工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第5課-V2013

東北大學(xué)秦皇島分校DeviceNet網(wǎng)絡(luò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)物理層DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述認(rèn)識DeviceNet元件ProcessororControllerChassiswithDeviceNetScannerModuleArmorBlock?MaXum?I/OModuleRediSTATION?OperatorInterfacePhotoelectricSensors1794-ADNFlexI/O?AdapterModuleandI/OModulesBulletin160Drive1770-KFDModuleRS-232CableHostComputerwithRSNetWorx?forDeviceNetSoftware網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)DeviceNetDeviceNet組態(tài),監(jiān)視和診斷數(shù)據(jù)流向ABCDEABCDEYZX輸入映象輸入映象區(qū)輸出映象區(qū)控制器內(nèi)部輸入

數(shù)據(jù)存儲掃描器來自大開關(guān)的輸入數(shù)據(jù)YZX發(fā)送至E3的輸出數(shù)據(jù)ABCDEYXZABXCDEECD輸出映象CDEY數(shù)據(jù)表Z數(shù)據(jù)表()A0X1輸入映象輸出映象內(nèi)部輸出

數(shù)據(jù)存儲DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的MCCs

所有信息

可以通過集成架構(gòu)無縫訪問。TheE3電子繼電器不僅可以保護(hù)用戶電機(jī),也可以進(jìn)行設(shè)備的預(yù)診斷。DeviceNetEthernet/IPMaintenanceOfficePlantFloorDeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述ext-功能

+EtherNet/IP-成本++復(fù)雜性

--信息量

+DeviceNetOtherCANSDSFieldbusH1Profibus-PAModbusHARTProfibus-DPInterbus-SRemoteI/OProfibus-FMSDataHighway+ModbusPlusRS485etc.ControlNetFoundationFieldbusH2DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述ext-歷史1994年3月，由羅克韋爾自動化開發(fā)；1995年4月，將該技術(shù)移交給開放性組織ODVA（OpenDeviceNetVendorAssociation

），成為開放協(xié)議；2000年6月，成為IEC62026國際標(biāo)準(zhǔn)（低壓開關(guān)裝置與控制設(shè)備之間的接口標(biāo)準(zhǔn)），2002年10月成為我國國家標(biāo)準(zhǔn)。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述extDeviceNet網(wǎng)絡(luò)基于CAN技術(shù)，關(guān)鍵硬件如CAN控制器和收發(fā)器芯片應(yīng)用廣泛。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)物理層DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型與CAN的關(guān)系傳輸介質(zhì)TransmissionMedia介質(zhì)訪問單元MediaAccessUnitISO/OSI對應(yīng)關(guān)系應(yīng)用層ApplicationLayer邏輯鏈路控制(LLC)媒體訪問控制(MAC)物理層信號(PLS){{}}{ISODataLinkLayer2ISOPhysical

Layer1ISOMediaLayer0CANProtocolSpecification

CAN協(xié)議說明{ISOApplicationLayer7{DeviceNet

ApplicationLayerSpecification網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層說明DeviceNet物理層和傳輸介質(zhì)說明DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型ext包含物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。沿用了CAN協(xié)議中第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）-ISO11898；DeviceNet根據(jù)工業(yè)自動化的需要設(shè)計(jì)了第一層（物理層）和第七層

(應(yīng)用層)。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)物理層DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電纜類型終端電阻連接器分接頭網(wǎng)絡(luò)接地網(wǎng)絡(luò)供電DeviceNet總線上物理連接方式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器機(jī)器DC24V電源終端電阻120Ω分支分支分支分支分支樹形分支單分支節(jié)點(diǎn)多節(jié)點(diǎn)分支電源分支主干線支線菊花鏈一般物理特性主干線/分支線的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)距離最遠(yuǎn)為500m，每條支線最長為6m最多64個(gè)節(jié)點(diǎn)可選擇通訊速率125K、250K、500K可以用分支線實(shí)現(xiàn)菊花鏈、樹形分支結(jié)構(gòu)一般物理特性ext可以在不斷開主干線的情況下裝卸節(jié)點(diǎn)信號線與電源線在同一電纜中使用開放或封閉連接器支持隔離和非隔離設(shè)備支持單電源和多電源，支持網(wǎng)絡(luò)供電和設(shè)備供電可調(diào)整電源配置，以滿足個(gè)別應(yīng)用需求DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電纜類型終端電阻連接器分接頭網(wǎng)絡(luò)接地電纜－屏蔽雙絞線BareBlueWhiteRedBlack+24VDC(V+)+0VDC(V-)CAN-HCAN-LShield5線制

