ABDeviceNet.docx
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ABDeviceNet
DeviceNet
编写：
制造物流部设备能源处谢巨龙
简介
Devicenet是20世纪90年代中期发展起来的一种基于控制器局域网（CAN）技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能通信网络，生产者/消费者模式，是分布式控制系统的理想解决方案，减少现场I/O接口和布线数量，把控制功能下放到现场控制设备，无需把现场I/O元件通过硬线连接到主控制器机架的I/O模块。
设备网设计初衷是为了减少连线，也是它的最大优点。
硬件部分
扫描器模块插到PLCCPU旁边作为单个网络的主站，网线为5芯，蓝白为信号线，红黑为24V电源线，另一根是屏蔽线，单个总线电源最大16A。
单个网络可有64个站点，站号为0～63，一般建议扫描器SDN为0号站（实际也有设为63者），63保留用于设备自动替换功能ADR。
总线拓扑结构（物理结构）为主干线加+分支结构，累计分支长度有限制，两端需加终端电阻（120-121欧姆1%、1/4瓦金属膜）。
SDN既可以接在网络的一端也可以接在网络中间。
连接方式有密封式和敞开式两种，密封式设备采用专用航空插头连接，敞开式设备采用雏菊链形结构连接。
采用对等、多主和主从通讯方式。
可带电更换网络节点，在线修改网络配置。
支持选通strobe、轮询Poll（常用）、循环Cycle、状态改变COS等数据传递方式。
介质主要有粗缆、细缆和扁平电缆。
主干线用576粗缆，分支用572细缆最长6米。
总线最大长度随通讯速率不同而变化：
传输速度
125kb
250kb
500kb
干线最大距离
500米
250米
125米
最大支线距离
6米
6米
6米
支线总长
156米
78米
39米
最大节点数
64
64
64
建议最佳干线长度可用70~80%，站点数最好使用40个以内。
分支可采用多节点星形、菊花链型和Y型分支
主干线总长度计算：
单电源供电时，要实现500M需要125K通讯速率
总线长度取两端及分支Ln（两端及两端分支）中最长者计算
总线最多接40个站点
支线长度总和
156M
单个支线长度
20feet，约6M
主干线电流允许最大8A，单电源供电时电流随长度的增加而降低，需要分段供电维持足够的电压、电流
子站电压、电流计算，可查表，有公式：
1共模电压：
离24V供电电源最远点电压大于15V
2全载电流：
Ln—设备到电源的距离
Rc—设备到电源的电阻，粗缆取0.015Ω/M，细缆取0.069Ω/M
Nt—Tap（T形头）的数量
In—子站最大电流
例：
单电源总线，4个Tap
（15×0.015+1×）×
（30×0.015+2×）×
（122×0.015+3×）×
（244×0.015+4×）×
网络电流最大8A，随长度的增加而降低
配置实例和故障处理
组态软件：
Devicenet需要通过软件配置好并把组态文件保存在SDN中才可使用。
老DeviceNet组态软件为98年的DeviceNetManager，对旧EDS文件下的同型号新设备没有任何提示就可以正常使用，新版为RSNetWorxforDeviceNet，可以显示新设备在旧EDS文件下的状态。
设备网DeviceNet硬件电子数据表格EDS文件由制造商提供，也可上网下载，TURCK网址为。
扫描模块：
扫描模块SDN是PLC上专门用于管理DeviceNet网络的特殊模块，它存储着网络配置信息，显示网络状态，进行网络设备与PLC间的数据交换。
Controllogix的DeviceNet扫描模块是1756-DNB，Compactlogix使用1769-SDN，PLC5使用1771-SDN，SLC500使用1747-SDN，它们作为网络主站，每条网络可带63个站点。
早期访问和配置网络使用如下硬件连接：
计算机串口—RS232C电缆（P/N96881501）—1770KFD—SDN—DeviceNet
计算机能通过网卡（ISA、PCI、PCMK）成为DeviceNet、DH+等网络站点。
现在对Controllogix和Compactlogix可以通过以太网访问到SDN。
RSLinx设置：
打开RSlinx—Communications—ConfigureDrivers—在AvailableDriverTypes下DeviceNetDrivers（……）—AddNew—点1770KFD—Select—进行Com号等通讯设置—OK—1770KFD—OK
