DeviceNet通信网络的构建与协议配置
《基于μC-OS-Ⅱ的DeviceNet协议栈的设计与实现》
《基于μC-OS-Ⅱ的DeviceNet协议栈的设计与实现》基于μC-OS-Ⅱ的DeviceNet协议栈的设计与实现一、引言随着工业自动化和物联网技术的快速发展，DeviceNet作为一种重要的工业以太网协议，在工业控制领域得到了广泛的应用。
μC/OS-Ⅱ作为一种实时操作系统，具有多任务、可调度等优点，被广泛应用于嵌入式系统中。
本文将介绍基于μC/OS-Ⅱ的DeviceNet协议栈的设计与实现，为相关领域的研发人员提供参考。
二、DeviceNet协议概述DeviceNet是一种基于以太网的现场总线协议，具有高可靠性、高实时性、高互操作性等优点。
DeviceNet协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等多个层次。
其中，物理层负责数据的传输和接收；数据链路层负责数据的封装和解封装；网络层负责数据的路由和寻址；传输层和应用层则负责数据的传输和控制。
三、μC/OS-Ⅱ操作系统简介μC/OS-Ⅱ是一种实时操作系统，具有多任务、可调度、抢占式等优点。
它采用优先级驱动的调度策略，支持多种任务间的通信和同步机制。
在嵌入式系统中，μC/OS-Ⅱ被广泛应用于各种实时控制任务中。
四、基于μC/OS-Ⅱ的DeviceNet协议栈设计1. 系统架构设计基于μC/OS-Ⅱ的DeviceNet协议栈采用分层设计思想，将协议栈分为多个模块，包括物理层模块、数据链路层模块、网络层模块、传输层模块和应用层模块等。
每个模块都具有独立的任务和功能，便于开发和维护。
2. 任务划分与调度根据DeviceNet协议栈的特点和需求，将各个模块划分为多个任务。
每个任务都具有独立的优先级和调度策略，以实现多任务并发执行。
在μC/OS-Ⅱ操作系统中，采用优先级驱动的调度策略，确保高优先级任务能够及时得到执行。
3. 通信与同步机制为了实现各个任务间的通信和同步，采用μC/OS-Ⅱ提供的消息队列、信号量、互斥量等机制。
通过这些机制，各个任务可以方便地传递数据、共享资源和同步操作，提高系统的整体性能。
devicenet协议简单理解
一、devicenet协议简介devicenet协议是一种用于工业控制领域的通信协议，它是由美国罗克韦尔自动化公司在1985年推出的一种基于CAN（Controller Area Network）总线的协议。
devicenet协议具有简单、灵活、可靠的特点，被广泛应用于自动化设备和机器人领域。
二、devicenet协议的工作原理1. 网络拓扑结构devicenet协议的网络拓扑结构主要包括总线型和树型两种，总线型拓扑结构适用于节点数量少、距离短的场景，而树型拓扑结构适用于节点数量多、距离长的场景。
2. 数据传输在devicenet协议中，数据的传输主要依靠数据帧的方式，在总线上通过CAN通信的方式实现。
每个节点都有自己的位置区域以及数据传输的时间槽，通过这些时间槽来控制数据的传输，保证数据的实时性和可靠性。
3. 节点类型在devicenet协议中，节点主要分为主设备和从设备两种类型。
主设备负责控制整个网络的行为，而从设备则是接受主设备的指令，并将数据传输到相应的设备中。
三、devicenet协议的应用范围devicenet协议在工业控制领域有着非常广泛的应用，它可以用于各种自动化设备、机器人、传感器等设备之间的通信与控制。
在工业生产线上，devicenet协议可以实现设备之间的数据交换和协同工作，提高生产效率和质量。
四、devicenet协议的优缺点1. 优点1）灵活性：devicenet协议的网络拓扑结构灵活，能够适应不同场景的需求。
2）可靠性：devicenet协议采用了CAN通信方式，具有较好的抗干扰能力和可靠性。
