DeviceNet,，大家一起來學習和討論,！

左旋貝殼

準備花20天時間,，粗略看一本書,，目的是初步了解一下這個通訊協(xié)議,，有興趣的一起來讀讀。
+ R7 i7 @- [% g# e大家把讀書的疑問都發(fā)到一起來,，然后一起來找答案,。我會持續(xù)更新這個帖子，直到月底,。
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0 F% {. ^( R7 D2 \學習材料見附件,。
大概是一份DeviceNet協(xié)議規(guī)范（2.0版本，第I卷）,，缺第3章“DeviceNet 的鏈接”,，哪位英雄有的幫忙傳一下。謝謝,。
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1.拓撲和邏輯結構的區(qū)別（1-16）
" `4 |4 m; w6 `4 Q物理拓撲結構是用物理線路建立起來的,，比如說這5臺設備就在一個段內(nèi),，在一根線上。
0 c; d# A2 I4 F6 T邏輯拓撲結構是虛擬技術實現(xiàn)的.,，比如說5臺設備在不同的段內(nèi),，但是由一個主站控制，組成“簇”

1 f8 f0 O9 \: f, U; j2.事務處理ID是什么,？（4-2）

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一種基于CAN總線技術的符合全球工業(yè)標準的開放型通信網(wǎng)絡,。它最早由Allen-Bradley公司支持Devicent公司設計,，并已于2000年6月15日正式成為IEC62026國際標準(有關低壓開關設備與控制設備、控制器與電氣設備接口)之一,。在2002年12月1日發(fā)行的國家標準化管理委員會通報中,，公布了DeviceNet現(xiàn)場總線已于2002年10月8日被批準為國家標準，并于2003年4月1日正式開始實施,。DeviceNet成為國家標準,，為國內(nèi)開發(fā)、生產(chǎn),、銷售,、應用DeviceNet現(xiàn)場總線技術的研制單位、生產(chǎn)企業(yè),、貿(mào)易和用戶提供了技術橋梁,。
　　Devicenet現(xiàn)場總線由于產(chǎn)生和發(fā)展的時間較晚，因此它采用了更為先進的通信概念和技術,，相對于其他現(xiàn)場總線,，具有較大的領先性，突出的高可靠性,、實時性和靈活性,。DeviceNet是一個開放式的協(xié)議，目前有包括Rockwell等300多家自動化設備廠商的產(chǎn)品支持這種協(xié)議,，DeviceNet在歐美和日本的現(xiàn)場總線市場占有很大的份額,，在控制領域得到了廣泛的應用。DeviceNet進入中國時間不長,，但是在中國已有許多應用,。據(jù)RockwellAutomation市場部提供的數(shù)據(jù)，上海通用汽車有一條DevicetNet的生產(chǎn)線,，另外,，生產(chǎn)可口可樂的上海申美飲料公司也部分采用了DeviceNet技術,。 ２Devicenet總線的特點
0 s0 |2 W6 L9 h1 q　　DeviceＮet是一種低成本的通信連接。它將工業(yè)設備(如:限位開關,、光電傳感器、閥組,、電動機,、起動器、過程傳感器,、條形碼讀取器,、變頻驅(qū)動器、面板顯示器和操作員接口)連接到網(wǎng)絡,，從而免去了昂貴的硬接線,。ＤeviceＮet是一種簡單的網(wǎng)絡解決方案，在提供多供貨商同類部件間的可互換性的同時,，減少了配線和安裝工業(yè)自動化設備的成本和時間,。DeviceＮet的直接互連性不僅改善了設備間的通信，而且同時提供了相當重要的備級診斷功能,，這是通過硬接線Ｉ/Ｏ接口很難實現(xiàn)的,。DeviceＮet是一個開放式網(wǎng)絡標準。規(guī)范和協(xié)議都是開放的,，廠商將設備連接到系統(tǒng)時,，無需購買硬件、軟件或許可權,。
　　簡單地說,，DeviceＮet可以歸納出以下一些技術特點:
　　(1) 最大64個節(jié)點;
　　(2) 125kbps～500kbps通訊速率;
　　(3) 點對點，多主或主/從通信;
　　(4) 可帶電更換網(wǎng)絡節(jié)點,，在線修改網(wǎng)絡配置;
5 _) O# n* Q* S: q$ ]　　(5) 采用ＣＡＮ物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約,，使用ＣＡＮ規(guī)約芯片，得到國際上主要芯片制造商的支持;
; R  V( g5 X* x/ X. W　　(6) 支持選通,、輪詢,、循環(huán)、狀態(tài)變化和應用觸發(fā)的數(shù)據(jù)傳送;
1 V7 D, ^6 {( x, }. C0 ]/ ^5 k  [　　(7) 低成本,、高可靠性的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡;
　　(8) 既適合于連接底端工業(yè)設備,，又能連接像變頻器、操作終端這樣的復雜設備;
　　(9) 采用無損位仲裁機制實現(xiàn)按優(yōu)先級發(fā)送信息;
+ E1 Q' Y  ?& g' B　　(10) 具有通訊錯誤分級檢測機制,、通訊故障的自動判別和恢復功能,。