RSWho—1770KFD站点下扫描结果可见所有站点，但不能上下载和编辑。
RSNetWorxforDeviceNet：
RSNetWorx—File—New—Online—在网络浏览窗口中找到1770KFD旁+号（以前微机通过1770KFD连接扫描器，现在微机可以通过5000上的串行口、以太网口等连接到扫描器，省去1770KFD）—提示上下载，OK—可扫描出网上站点设备—选中扫描器1756-DNB—OK—OK—可在右侧显示出网上节点设备图
1756-DNB上有扫描器地址修改按钮。
现场站点设备上有拨码开关，可以站点地址和通讯波特率，设置完毕后要断开I/O节点电源再上电才有效。
现场I/O模块的黄色电源用于输出。
没有站点设置开关的设备需要通过网络配置软件来修改站点。
建立扫描表：
双击某节点图标，查看其信息，出现的活动窗口上有General（可修改站点号）、Parameters、I/OData、EDSFile标签
双击扫描器，出现的活动窗口上有7个标签。
PLC51771-SDN不会出现此画面，应该使用DeviceNetManager软件。
1、General，显示、修改扫描器在网上的地址号，通常是0
2、Module，上载，延迟10ms，轮询率1，1769-SDN要选择平台Compactlogix/Micrologix，扫描器插槽Slot3，设好后下载。
不同插槽上的1747-SDN上载来的插槽号都是1，保存和再次下载时要注意。
3、Scanlist，手动配置时可不选AutomaponAdd，把左侧可用设备添加到右侧，分别编辑每个站点的I/O字节数和使用状态，需要看站点设备说明书，设完后下载到扫描器，整个项目设完后要再次下载到扫描器（1771SDN要选择通道，选A时AB都下载）。
4、Input，点选站点，选择Memory类型（PLC5可能要选择BlockXfer62~57，SLC500选M），Automap自动分配地址，或Unmap再指定StartDword（5000）或word（5、500、Compact5000）再Automap即可分配好站点的全部地址，或点击Advanced来人工分配单个站点中想要使用的部分地址，OK，下载。
5、Output，点选站点，地址分配操作与Input相同，apply，OK，下载。
6、Summary，快速查看SDN扫描表站点配置结果。
7、ADR，自动设备替换。
Logix控制器与其它ABDeviceNet现场设备一起工作为用户提供了自动设备替换功能（ADR），ADR保证了当现场智能设备更换时，用户无需对新设备重新组态，系统即可自动完成原有设备参数的重新下载和DeviceNet网络通讯的恢复，充分减少系统维护和停机时间。
PLC5使用1771-SDN没有ADR选项，早期SLC5001747-SDN也没有。
ADR操作可以看帮助文件。
远程配机：
在远程机上配置RS232DF1和1770-KFDDeviceNet驱动，在RSLinx中选RemoteDevicesviaLinxGateway驱动，在Communications—ConfigureGateway（在RSLinxGateway中有），上述配置两次，一次为TCP-DF1使用串行口，二次为TCP-DeviceNet（EtherDevices）使用以太网口，5000可以通过以太网口连扫描器。
本地配机：
在本地机上配置RS232DF1和1770-KFDDeviceNet驱动
打开RSNetworx后已自动建立一个文件，
方法1：
离线手动拖选站点设备
方法2：
Online—指定路径（TCP-DeviceNet）—OK，自动扫描出网络站点图，现场设定地址重复的几个站点只显示一个，需要重设。
1、双击节点：
General，显示和修改站点号
Parameters-AllParameter，程序中可以引用各参数
I/OData：
EDSbasedhelp
EDSFile
2、双击扫描器：
⑴、General：
修改地址号，扫描器模块上有按钮，块上显示A#站号，应用，改后重新扫描
⑵、Module：
Upload，写入扫描器槽号
⑶、Scanlist：
左侧Avaliabledevice框中可见现场可用设备—点击>>—把可用设备全部选到Scanlist框中—OK—双击某节点/或单击某节点再点击EditI/OParameters，设置工作方式：
选通、轮询（常用）、状态改变—OK—Downloadtoscanner