3）简易性：devicenet协议的配置和维护较为简单，大大减少了工程师们的工作量。
2. 缺点1）传输速率较低：由于devicenet协议是基于CAN总线的，其传输速率相对较低，在高速数据传输的场景下会受到一定的限制。
2）对网络稳定性要求高：如果网络中存在故障节点，会对整个网络的稳定性和可靠性产生影响。
DeviceNet网络
DeviceNet网络是一种用于自动化控制系统（ACS）的工业网络协议，它被广泛应用于控制与自动化领域的数据传输和控制设备连接。
DeviceNet使用了一个基于CAN（控制器区域网络）的物理层，它可以高效地传输数据和命令，减少了工业领域控制和传输的成本和繁琐性。
本文将从的基础、结构、协议、应用等方面进行深入探讨。
一、基础最早由美国的罗克韦尔自动化公司（Rockwell Automation）于1994年推出，它是一种基于现场总线技术的工业网络。
DeviceNet旨在使用现有的CAN物理层（IS0 11898），并将其扩展到应用层。
结构是一个基于主从结构的网络，允许多个设备连接到同一条总线上。
每个DeviceNet设备都有一个唯一的MAC地址（Media Access Control Address）。
二、结构的结构是基于主从结构的，它由一个主站和多个从站组成。
主站可以控制从站，并且从站不会相互通信。
主站负责向从站发送命令，从站负责向主站反馈状态。
主站和从站之间的通信是基于一个标准的消息格式，其中主站负责定义消息的类型和数据结构，从站则负责解析消息格式并执行相应的动作。
三、协议的协议分为CAN物理层和设备层协议（Device Level Protocol，DLP）。
CAN物理层的特点是具有高速、稳定、抗干扰等特点，可以用于在短距离内传递高速数据。
DLP是DeviceNet的通信协议，包括了许多的消息类型和服务对象。
其中，消息类型包括了I/O数据类型、控制类型、配置类型、查询类型等。
服务对象则包括了各种类型的传感器和执行器，如开关、传感器、电机等。
四、应用可以被广泛应用于工业控制和自动化领域。
它的优点体现在以下方面：1.支持多点拓扑结构，从而可以轻松添加和移除设备。
2.提供了一个灵活的通信架构，允许用户定义自己的设备类型和消息格式。
3.高效性能，低成本、高可靠性，可实现实时控制和数据传输。
4.采用CAN作为物理层，允许相对高速的数据传输和准确的消息同步。
DeviceNet 通讯的实例
本文介绍得就是DeviceNet 通讯得实例，就是以AB得PLC COMPACTLOGIX系列,变频器就是用Schneider ATV71系列、一．对变频器进行参数设置1. 把变频器得命令通道与给定通道均设为通讯卡方式命令与给定通道得设置2．把DeviceNet卡上得配置开关得7，8位拨到ON状态，把节点地址与速率配置权交给PLC配置软件来配置。
开关7 开关8 数据传输速率0 0 125Kbit/S0 1 250Kbit/S1 0 500Kbit/S1 1 软件配置数率与节点地址DeviceNet节点地址与速率配置二．PLC得配置1．RSNetWorx for DeviceNet 软件配置网络网络配置工具RSNetWorx for DeviceNet就是Rockwell®得一个应用软件，可被用来设置DeviceNet网络并配置所连接得设备。
将PLC与变频器都上电，在RSLinx中设置驱动程序后，启动RSNetWorx for DeviceNet。
在RSNetWorx for DeviceNet软件里点击扫描网络。
查瞧设备。
RSNetWorx软件出现Browse for Network对话框，则RSLinx已配置有多个驱动程序。
选择您使用得DeviceNet网络，并单击OK。
网络扫描按钮如果RSNetWorx没有对应于某设备得EDS文件，则该设备可能被显示为不能识别得设备，这就需要给设备安装EDS文件。
