浅谈DEVICENET网络在汽车工业设备中的应用文档格式.docx
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通过一个开放的网络实现底层设备直接和上层控制器进行通信,无需通过大量硬接线与I/O模块连接。
关键词:
DeviceNet网络;
拓扑结构;
底层控制;
生产者;
消费者中图分类号:
U463文献标识码:
A
DeviceNet网络为开放式网络,支持第三方产品。
相较传统工业设备具备安装成本低、周期短、故障率低、维修方便等优点。
DeviceNet网络技术主要应用于设备层,通过一根DNET网线将工业设备(如:
传感器、行程开关、阀导、变频器、远程I/O模块、数字/模拟量模块、显示/控制单元等)连接到同一网络,直接与PLC进行通信,同时具备设备级状态/故障诊断功能,这些是硬接线设备很难实现的。
本文介绍DeviceNet现场总线技术在通用汽车工业设备生产过程中的应用。
1.通用汽车生产线设备DeviceNet网络组成:
(1)控制器(ROCKWELL1756系列PLC)。
(2)Dnet扫描器(1756-DNB模块)
(2)输入/输出模块:
用采集和传输工业控制系统中的各种现场元件信号,如:
传感器、按钮、指示灯、阀导、气缸等产品包括可直接安装在恶劣工业环境的IP67防护等级的输入/输出模块和适合安装在操作台和控制柜中的IP20防护等级的输入/输出模块。
(3)执行单元:
变频器或ARMORSTART、阀导等复杂的现场设备,可以通过独立的DeviceNet接口连接到现场总线上,以接受并传递现场运行状态。
(4)电缆及网络附件:
各种总线电缆、辅助电源电缆、连接现场输入/输出装置的电缆和接插件、无源多端口接线盒、总线T型头、电源T型头、终端电阻等。
(5)DeviceNet网络拓扑结构如下:
2.通用汽车D-Net网络标准(250kbps):
(1)网络主缆:
(粗缆)长度不超过250m;
(细缆)长度不超过100m。
(2)网络单根支线长度不超过6m
(3)网络支线长度总和不超过78m
(4)只允许在主缆两侧使用终端电阻且每条网络只能有两个终端电阻,电阻大小为121Ω,1/4Watt。
当断开网络电源,测量Can-H(蓝色)和Can-L(白色)之间电阻应为60Ω左右。
(5)网络中只能有一点接地,此点尽量接近于网络中间位置,将V-和Shield线使用3m以下的电缆接地。
(6)节点数量不能超过63个,SGM要求一条网络下总的节点数量通常不超过20个,安全节点数量不超过10个。
3.汽车生产线设备DeviceNet网络运行模式:
由于DeviceNet网络是基于生产者和消费者网络模式,它使控制数据能够同时到达网上的各个站点单元,网络利用率高;
一般采用Polled轮询模式进行数据读取,在每个扫描周期都对设备进行扫描,使现场设备与控制器进行闭环通讯。
DeviceNet现场总线的开放性、低廉性、可靠性、高效性的优点特别适合于高实时性要求的工业现场的底层设备控制。
这些优点都为更高的生产率提供了有力保障。
4.DeviceNet现场总线技术的优势:
经过实际应用,在汽车工厂应用DeviceNet现场总线控制有很多值得借鉴的优点
(1)接线简单,控制方便。
(2)支持多厂商设备的可替换性。
(3)支持网络供电(传感器)和自身供电(执行器)的设备。
(4)具有诊断功能。
(5)具有多个小型设备并且设备之间的距离都很远的应用项目。
(6)DeviceNet现场总线技术在安全生产、提升效率等方面发挥了重要的作用,设备和网络具备优越的灵活性、可维护性和可扩展性,更为突出的是,工控系统与网络通信技术的结合,给企业带来了经济和社会效益。
参考文献:
[1].培训资料Allen-Bradley
DeviceNet电缆系统(Cat.No.
DN-6.7.2)
[2].张华Allen-Bradley
DeviceNet网络组态Lab7-2.
[3].CCR通用汽车标准