⑷、Input点选站点，Automap，或者修改地址，方法如下：
点击需要修改的站点—点击Unmap—指定StartDword（5000）或word（5、500）地址来分配好站点的全部地址，apply，OK，下载。
⑸、Output点选站点，Automap
⑹、打开Scanlist画面下载
⑺、存盘退出
DNB上显示80表示其处于空闲状态，需要在RSLogix5000配置中加入DNB模块，在ControllerTags自动加入网上模块对应状态表，在其中命令寄存器（CommandRegister）中相应位启动扫描器，程序中增加如下程序行：
|—————————————————————————————（）——|
所有网上地址开头数字与DNB槽号相同。
SLC500使用的1747-SDN有4种数据区用于在模块和处理器之间传递数据：
SLCinputimagetable
SLCoutputimagetable
SLCM1file
SLCM0file
其中I、O映像各只有32字，在网络上的I、O少于32字时使用，1004车间涂总线使用。
M1、M0文件的I、O数据各有150字，在在网络上的I、O多于32字时使用。
M1、M0文件是存在于SDN模块中的数据文件，M1是模块输入文件，M0是模块输出文件，在PLC处理器中没有它们的映像文件，它们可以在程序中寻址，也可以由模块独立控制。
M0-M1文件寻址格式：
M=module，模块
f=file（0or1），文件号
S=slot（1-30），插槽号
w=word（0-maximumsuppliedbythemodule），字号
b=bit（0-15），位号
M文件不能用于OSR等指令，M位指令在程序中总是显示False，不能显示其实际状态，因此需要把其状态传递给处理器内部某位来正确显示。
当使用M1、M0文件作为程序中的网络I、O文件时，需要使用COP指令在SLC500和1747-SDN之间传递数据，才能在程序中监控M位状态。
M位指令占用时间较长，尽量少使用，多使用处理器内部位。
1747-SDN网络配置中如果输入输出开始地址是I:
和O:
1.0.0，在程序中开头数字应改为扫描器槽号，例如SDN在2号插槽上，输入从I:
2.0.0开始，输出从O:
2.0.0开始,程序地址对应输入从I:
2/0开始，输出从O:
2/0开始。
SDN1总线14站
网络配置I/O地址
程序地址格式1
程序地址格式1
输入地址开头
I:
I:
I:
2/0
输出地址开头
O:
O:
O:
2/0
模块输入映像表是1个32-word表，每个程序扫描都会被处理器更新，它的第一个字（word0）是模块状态寄存器，其余31个字可用于传递DeviceNet输入数据到SLC输入映像表，寻址格式：
S=slot（1-30），槽号
w=word（0-31），字号
b=bit（0-15），位号
模块输出映像表是1个32-word表，每个程序扫描都会被处理器更新，它的第一个字（word0）是模块命令寄存器，bit0=1时启动扫描器，其余31个字可用于传递SLC输出映像表到DeviceNet站点，寻址格式：
O
S=slot，槽号
w=word（0-31），字号
b=bit（0-15），位号
SLC500程序中需要增加下列程序行来启动扫描器（插在第1槽时）、监控和使用M文件：
远程配置DeviceNet：
1、通过EtherNet，RSLinx中添加EtherNet驱动Ethernetdevices，输入本地及各远程节点IP地址并检查微机的IP设定。
2、打开RSNetWorx4.12，Networks—属性—Setonlinepath通过设好的ENBT或CNB找到扫描器DNB
3、点击Online图标，扫描出网上设备
4、双击扫描器，在出现的画面上选Scanlist，Upload
5、在出现的画面左侧Avaliabledevice框中可见现场可用设备—点击>>—把可用设备全部选到Scanlist框中
6、input、output画面中，分别先做Unmap或Automap，双击某节点查看其EDS文件看其提供的数据格式，在input、output画面中做相应修改，确定实际I/O点。
7、在Scanlist画面中Download。
8、新建L55项目，添加DNB模块，并用DN网上I/O编程序，下载，RUN，注意要通过Monitortags强制DNB命令寄存器运行位为1，或在程序中编写使其置1的梯级才能使DNB下的设备有实际输出，否则只会输出到映象表。
DeviceNetManager软件（PLC5/500等老PLC用）：
