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工业数据通信与控制网络
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第6章 DeviceNet现场总线 6.1 DeviceNet概述 6.2 DeviceNet通信模型 6.3 DeviceNet设备描述
6.5 预定义主从连接实例 6.6 台达DeviceNet设备简介 6.7 台达DeviceNet系统组态
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6.1 DeviceNet概述 一、 DeviceNet简介 1994年由AB公司提出的现场总线技术。
1995年DeviceNet协议由ODVA协会管理。 2000年成为国际标准ICE 。 DeviceNet也被列为欧洲标准EN50325 2002年DeviceNet被批准为中国国家标准GB/T 。 DeviceNet是亚洲和美洲主流的设备网标准，广泛应用于工业现场。
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6.1 DeviceNet概述 DeviceNet是一种基于CAN的通信技术，主要用于构建底层控制网络，在车间级的现场设备(传感器、执行器等)和控制设备(PLC、工控机)间建立连接，避免昂贵和繁琐的硬接线。 DeviceNet总线是全球使用最广泛的现场总线之一，在工厂自动化领域有明显优势，能连接到变频器、机器人、PLC等各类工控产品。它最初是由罗克韦尔自动化提出的，现在已广泛应用于美国，并在欧洲、日本和中国市场有明显增长。
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6.1 DeviceNet概述 DeviceNet应用于工业网络的底层，是最接近现场的总线类型。它是一种数字化、多点连接的网络，在控制器和 I/O设备之间实现通讯。每一个设备和控制器都是网络上的一个节点。 DeviceNet是一种生产者/消费者模式的网络，支持分级通讯和报文优先级，可配置成工作在主从模式或基于对等通讯的分布式控制结构。 DeviceNet系统支持使用I/O和显式报文实现配置和控制的单点连接，还具有独特的性能－支持网络供电。这就允许哪些功耗不高的设备可以直接从网络上获取电源，从而减少了接线点和尺寸。
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6.1 DeviceNet概述 在Rockwell提出的三层网络结构中，DeviceNet处于最底层，即设备层。
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6.1 DeviceNet概述 工业控制网络底层节点相对简单，传输数据量小，但节点数量大，要求节点费用低。 DeviceNet的作用：
低端网络设备的低成本解决方案； 低端设备的智能化； 主—从以及对等通信的能力。 DeviceNet主要用途： 传送与低端设备关联的面向控制的信息； 传送与被控系统间接关联的其他信息（如配置参数）。
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Shanghai Aton Electric Taiyo Electric Wire & Cable
6.1 DeviceNet概述 RA/AB OMRON ABB Phoenix Contact Hitachi Schneider Electric Yokogawa Electric Samsung Electronics Toshiba 上海埃通电气股份有限公司 （上海 · 浦东） Shanghai Aton Electric 太阳电缆 （广东 · 东莞） Taiyo Electric Wire & Cable Co. Ltd. Delta Electronics
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6.1 DeviceNet概述 二、DeviceNet的特性 （1）数据链路层及物理层使用CAN总线规范； （2）可支持64个节点 ；
（3）不必切断网络即可移除节点 ； （4）支持总线供电 ； （5）可使用密封或开放式的连接器 ； （6）具有误接线保护功能； （7）可选的通信速率为125kbps、250kbps、500kbps；
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6.1 DeviceNet概述 （8）支持基于连接的点对点通信模式有利于节点之间的可靠通信；
（9）支持生产者/消费者通信模式有利于提高通信效率、实现同步； （10）提供多种标准工业对象； （11）支持位选通、轮询、状态改变（状态改变）/周期等多种I/O数据触发方式； （12）具有重复MAC ID检测机制，满足节点主动上网要求。
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6.1 DeviceNet概述 DeviceNet的主要技术特点 网络大小 最多64个节点，每个节点可支持无限多的I/O 网络长度
端—端网络距离随网络传输速度而变化 波特率 距离 125kb/s 500m 250kb/s 250m 500kb/s 100m 网络模型 生产者/消费者模型 数据包 0～8字节 总线拓扑结构 线性（干线/支线），总线供电 总线寻址 点对点（或一对多）；多主站和主从；轮询或状态改变（基于事件） 系统特性 支持设备的热插拔，无需网络断电
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6.1 DeviceNet概述 三、DeviceNet的通信模式 1. 点对点模式 含有源/目的地址信息； 基于连接，采用请求/响应方式；
