DeviceNet现场总线协议讲解.docx

DeviceNet现场总线协议讲解Devicenet简介:DeviceNet是由美国Rockwell公司在CAN根底上推出的一种低本钱的通信链接，是一种低端网络系统。它将根本工业设备连接到网络，从而避开了昂贵和繁琐的硬接线。DeviceNet是一种简洁的网络解决方案，在供给多供货商同类部件间的可互换性的同量，削减了配线和安装工业自动化设备的本钱和时间。DeviceNet的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时供给了相当重要的设备级诊断功能。现场总线系统的构造和技术特点现场总线的历史和进展现场总线是20世纪80年月中期在国际上进展起来的。随着微处理器与计算机功能的不断增加和价格的急剧下降，计算机与计算机网络系统得到快速进展，而处于生产过程底层的测控自动化系统，承受一对一联机，用电压、电流的模拟信号进展测量把握，或承受自封闭式的集散系统，难以实现设备之间以及系统与外界之间的信息交换，使自动化系统成为“信息孤岛”。要实现整个企业的信息集成，要实施综合自动化，就必需设计出一种能在工业现场环境运行的、性能牢靠、造价低廉的通讯系统，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通讯，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。现场总线就是在这种实际需求的驱动下应运产生的。它作为过程自动化、制造自动化、楼宇、交通等领域现场智能设备之间的互连通信网络，沟通了生产过程现场把握设备之间及其与更高把握治理层网络之间的联系，为彻底打破自动化系统的信息孤岛制造了条件。由于标准实质上并未统一，所以对现场总线的定义也是各有各的定义。下面给出的是现场总线的两种有代表性的定义。(l)ISASP50中对现场总线的定义。现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了过程把握领域的根本把握设备(即场地级设备)之间以及与更高层次自动把握领域的自动化把握设备(即车间级设备)之间的联系。这里的现场设备指最底层的把握监测、执行和计算设备，包括传感器、把握器、智能阀门、微处理器和内存等各种类型的仪表产品。(2)依据国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支构造的通讯网路。现场总线的本质含义表现在以下6个方面：现场通讯网路：用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通讯网路。现场设备互连：现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等，这些设备通过一对传输线互连，传输线可以使用双绞线、同轴电缆、光纤和电源线等，并可依据需要因地制宜地选择不同类型的传输介质。互操作性：现场设备或现场仪表种类繁多，没有任何一家制造商可以供给一个工厂所需的全部现场设备，所以，相互连接不同制造商的产品是不行避开的。用户不期望为选用不同的产品而在硬件或软件上花很大气力，而期望选用各制造商性能价格比最优的产品，并将其集成在一起，实现“即接即用；用户期望对不同品牌的现场设备统一组态，构成他所需要的把握回路。这些就是现场总线设备互操作性的含义。现场设备互连是根本的要求，只有实现互操作性，用户才能自由地集成FCS。分散功能块：FCS废弃了DCS的输入／输出单元和把握站,把DCS把握站的功能块分散地安排给现场仪表，从而构成虚拟把握站。例如，流量变送器不仅具有流量信号变换、补偿和累加输入模块，而且有PID把握和运算功能块。调整阀的根本功能是信号驱动和执行，还内含输出特性补偿模块，也可以有PlD把握和运算模块，甚至有阀门特性自检验和自诊断功能。由于功能块分散在多台现场仪表中，并可统一组态，供用户灵敏选用各种功能块，构成所需的把握系统，实现彻底的分散把握。通讯线供电：通讯线供电方式允许现场仪表直接从通讯线上摄取能量，对于要求本征安全的低功耗现场仪表，可承受这种供电方式。众所周知，化工、炼油等企业的生产现场有可燃性物质，全部现场设备都必需严格遵循安全防爆标准。现场总线设备也不例外。开放式互连网络：现场总线为开放式互连网络，它既可与同层网络互连，也可与不同层网络互连，还可以实现网络数据库的共享。不同制造商的网络互连格外简便，用户不必在硬件或软件上花太多气力。通过网络对现场设备和功能块统一组态，把不同厂商的网络及设备融为一体，构成统一的FCS。现场总线的构造特点现场总线的网络构造现场总线网络构造是依据国际标准化组织〔ISO〕制定的开放系统互连〔OSI：OpenSystemInterconnection〕参考模型建立的。OSI参考模型共分七层，即物理层、数据链路层、网络层、传送层、会话层、表示层和应用层，该标准规定了每一层的功能以及对上一层所供给的效劳。从OSI模式的角度来看，现场总线将上述七层简化成三层，分别由OSI参考模式的第一层物理层，其次层数据链路层，第七层应用层组成。如图1-2所示。图1-2现场总线的构造现场总线主要特点是使底