1對用于

24VoltsDC供電

1對用于

數(shù)據(jù)通訊

1根屏蔽線電纜類型主干和分支主干線分支線分支線電纜兩根電源線(黑色&紅色)

兩根數(shù)據(jù)線(白色&藍(lán)色)

屏蔽線(扁平電纜無)

粗纜用于長距離傳輸細(xì)纜比較靈活扁平電纜安裝方便低延時(shí)、低損耗的屏蔽雙絞線Example:NetworkTopologyVerificationTerminatingResistorTrunkLineDropLineDeviceorNodeTR=Terminatingresistor2m(6.5ft)4m(13ft)1m(3ft)4m(13ft)1m(3ft)4m(13ft)3m(10ft)3m(10ft)3m(10ft)2m(6.5ft)5m(16ft)4m(13ft)Example:CumulativeDropLineLengthCalculationThecumulativedroplinelengthofthenetworkinthefollowingexampleis35m(114ft).Therefore,adatarateof125,250,or500kbit/scanbeusedtocommunicateonthenetwork.TrunkLineDeviceorNodeDropLineTR=TerminatingResistor4m(13ft)1m(3ft)1m(3ft)4m(13ft)3m(10ft)3m(10ft)2m(6.5ft)3m(10ft)3m(10ft)5m(16ft)4m(13ft)TRTRDeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電纜類型終端電阻連接器分接頭網(wǎng)絡(luò)接地終端電阻在每條干線的末端必須安裝終端電阻。終端電阻為120或121Ohms,1/4Watt。終端電阻接在白色和藍(lán)色主干線兩端。有開放式和密封式兩種類型。不能使用碳類電阻。必須為1%金屬膜電阻。終端電阻ext

Ifanetworkisextremelylongandtheendsofthetrunklinearenoteasilyaccessible,presenceofterminatingresistorscanbecheckedbydisconnectingnetworkpowerandmeasuringtheresistancebetweentheCAN_H(white)andCAN_L(blue)signalwiresusinganohmmeter.Iftwoproperlyfunctioningresistorsareconnectedtothenetworktheresistanceshouldbeapproximately60.DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電纜類型終端電阻連接器分接頭網(wǎng)絡(luò)接地連接器用于將DeviceNet節(jié)點(diǎn)與支線電纜相連接。所有連接器支持5針，即一對信號線、一對電源線和一根屏蔽線?？刹捎妹芊馐胶烷_放式連接器。開放式連接器KwikLinkOpen-StyleConnectorV+(Red)PowerWireScrewTerminalV-(Black)PowerWireScrewTerminalKwikLinkFlatCableTrunkLineCAN_H(White)SignalWireScrewTerminalCAN_L(Blue)SignalWireScrewTerminalKwikLinkOpen-StyleConnectorKwikLinkMicroConnectorKwikLinkFlatCableTrunkLineDropLineCableKwikLinkMicroConnectorsDeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電纜類型終端電阻連接器分接頭網(wǎng)絡(luò)接地設(shè)備分接頭各支線連接到主干線上的連接點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)可直接通過端子或支線連接到網(wǎng)絡(luò)。分接頭可使設(shè)備無需切斷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行就可以脫離網(wǎng)絡(luò)。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電纜類型終端電阻連接器分接頭網(wǎng)絡(luò)接地網(wǎng)絡(luò)接地屏蔽接地網(wǎng)絡(luò)接地ext網(wǎng)絡(luò)接地ext信號信號ShieldV-V+V-V+24VDC供電電源電源接頭DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電纜類型終端電阻連接器分接頭網(wǎng)絡(luò)接地網(wǎng)絡(luò)供電網(wǎng)絡(luò)供電拓?fù)鋱DV+PowerConductorV-PowerConductor24V供電電源可選第二供電電源節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)24V供電電源節(jié)點(diǎn)CAN-H,CAN-L,Shield電源接頭信號線屏蔽線V-網(wǎng)絡(luò)電源V+電源線V+V-單電源配置N32N33N64PowerSupplyupto500mupto500mupto500mN1雙電源配置N31N0N32N63PowerSupplyupto500mPowerSupply網(wǎng)絡(luò)電源配置計(jì)算設(shè)備所須的電流總和測算電源到各端的總線長度使用下頁表格進(jìn)行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)電流計(jì)算（粗纜）距離m050100150200250300350400450500最大電流A8.04.02.51.81.41.21.00.870.770.670.65網(wǎng)絡(luò)電流圖例（粗纜）最大電流距離(米)網(wǎng)絡(luò)電源配置方案1單電源終端連接電源N0N1N2N3N630.1A0.15A0.05A0.25A0.1AV+V-250米網(wǎng)絡(luò)電源配置方案2電源N32N33N31N630.25A0.25A1.1A0.85A電源接頭V+V-100米.N0N10.5A1.25A100米DeviceNet網(wǎng)絡(luò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)概述DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)物理層DeviceNet物理層物理層信號介質(zhì)訪問單元物理層信號采用CAN總線的物理層信號。地線物理層信號ext邏輯“1”