通信效率低，用于非实时数据传输； 报文格式
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6.1 DeviceNet概述 2. 生产者/消费者模式 信息报文不再专属于特定的源节点或目的节点 ，一个报文可以被多个节点接收；
多个消费者节点从单个生产者节点那里同时获得相同的数据； 无连接，通信效率高，用于实时数据传输； 报文格式
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6.2 DeviceNet通信模型 物理层和数据链路层采用了CAN总线规范，增加了有关传输介质的规范；
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6.2 DeviceNet通信模型 DeviceNet的通信参考模型分为3层：物理层、数据链路层和应用层。
DeviceNet技术规范定义了应用层、介质访问单元和传输介质。而数据链路层的逻辑链路控制、媒体访问层和物理成规范则直接应用了CAN技术规范，并在CAN技术的基础上，沿用了规范所规定的物理层和数据链路层的一部分。 DeviceNet的应用层则定义了传输数据的语法和语义 简言之，CAN定义了数据传送方式，而DeviceNet的应用层补充了传送数据的意义。
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6.2 DeviceNet通信模型 CAN与DeviceNet之间的关系还体现在： CAN中定义了数据帧、远程帧、出错帧和超载帧；
由于采用生产者/消费者通信模式，DeviceNet总线上所有报文均带有连接标志符，节点可充分利用CAN控制器的报文过滤功能以节省CPU资源。 基于上述原因， DeviceNet智能节点开发方案都是基于CAN技术进行设计。在CAN节点开发的技术上，进行物理层改造、波特率和中段速率设定及应用程设计。
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6.2 DeviceNet通信模型 一、 DeviceNet的物理层 1. 传输介质规范 （1）拓扑结构
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6.2 DeviceNet通信模型 通信速率与总线的干、支线长度。
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6.2 DeviceNet通信模型 （2）传输介质 DeviceNet的传输介质有两种主要的电缆：粗缆和细缆。
粗缆适合长距离干线和需要坚固干线和支线的情况； 细缆可提供方便的干线和支线的布线。
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6.2 DeviceNet通信模型 （3）连接器 DeviceNet连接器分为封闭式连接器和开放式连接器。
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6.2 DeviceNet通信模型 （4）电源分接头 （5）接地 通过电源分接头将电源连接到DeviceNet干线。
电源分接头中包含熔丝或断路器，以防止总线过电流而损坏电缆和连接器。电源分接头可加在干线的任何一点，可以实现多电源的冗余供电。 （5）接地 为防止接地回路，DeviceNet网络必须一点接地。
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6.2 DeviceNet通信模型 2. 媒体访问单元规范
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6.2 DeviceNet通信模型 （1）收发器 （2）误接线保护与稳压器
符合DeviceNet规范（ISO11898）的收发器，如PCA82C250。 （2）误接线保护与稳压器
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6.2 DeviceNet通信模型 （3）光电隔离器
DeviceNet网络要求单点接地，为了实现电源之外节点的V-和地之间没有电流通过，任何节点都要求在物理接口处实现对地隔离。
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6.2 DeviceNet通信模型 二、DeviceNet的数据链路层 DeviceNet的数据链路层遵循CAN总线规范 ；
DeviceNet只使用标准帧，其中CAN的11位标识符在DeviceNet中被称为“连接ID” （CID） ； DeviceNet将CAN总线11位标识符（CID）分成了4个单独的报文组； DeviceNet节点支持CAN故障诊断，此外，若节点不符合DeviceNet规范则转为脱离总线状态 。
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6.2 DeviceNet通信模型 三、DeviceNet的应用层 1. DeviceNet的连接和报文组
连接标识符（CID） 由报文标识符（Message ID）和介质访问控制标识符（简称Media Access Identifier，简称MAC ID）组成。
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6.2 DeviceNet通信模型 DeviceNet用连接标识符将优先级不同的报文分为4组。
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6.2 DeviceNet通信模型 2. DeviceNet的报文 （1）I/O报文 I/O报文适用于实时数据传输； 采用高优先级连接ID；
