn)行討論！ODVA=OpenDeviceNetVendorsAssociationＯＤＶＡ的業(yè)績(jī)－Ethernet/IP■Ethernet/IP＊利用在因特網(wǎng)上所使用的TCP/IP，為了連結(jié)信息系統(tǒng)和工廠內(nèi)的DeviceNet而開(kāi)發(fā)的協(xié)議。＊經(jīng)過(guò)因特網(wǎng)，可以將被分散的工廠內(nèi)的信息（生產(chǎn)數(shù)據(jù)，診斷信息）以我們的信息系統(tǒng)來(lái)管理。ＯＤＶＡ的業(yè)績(jī)－DeviceNetSafetyDeviceNet從站介紹：遠(yuǎn)程終端的智慧化：——簡(jiǎn)介１．能夠縮短開(kāi)始時(shí)間通信電源電壓的監(jiān)視功能２．以預(yù)防保全防止系統(tǒng)錯(cuò)誤繼電器等的輸出動(dòng)作次數(shù)監(jiān)視功能各傳感器的通電時(shí)間監(jiān)視功能

３．發(fā)生故障時(shí)縮短維修時(shí)間I/O電源狀態(tài)監(jiān)視功能異常履歷記錄功能輸出入機(jī)器名注冊(cè)功能DeviceNet從站介紹：遠(yuǎn)程終端的智慧化：——電源監(jiān)視23.5V23.0V22.0V20.5V18.5V只要知道每個(gè)從站的供給電壓，就能判斷在網(wǎng)絡(luò)上的哪里需要改善。

→可以在statusbit上附加警報(bào)功能所必要的電源電壓（11V）的余量不夠的時(shí)候，智慧從站能夠監(jiān)視各從站的供給電源電壓，我們就可以判斷是否可以穩(wěn)定的通信。DeviceNet從站介紹：遠(yuǎn)程終端的智慧化：——?jiǎng)幼鞔螖?shù)/工作時(shí)間累計(jì)在運(yùn)轉(zhuǎn)中正常動(dòng)作的元器件■每次輸入時(shí)要計(jì)算傳感器用電源的通電時(shí)間■計(jì)算各輸入輸出的OFF→ON次數(shù)（都可以在每一個(gè)輸入輸出位中來(lái)計(jì)算/復(fù)位）如果連接在從站上的元器件有壽命的話(huà)，以這些數(shù)據(jù)便可以判斷這些壽命元器件是否要替換成新的。只要計(jì)算輸出次數(shù)，便可以估計(jì)繼電器等的壽命。→可以在statusbit上附加警報(bào)功能只要計(jì)算光電傳感器等的通電時(shí)間便可以估計(jì)維修時(shí)間。→可以在statusbit上附加警報(bào)功能節(jié)點(diǎn)01_01位通電時(shí)間是***h要交換!從站No.4:01位ON次數(shù)是***次要交換!放大器的光亮降低???通電時(shí)間總共***個(gè)小時(shí)！節(jié)點(diǎn)01節(jié)點(diǎn)04ON次數(shù)總共***次！繼電器節(jié)點(diǎn)劣化???DeviceNet從站介紹：遠(yuǎn)程終端的智慧化：——I/O電源監(jiān)視/故障履歷紀(jì)錄■可以監(jiān)視在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生異常的元器件的I/O用電源有沒(méi)有開(kāi)啟。■通信異常時(shí)可以記錄錯(cuò)誤狀態(tài)。（錯(cuò)誤內(nèi)容:如CAN錯(cuò)誤次數(shù)，通信電源電壓）發(fā)生問(wèn)題時(shí)能夠?qū)㈠e(cuò)誤的原因保留，恢復(fù)原狀后能夠追查異常的原因。分析異常內(nèi)容，便可以研究防止再次發(fā)生的對(duì)策?！梢宰x取過(guò)去四次的紀(jì)錄只要確認(rèn)I/O電源有沒(méi)有開(kāi)啟，便可以刪選傳感器/激勵(lì)器的異常原因。→可以在statusbit上附加警報(bào)功能異常!異常!警報(bào)?。」?jié)點(diǎn)No.1I/O電源OFFDC24V萬(wàn)用電源DOWN!節(jié)點(diǎn)01干擾等電壓降低節(jié)點(diǎn)04的異常傾向如何？DeviceNet從站介紹：遠(yuǎn)程終端的智慧化：——設(shè)備名注冊(cè)功能在每一個(gè)smartslave單元里要紀(jì)錄它的廠商名和形號(hào)。要替換傳感器等的時(shí)候，以configurator(配置器)來(lái)可以確認(rèn)其廠商名和形式，所以可以縮短安排替代品的時(shí)間。節(jié)點(diǎn)01_01Bit交換品的形式是***!節(jié)點(diǎn)01故障!節(jié)點(diǎn)01_01Bit交換品的形式是***!除了固定的形號(hào)以外，還能記憶用戶(hù)所注冊(cè)的其他名稱(chēng)。→需要維修的地方和異常地方是一目了然。DeviceNet從站介紹：遠(yuǎn)程終端的智慧化：——常用單元DeviceNet從站介紹：遠(yuǎn)程終端的智慧化：——常用單元DeviceNetConfigurator的使用方法界面介紹在線(xiàn)單元列表連線(xiàn)方式選擇使用該軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置的時(shí)候，一般不需要事先操作，而是等所有硬件接線(xiàn)和設(shè)置完畢以后再進(jìn)行；CS/CJ系列的PLC可以通過(guò)串口進(jìn)行配置；DeviceNetConfigurator的使用方法連線(xiàn)選擇好通訊接口之后，點(diǎn)擊在線(xiàn)按鈕，會(huì)彈出左側(cè)所示對(duì)話(huà)框，按照所要連接單元的實(shí)際設(shè)置情況進(jìn)行選擇DeviceNetConfigurator的使用方法上傳網(wǎng)絡(luò)1在線(xiàn)標(biāo)志