時(shí)，總線呈現(xiàn)“隱性”狀態(tài)。VCAN-H和VCAN-L固定在平均電壓2.5V，即Vdiff近似為0。邏輯“0”

時(shí)，總線呈現(xiàn)“顯式”狀態(tài)。VCAN-H為3.5V,VCAN-L為1.5V，即Vdiff為2V。物理層信號編碼采用全寬單極性不歸零碼（NRZ）DeviceNet物理層物理層信號介質(zhì)訪問單元介質(zhì)訪問單元MWP介質(zhì)訪問單元收發(fā)器誤接線保護(hù)接地和隔離誤接線保護(hù)節(jié)點(diǎn)能夠承受連接器上4根線各種組合的接線錯(cuò)誤。BareBlueWhiteRedBlack+24VDC(V+)+0VDC(V-)CAN-HCAN-LShield誤接線保護(hù)電路介質(zhì)訪問單元收發(fā)器誤接線保護(hù)接地和隔離DeviceNet數(shù)據(jù)鏈路層幀格式總線仲裁機(jī)制錯(cuò)誤診斷和故障界定機(jī)制幀格式CAN在MAC子層定義了四種幀格式：數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、超載幀和出錯(cuò)幀。DeviceNet上使用帶有11位標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù)；出錯(cuò)幀用于錯(cuò)誤和意外情況的處理。數(shù)據(jù)幀出錯(cuò)幀錯(cuò)誤標(biāo)志：錯(cuò)誤主動標(biāo)志和錯(cuò)誤被動標(biāo)志錯(cuò)誤界定符：由8個(gè)隱性位構(gòu)成。DeviceNet數(shù)據(jù)鏈路層幀格式總線仲裁機(jī)制錯(cuò)誤診斷和故障界定機(jī)制CSMA/CD與NBDA載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect)允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行總線訪問用于以太網(wǎng)(Ethernet),CAN等...非破壞性的位元形式仲裁(None-DestructiveBit-wiseArbitration)利用NRZ(不歸零碼)技術(shù)信號沖突時(shí)不會破壞信號不浪費(fèi)帶寬(bandwidth)保證很高的信號吞吐率(throughput)CSMA/CD+NDBA操作DeviceNet數(shù)據(jù)鏈路層幀格式總線仲裁機(jī)制錯(cuò)誤診斷和故障界定機(jī)制錯(cuò)誤檢測位錯(cuò)誤（BitError）填充錯(cuò)誤（StuffError）CRC錯(cuò)誤（CRCError）格式錯(cuò)誤（FormError）應(yīng)答錯(cuò)誤（AcknowledgementError）節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤狀態(tài)錯(cuò)誤主動（ErrorActive）錯(cuò)誤被動（ErrorPassive）離線（BusOff）DeviceNet設(shè)備間的信息交換DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測創(chuàng)建連接DeviceNet對象模型DeviceNet設(shè)備描述DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的連接DeviceNet是基于連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一個(gè)連接提供了多個(gè)應(yīng)用之間的路徑。當(dāng)建立連接時(shí)，與連接相關(guān)的傳送被分給一個(gè)連接ID（CID）。連接標(biāo)識符CID包括介質(zhì)訪問控制標(biāo)識符（MACID）和報(bào)文標(biāo)識符（MessageID）。DeviceNet報(bào)文組分配

10IdentityUsage98765432100MessageIDSourceMACIDMessageGroup1MessageGroup2MessageGroup3MessageGroup4InvalidCANIDMACIDMsgIDMsgIDSourceMACID011111111Group4MsgID1111111InvalidRange0-3FF400-5FF600-7BF7C0-7EF7F0-7FFCAN標(biāo)識場（CANIdentifierfield，CANID，連接ID)DeviceNet