在DeviceNetManager主界面上有联机、脱机、在线建立、比较、网络查询、微型查询等按钮，软件自带通讯功能，不需要在RSLinx中配置，如有则需删掉，同时要关掉占用同一串行口的各种软件。
下面以PLC5+1771-SDN为例：
1新建文件，输入名称，在项目名下对话框右键点新建，选增加网络，给出名称，New—Projectname—ok—建网络名—ok。
2-1手动拖选，设节点地址、节点名。
2-2自动配置，按Setupnetworkconnection钮联机，或在Utilities—SetupOnlineConnection——OK—选择Com口，指定适配器在网络中的站点（NODE）号，一般设为62附近而不设为63，因某些不带站点地址拨码盘的数字输入块在网络中默认为63站，选定波特率，点击OK。
3在线建立，扫描并显示出整条总线上的所有正确配置的站点。
现场指示灯红灯亮或闪烁的站点有错误，不能被正确扫描出来，现场设置好后在电脑中设置相应站点号，断开网络黄色电源再上电，联机重扫，直到扫描并显示出整条总线上的所有正确配置的站点。
BL20站点重新插拔配置后，需要按耦合器模块上的复位钮。
把所有站点图标逐个拖放到扫描器图标上，站点图标拖放成功后会显示红色边框。
全部拖放成功后双击扫描器图标，出现如下画面，本画面是已配置好的：
在先出现的左侧画面里填写密度、机架号、组号，选择A/B通道，填写下面10ms和1并勾选使能，修改输入输出块传送N文件起始地址，最后点击编辑扫描列表按钮—双击列表中某设备行—通常勾选轮询下的使能，输入适当的I/O字节数—点击OK按钮—点击自动映射MAP，分配N文件地址—映射成功后扫描列表中各设备状态为Yes/Yes，当第一块62字不够用时，扫描列表中会有部分设备状态为NO，通常位于后面，选中这部分（按Ctrl用鼠标拖选）设为第二块61字，依此类推，各块和各站地址都可间断配置，DatatableMap中可以看到各站地址的实际分配情况—全选扫描列表中设备—发送到SDN、FILE—关闭扫描列表—发送到SDN、FILE—存盘退出。
本例是1003-6DN2的设置，第6号扫描器输入输出起始字是N21：
0、N22:
0，A通道即6DN1的起始字就从0开始，B通道6DN2的起始字为123，由于Bxfer60块输入中19站地址后余下部分不够20站用，20站输入被自动安排在183开始即Bxfer59块的开头，与19站地址不连续，20站输出部分也被手动设为从183开始。
存在微机中的SDN网络配置以文件夹形式保存如6DN2，在文件夹内有如下内容：
空的6DN2文件夹
站点配置图6DN2.PC3
扫描表6DN2.SL7
模块设置、通道设置和PLC接口地址分配6DN2.SM7
6DN2.LR7是扫描表的打印文件，打印到文件时产生
6DN2.MR7是站点实际I/O地址分配表DatatableMap的打印文件
PLC5在向SDN保存设置时需要在编程模式，保存完毕后打到RUN-REM模式，还需要按SDN上复位钮才生效。
直接上载来的网路配置文件中N文件地址可能不对，1003PLC5就无法上载正确的网络配置，需要找到原始配置文件备份，否则要修改和重配比较麻烦，只能在程序中慢慢对出来才能与原配相符。
1003车间PLC5/80上共有6个扫描器模块，每块为2通道，共12条总线。
1003主控室PLC5主程序中SDN块传送设置：
RACK000000
GROUP012345
MODULE000000
读写读写读写读写读写读写
BT0123456740412322
BT151431305455484942432524
BT171633325657505144453736
BT191835342627525346473938
BT212063282964665958
BT6261608965
使用BT0-66，没有10、11、12、13，8、9、60无用可删，有用的共60指令。
编一个空扫描文件发送到SDN可清除SDN内存，还可清除扫描错误，然后断开网络电源再上电，联机进行在线建立
4双击SDN图标，点击loadfromSDN—SDN上有多个通道时需要选择通道（project，本例选择BALL）—Editscanlist—adddevicesfrom—拖选—OK—选中站点—：
a、Automap—（可自选地址）Map—SaveToSDN—OK。
下方有状态信息。