在線(xiàn)之后，就可以點(diǎn)選由圖中UploadNetwork選項(xiàng)，將網(wǎng)絡(luò)中連接的單元上傳到工作區(qū)域中去。工作區(qū)域上傳網(wǎng)絡(luò)

設(shè)備監(jiān)視

DeviceNetConfigurator的使用方法上傳網(wǎng)絡(luò)2右圖中就是網(wǎng)絡(luò)上傳完成之后的狀態(tài)，說(shuō)明當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中有兩個(gè)單元—DRT2-OD16以及CJ1W-DRM21，節(jié)點(diǎn)號(hào)分別是3和10，且OD16從屬于10號(hào)節(jié)點(diǎn)的DRM21；通過(guò)雙擊這兩個(gè)單元就可以對(duì)每個(gè)單元及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)定；其中從站單元的地址分配以及歸屬等在主站單元內(nèi)部設(shè)定；DeviceNetConfigurator的使用方法網(wǎng)絡(luò)及單元設(shè)定從站單元可以設(shè)定電源電壓報(bào)警值，預(yù)設(shè)工作時(shí)間等參數(shù)；主站單元不但可以對(duì)各個(gè)從站自由的分配地址，而且還可以選擇通訊方式、查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等；主站單元設(shè)定框從站單元設(shè)定框DeviceNetConfigurator的使用方法設(shè)備監(jiān)視功能點(diǎn)選工具欄里的設(shè)備監(jiān)視按鈕就可以得到右邊的畫(huà)面，通過(guò)這個(gè)功能用戶(hù)可以查看整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有信息，包括網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、循環(huán)時(shí)間、工作電壓、子站工作狀態(tài)等，并且如果子站出錯(cuò)則可察看出錯(cuò)內(nèi)容，從而采取相應(yīng)措施；DeviceNet通訊方式簡(jiǎn)介遠(yuǎn)程I/O通訊信息通訊缺省設(shè)置FINS信息通訊Explicit信息通訊用戶(hù)自定義設(shè)置DeviceNet遠(yuǎn)程I/O通訊信息通訊DeviceNet按照用途分類(lèi)：按照工作方式分類(lèi)：BitstrobePollChangeofstate/CyclicDeviceNet通訊方式簡(jiǎn)介遠(yuǎn)程I/O通訊3種I/O信息Bit-Strobe指令／應(yīng)答信息Poll指令／應(yīng)答信息ChangeofState/Cyclic唯一的多點(diǎn)傳送（Multicast）指令應(yīng)答為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（pointtopoint）主站／從站間的高速數(shù)據(jù)交換

用于小量的I/O數(shù)據(jù)交換

OUTPUT數(shù)據(jù)最大1位/設(shè)備INPUT數(shù)據(jù)最大8位/設(shè)備PredefinedMaster/SlaveConnectionSet

～BitStrobe（概要）～MACID=9

從站MACID=11

從站MACID=12

從站MACID=13

從站MACID=62

從站主站MACID=1Bit-Strobe指令的數(shù)據(jù)區(qū)該信息包括由64位(8字節(jié))的位列組成的輸出數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)MACID分配有1位的輸出位。010111213146361...162...29PredefinedMaster/SlaveConnectionSet

～BitStrobe（概要）～指令／應(yīng)答為點(diǎn)到點(diǎn)（pointtopoint）用于所有容量的I/O數(shù)據(jù)交換當(dāng)數(shù)據(jù)超過(guò)8個(gè)字節(jié)時(shí)、則分段執(zhí)行PredefinedMaster/SlaveConnectionSet

～Poll（概要）～MACID=62

從站MACID=12

從站MACID=11

從站MACID=9

從站.......MACID=1主站向各個(gè)從站發(fā)送請(qǐng)求、在向下一個(gè)從站發(fā)送請(qǐng)求前如果有應(yīng)答返回的話(huà)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不執(zhí)行的情況。根據(jù)被設(shè)定在主站（掃描）中的掃描清單來(lái)指定發(fā)送指令的對(duì)象從站。PredefinedMaster/SlaveConnectionSet

～Poll（概要）～PredefinedMaster/SlaveConnectionSet

ChangeofState/Cyclic(概要)設(shè)備在以下任意一方的時(shí)間內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的更改(ChangeofState)