生产者/消费者通信模式； I/O报文数据帧中的数据场不包含任何与协议相关的位，仅仅是实时的I/O数据。
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6.2 DeviceNet通信模型 当I/O报文长度大于8字节，需要分段形成I/O报文片段时，数据场中才有1字节供报文分段协议使用。
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6.2 DeviceNet通信模型 （2）显示报文 显示报文适用于非实时数据传输； 采用点对点通信模式，典型的请求/响应通信方式；
常用于上传/下载程序、修改设备参数、记载数据日志和设备诊断等。 显示报文结构十分灵活，数据域中带有通信网络所需的协议信息和要求操作服务的指令。
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6.2 DeviceNet通信模型 显示报文格式
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6.2 DeviceNet通信模型 显示报文分段格式
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6.3 DeviceNet设备描述 DeviceNet设备描述作用
标准化工业对象：交流驱动器、直流驱动器、接触器、通用离散I/O、通用模拟I/O、HMI、接近开关、限位开关、软启动器、位置控制器、流量计等 ； 实现不同制造商生产设备的互换性和互操作性 ； 对设备在网络上交换的I/O数据的说明； 提供可配置参数的定义和访问这些参数的公共接口 。
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6.3 DeviceNet设备描述 一、DeviceNet设备的对象模型 采用了面向对象的现代通信技术理念 ；
提供了组成和实现其产品功能的属性、服务和行为 ； DeviceNet对象建模；
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6.3 DeviceNet设备描述 DeviceNet对象编址
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6.3 DeviceNet设备描述 DeviceNet设备的对象模型
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6.3 DeviceNet设备描述 二、 DeviceNet设备的对象描述 1．标识对象（01H） 供应商ID、设备类型、产品代码等。
向节点内其他对象传送显示信息报文。 3．DeviceNet对象（03H） 节点地址、MAC ID、通信速率等 。 4．组合对象（04H） 组合多个应用对象的属性 。
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6.3 DeviceNet设备描述 5．连接对象（05H） 显示报文连接和I/O报文连接。 6．参数对象（06H） 设备的配置参数 。
7．应用对象 描述特定行为和功能的一组对象。
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6.3 DeviceNet设备描述 三、 DeviceNet设备组态的数据源
打印的数据表格、电子数据文档（EDS）、参数对象和参数对象存根； 电子数据文档（EDS）是比较常用的组态数据源，对设备的组态可以用支持EDS的组态工具实现。
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6.4 DeviceNet连接 客户机 服务器 重复MAC ID检测 离线 不通过 通过 在线 建立显示信息连接 未连接显示请求/响应报文
显示报文进行各种配置 建立I/O连接 通过I/O连接进行I/O数据交换
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6.4 DeviceNet连接 一、重复MAC ID检测 1. 重复MAC ID检测过程 （1）通过检测
（2）未通过检测 接收到重复MAC ID检测响应报文。 （3）在线后应答 发送重复MAC ID检测响应报文。
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6.4 DeviceNet连接 2. 重复MAC ID检测报文
DeviceNet协议预留了组2报文ID7作为重复MAC ID检测的连接ID。
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6.4 DeviceNet连接 二、建立连接 1. 显示信息连接
显示信息连接是点对点连接，组3报文ID6和5作为未连接显示请求和响应报文的连接ID。 （1）建立显示信息连接请求报文
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6.4 DeviceNet连接 建立显示信息连接响应报文
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6.4 DeviceNet连接 建立显示信息连接的过程
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6.4 DeviceNet连接 在建立的显示信息连上传送数据
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6.4 DeviceNet连接 （2）关闭显示信息连接请求报文和响应报文
