网络组态工具—RSNetworx for DeviceNet
DeviceNet网络的优势
较低的采购和安装成本
减少现场接线 （避免了 I/O硬接线） 更少的安装、启动和系统维护时间
网络特性
数据流的控制按照 Producer/Consumer 模型进行 连接工厂现场智能设备，并向高层网络提供桥接 可提供设备级诊断 设备即插即用——网络运行中的节点添加/删除 面向少量数据传输进行的优化
DNet 细缆 T-型端口分接器
DeviceBox
DNet 主干 (细缆)连接线 或者插接线
连接线或者接插线 （Cordset or Patchcord）
（Cordset or Patchcord）
PowerTap DevicePort
终端电阻 DeviceNet分支细缆连接线或接插线
辅助供电 主 干/分支线
• CAN 的数据帧格式（Data Frame）：
起始 确认
报文 标识符
控制字段
数据
CRC
带有11位标识符（ identifier ） 的0-8字节数据
非破坏仲裁（Non-Destructive Arbitration）
• 类似于以太网，每个节点在总线空闲的时候都尝试发送数 据
• 但总线上不存在冲突，仲裁中的“获胜方” (“winning” node) 继续发送直至完成为止
DeviceNet介质元件–扁平电缆系统
辅助供电 扁平电缆
扁平电缆 安装支架
标准 (非DeviceNet) 连接线或接插电缆
扁平电缆导线适配器
KwikLink 微型连接器 （Micro Connector）
KwikLink 终端电阻
KwikLink 终端电阻
KwikLink 一类分支线
扁平电缆 接合件
DNet 主干线 (粗缆) 连接线或接插线
（Cordset/Patchcord）
终端电阻
电源接线盒 PowerTap
DNet 分支 (细缆)连接线或者插接线 （Cordset or Patchcord）
设备分线盒 DevicePort
辅助电源干线/分支线
DeviceNet介质元件–细缆系统 标准 (非DeviceNet)
充分利用现有“商用”技术
采用开放市场上易于采购的芯片、线缆和元件，减少或者避免 定制设计
充分利用商用或者消费类应用的经验来尽可能降低系统的成本 全厂范围的设计和故障排查工具尽可能一致，避免每种不同应
用都要准备特殊的工具
减少网络层次，使系统结构更为合理
减少实施过程中所采用的不同的网络数量，打造从底层到顶层 全部无缝集成的系统
适用于高性能的数据采集、实时控
制和设备组态
厂商开发新的产 品将更加迅速
TCP/UDP/IPTCP/UDP/IP CTDMA
CAN
CSMA/CD
CSMA/CD
Physical Layer
EtherNet/IP
ControlNet
DeviceNet
Controller
传统控制平台
Computer
Information Network
响 生产者/消费者网络模式（Producer/consumer Model）：
支持多主（ Multi-master），多点传送（ Multicast）输入 以及端到端（Peer-to-peer）通讯

2. ControlNet 控制网网络技术规格
数据率 5 M bps
在系统调试和运行过程中，对非关键系统和设 备进行组态（Configuration ）
按照固定的时间间隔，或者根据人机接口或者 过程趋势和/或分析的要求进行数据的采集（ Collection）
——通常单一网络很难同时实现3C要求
2. 工控网络技术发展的趋势
开放网络
多家厂商供应处理器、网络部件等 无需特别的授权，即可使用相关的技术规格 不同的产品之间可以互操作，而不受制于个别厂商
“现在时间八点整”
生产者/消费者模式 （Producer/Consumer）
又称之为出版者/订户模式 “Publisher/Subscriber”
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
CIP体系结构的优点
共同的通讯服务 – 控制与信息协议 (CIP) 为开放网络体系 结构中的所有三层网络提供一套标准的网络服务
1 2 3 4
1 2 4
有预约的 非预约的
网络时间段1
1 2 3 4
2 3 4 5 2
1 2
3 5
3 4
有预约的 非预约的
网络时间段3
有预约 非预约
网络时间段 2
有预约的（ scheduled ）时间段会在既定的每个时间间隔内为组态过的有预约的
本地框架
通讯 模块
远程框架