中CANID的使用確定報(bào)文的優(yōu)先級根據(jù)仲裁結(jié)果決定優(yōu)先級優(yōu)先級不單取決于節(jié)點(diǎn)地址各個(gè)節(jié)點(diǎn)都被排出優(yōu)先級每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有多個(gè)連接ID供選擇接收節(jié)點(diǎn)對「發(fā)給自己的」信息進(jìn)行過濾DeviceNet中CANID的使用ext報(bào)文分為4組組1···優(yōu)先級＝高。通常用于I/O報(bào)文組2···優(yōu)先級＝中。用于預(yù)定義主/從連接組3···優(yōu)先級＝低。通常用于顯式報(bào)文組4···優(yōu)先級＝最低。診斷報(bào)文利用CANID作為連接ID標(biāo)識每個(gè)連接報(bào)文分組組1報(bào)文優(yōu)先級最高,通常用于I/O報(bào)文通過組1發(fā)送的報(bào)文優(yōu)先級取決于分配的報(bào)文ID每個(gè)節(jié)點(diǎn)有16個(gè)連接ID可供選擇IdentifierBitsMessageIdUsage0123456789100SourceMACID00000SourceMACID----0SourceMACIDGeneralpurpose1111組2報(bào)文-通過組2發(fā)送的報(bào)文優(yōu)先級取決于MACID-每個(gè)節(jié)點(diǎn)有8個(gè)連接ID可供選擇IdentifierBits01234567891010MACIDMessageIdUsage00010MACID---10MACID101Generalpurpose10目的MACID011M/SConn.SetMgmt.10目的MACID111DuplicateMACIDCheck組3報(bào)文每個(gè)節(jié)點(diǎn)有7個(gè)連接ID可供選擇組4報(bào)文用于診斷報(bào)文DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測建立連接DeviceNet對象模型DeviceNet設(shè)備描述重復(fù)MACID檢測DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)設(shè)備都必須分配一個(gè)MACID(0-63)。往往是通過人工的方式進(jìn)行配置。設(shè)備上線前進(jìn)行重復(fù)MACID檢測，以保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有唯一的MACID。重復(fù)MACID檢測流程重復(fù)MACID檢測報(bào)文CID標(biāo)識位01234567891010MACIDMessageIdUsage00010MACID---10MACID101Generalpurpose10目的MACID011M/SConn.SetMgmt.10目的MACID111DuplicateMACIDCheck組2，報(bào)文ID7－用于重復(fù)MACID檢測。重復(fù)MACID檢測報(bào)文數(shù)據(jù)域R/R位：請求/響應(yīng)標(biāo)志。0表示請求報(bào)文，1表示響應(yīng)報(bào)文。重復(fù)MACID檢測實(shí)例2號節(jié)點(diǎn)上線后，發(fā)送重復(fù)MACID檢測報(bào)文。417000100d1dd1100將CANID417轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式：重復(fù)MACID檢測實(shí)例ext01DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組重復(fù)MACID檢測通訊報(bào)文創(chuàng)建連接DeviceNet對象模型DeviceNet設(shè)備描述通訊報(bào)文I/O報(bào)文（I/OMessage）顯式報(bào)文（ExplicitMessage）I/O報(bào)文格式通常使用優(yōu)先級高的連接標(biāo)識符（CID），與一點(diǎn)或多點(diǎn)連接進(jìn)行信息交換。I/O報(bào)文的數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)場不包含任何與配置相關(guān)的報(bào)文，僅僅是實(shí)時(shí)的I/O數(shù)據(jù)。I/O報(bào)文格式ext在I/O報(bào)文利用連接標(biāo)識符發(fā)送數(shù)據(jù)前,報(bào)文的發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)都必須通過顯式報(bào)文先進(jìn)行配置。設(shè)定的內(nèi)容包括源和目的設(shè)備的屬性以及數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者的地址。

I/O報(bào)文分段I/O連接檢查連接對象的produced_connec-tion_size的屬性，如果大于8B，那么使用分段協(xié)議。I/O報(bào)文分段ext分段類型表明是第一分段（0）、中間分段（1）、最后分段（2）、分段應(yīng)答（3）。分段計(jì)數(shù)器標(biāo)志每個(gè)單獨(dú)的分段，用于接收器判斷是否有分段被遺失。通訊報(bào)文I/O報(bào)文（I/OMessage）顯式報(bào)文（ExplicitMessage）顯式報(bào)文ext設(shè)置監(jiān)控PLC主單元監(jiān)控計(jì)算機(jī)從單元群顯式報(bào)文格式顯式報(bào)文通常使用優(yōu)先級低的連接標(biāo)識符。顯式報(bào)文利用CAN幀的數(shù)據(jù)域來傳遞DeviceNet定義的報(bào)文

，說明要執(zhí)行的服務(wù)和相關(guān)對象的屬性及地址。

顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式如果所傳送的顯式報(bào)文長度不大于8個(gè)字節(jié)，則顯式報(bào)文的數(shù)據(jù)域包括：報(bào)文頭和完整的報(bào)文體。顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式ext顯式報(bào)文的數(shù)據(jù)域包括：報(bào)文頭、分段協(xié)議、分段報(bào)文體。

顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式－報(bào)文頭Frag（分段位）：0表示不需要分段，該幀為標(biāo)準(zhǔn)幀。下一字節(jié)是報(bào)文體。1表示需要分段，下一字節(jié)是分段協(xié)議。XID（控制標(biāo)識符）：判斷報(bào)文應(yīng)答和報(bào)文請求的一致性。顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式－報(bào)文頭extMACID（介質(zhì)訪問控制標(biāo)識符）：包括源MACID和目的MACID。與連接ID（CID）中所指定的MACID相對應(yīng)。顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式－報(bào)文體R/R位：0表示該幀為請求幀，1表示該幀為應(yīng)答幀。服務(wù)代碼：服務(wù)區(qū)字節(jié)低7位值，標(biāo)識傳送服務(wù)的類型。

顯式報(bào)文數(shù)據(jù)域格式－分段協(xié)議分段類型：顯示當(dāng)前發(fā)送是分段報(bào)文的首段、中間段還是末尾段。分段計(jì)數(shù)：標(biāo)志每一個(gè)單獨(dú)的分段，這樣接收器就能夠確定是否有分段被遺失。示例兩種報(bào)文比較extI/O報(bào)文，用于實(shí)時(shí)性控制數(shù)據(jù)優(yōu)先級較高點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式報(bào)文體數(shù)據(jù)域的格式和含義由供應(yīng)商定義兩種報(bào)文比較ext顯式報(bào)文，用于非實(shí)時(shí)的用于設(shè)備配置，診斷，監(jiān)視數(shù)據(jù)等優(yōu)先級較低點(diǎn)-對-點(diǎn)請求/響應(yīng)模式報(bào)文體數(shù)據(jù)域的格式和含義由DeviceNet協(xié)議定義DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測建立連接DeviceNet對象模型DeviceNet設(shè)備描述建立連接節(jié)點(diǎn)1Connection(連接)節(jié)點(diǎn)#1節(jié)點(diǎn)#2應(yīng)用程序應(yīng)用程序ConnectionIdentifierConnectionIdentifier節(jié)點(diǎn)2面向連接的服務(wù)建立連接，雙方初始化各種變量和計(jì)數(shù)器發(fā)送或接收一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)幀釋放連接，所有變量、緩沖區(qū)，以及其他用于維護(hù)該連接的資源也隨之被釋放連接方式Group2onlyGroup2withUCMMUCMM連接方式顯式連接I/O連接顯式連接顯式連接為網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間提供了通信路徑；主要用于發(fā)送/接收節(jié)點(diǎn)間的顯式報(bào)文，如節(jié)點(diǎn)的配置、故障診斷等；顯式連接是一對一的連接，報(bào)文接收方必須向發(fā)送方做出接收正確或錯(cuò)誤的響應(yīng)。

顯式連接建立流程①客戶機(jī)通過向服務(wù)器的UCMM端口發(fā)送打開顯式報(bào)文連接請求，確定服務(wù)器是否為僅限組2服務(wù)器。②客戶機(jī)啟動等待響應(yīng)定時(shí)器，該定時(shí)器的最小溢出值為1s。

如果服務(wù)器成功響應(yīng)（從UCMM端口），則設(shè)備具有UCMM能力。轉(zhuǎn)到步驟③。

如果服務(wù)器沒有響應(yīng)（等待響應(yīng)定時(shí)器超時(shí)），則重試向服務(wù)器UCMM發(fā)送打開顯式報(bào)文連接請求并再次啟動等待響應(yīng)定時(shí)器。如果接收到響應(yīng)，那么設(shè)備支持UCMM功能，轉(zhuǎn)到步驟③。如果仍沒接收到響應(yīng)（兩次等待響應(yīng)超時(shí)），則假定該設(shè)備為僅限組2設(shè)備（無UCMM能力），轉(zhuǎn)步驟⑤。

顯式連接建立流程ext③服務(wù)器具有UCMM能力，建立顯式報(bào)文。④如果服務(wù)器對Allocate_Master/Slave_Connection_Set報(bào)文成功響應(yīng)，則意味著服務(wù)器配置了預(yù)定義主從連接組的實(shí)例，確認(rèn)了主站，并阻止其他客戶機(jī)再使用預(yù)定義主從連接組成為其主站，轉(zhuǎn)到步驟⑥。⑤客戶機(jī)將向服務(wù)器的僅限組2未連接顯式請求報(bào)文端口發(fā)送Allocate_Master/Slave_Connection_Set報(bào)文，分配預(yù)定義主從連接組。如果預(yù)定義主從連接組還沒被分配，服務(wù)器發(fā)送響應(yīng)成功報(bào)文，表明它已將連接組分配給該客戶機(jī)，轉(zhuǎn)到步驟⑥。