" f! E# v& n6 s3  Devicenet總線技術介紹
3.1  Devicenet的物理層和物理媒體
    Devicenet物理層協(xié)議規(guī)范定義了DeviceNet的總線拓撲結構及網(wǎng)絡元件，具體包括系統(tǒng)接地,、粗纜和細纜混合結構,、網(wǎng)絡端接地和電源分配,。DeviceNet所采用的典型拓撲結構是干線－分支方式，如圖1所示,。
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圖1     Devicenet現(xiàn)場總線拓撲結構

　　線纜包括:粗纜(多用作干線)和細纜(多用于分支線),。總線的線纜包括24V直流電源線和信號線兩組雙絞線以及信號屏蔽線,。在設備連接方式上,，可靈活選用開放式和密封式的連接器。網(wǎng)絡采取分布式供電方式,，支持冗余結構,。總線支持有源和無源設備,，對于有源設備提供專門設計的帶有光隔離的收發(fā)器,。
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3.2  Devicenet與CAN
% V! Z5 |3 U1 x　　Devicenet總線協(xié)議是在CAN總線的基礎上建立起來的。DeviceNet的數(shù)據(jù)鏈路層完全遵循CAN規(guī)范的定義,，并通過CAN控制器芯片實現(xiàn),。CAN定義了四種幀格式，分別為數(shù)據(jù)幀,、遠程幀,、出錯幀和超載幀，在DeviceNet上傳輸數(shù)據(jù)采用的是數(shù)據(jù)幀格式,，遠程幀格式在DeviceNet中沒有被使用,，超載幀和出錯幀則被用于意外情況的處理。數(shù)據(jù)幀格式如圖2所示:

圖2     Devicenet的數(shù)據(jù)幀格式

  |; m( ]* n: S( z' V; Y2 P　　CAN規(guī)范定義總線數(shù)值為兩個互補邏輯數(shù)值之一:“顯性”(邏輯0)和“隱性”(邏輯l),。任何發(fā)送設備都可以驅(qū)動總線為“顯性’:當“顯性”和“隱性”位同時發(fā)送時,，最后總線數(shù)值將為“顯性”。僅當總線空閑或“隱性”位期間,，發(fā)送“隱性”狀態(tài),。
　　在總線空閑時每個節(jié)點都可嘗試發(fā)送，但如果多于兩個的節(jié)點同時開始發(fā)送,，發(fā)送權的競爭需要通過11位標識符的逐位仲裁來解決,。Devicenet采用載波偵聽非破壞性逐位仲裁機制(CSMA/NBA)的方法解決總線訪問沖突問題。網(wǎng)絡上每個節(jié)點擁有一個唯一的11位標識符,，這個標識符的值決定了總線沖突仲裁時節(jié)點優(yōu)先級的高低,。11位標識符數(shù)值最小的節(jié)點擁有最高的優(yōu)先級，作為獲勝的一方,，可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù),，所以這種碰撞和仲裁并未造成數(shù)據(jù)幀的損壞，即不會浪費通信資源,。同時可以看到,，由于標識符數(shù)值低的節(jié)點具有較高的優(yōu)先權,，所以通過標識符的分配可以使重要的數(shù)據(jù)得到優(yōu)先發(fā)送。
+ k5 b4 {, A* D* X# \0 X" s, J, \　　Devicenet在CAN總線的基礎上又增加了面向?qū)ο�,、基于連接的現(xiàn)代通信技術理念,，并開發(fā)了應用層。其應用層規(guī)定了CAN數(shù)據(jù)幀的使用方式,、節(jié)點重復地址檢測機制,、對象模型及設備的標準化。
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3.3   Devicenet網(wǎng)絡通信模型
; F$ `) \6 z3 S1 J7 W: t　　在現(xiàn)場總線中有兩種常用的通信模式,，一種是傳統(tǒng)的源/目標(Source/Destination)即點對點模式，另外一種是新型的生產(chǎn)/消費者(Producer/Customer)模式,。
8 C1 [) _0 o" K9 C9 F# e+ E. W　　以前的通信模式使用點對點的方式進行通信,，在報文中含有特定的源/目標地址信息，如圖3(a)所示,。對于每個節(jié)點來說,，數(shù)據(jù)在不同時刻到達，實現(xiàn)不同節(jié)點之間的同步是非常困難的,，當信息目的地不同時,，源節(jié)點必須多次發(fā)送數(shù)據(jù)給不同的目標節(jié)點，從而造成了帶寬的損失,。
而Devicenet中采用了全新的生產(chǎn)者/消費者網(wǎng)絡模型,，其典型的報文結構如圖3(b)所示。