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6.4 DeviceNet连接 出错响应报文
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6.4 DeviceNet连接 关闭显示信息连接的过程
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6.4 DeviceNet连接 2. I/O连接 I/O连接可以是点对点的连接，也可以是多点的连接。
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6.4 DeviceNet连接 3. 离线连接 基本步骤： 客户机可以采用离线连接来恢复处于通信故障状态的节点。 客户机请求离线节点控制权；
取得离线节点控制权后发送离线故障请求报文； 离线故障节点发送离线故障响应报文。 注意：拥有离线节点控制权的客户机收到离线节点控制权请求报文要及时响应。
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6.4 DeviceNet连接 三、DeviceNet预定义主从连接组 在实际应用中，大多数应用对象比较简单，可以主从连接方式。
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6.4 DeviceNet连接 DeviceNet预定义主从连接报文组标识符分配
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6.4 DeviceNet连接 四、预定义主从连接的工作过程 1. 主从关系的确定 （1）客户机发送建立显示信息连接请求报文；
（2）服务器（仅限组2设备）未响应； （3）客户机通过组2未连接显示请求报文向仅限组2设备分配预定义主从连接组； （4）服务器（仅限组2设备）发送响应成功报文。
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6.4 DeviceNet连接 2. 预定义主从连接的使用过程 在预定义主从连接中，从站建立的连接实例是预先定义好的。 显示信息连接
轮询连接 位选通连接 状态变化/循环连接 多点轮询连接
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6.4 DeviceNet连接 建立主从连接请求报文格式
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6.4 DeviceNet连接 分配主从连接响应报文格式
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6.4 DeviceNet连接 预定义主从连接的使用过程： 建立显示信息连接实例； 建立I/O连接实例；
建立的I/O连接是未激活的，必须通过显示信息连接设置I/O连接的Expected-Packet-Rate属性值来激活； 关闭某个连接。
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6.5 预定义主从连接实例 一、显示信息连接 1. 显示信息连接的建立 请求：组2报文ID6 ，分配选择字节第一位为1；
6.5 预定义主从连接实例 一、显示信息连接 1. 显示信息连接的建立 请求：组2报文ID6 ，分配选择字节第一位为1； 响应：组2报文ID3 ，信息体格式说明。
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6.5 预定义主从连接实例 2. 通过显示信息连接传送显示报文 请求：组2报文ID4 ，写EPR； 响应：组2报文ID3 ，写入数据。
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6.5 预定义主从连接实例 二、轮询连接 轮询连接的实例ID为2，点对点通信，数据大小无限制。 1. 轮询连接的建立
6.5 预定义主从连接实例 二、轮询连接 轮询连接的实例ID为2，点对点通信，数据大小无限制。 1. 轮询连接的建立 请求：组2报文ID6 ，分配选择字节第二位为1； 响应：组2报文ID3 ，信息体格式说明。
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6.5 预定义主从连接实例 2. 通过轮询连接传送I/O数据 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0 #10 …
6.5 预定义主从连接实例 2. 通过轮询连接传送I/O数据 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0 #10 … 主站#1对从站#9的轮询命令报文： 连接ID=44DH（ ） 从站#9对主站#1的轮询响应报文： 连接ID=3C9H（ ） 主站#1对从站#11的轮询命令报文： 连接ID=45DH（ ） 从站#11对主站#1的轮询响应报文： 连接ID=3CBH（ ） 主站#1对从站#12的轮询命令报文： 连接ID=465H（ ） 从站#12对主站#1的轮询响应报文： 连接ID=3CCH（ ） 主站#1对从站#62的轮询命令报文： 连接ID=5F5H（ ） 从站#62对主站#1的轮询响应报文： 连接ID=3FEH（ ）
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6.5 预定义主从连接实例
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6.5 预定义主从连接实例 三、位选通连接 位选通连接的实例ID为3，多点发送功能 ，最多8个字节的I/O数据。 1. 位选通连接的建立