顯式連接建立流程ext⑥預(yù)定義主從連接分配過程結(jié)束。在任意給定的時(shí)間里每個(gè)從站（服務(wù)器）僅能接收一個(gè)主站（客戶機(jī)）分配的預(yù)定義主從連接。僅限組2客戶機(jī)在對僅限組2服務(wù)器執(zhí)行其他任何事務(wù)前，必須確定對相應(yīng)僅限組2服務(wù)器的預(yù)定義主從連接分配已成功完成。

顯式連接ext利用未連接報(bào)文管理器（UCMM）建立顯式連接；利用預(yù)定義主/從連接建立顯式連接。UCMMUCMM：UnconnectedMessageManager未連接報(bào)文管理器UCMM通信接口是為了建立Connec-tion的“最初的入口”使用UCMM通信接口動態(tài)地建立ConnectionUCMM未連接報(bào)文管理器UCMM負(fù)責(zé)處理未連接顯式請求和響應(yīng)。對UCMM的支持要求一個(gè)設(shè)備從所有可能的源MACID中篩選未連接顯式請求報(bào)文的CAN標(biāo)識符。支持UCMM的設(shè)備（UCMM能力設(shè)備）還必須對重復(fù)MACID檢驗(yàn)報(bào)文以及與任何其它已建立的連接有關(guān)的連接ID進(jìn)行篩選。UCMMUCMMUCMM的服務(wù)DeviceNet通信協(xié)議規(guī)定：建立顯式報(bào)文連接服務(wù)代碼＝4B，用于建立一個(gè)顯式報(bào)文連接。關(guān)閉連接服務(wù)代碼＝4C，用于刪除一個(gè)連接對象并釋放所有相關(guān)資源。UCMM－顯式連接請求格式R/R＝0時(shí)，請求報(bào)文。服務(wù)代碼＝4b，建立顯式報(bào)文連接服務(wù)。UCMM－顯式連接響應(yīng)格式R/R＝1時(shí)，響應(yīng)報(bào)文。服務(wù)代碼＝4b，建立顯式報(bào)文連接服務(wù)。建立UCMM實(shí)例例：0號節(jié)點(diǎn)與5號節(jié)點(diǎn)建立UCMM連接實(shí)例。建立UCMM實(shí)例ext關(guān)閉UCMM連接該服務(wù)用于中止在某個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接。關(guān)閉連接請求作為未連接請求報(bào)文發(fā)送（報(bào)文組3，報(bào)文ID6）。成功關(guān)閉連接響應(yīng)作為未連接響應(yīng)報(bào)文發(fā)送（報(bào)文組3，報(bào)文ID5）。關(guān)閉連接請求關(guān)閉連接響應(yīng)顯式連接ext利用未連接報(bào)文管理器（UCMM）建立顯式連接；利用預(yù)定義主/從連接建立顯式連接。預(yù)定義主/從連接主站是為控制器采集和分配I/O數(shù)據(jù)的設(shè)備。從站是為主站采集I/O數(shù)據(jù)，并接收主站所分配的I/O數(shù)據(jù)的設(shè)備。主站“擁有”從站，從站的MACID出現(xiàn)的主站的掃描列表（Scanlist）中。為確定將與什么從站進(jìn)行通信，主站檢驗(yàn)其掃描列表并相應(yīng)的發(fā)送命令。預(yù)定義主/從連接僅限組2的從站上線后不會主動與其他設(shè)備建立連接，需要等待主站發(fā)送Allocate（分配）請求命令，然后響應(yīng)主站從而建立顯式連接。

組2－報(bào)文6：僅限組2未連接顯式請求報(bào)文(分配預(yù)定義主/從連接)。預(yù)定義主/從連接組報(bào)文類型I/O位選通命令/響應(yīng)報(bào)文I/O輪詢命令/響應(yīng)報(bào)文I/O狀態(tài)改變/循環(huán)應(yīng)答報(bào)文I/O多點(diǎn)輪詢響應(yīng)報(bào)文顯式響應(yīng)/請求報(bào)文未連接響應(yīng)報(bào)文僅限組2未連接顯式響應(yīng)/請求報(bào)文預(yù)定義主從連接組報(bào)文僅限組2請求報(bào)文僅限組2響應(yīng)報(bào)文連接方式顯式連接I/O連接I/O連接I/O連接在一個(gè)生產(chǎn)者及一個(gè)或多個(gè)消費(fèi)者間提供了專用的通信路徑。I/O連接是在顯式報(bào)文連接基礎(chǔ)上通過設(shè)置改為I/O連接。