圖3     現(xiàn)場總線通信模式

在生產(chǎn)者/消費者模型中,，報文按其內(nèi)容來標識,，如果某個節(jié)點要接收一個報文，僅僅需識別與此報文相關的特定的標識符(即11位標識符,，連接ID),，每個報文不再需要源地址和目的地址。因為報文是按內(nèi)容進行標識的,，數(shù)據(jù)源只需將報文發(fā)送一次,，許多需用此報文的節(jié)點通過在網(wǎng)上同時識別這個標識符，可同時從同一生產(chǎn)者取用(消費)此報文,，有效地提高了網(wǎng)絡帶寬的利用率,，并且消費者節(jié)點之間可實現(xiàn)精確的同步，適合于實時交換數(shù)據(jù),。其它的設備加入網(wǎng)絡后并不增加網(wǎng)絡負載,，因為它們同樣可以消費這些相同的報文。當節(jié)點發(fā)送多個報文時,，對每個報文使用不同的標識符,。
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9 x( A: }) n* S3 H5 L* M3.4  Devicenet的報文
　　Devicenet中定義了兩類不同的報文:顯式報文和I/O報文,。
　　(1) 顯式報文(Explicit Message)
8 i/ D: ]& U2 C1 ~　　顯式報文用于兩個設備之間多用途的信息交換，是典型的請求-響應通信方式,，一般用于節(jié)點的配置,、故障情況報告和故障診斷。Devicenet中定義了一組公共服務顯式報文,，如讀取屬性,、設置屬性、打開連接,、關閉連接,、出錯響應、起動,、停止,、復位等。這類信息因為是多用途的,，所以在報文中要標明報文的類型,，對應不同類型，報文格式也不同,。它是根據(jù)報文和預先規(guī)定的格式說明其含義的,。顯式報文通常使用優(yōu)先級低的連接標識符，并且該報文的相關信息直接包含在報文數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)場中,，包括要執(zhí)行的服務和相關對象的屬性及地址,。
9 z3 D; t! ]% L  M. b* c　　(2) I/O報文(I/O Message)
　　I/O報文適用于實時性要求較高和面向控制的數(shù)據(jù)，I/O報文對傳送的可靠性,，送達時間的確定性及可重復性有很高的要求,。I/O報文通常使用優(yōu)先級高的連接標識符，通過點或多點連接進行信息交換,。I/O報文數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)場不包含任何與協(xié)議相關的位,，僅僅是實時的I/O數(shù)據(jù)。只有當I/O報文過長,，需要分段形成I/O報文片段時,，數(shù)據(jù)場中才有1個字節(jié)供報文段協(xié)議使用。
3.5  Devicenet中連接的概念
　　Devicenet網(wǎng)絡中,，連接是一個重要概念,。節(jié)點設備之間欲進行通信，必須先建立連接,。DeviceNet網(wǎng)絡中的任何一個設備欲和其它設備通信時,，亦須先建立連接。當設備不想和已建立連接的某個設備通信時，它可通過發(fā)送釋放連接或刪除連接服務來斷開連接,。如果在某個特定的連接上長時間沒有進行通信,，這個通信將自動斷開以釋放資源。
　　在Devicenet網(wǎng)絡中,，每個連接用連接標識符來標識,，它使用CAN規(guī)范中的11位仲裁區(qū)來定義。連接標識符包括設備媒體訪問控制標識符 (MAC ID)和信息標識符(Message ID),。其中,，MAC ID可通過硬件設定，也可通過軟件來配置,。標識符分為四組,，如附表所示。
    附表     Devicenet 連接標識符
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- M2 t" Z$ ]; r) {$ _　　這四種信息組優(yōu)先級不同,，其中信息組1優(yōu)先級最高,，通常用于發(fā)送設備的I/O報文，信息組4優(yōu)先級最低,，用于設備離線時的通信。傳送信息時可據(jù)此選擇相應的信息組,。
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3.6  Devicenet數(shù)據(jù)通信方式
/ t+ q! i- I9 T: V& x$ c) S　　Devicenet支持多種數(shù)據(jù)通信方式,，如位選通(Bit-Strobe)、輪詢(Poll),、狀態(tài)改變COS (Change of State)和循環(huán)(Cyclic)等,。
) b4 B; Y; }* a  S3 P　　位選通方式下，利用8字節(jié)的廣播報文,，64個二進制位的值對應著網(wǎng)絡上64個可能的節(jié)點,，通過位的標識，指定要求響應的從設備,。輪詢方式下,，I/O報文直接依次發(fā)送到各個從設備(點對點)。循環(huán)方式適用于一些模擬設備,，可以根據(jù)設備信號發(fā)生的快慢,，靈活設定循環(huán)進行通信的時間間隔，這樣就可以大大降低對網(wǎng)絡帶寬的要求,。狀態(tài)改變方式用于離散的設備,，使用事件觸發(fā)方式，當設備狀態(tài)發(fā)生改變時才發(fā)生通信,，而不是由主設備不斷的查詢來完成,。
' }% d- W+ ]1 R0 t　　多種可選的數(shù)據(jù)交換形式，均可由用戶自由地指定。通過選擇合理的數(shù)據(jù)通信方式,，可以明顯地提高網(wǎng)絡利用率,。

3.7  預定義的主/從連接組
2 |- G! X$ X' X" `　　Devicenet提供了一個功能很強的應用層協(xié)議，允許動態(tài)配置設備間的連接,。而在實際使用中,，許多對象的應用情況往往很簡單，常用的主/從連接方式足以滿足要求,。為此DeviceNet定義了一個預定義主/從連接組和僅限組2的從站,，以降低從站的成本和簡化設備的配置。
# X  U6 n$ {6 r6 ]: ^  M) ?　　預定義主/從連接組用于主/從連接式通信,，并預先定義好各報文組內(nèi)一些通信道的功能,。在使用前，主站需要通過主/從連接組分配請求服務和從站的應答來明確主從關系,，并通過分配選擇的設置明確所采用的報文傳送機制(位選通,、輪詢、狀態(tài)改變,、循環(huán),、顯式)。而對于不具有未連接信息管理(UCMM)能力的從站,，稱為僅限組2從站,，它沒有能力接收通常的未連接顯式報文，只能通過預定義主/從連接組內(nèi)預留的未連接顯式請求報文(組2,，報文ID=6)和從站的顯式/未連接響應報文(組2,，報文ID=3)來實現(xiàn)預定義主/從連接的分配或刪除。
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/ J6 r0 Y# D8 L3 m% v9 w3.8  Devicenet的對象模型
/ v# \; T3 n: _　　Devicenet對象模型如圖4所示,，它提供了組織和實現(xiàn)DeviceNet產(chǎn)品的組件屬性,、服務和行為的簡便模板，它為每個屬性提供了由4個數(shù)字組成的尋址方案,，它們分別是MAC ID,、對象類標識符、實例編號和屬性編號,。這四級地址與顯式報文連接相結合,，將數(shù)據(jù)從DeviceNet網(wǎng)絡上的一點傳送到另一點。
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圖4     Devicenet對象模型

