基于CAN的DeviceNet工业现场总线技术分析

基于 CAN的 DeviceNet工业现场总线技术分析

谷强 

一汽集团股份有限公司 蔚山工厂 

摘要：在此次验证中对CAN总线通信的模式进行了介绍，对DeviceNet现场总线，在CAN应用协议背景之下所存在的技术特点进行综合性的研究，并且对DeviceNet其自身所具备的信息格式以及相应的对象模型进行综合性的分析，希望能够为DeviceNet现场总线技术的研究提供一定程度的参考。

关键词：DeviceNet；现场技术总线；CAN

引言

DeviceNet工业现场总线是在当前已经得到实际应用的诸多现场总线中具有高度领先地位的创新型网络技术模式，在实际构建过程当中，能够使设备所具有的互操作性与互换性得到大幅度的提升，并且能够在一定程度上提供了更为优质的设备及诊断功能，在实际构建过程当中，其他以硬接线I/O接口所具有的设备无法实现其自身所存在的各类优质功能。DeviceNet工业现场总线在实际作业过程当中，是控制器局域网CAN总线协议所具有的基础之上构建的，具有更高层次的优质应用层协议，在构建过程当中，其整体造价相对较低，并且拥有更广泛的开放性。

1对CAN总线技术进行详细的分析

CAN在实际应用过程中是一种具有多组总线的系统，实际应用过程中，会应用短帧结构进行有效的输出，每一帧在实际构建过程中所具有的有效字节数为8个，其自身所具备的传输时间相对较短，并且拥有更低概率受到干扰，如若整体节点存在严重错误时，能够具备相应的自动关闭功能，能够进一步的切断该节点及总线之间所存在的现实联系，由此使总线中所具有的其他节点通信并不会受到影响。因此，在实际应用过程中，其自身所具备的抗干扰能力相对较强，在传输过程当中所拥有的传输介质可应用双绞线、扁平电缆等诸多模式。

2对DeviceNet现场总线技术的实际特点进行详细的分析

DeviceNet工业现场总线在实际应用过程当中会对CAN总线的优点进行有效的汇集，同时在应用过程当中也能够对分为复杂的应用要求予以有效地满足。

2.1对DeviceNet技术特点进行分析

汽车行业机械化输送设备管理发展趋势及技术应用分析，DeviceNet工业现场总线在构建过程当中应用以下较为优质的特点。

1. 在应用过程中，一个DeviceNet网络最多能够可以对64个节点予以有效的支撑，就理论而言，其每一节点中能够支持具有无限个的I/O端口。

2. 在线性的网络结构构建过程当中，会应用包含2对双绞线，有效控制网络中的工模干扰，会将延迟、衰减等诸多因素在其专用屏蔽电缆中进行综合性的考量，能够进一步的对支线电缆以及干线电缆进行综合性的使用。

3. 在实际数据传输过程当中，可选取数据传输500 、250、125kbps的波特率，而相应的波特率在构建过程当中会对应100至500米允许的干线长度。

4. 在实际应用过程中，能够应用更具便利性的密封式以及相应的开放式连接器。

5. 能够实现点对点以及多主或主从通道。

6. DeviceNet在实际构建过程中，能够提供即插即用的现实功能，能够进一步的带电更换各类网络节点，并且能够在应用过程当中，以在线修改的方式对网络配置进行变更。

7. 在实际应用过程当中会对CAN物理层进行应用，并且会对数据链路层进行有效的规约，同时在实际应用过程当中会应用CAN预约芯片，而在实际应用过程当中能够获得国际主要芯片制造商的优质支撑。

8. 在应用过程中，能够支持轮询、状态变化、循环以及选通等诸多内容，同时能够进一步的应用触发数据传输模式。

9. DeviceNet在应用过程当中属于具有高度低成本，并且其自身应用可靠性相对较高的数据网络。

10. DeviceNet在实际应用过程当中，既能够对较为低端的工业设备进行有效的连接，在应用过程中又可以连接变频器以及人机交互界面等诸多具有智能化的设备。在实际应用过程当中能够对多电源进行构建，由此使网络供电及相应的自供电设备得到有效的支持，其电源分接头在应用过程中，能够在网络任何节点中进行有效的连接，通过DeviceNet技术在应用过程当中相应的高端设备控制器，能够进一步的传送与低端设备具有高度关联性的全面控制信息，同时也能够传送与相应的被控制系统具有的间接关联的各类信息。

2.2对象模型

DeviceNet在实际应用过程中，其对象模型所具有的方式会描述产品所具有的外部特征，每一DeviceNet节点在实际应用过程当中可以以对象的集合建立模型予以综合性的体现，通过产品内特定组件的抽象表示模式，完成对象的表达，由此也为DeviceNet产品综合组件提供了较为优质的应用模板。其中，对象的分配管理与I/O以及显示信息能够连接内部资源，并且能够实现连接外部接口的可视化。DeviceNet对象能够提供实际的网络的综合组态以及相应的节点状态，主要包含DeviceNet端口的物理连接的综合配置信息，路由器对象能够获得一个传输的综合连接点，能够进一步的将显示信息向其他对象进行传输。

结语

DeviceNet现场总线在实际构建过程当中，其自身具有高度的开放性，并且属于低端网络标准，在应用过程中能够在设备及相应的控制器之间提供更为优质的直接互联。在应用过程当中能够建立于CAN的基础上，并且在实际应用过程当中会具备更为优质的短报文帧传输，存在着无破坏性的总线仲裁等诸多技术特点，在应用中能够使整体网络传输所有的可靠性及实时性得以提升，由此会更加适用于低压电器领域以及各类制造业领域，同时也会适用于工业控制等诸多领域的实际应用，并且在当前的控制系统中有着更为广泛的应用前景，基于DeviceNet现场总线设备开发以及相应的应用，能够使得工业动动化控制领域创新性大幅度提升。

参考文献

[1] 孔彦虎,陈兰芳,柴山. 基于CompactLogix系统的DeviceNet现场总线技术研究与应用[J]. 自动化与仪器仪表,2015(8):35-37. DOI:10.14016/j.cnki.1001-9227.2015.08.035.

[2] 陈世栋,樊霁,曹宇,等. 基于DeviceNet总线的智能照明控制器设计[J]. 照明工程学报,2016,27(3):17-20. DOI:10.3969/j.issn.1004-440X.2016.03.004.

[3] 邢艳荣,秦佳伟. 基于DeviceNet的纸机传动控制系统设计及应用[J]. 中国造纸,2015,34(10):64-69.