优点
数 字 量
•1 个连接就可以满足 完整框架中所有的数 字量输入和输出模块
输 缺点
入 •所有模块以相同的
速率发送数据(可能
数 字 量
比需要的速率要快) •在不通使讯用的槽位仍然
输 •模拟量和诊断数据 出 仍然需要直接连接
•仅限于远程框架
5.2 DeviceNet 及其应用
Philips、NEC, Hitachi、Siemens、Texas Instruments、 Mitsubishi等
多种行业大量应用使芯片成本的不断下降
目前广泛应用于汽车、铁路、机器控制（如纺 织、印刷和包装、注塑机器等），以及海上应 用和工厂自动化
4. CAN 的报文协议（Message Protocol）
每个报文（message）8字节长度 支持对大的数据报进行报文分组（message fragmentation）
介质选择
被动式总线介质，节点加入/退出网络不影响系统的运行 密封型(IP67)和非密封型(IP65)介质，扁平电缆介质
1756-DNB DeviceNet扫描器
5.3 ControlNet及其应用
• 时间片算法保证网络上所有节点的同步
网络刷新时间 （Network Update Time） 网络时间段
#1
网络时间段 #2
网络时间段 #3
网络时间段 #4
网络时间段 #5
时间
• 有预约的（Scheduled）数据传输
有预约的带宽
无预约的带宽 *
–数据的发送是确定性的，可重复的
–时间关键（Time-Critical）的 I/O 以及控制器到控制器 之间的互锁（Controller-to-Controller Interlocking）

3. DeviceNet 介质存取控制 (MAC) 采用 CAN (Controller Area Network) 技术
CAN ：开放技术，支持多种应用
最初为汽车车身电子系统而设计的低成本芯片
目前有超过 50余种不同的CAN 芯片供应市场 超过15家芯片生产厂商，包括Intel、 Motorola、
Proxy
Controller
Controller
Peer-to-Peer Network
Control / Device Network Control / Device Network Control / Device Network
Dev
Dev
Dev
CIP体系结构
CIP
CIP
B
B
CIP
B
B
DeviceNet ControlNet
单段网络节点数
99 节点/单网段
物理介质 RG-6 同轴电缆 光缆
距离
500米典型距离 30 km 带中继器
ControlNet
ALLEN- BRADLEY
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
பைடு நூலகம்F8
F9
F1 0
Panel Vi ew 550
7
8
9
4
5
6
1
2
3
.
0
-
<
-
<- -- --- -- --- -- --- -'
降低不同网络技术所带来的培训、支持和库存方面的成本
3. CIP
一个由开放网络系统和开放接口组成的体系结 构，实现控制、组态、采集信息和数据
多种应用的网络 完全集成，变成 一个系统
减少工厂培训
控制与信息协议 (CIP)
网页浏览
&
“办公室应用”
相同的对象库 相同的设备描述（行规）
相同的控制服务 相同的路由实现方式
• 无预约的数据传输（Unscheduled Data Transfers）
–时间允许就可以发送数据
–非时间关键的端到端（ Peer-to-Peer）报文发送和编程
ControlNet 介质访问控制(MAC)实例 网络刷新时间 网络时间段 #1 网络时间段#2 网络时间段#3 网络时间段#4 网络时间段#5 时间
第5章 远程I/O连接及PLC通信网络
5.1 CIP与工控网络 5.2 DeviceNet及其应用 5.3 ControlNet及其应用 5.4 EtherNet/IP工业以太网 5.5 网络选择及编程实现
5.1 NetLinx与工控网络
1. 工业控制网络的基本要求—3C
一种通过数据交换，实现快速准确的实时控制 （Control ）的有效的方式
DNet 扁平 主干线电缆
DevicePort
KwikLink 开放式连接器
KwikLink 分支 连接线或接插电缆
DeviceNet扫描器
ControlLogix，CompactLogix，FlexLogix， PLC ，SLC，MicrolLogix 1500均可选配