适用于Altivar变频器得专有EDS文件（A71v**_E、eds）与图标（Altivar_71、ico）在随每台变频器提供得CD-ROM光盘中发行。
此外也可以在网上获得：下图就是软件扫描后得到得网络：RSNetWorx在线扫描生成得图型从上图得知ATV71得节点地址就是33。
右击变频器选择calss instance editor，进入相应画面对变频器地址进行规划。
配置扫描到得ATV71进入配置画面：配置扫描到得ATV71在Available Devices框中选中ATV71 Drive将其移入Scanlist框里。
DeviceNet现场总线协议讲解
DeviceNet 现场总线协议讲解Devicenet 简介: DeviceNet 是由美国 Rockwell 公司在 CAN 基础 上推出的一种低成本的通信链接， 是一种低端网络系统。
它将基 本工业设备连接到网络，从而避免了昂贵和繁琐的硬接线。
DeviceNet 是一种简单的网络解决方案，在提供多供货商同类部 件间的可互换性的同量， 减少了配线和安装工业自动化设备的成 本和时间。
DeviceNet 的直接互连性不仅改善了设备间的通信， 而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能。
现场总线系统的结构和技术特点 1. 现场总线的历史和发展 现场总线是 20 世纪 80 年代中期在国际上发展起来的。
随着 微处理器与计算机功能的不断增强和价格的急剧下降， 计算机与 计算机网络系统得到迅速发展， 而处于生产过程底层的测控自动 化系统，采用一对一联机，用电压、电流的模拟信号进行测量控 制， 或采用自封闭式的集散系统， 难以实现设备之间以及系统与 外界之间的信息交换，使自动化系统成为“信息孤岛”。
要实现整 个企业的信息集成， 要实施综合自动化， 就必须设计出一种能在 工业现场环境运行的、性能可靠、造价低廉的通讯系统，形成工 厂底层网络， 完成现场自动化设备之间的多点数字通讯， 实现底1 / 26层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。
现场总线就是 在这种实际需求的驱动下应运产生的。
它作为过程自动化、 制造 自动化、楼宇、交通等领域现场智能设备之间的互连通信网络， 沟通了生产过程现场控制设备之间及其与更高控制管理层网络 之间的联系，为彻底打破自动化系统的信息孤岛创造了条件。
由于标准实质上并未统一， 所以对现场总线的定义也是各有 各的定义。
下面给出的是现场总线的两种有代表性的定义。
(l) ISA SP50 中对现场总线的定义。
现场总线是一种串行的 数字数据通讯链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备(即 场地级设备)之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设 备(即车间级设备)之间的联系。
如何实现DeviceNet网络的组建和配置——基于DeviceNet网络通信
如何实现DeviceNet网络的组建和配置——基于
DeviceNet网络通信
广州致远电子有限公司
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2011(37)6
【摘要】@@ 1引言rnDeviceNet是20世纪90年代发展起来的,现阶段广泛应用于北美、亚洲等国家,以低成本、高效率、高性能、高可靠性等优点,在过程/工厂自动化占有主导地位.我国工业自动化起步较晚,目前仍处于引进国外先进设备的阶段,这就要求我们了解DeviceNet通信协议,同时能够使用现有的DeviceNet设备组建一个适合特定应用的、稳定的DeviceNet网络.