b、DatatableMap手动配置，可见I/O表，选dataentry—选中设备站点—选择input/output—选择segment本例通常是1—from选择pollmessage、byte0、bit0—to选择对应的block号，57-62、设备站点起始字、位地址和位数—applysegment。
51771-SDN在RSLogix5中的设置，在RSLogix5中建一个项目—在I/OConfiguration中添加扫描器1771-SDN—双击扫描器1771-SDN后I/OPoints下空格—Auto-Pick—Done—是—InsertLadderRungs—OK—Close—是。
Auto-Pick后1771-SDN后I/OPoints为128，读写各64，Auto-Pick画面：
PLC5程序中的数据文件号如O0、I1、S2、B3、T4、C5、R6、N7、F8等是已有的，上图中点击Auto-Pick后出现的数据文件号BT9、N10我们不一定喜欢，而且输入输出都被分在N10文件中，我们通常把输入输出分开到不同的文件中，因此需要手动设置上图中地址，不使用Auto-Pick，地址不能填写程序中已有的数据文件序号。
BT在程序中只用1位，按模块说明书要求，每个块传送指令需要5个字的块传送控制文件，两个块传送指令的BT地址数应相差5以上，这里我们输入BT11：
0、BT11:
10、N9：
0、和N10：
0，见下图。
因此在双击扫描器1771-SDN后I/OPoints下空格—手动填写需要的地址—Done—是—在下图中Read、Write后改为62—InsertLadderRungs—OK—Close—是。
PLC5和SDN间数据传送的各数据块大小（字数）按先后顺序分别是62、61、60、59、58、57，A/B两个通道共同使用，A通道占前面地址，B通道接着占后面地址，长度为52字的数据块是故障表，在PLC程序中需要读出使用，在下图中第1块的读写传送需要手设为Read62和Write62，设完后1771-SDN后I/OPoints变为124，PLC程序中块传送指令中长度为62。
在PLC程序中修改块传送指令BTR、BTW中的模块型号为GenericBlockTransfer，填写Rack、Group、Module号，Continuous选择NO，。
PLC程序中的第一个BTW指令中的第一块62个字的第一个字是SDN模块命令寄存器，需要置位其0、2位分别用于启动SND的A、B通道。
第一个BTR指令中的第一块62个字的第一个字是SDN模块状态寄存器，其0、2位是1时分别表示A、B通道运行。
本例中N10：
0是SDN命令字，需要置位N10：
0/0和N10：
0/2位用于启动A、B通道，实际输出从N10：
1开始；N9：
0是SDN状态字，N9：
0/0和N9：
0/2是1表示A、B通道运行，实际输入从N9：
1开始。
PLC5程序行如下，只使用A通道第一块62个字：
如何修改某现场设备站点号和波特率：
新加设备如果不带站点拔码开关，在线状态下在网络软件上一般显示63号。
在RSNetWorxforDeviceNet主界面上工具下拉菜单中点击Nodecommission—在出现的画面中把63改为指定的站点号和适当的波特率—点击应用设置按钮。
在DeviceNetManager主界面上Uitilities下拉菜单中点击Nodecommission或双击站点—在出现的画面中把63改为指定的站点号和适当的波特率—点击应用设置按钮。
如何处理网络故障：
现场站点正常时绿色指示灯常亮，绿闪是未组态，红灯错误，原因是网线虚接、电源接错、网络进线、出线接反等。
现场站点指示灯的状态含义可参考站点模块说明书。
扫描器红灯闪烁或显示故障码时，可按故障码查阅扫描器说明书处理。
总线连接最好采用预铸的密封式插头，实际为了节约成本，我们的总线插头多采用可拆卸的活动插头，总线电缆内的5根网线在插头中用螺丝连接固定，经过长时间的拉拽、震动和热胀冷缩会松动，需要定期检查紧固。
停产时可以做断线试验，记录扫描器和站点的实际状态。
1771-SDN扫描器模块（1003车间主控室、1002车间储存线用）：
模块报警信息如下，1747、1769、1771基本一样
1、面板
模块状态指示灯，稳绿正常，绿闪未组态，红闪故障
RESET钮，复位模块用
CH1状态指示灯，2位数显屏，显示节点地址（0-63）和故障代码
CH2状态指示灯，2位数显屏，显示节点地址（0-63）和故障代码
CH1、CH2总线DN端子
2、组态开关
CH1波特率及节点地址
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