6.5 预定义主从连接实例 三、位选通连接 位选通连接的实例ID为3，多点发送功能 ，最多8个字节的I/O数据。 1. 位选通连接的建立 请求：组2报文ID6 ，分配选择字节第三位为1； 响应：组2报文ID3 ，信息体格式说明。
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6.5 预定义主从连接实例 2. 通过位选通连接传送I/O数据 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0 #10 …
6.5 预定义主从连接实例 2. 通过位选通连接传送I/O数据 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0 #10 … 主站#1位选通命令报文： 连接ID=408H（ ） 从站#9位选通响应报文： 连接ID=389H（ ） 从站#11位选通响应报文： 连接ID=38BH（ ） 从站#12位选通响应报文： 连接ID=38CH（ ） 从站#62位选通响应报文： 连接ID=3BEH（ ）
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6.5 预定义主从连接实例
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6.5 预定义主从连接实例 四、状态变化连接/循环连接 1.状态变化连接/循环连接特点 点对点连接； 主站和从站都可主动进行报文发送；
6.5 预定义主从连接实例 四、状态变化连接/循环连接 1.状态变化连接/循环连接特点 点对点连接； 主站和从站都可主动进行报文发送； 可以是有应答的，也可以是无应答的； 从站实例ID为4，主站实例ID为2； 状态变化连接和循环连接只能配置一个； 状态变化连接适用于离散量设备，循环连接接适用于模拟量设备。
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6.5 预定义主从连接实例 2.通过状态变化连接传送I/O数据（主站主动） 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0
6.5 预定义主从连接实例 2.通过状态变化连接传送I/O数据（主站主动） 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0 #10 … 主站#1对从站#9的状态改变命令报文： 连接ID=44DH（ ） 从站#9对主站#1的状态改变应答报文： 连接ID=3C9H（ ） 主站#1对从站#62的状态改变命令报文： 连接ID=5F5H（ ）
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6.5 预定义主从连接实例 2.通过状态变化连接传送I/O数据（从站主动） 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0
6.5 预定义主从连接实例 2.通过状态变化连接传送I/O数据（从站主动） 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0 #10 … 从站#9对主站#1的状态改变通知报文： 连接ID=349H（ ） 主站#1对从站#9的状态改变应答报文： 连接ID=44AH（ ） 从站#62对主站#1的状态改变通知报文： 连接ID=37EH（ ）
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6.5 预定义主从连接实例
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6.5 预定义主从连接实例 五、多点轮询连接 1. 多点轮询连接特点 多点轮询连接实例ID为5； 多点发送功能 ；
6.5 预定义主从连接实例 五、多点轮询连接 1. 多点轮询连接特点 多点轮询连接实例ID为5； 多点发送功能 ； 任何数量的从站都可属于主站的多点通信组； 每个主站可以对多个从站进行分组； 数据大小无限制； 多点通信MAC ID可采用主站的MAC ID，或者采用多点通信组中某一从站的MAC ID。
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6.5 预定义主从连接实例 2. 通过多点轮询连接传送I/O数据 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0 #10 …
6.5 预定义主从连接实例 2. 通过多点轮询连接传送I/O数据 主站#1 从站 #9 #11 #12 #62 #63 #0 #10 … 多点MAC ID为9和62 主站#1对从站#9和#11的多点轮询命令报文： 连接ID=449H（ ） 从站#9对主站#1的多点轮询响应报文： 连接ID=309H（ ） 从站#11对主站#1的多点轮询响应报文： 连接ID=30BH（ ） 主站#1对从站#12和#62的多点轮询命令报文： 连接ID=5F1H（ ） 从站#12对主站#1的多点轮询响应报文： 连接ID=30CH（ ） 从站#62对主站#1的多点轮询响应报文： 连接ID=33EH（ ）
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6.5 预定义主从连接实例
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6.6 台达DeviceNet设备简介 一、台达DeviceNet主站模块 1. DNET扫描模块特点
（1）支持组2服务器和仅限组2服务器从站； （2）支持预定义主从连接组各种连接实例； （3）支持DeviceNet主站模式和从站模式； （4）支持EDS文件配置； （5）支持通过PLC梯形图发送显性报文； （6）自动与PLC主机进行数据交换。
