DeviceNet是基于CAN总线技术并符合全球工业标准的开放型通信网络。定位于工业控制的设备级网络,不仅降低了系统的复杂性,还减少了设备通信的电缆硬件接线,提高系统可靠性,降低安装、维护成本,是分布式控制系统的理想解决方案。
DeviceNet规范定义了一个网络通信标准,以便组成工业控制系统的各个设备之间可以进行数据通信。DeviceNet规范除了提供ISO模型的应用层定义之外,还定义了部分物理层和数据链路层。规范中不仅对DeviceNet节点的物理连接也作了规定,连接器、电缆类型、长度以及与通信相关的指示器、开关、相关的室内铭牌都作了详细规定。
1.DeviceNet基本概念
DeviceNet是建立在CAN协议基础之上,沿用了CAN协议所规定的物理层和数据链路层,并补充了不同的报文格式、总线访问仲裁规则及故障检测和隔离方法。DeviceNet的功能和特点如表1所示。
表1 DeviceNet特点
DeviceNet的应用层协议则采用的是通用工业协议(CIP)。CIP是一个在高层面上严格面向对象的协议。每个CIP对象具有属性(数据)、服务(命令)、连接和行为(属性值与服务间的关系),其主要功能有两个:一是面向连接的通信;二是定义了标准的工业应用对象。下文详细介绍通信部分。
CIP通信最重要的特点是它用不同的方式传输不同类型的报文,根据报文质量要求将需要发送的报文分为:显式报文和隐式报文。
CIP另一个重要特点是通信基于连接的。因此DeviceNet网络上任意两个节点通信之前必须建立起连接,且连接是可以动态建立和撤销。请注意这里的“连接”是逻辑上的关系,而非物理层的连接。