: G9 f  m) y  L5 S: A6 [　　Devicenet為了對各個對象及其中的類,、實例,、屬性等進行尋址，提供了以下幾種尋址標識符:
9 G( w- {) f' @9 m( E; S　　(1) 質(zhì)訪問控制標識符(MAC ID):對Devicenet網(wǎng)段上的各個節(jié)點進行標識,。
　　(2) 類標識符(Class ID):對Devicenet網(wǎng)段上的各個類進行標識,。
　　(3) 實例標識符(Instance ID):對同一個類中的各個實例進行標識,。
　　(4) 屬性標識符(Attribute):對同一對象中的各個屬性進行標識。
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' ]9 b- M/ z( C/ [3.9  Devicenet設備描述
　　為實現(xiàn)不同制造商生產(chǎn)的同類設備的互換性,、互操作性和功能的一致性,，Devicenet對直接連接到網(wǎng)絡上的每類設備都定義了設備描述。設備描述是從網(wǎng)絡角度對設備內(nèi)部結構的說明,，凡是符合同一設備描述的設備均具有同樣的功能,，生產(chǎn)或消費同樣的I/O數(shù)據(jù)，包含相同的可配置數(shù)據(jù),。設備描述說明設備使用哪些DeviceNet對象庫中的對象,、哪些制造商特定的對象以及關于設備特性的信息。設備描述的另一個要素是對設備的網(wǎng)絡上交換的I/O數(shù)據(jù)的說明,，包括I/O數(shù)據(jù)格式及其在設備內(nèi)所代表的意義,。除此之外，設備描述還包括設備可配置參數(shù)的定義和訪問這些參數(shù)的公共接口,。
/ ]0 q4 q* |+ F9 \　　Devicenet協(xié)議規(guī)范還允許廠商提供電子數(shù)據(jù)表EDS(Electronic DataSheet),，以文件的形式記錄設備的一些具體的操作參數(shù)等信息，便于在配置設備時使用,。這樣,，來自第三方的DeviceNet產(chǎn)品就可以方便地連接到DeviceNet上。
　　Devicenet通過由ODVA成員參加的特別興趣小組(SIG)發(fā)展它的設備描述,。目前已完成了諸如交流驅(qū)動器,、直流驅(qū)動器、接觸器,、通用離散用I/O,、HMI,、接近開關,、限位開關、軟驅(qū)動器,、起動器,、位置控制器、流量計等設備的描述,。ODVA的SIG還在不斷工作,，增加設備描述的種類，以期使設備描述覆蓋更多的產(chǎn)品范圍,，為用戶帶來更多的方便,。
4  應用舉例
　　一汽集團根據(jù)發(fā)展規(guī)劃設計的基于Devicenet現(xiàn)場總線的一汽-大眾BORAA4總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，包含12條DeviceNet網(wǎng)絡,、200多個節(jié)點,，總線長度達3000m，總體技術達到了國際先進水平，三年來的系統(tǒng)運行實踐表明了:該系統(tǒng)功能強大,、安全可靠,、操作靈活，為一汽-大眾公司創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟效益,，并大大提高了生產(chǎn)效率,、自動化生產(chǎn)水平和管理水平，使得公司在激烈的市場競爭中處于領先地位,。

左旋貝殼

第五章和第七章也沒有

unfaced

先謝謝……^^^^^^^^^^^^

國王666

是英文還是中文?我想自己開發(fā)從站,有興趣的可一起討論,。

zhuminkun

感謝分享，正是我要的

Potheads

非常好的東西,，多謝分享�,。。,。,。。,。,。�,！

Potheads

有沒有朋友有第3張啊

子龍海

求研究,，小弟最近也在弄這個東西

老吳bj

看不見圖片啊�,。,。∵z憾,！