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6.6 台达DeviceNet设备简介 2. DNET扫描模块外观及功能介绍
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6.6 台达DeviceNet设备简介 3. DNET扫描模块与SV主机的数据对应关系
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6.6 台达DeviceNet设备简介 二、台达DeviceNet远程IO适配模块 1. RTU-DNET模块特点
（2）网络配置软件自动扫描并识别扩展模块； （3）最多可扩展数字输入/输出点数各128 点； （4）支持Modbus通讯协议，最多可连接8 台Modbus设备。
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6.6 台达DeviceNet设备简介 2. RTU-DNET模块外观及功能介绍
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6.6 台达DeviceNet设备简介 3. RTU-DNET模块典型应用
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6.6 台达DeviceNet设备简介 三、DeviceNet通讯转换模块 1. IFD9502 模块特点 （1）支持仅限组2服务器；
（2）在预定义的主从连接组中支持显性连接、轮询连接； （3）在 DeviceNet 网络配置工具中支持 EDS 文件配置。 （4）实现 DeviceNet和Modbus协议转换。
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6.6 台达DeviceNet设备简介 2. IFD9502模块外观及功能介绍
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6.6 台达DeviceNet设备简介 3. IFD9502模块典型应用
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6.7 台达DeviceNet系统组态 功能要求：组建DeviceNet 网络，完成由一个远程的数字量I/O 模块，来控制一台VFD-B 变频器的启动和停止功能。 1. 系统分析 本次设计的DeviceNet 网络采用主从结构； DeviceNet主站采用DNET扫描模块与SV系列PLC构成； I/O 模块通过RTU-DNET接入DeviceNet 网络； 变频器通过DeviceNet通讯转换模块接入DeviceNet 网络。
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6.7 台达DeviceNet系统组态
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6.7 台达DeviceNet系统组态 2. 使用DeviceNet Builder配置网络
正确配置DeviceNet Builder软件通信参数，进行在线连接自动扫描DeviceNet 站点。
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6.7 台达DeviceNet系统组态 （1）DeviceNet 从站的配置
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6.7 台达DeviceNet系统组态 （2）DNET主站模块的配置
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6.7 台达DeviceNet系统组态 3. DeviceNet网络控制 控制要求：
当X0=ON 时，VFD-B 变频器运行，此时Y0 指示灯亮； 当X1=ON 时，VFD-B 变频器停止，此时Y0 指示灯灭。
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6.7 台达DeviceNet系统组态 （1）DeviceNet 从站与PLC 元件的对应关系
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6.7 台达DeviceNet系统组态 （2）PLC梯形图程序
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 1 DeviceNet节点设计要点 节点功能分析 硬件设计 软件设计 编写设备描述 定义设备配置
一致性测试
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 2 硬件设计 连接器的选择 总线供电设计 误接线保护设计 通信速率的设置 CAN总线的选择
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 连接器选择
在一些无法使用开放式连接器的场所或工作环境比较恶劣的现场，可采用密封式连接器。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 总线供电设计 出了提供通信通道外，DeviceNet总线上还提供电源。
因此，电源线和信号线在同一电缆中，设备可从总线上直接获取电源，而不需要另外的电源。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 误接线保护设计 DeviceNet总线上的节点能承受连接器上5根线各种组合的接线错误。