I/O連接建立I/O連接類型（數(shù)據(jù)觸發(fā)方式）位選通（BitStrobe）輪詢（Poll）狀態(tài)改變（ChangeofState）循環(huán)（Cyclic）位選通唯一的多點(diǎn)輸出（Multicast）命令應(yīng)答為點(diǎn)對點(diǎn)（pointtopoint）主站／從站間的高速少量的數(shù)據(jù)交換

用于小規(guī)模的I/O數(shù)據(jù)交換

OUTPUT數(shù)據(jù)最多1位/設(shè)備INPUT數(shù)據(jù)最多8字節(jié)/設(shè)備位選通ext該Message包括由64位(8字節(jié))的位列組成的輸出數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)MACID分配有1位的輸出位。MACID=9

從站MACID=11

從站MACID=12

從站MACID=13

從站MACID=62

從站主站MACID=1Bit-Strobe

Command

的數(shù)據(jù)區(qū)010111213146361...162...29預(yù)定義主/從連接組有關(guān)的CAN標(biāo)識符I/O連接類型（數(shù)據(jù)觸發(fā)方式）位選通（BitStrobe）輪詢（Poll）狀態(tài)改變（ChangeofState）循環(huán)（Cyclic）輪詢Command／Response為點(diǎn)對點(diǎn)用于任意量的I/O數(shù)據(jù)交換當(dāng)數(shù)據(jù)超過8個(gè)字節(jié)時(shí)，則執(zhí)行分段傳送輪詢extMACID=62

從站MACID=12

從站MACID=11

從站MACID=9

從站.......MACID=1主站主站向各個(gè)從站發(fā)送請求，從站應(yīng)答。根據(jù)設(shè)定在主站中的掃描列表（Scanlist）來指定發(fā)送報(bào)文的對象從站。輪詢extSCANNERDrive1SensorDrive3Drive2AnalogI/O與預(yù)定義主/從連接組有關(guān)的CAN標(biāo)識符I/O連接類型（數(shù)據(jù)觸發(fā)方式）位選通（BitStrobe）輪詢（Poll）狀態(tài)改變（ChangeofState）循環(huán)（Cyclic）狀態(tài)改變設(shè)備狀態(tài)改變時(shí)刻發(fā)送數(shù)據(jù)；除了必要時(shí)不進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，因而減輕了網(wǎng)絡(luò)的通信量；由主站向從站設(shè)定最新數(shù)據(jù)的最小發(fā)送時(shí)間間隔；由從站主動來開始I/O數(shù)據(jù)的發(fā)送；適用于離散型設(shè)備，使用事件觸發(fā)方式。狀態(tài)改變extMACID=62

從站MACID=12

從站MACID=11

從站MACID=9

從站.......MACID=1主站ACKMessage（選項(xiàng)）被設(shè)定為ChangeofState的設(shè)備，當(dāng)它檢測出變化時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。狀態(tài)改變extSCANNER1HMIDrive1SensorDrive3Drive2SCANNER2與預(yù)定義主/從連接組有關(guān)的CAN標(biāo)識符