【总页数】2页(P22-23)
【作者】广州致远电子有限公司
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.DeviceNet可配置通信适配器配置软件的设计与实现 [J], 杨心丽;程睿远
2.ATV 71变频器基于DeviceNet网络通信的应用 [J], 吕玉凤;
3.如何实现DeviceNet主站设备——基于DeviceNet规范的PCI-5010-D [J], 广州致远电子有限公司
4.焊接机器人如何快速实现DeviceNet通信——基于DeviceNet协议的XGate-
DVN10应用 [J], 广州致远电子有限公司
5.DeviceNet网络环境中变频器控制的实现 [J], 隋涛;刘秀芝;李洪涛
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DeviceNet协议规范简介
DeviceNet TM规范简介广州周立功单片机发展有限公司2004年7月14日目录一、DeviceNet概述 (1)二、DeviceNet协议特性 (1)三、DeviceNet对象模型 (3)四、DeviceNet的连接及报文协议 (5)五、设备描述与EDS文件 (7)六、一致性测试 (7)一、DeviceNet概述DeviceNet TM规范由Rockwell自动化公司开发，并将其作为一个基于CAN协议的开放式现场总线标准而公布。
最初的DeviceNet产品在1995年初出现。
DeviceNet 协议特别为工厂自动控制而定制，它在美国和亚洲扮演了非常重要的角色。
在欧洲，越来越多的系统方案使用DeviceNet来实现。
ODV A（Open DeviceNet Vendor Association）是所有DeviceNet产品开发者的组织，它成立于1995年，并获得了Rockwell自动化公司所有知识产权的转让。
该组织按照公司的原则进行运作，并确保所有成员都有同等的发言权。
它负责DeviceNet标准的制定和更新。
此外，ODV A还致力于DeviceNet在全球的推广和市场化。
开发基于DeviceNet的产品必须遵循DeviceNet规范。
DeviceNet规范分V olume I、V olume II两部分。
用户可以从ODV A协会寻找关于DeviceNet开发源代码的信息；基于CAN-bus的硬件则可以从PHILPS、Intel等半导体供货商那里获得。
表1.1 DeviceNet的特点和功能网络大小最多64个节点可选的端 — 端网络长度随网络传输速度变化波特率距离网络长度125kbp 500m（1，640ft）250kbp 250m（820ft）500kbp 100m（328ft）数据包0～8字节总线拓扑结构线性（干线/支线）；电源和信号在同一网络电缆中总线寻址带多点传送（一对多）的点对点；多主站和主/从；轮询或状态改变（基于例外）系统特性支持设备的热插拔，无需网络断电二、DeviceNet协议特性DeviceNet协议是一个简单、廉价而且高效的协议，适用于最低层的现场总线，例如：过程传感器、执行器、阀组、电动机起动器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器、操作员接口和其他控制单元的网络。
DeviceNet 网络配置
DeviceNet 网络配置1.EDS注册EDS（Electronic Data Sheet）电子数据表格是支持DeviceNet的设备的网络功能的全面描述。
它相当于Windows上设备的驱动程序。
用户需要把EDS文件注册到 DeviceNet网络组态软件，如RsNetWorx等，才可以通过网络组态软件进行进一步的设备配置。
下面我们以常用的Rockwell Automation公司的RsNetWorx为例（版本4.12.0），说明如何注册，进一步的详细说明，请参考您所用的网络组态软件的说明书。
以下，我们以Rockwell Automation公司的 ControlLogix PLC平台为例说明。
使用的DeviceNet接口卡为1756-DNB。
如果您使用的是其它软硬件平台，欢迎致电我们公司垂询。
Step 1：创建一个新的网络配置文件，并选择网络的路径。
如图所示，选择Online路径你会看到以下画面，选择您的电脑连接到DeviceNet网络的路径。
Step 2：选择EDS操作向导，在“Tool”菜单中，选择“EDS-Wizard”，您会看到：Step 3：选择下一步：Step 4：注册 Modbus/DeviceNet网关 MD21如上图所示，选择“Register an EDS file”，将显示下面界面：请注册我们提供的MD21_Sibotech_2007.EDS文件，根据您EDS文件的位置，选中该文件。
Step 5：确认注册。
Step 6：选择存放路径。
下面网络组态软件将提示您该设备在设备库中存放的类别，按缺省值确认。
点击下一步，该设备已经成功地注册到了组态软件的设备库中的图示位置。
网关EDS的注册位置接下来，将您网关设备MD21接到DeviceNet网络上，按下RsNetWorx的“浏览”按钮，或者在菜单中选择“Network-Online”，您的网关设备将被系统扫描到并且正确的识别。
如果不注册EDS，通过网络扫描也可以发现您的MD21，但是不能编辑设备的参数。