此时，需要提供外部保护回路。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 通信速率的设置
在DeviceNet规范中只有125kbit/s，250kbit/s，500kbit/s，3种速率。由于严格的传输距离限制，它不支持CAN总线的1Mbit/s的传输速率。 一般在DeviceNet设备中通过设置拨码开关来选择设备的通讯速率。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 CAN控制器的选择 CAN控制器的类型： 选择时应确定完全符合DeviceNet协议规定的特性：
独立CAN控制器 集成CAN控制器串行连接I/O CAN控制器 选择时应确定完全符合DeviceNet协议规定的特性： 支持11位的标准帧结构 支持125kbit/s、250kbit/s、500kbit/s波特率 允许访问所有11位的CAN标识符区，节点能够发送任何合法的标识符区数据。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 选择CAN控制器还应该考虑的因素： 接收和处理报文的数量和速度;
多个报文对象可连续处理输入报文提高相应的速度; 支持DeviceNet的I/O分段协议可使开发者节约代码空间，提高响应的速度。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 CAN 收发器的选择
CAN收发器在DeviceNet总线上接收差分信号传送给CAN控制器，并将CAN控制器传来的信号差分驱动后发送到总线上。 DeviceNet上最多挂接64个物理设备，因此对收发器的要求超过了ISO11898。 常用CAN收发器：Philips的82C250/251、TI的SN65LBC031等。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 3 软件设计 主要目的：实现应用层协议要求。 软件设计流程： 1）.重复MAC ID检测流程
节点上电后进行必要的自检和初始化，然后开始发送重复MAC ID检测请求报文(时间间隔为1S)后，未接收到其它节点的重复MAC ID检测响应报文，则该节点转入DeviceNet离线故障状态。 如果DeviceNet上其它节点收到重复MAC ID检测请求报文，处理流程为： (1) 确定接收的重复MAC ID 检测报文内目的MAC ID与该节点的MAC ID是否一致；如果不一致，则忽略该报文；如果一致，则采用步骤(2)所述方法： (2)该节点如果处于在线状态，发送重复MAC ID检测响应报文，否则，该节点转入或保持离线故障状态。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 2）. 未连接显式报文通信流程
如果当前节点处于在线状态，客户机与服务器将通过UCMM端口或者仅限组2的未连接端口建立显式报文连接。此时客户机应发送未连接显式请求报文，等待服务器响应。 如果DeviceNet上节点接收到未连接显式请求报文，处理流程如下： (1) 确定接收到的未连接显式请求报文的类型。如果接收到打开连接请求，新建一个有效的显式报文连接实例，并发送未连接显式响应报文；如果连接到的并非打开连接请求，转入步骤(2); (2) 确定是否为关闭连接请求。如果不是，该节点范围不支持该服务的出错响应；如果是，则转入步骤(3)。 (3) 删除显式报文连接实例并释放相关资源，并发送成功响应报文。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 3）.显式报文通信流程
如果开发具有UCMM功能从节点，则显式报文通信不仅使用组2从节点，还可使用组1、组3报文格式。 如果开发仅限组2从节点，则显式报文通信仅用组2的显式报文格式，即主站显式请求报文用组2的报文ID=4的格式，从站显式响应报文用组2的报文ID=3的格式。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 如果节点接收到显式报文，处理流程如下：
(1) 确定显示报文已连接。如未连接，则忽略该报文；如已连接，进入步骤(2). (2) 确定显式报文请求的实例是否建立。如果已经建立，进入步骤(3);如未连接，转入步骤(4); (3) 确定已建立的实例是否支持该服务。如果支持，则执行并发送响应报文；否则返回出错响应报文； (4) 确定是否建立I/O连接实例。如果支持，则建立I/O实例并发送响应报文；否则转入步骤(6); (5) 确定该节点是否支持该I/O实例。如果支持I/O实例，建立I/O实例并发送响应报文；如果不支持，返回出错响应报文； (6)确定该节点是否支持多个显式实例。如果支持建立多个显式实例，建立显式实例并返回相应报文；如果不支持，返回出错响应报文。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 4）、I/O报文通信
通过显式报文连接或UCMM建立并启动I/O连接实例，实现I/O数据通信，其处理流程如下： (1) 节点接收到I/O报文后，确定I/O是否已经激活。如果未激活，则忽略该信息；否则进入步骤(2); (2) 从组合对象中取得I/O数据或直接取得I/O数据进行消费，并返回I/O数据或响应报文。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 4 编写设备描述 设备描述是一台设备的基于对象模型的正式定义，包括：
(1) 设备对象模型：使用对象库中的对象或自定义对象，定义了设备性位的详细描述； (2) I/O数据：数据交换的内容和格式，以及在设备内部的映像所表示的含义； (3) 设备配置：配置方法，配置数据的功能以及电子数据文档(EDS，Electrical Data Sheet)信息。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 1）.设备描述的详细内容 一、定义设备的对象模型的内容