I/O連接類型（數(shù)據(jù)觸發(fā)方式）位選通（BitStrobe）輪詢（Poll）狀態(tài)改變（ChangeofState）循環(huán)（Cyclic）循環(huán)可以根據(jù)設(shè)備信號產(chǎn)生的快慢，靈活設(shè)定循環(huán)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的時(shí)間間隔。適用于一些模擬量設(shè)備。循環(huán)extSCANNER1Drive1TemperatureSensorDrive3Drive2CyclicRate100msCyclicRate200msCyclicRate50msCyclicRate25ms預(yù)定義主從連接組的分配過程1.客戶機(jī)通過發(fā)送一個(gè)開放顯式報(bào)文連接請求給服務(wù)器設(shè)備的UCMM來確定此服務(wù)器是否為一個(gè)僅限組2服務(wù)器。預(yù)定義主從連接組的分配過程2.客戶機(jī)啟動等待_響應(yīng)定時(shí)器。等待_響應(yīng)定時(shí)器最小超時(shí)值為1秒。若服務(wù)器成功響應(yīng)（來自它的UCMM），則設(shè)備是UCMM能力的。轉(zhuǎn)至步驟3。若服務(wù)器沒有響應(yīng)（發(fā)生一次等待_響應(yīng)超時(shí)），則再試一個(gè)開放顯式報(bào)文連接請求給服務(wù)器設(shè)備的UCMM，并再啟動等待_響應(yīng)定時(shí)器。如果接收到相應(yīng)，那么設(shè)備支持UCMM，轉(zhuǎn)到步驟3；如果仍沒接收到響應(yīng)，那么認(rèn)定該設(shè)備為僅限組2設(shè)備，轉(zhuǎn)至步驟5。預(yù)定義主從連接組的分配過程3.服務(wù)器是UCMM能力的?？蛻魴C(jī)通過剛剛建立的顯式信息連接，通過分配主從連接組報(bào)文來嘗試分配預(yù)定義主/從連接組。發(fā)送此報(bào)文來指示服務(wù)器作為一個(gè)組2服務(wù)器，并說明此客戶機(jī)是它的主站（組2客戶機(jī)）。預(yù)定義主從連接組的分配過程4.如果服務(wù)器成功的響應(yīng)了分配主從連接組報(bào)文，則此客戶機(jī)對于該UCMM能力設(shè)備來說就是主站（組2客戶機(jī)）。而服務(wù)器分配預(yù)定義主從連接組給與客戶機(jī)相關(guān)的MACID。分配預(yù)定義主從連接組的過程告知服務(wù)器誰是它的主站（客戶機(jī)），并使服務(wù)器不將預(yù)定義主從連接組分配給另一個(gè)客戶機(jī)。預(yù)定義主從連接組的分配過程預(yù)定義主從連接組的分配過程5.發(fā)往服務(wù)器設(shè)備的組3UCMM的兩個(gè)開放顯式報(bào)文連接請求報(bào)文超時(shí)后，客戶機(jī)會認(rèn)為該設(shè)備是一個(gè)僅限組2服務(wù)器?？蛻魴C(jī)通過發(fā)送一個(gè)分配主從連接組報(bào)文給服務(wù)器的僅限組2未連接顯式請求報(bào)文端口來嘗試分配預(yù)定義主從連接組。DeviceNet應(yīng)用層協(xié)議連接和報(bào)文組通訊報(bào)文重復(fù)MACID檢測創(chuàng)建連接DeviceNet對象模型DeviceNet設(shè)備描述DeviceNet對象模型

DeviceNet協(xié)議使用面向?qū)ο蟮姆椒▉砻枋?，將一個(gè)DeviceNet節(jié)點(diǎn)抽象為對象集合，由此定義了節(jié)點(diǎn)外部的顯性表現(xiàn)，而內(nèi)部的所有參數(shù)全部由類-實(shí)例-屬性的關(guān)系來表現(xiàn)。

DeviceNet的每個(gè)設(shè)備都由兩類基本的對象集組成，分別是與通信相關(guān)的對象和與應(yīng)用相關(guān)的對象。DeviceNet對象模型傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)當(dāng)中運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、函數(shù)和過程，在對象模型中，我們把這些捆綁到一起，改變這些術(shù)語的名字，分別稱之為屬性(Attributes)，服務(wù)(Service)和行為(Behavior)，整體稱為對象(Objects)。對象模型對象模型extCommunication(通訊)設(shè)備網(wǎng)對象連接對象標(biāo)識對象信息路由器Application（應(yīng)用）Application固有Application一般參數(shù)對象組合對象通訊對象（1）DeviceNet

對象DeviceNet

Object提供網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)以及狀態(tài)。

DeviceNet

通信接口的MACID和波特率BUSOFF（總線斷開）中斷的處理分配信息-主站的MACID和分配選擇（AllocationChoice）Allocate/Release_M/S_Connection_Set

連接對象I/O和顯式連接的管理標(biāo)識對象供應(yīng)商ID，設(shè)備類型，產(chǎn)品代碼，序列號等該設(shè)備的標(biāo)識和一般信息。信息路由對象將顯式信息轉(zhuǎn)送給應(yīng)用對象通訊對象（2）Application一般組合對象將來自不同應(yīng)用對象的不同屬性組合成一個(gè)能夠隨單個(gè)報(bào)文傳送的屬性。參數(shù)對象提供對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行Read/Write訪問Application固有例如：

現(xiàn)場傳感器、模擬量輸入、數(shù)字量輸出應(yīng)用對象對象尋址ObjectModel

定義了對產(chǎn)品內(nèi)部的Object進(jìn)行邏輯上的尋址/訪問時(shí)所需的信息。這些信息以DeviceNet協(xié)議的形式來表示。設(shè)備地址

–

以整數(shù)來設(shè)定DeviceNet上的節(jié)點(diǎn)。在同一網(wǎng)絡(luò)上不允許有相同的MACID。類標(biāo)識符（Cl