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《计算机网络技术B》结课论文论文题目：DeviceNet通信网络的构建与协议配置学生所在系部：电子工程系学生所在专业：自动化学生所在班级：学生姓名：学生学号：任课教师姓名：论文成绩：DeviceNet通信网络的构建与协议配置摘要：Devicenet是90年代中期发展起来的一种基于CAN（Controller Area Network）技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络，最初由美国Rockwell公司开发应用。
Devicenet现已成为国际标准IEC62026-3《低压开关设备和控制设备控制器设备接口》，并已被列为欧洲标准，也是实际上的亚洲和美洲的设备网标准。
2002年10月DeviceNet被批准为中国国家标准GB/T18858.3-2002，并于2003.4.1起实施。
目前，Devicenet技术属于"开放DeviceNet厂商协会"ODVA组织所有及推广。
ODVA在世界范围拥有300多家著名自动化设备厂商的会员（如Rockwell、ABB、Omron等）。
我国的ODVA组织由上海电器科学研究所牵头成立，目前正积极推广该技术。
关键词：DeviceNet 通信网络标准技术DeviceNet communication network construction and protoco lAbstract：Devicenet is the middle 1990's, developed a kind of a Controller based on CAN (Area) technical opening, conforms to the global industry standards of low-cost, high-performance communication Network, at first by Rockwell company developed and applied. U.S. IEC62026 Devicenet has become the international standard of the low pressure switch 3 equipment and control equipment controller device interface, "and has been listed as European standards, is actually Asian and American equipment web standards. In October 2002, DeviceNet approved as a Chinese national standard GB/T18858.3-2002, and in 2003.4.1 up implementation. At present, Devicenet technology belong to "open Devicenet manufacturers association" ODV A organize all and promotion. ODV A worldwide have more than 300 famous automation equipment manufacturers such as Rockwell, the member (ABB, Omron, etc.). Our ODV A organization led by Shanghai electric science institute was established, which is now actively promote this technology.Keywords：DeviceNet；Communication network；standard；techniques1 引言DeviceNet是一种低成本的通信链接。
它将工业设备（如：限位开关、光电传感器、阀组、电动机起动器、过程传感器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口）连接到网络，从而消除了昂贵的硬接线。
直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。
DeviceNet是一种简单的网络解决方案，在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。
DeviceNet是一个开放式网络标准。
规范和协议都是开放的—厂商将设备连接到系统时，无需购买硬件、软件或许可权。
任何人都能以少量的复制成本（目前：$250USD+邮费）从开放式DeciceNet供货商协会（ODVA）获得DeviceNet规范。
任何制造（或有打算制造）DeviceNet产品的公司都可以加入ODVA，并参加对DeviceNet规范进行增补的技术工作组。
DeviceNet规范的购买者将得到一份不受限制的、真正免费的开发DeviceNet产品的许可。
寻求开发帮助的公司可以通过任何渠道购买使其工作简易化的样本源代码、开发工具包和各种开发服务。
关键的硬件可以从世界上最大的半导体供货商那里获得。
