摘 要：本文以DeviceNet為基礎，詳細論述基于臺達機電產品的DeviceNet網絡設計。通過示教案例，使得沒有任何臺達機電自動化平臺技術基礎的用戶能夠快速獲得DeviceNet現場總線網絡設計應用的工程能力。
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1 引 言

可編程序控制器（PLC）現場總線網絡是PLC開發應用的重要技術。現場總線使得PLC在工業現場進入上級制造執行系統，進而使得用戶獲得更大應用效益。人們稱之為控制系統的一次變革的現場總線技術自20世紀末廣泛應用以來，日益受到制造業的廣泛注意和高度重視，成為世界范圍的自動化技術發展的熱點。應該說, 現場總線的工業過程智能自動化儀表和現代總線的開放自動化糸統構成了新一代全開放自動化控制糸統的體糸結構。目前國際上公認的現場總線有10多種，各有其特點，并在一定范圍內得剄應用。本文本文以DeviceNet為基礎，詳細論述基于臺達機電產品的DeviceNet網絡設計。

2 DeviceNet簡介

DeviceNet是由美國Rockwell自動化開發的現場總線標準。現在已經有超過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產品。DeviceNet作為一種高性能的協議，目前在美國和亞洲的市場上處于領導地位，其系統解決方案在歐洲也取得了顯著的業績增長。

DeviceNet協議設計簡單，實現成本較為低廉，但對于采用最底層的現場總線的系統（例如，由傳感器、制動器以及相應的控制器構成的網絡）來說，卻是性能極高的。DeviceNet設備涉及的范圍從簡單的光電開關一直到復雜的半導體制造業中的用到的真空泵。

就像其他的協議一樣，DeviceNet 協議最基本的功能是在設備及其相應的控制器之間進行數據交換。因此，這種通信是基于面向連接的（點對點或多點傳送）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。

DeviceNet的報文主要分為高優先級的進程報文（I/O報文）和低優先級的管理報文(直接報文)。兩種類型的報文都可以通過分段模式來傳輸不限長度的數據。

一個DeviceNet網絡工作在125k、250k和500k的波特率下最多可以支持64個節點。設備可以使用自身的電源，也可以通過DeviceNet總線供電。

"預定義主/從連接集"適用于簡單的DeviceNet從站設備。作為DeviceNet協議的子集，它支持從主站到從站傳送的直接報文，輪詢I/O報文，位選通I/O報文以及由從站向主站傳送的狀態變化/循環I/O報文。

"非連接報文管理端口（UCMM）"以及動態生成"直接及I/O連接"則適用于從站比較復雜的情況，這些從站可支持多個主站并能與其他設備維持點到點互聯。設備啟動報文和設備關閉報文是特別為安全相關系統設計的"離線連接設置"則簡化了對非常規組件的配置工作。

DeviceNet的通信和應用都是基于對象模型的。預先定義好的對象簡化了不同廠商的不同設備間的數據交換。通過建立不同設備的子集，用戶可以從進一步的規范化中獲益。

根據ISO的開放系統互聯模型OSI，DeviceNet規范除第7層（應用層）外，DeviceNet規范還對一部分第1層（收發器）以及第0層（傳輸介質）進行了規定，這就為DeviceNet節點的物理連接提供了標準。協議對連接器、電纜類型、電纜長度以及基于通信的顯示、操作元素及其相應的封裝形式等等都進行了規定。

一個DeviceNet網絡工作在125k、250k和500k的波特率下最多可以支持64個節點。設備可以使用自身的電源，也可以通過DeviceNet總線供電。

3 臺達機電產品現場總線設計案例要求

3.1軟件要求

WPL SOFT 2.09――PLC編程軟件；
ELinkConfigurator――DeviceNet網絡組態軟件。

3.2硬件要求

PS02――電源模塊
DVP28SV――PLC主機
DNET-SL――主站通訊模塊
DT01-S――S型從站通訊模塊
DNA02――MODBUS/DeviceNet轉換模塊
RTU-DNET――遠程I/O通訊模塊
DVP12SA――從站PLC
DVP14SS――從站PLC
DVP16SP――從站I/O
VDF007M21A――從站變頻器
DTB9696――從站溫度控制器
電纜采用普通網線（現場應用請采用專用電纜）
120歐姆電阻×2

4 臺達機電產品的DeviceNet硬件設置

4.1 網絡連接圖

圖1是1主4從網絡案例圖。其中：PLC——28SV作為主站，Node Address為00。PLC——12SA從站1。PLC——14SS從站2。變頻器——VFD007M從站3。溫控器——DTB9696從站4。遠程I/O模塊——16SP從站5。

圖1 網絡案例
4.2 從站1設置

從站1通過DT01與總線相連。DT01的接線端子接線如圖2。2、4角間加入一個120歐姆電阻。

圖2 DT01的接線端子接線
DT01 NODE地址設置如圖3，范圍是00~63，這里我們設置為01

圖3 DT01 NODE地址設置
DT01設置為500K的通訊波特率，如圖4。

圖4 DT01設置為500K的通訊波特率
4.3 從站2設置

從站2依然為DT01，連接一個14SS PLC。設置NODE ADDRESS為02。

4.4 從站3設置

從站3是通過一個DNA02連接一個VFD007M變頻器。變頻器參數設置：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置為 01，通訊格式設置為38400；8,N,2；RTU（固定為此通訊速率以及通訊格式，其它通訊速率以及通訊格式無效，設置如表1：

DNA02設置：首先將 DNA02 的 DIP 開關的引腳 1、2、3 分別撥至”ON”、”OFF”、”OFF”位置，表示 DNA02 連接的下級設備為變頻器；然后將 DNA02 的DIP開關引腳4、5分別撥至”OFF”、”OFF”位置，設置 DNA02 與 VFD-M 變頻器的通訊方式為 RS-485 通訊，如圖5所示。Node Address設為04。

圖5 變頻器的通訊方式 設置
4.5 從站4設置

從站4是通過一個DNA02連接一個DTB9696溫控器。溫控器設置：在將臺達溫控器接入總線之前，首先將溫控器的通訊地址設置為 01，通訊格式設置為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格式無效）,0810H 的內容值設為 FF00H，即通訊寫入允許。DNA02設置：將DIP開關的引腳 1、2、3 分別撥至”ON”、”ON”、”OFF”位置，表示 DNA02 連接的下級設備為溫控器；然后將 DNA02 的DIP開關引腳4、5分別撥至“OFF”、”OFF”位置，設置 DNA02 與 VFD-M 溫控器的通訊方式為 RS-485 通訊。Node Address設為04