标识设备中存在的所有对象类(必需的或可选的)； 表明各对象类中存在的实例数。如果设备支持实例的动态创建和删除，对象模型描述了对象类中可能存在的最大实例数； 说明哪些对象影响设备的行为，并说明对象如何影响行为； 定义每个对象的接口，即对象和对象类如何链接。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 二、设备I/O数据格式 设备描述中，设备I/O数据的格式遵循以下规则：
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 三、设备配置
除对象模型和I/O数据格式外，设备描述还包括设备可配置参数的规范和访问这些参数的公共接口。 可配置参数包括参数对象实例的全部属性值，或EDS文件的参数部分中的所有值，如阐述名称、属性路径、数据类型、参数单位和最大/最小缺省值。 除了定义相同的配置参数外，访问这些参数的公共接口必须一致。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 5设备配置 DeviceNet规范中允许通过外部开关和远程配置设备，并允许将配置参数嵌在设备内。
利用这些特性，用户可以根据应用要求选择和修改设备的配置方式。 通过DeviceNet接口可以设定设备配置，并使用配置工具改变设定值。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 5.1 设备配置选项 存储和访问设备配置数据方法有： 打印的数据文档、 电子数据文档(EDS)、
参数对象、 参数对象存根 以及EDS和参数对象的结合。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 5.2 EDS电子数据文档 定义EDS文件时需要遵循的原则：
区(Section): EDS文件必须分为可选的和必需的两部分； 区分隔符(Section Delimiters)：必须用方括号中的区关键字作为合作的区分隔符来分隔EDS的各区。 区顺序(Section Order)：必须将每个所需的区按照要求的顺序放置，允许完全省略或用空数据占位符填充可选部分。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 入口(Entry)：EDS的每个区包括一个或多个入口，通过入口关键字选择，后面有一个符号。入口关键字的含义取决于该部分的上下文。用分号表示入口结束，入口可以跨越多行。 入口域(Entry Field): 每个入口包括一个或多个域。用逗号分隔各域，其含义取决于区中上下文。 供货商特定的关键字(Vendor-specific Keyword)：区和入口关键字可由供货商特定。供货商ID应以十进制显示，且不应包括引导0。各供应商提供了特定关键字的文字说明。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 5.3 编写EDS文件
以EDS文件的形式提供设备配置参数，其内容包括制造商和产品名称、硬件和软件的版本、波特率、总线插头、设备的各项参数等。(教材P207) (1) 文件说明部分包含了EDS文件的管理信息。 (2) 设备说明部分包含了设备制造商信息，设备标识对象中的某些相同值。 (3) I/O特性部分包含了设备I/O特性的相关情况；
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 (4) 参数类部分标识了EDS文件中配置参数的分类级属性和阐述对象类属性的子集；
(5) 参数部分标识设备的全部配置参数； (6) 参数组部分标识设备的全部配置参数组 (7) 组合部分说明了数据块的结构，此块通常为组合对象的数据属性。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 6 一致性测试 一致性测试包括通信协议、物理层和互操作性的测试。
(1) 物理层测试属于电气特性方面的测试，检查在收发保温过程中是否出现了通信上的异常，如延迟、反向、衰减、供电等。 进行物理层测试时，被检测设备与测试工具间是一对一的连接，测试项目包括：连接器的尺寸和电气特性；电源特性，如电压和电流、波纹；信号特性，如CANH、CANL、差分电压、误接线保护等。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 (2) 通信协议一致性测试是测试DeviceNet节点软件，通过一致性测试软件验证被检测设备中的软件是否符合规范、是否能够作出正确的响应。 在进行通信协议一致性测试时，被检测设备与测试工具之间是一对一的连接，通过软件发出请求并检查响应报文。 如果无论请求正确与否，被检测设备安装的软件都做出了正确的响应，则该设备通过了通信协议一致性测试。
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6.8 DeviceNet节点设计及组网 (3) 互操作性测试是为了检验产品设备描述的正确性以及设备间的互换性，用于和同总线上其他设备之间互换的测试。 测试项目包括上电顺序、I/O连接、电源开关、通信连接器的拆装、负载实验等。由于DeviceNet的最大节点数为64个，测试时要求主站、工具和负载从站以及实验对象从站标准产品的总数达到64个。
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思考题 1.有哪些现场总线标准包含了DeviceNet这一现场总线类型？ 2. DeviceNet与CAN的差异有哪些？
注意： 作业网上提交，用自己的语言描述， 最新PPT下载网址：
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