2. DeviceNet简介DeviceNet是由Allen-Bradley公司(Rockwell自动化)开发的一种基于CAN的开放的现场总线标准。
DeviceNet作为一种高性能的协议，目前在美国和亚洲的市场上处于领导地位，其系统解决方案在欧洲也取得了显著的业绩增长。
ODVA( DeviceNet用户组织)负责发布DeviceNet规范以及对DeviceNet标准进行维护，另外，ODVA也负责DeviceNet在世界范围内的推广。
现在，最新版本的DeviceNet 2.0标准提供了更多的功能并修正了旧版本中的一些错误。
DeviceNet是一个开放性的协议，每个 ODVA成员都有资格发行基于 DeviceNet标准开发的后续产品。
除了加入ODVA组织须交纳的会员费以及实际购买规范的费用外，使用DeviceNet是免版税的。
现在已经有超过300家的公司注册成为ODVA的成员。
全世界共有超过500家的公司提供DeviceNet产品。
DeviceNet协议设计简单，实现成本较为低廉，但对于采用最底层的现场总线的系统（例如，由传感器、制动器以及相应的控制器构成的网络）来说，却是性能极高的。
DeviceNet设备涉及的范围从简单的光电开关一直到复杂的半导体制造业中的用到的真空泵。
就像其他的协议一样，DeviceNet 协议最基本的功能是在设备及其相应的控制器之间进行数据交换。
因此，这种通信是基于面向连接的（点对点或多点传送）通讯模型建立的。
这样，DeviceNet 既可以工作在主从模式，也可以工作在多主模式。
DeviceNet的报文主要分为高优先级的进程报文（I/O报文）和低优先级的管理报文(直接报文)。
两种类型的报文都可以通过分段模式来传输不限长度的数据。
DeviceNet的通信和应用都是基于对象模型的。
预先定义好的对象简化了不同厂商的不同设备间的数据交换。
通过建立不同设备的子集，用户可以从进一步的规范化中获益。
除第7层（应用层）外，DeviceNet规范还对一部分第1层（收发器）以及第0层（传输介质）进行了规定，这就为DeviceNet节点的物理连接提供了标准。
协议对连接器、电缆类型、电缆长度以及基于通信的显示、操作元素及其相应的封装形式等等都进行了规定。
SO-Layer7pplication Layer DeviceNet Specification V olumeIISO-Layer2ata Link Layer CAN-Specification 2.0SO-Layer1hysical SignalingSO-Layer1ransceiver DeviceNet Specification V olume ISO-Layer0ransmission Media3.如何构建DeviceNet通信网络近年来发展起来的现场总线技术，以其灵活的控制方式、信息共享和低成本等特点，被广泛的用于复杂的控制系统中，构成多层的、开放的自动化系统结构。
一个开放的自动化系统，需要开放的分层的控制和信息处理平台，其中以PC机及运行在其上的软件和协议构成的信息处理层和以现场设备及控制器互连形成的控制层是不可缺少的。
基于DeviceNet现场总线，罗克韦尔公司提出了三层网络结构：罗克韦尔三层网络由DeviceNet(设备层)、ControlNet(控制和自动网)、EtherNet(信息层)组成。
在现代的控制系统中，现场设备多被设计成内置智能的，即智能的现场设备，它不仅要完成本地的控制任务、监控、报告、诊断等。
还要通过网络与其它控制设备及PLC进行对等通信。
因而，随着工业控制系统的复杂化，以现场总线方式取代原有点对点方式将成为新的发展方向。
在现场总线方式结构中，用户只需用电缆串行地连接底层设备及PLC，大大地节省了费用，安装也方便，特别是对等通信允许数据和状态信息在设备间进行交换。
增加了灵活性提高了传输效率。
目前，实际应用的现场总线中通信协议有40多种，其中DeviceNet是在北美和亚洲使用较多的。
DeviceNet 是一个基于连接的网络系统。
只有当对象之间已建立一个连接时，才能通过网络进行报文传送。
DeviceNet规定了两种类型连接：①I/O 连接在一个生产应用及一个或多个消费应用之间提供了专用的，具有特殊用途的通讯路径。
特定的应用和过程数据通过这些路径传输；②显式信息连接在两个设备之间提供了一个通用的、多用途的通讯路径。
显式信息连接提供典型的面向请求/响应的网络通讯方式。
DeviceNet中的报文总是以基于连接的方式进行交换，因此，在进行通讯之前，首先必须建立连接对象。
DeviceNet节点在开机后能够立即寻址的唯一端口是“非连接信息管理器端口”（UCMM端口）和预定义主/从连接组的“Group2非连接显式请求端口”。
当通过UCMM端口或者Group2非连接显式请求端口建立一个显式报文连接后，这个连接可用于从一个节点向其它节点传送信息，或建立I/O信息连接。
一旦建立了I/O信息连接，就可以在网络设备之间传送I/O数据。
通过UCMM端口可以动态的建立显式信息连接。
一个支持预定义主/从连接组，并且具有UCMM功能的设备称为Group 2服务器。
一个Group 2服务器可被一个或多个客户机通过一个或多个连接进行寻址。
预定义主/从连接组用于简单而快速地建立一个连接。
当使用预定义的主/从连接组时，客户机（主站）和服务器（从站）之间只允许存在一个显式连接。