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2024年3月25日发(作者：reacthooks是为了解决什么)
广州致远电子有限公司
工业通讯-CAN bus通信产品
第7章 CAN总线应用层协议——DeviceNet
1.1 DeviceNet网络的组建和配置
DeviceNet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，这就要求我们不仅要了解DeviceNet通信协议，
同时能够使用现有的DeviceNet设备组建一个适合的、特定应用的、稳定的DeviceNet网络。
1.1.1 DeviceNet主从站特点介绍
在一个DeviceNet网络中，主站是负责集中管理I/O数据的设备，并具备UCMM
（Unconnected Message Manager，未连接报文管理）功能。从站节点则是执行特定功能并将自
己的I/O数据传送给主站的设备，可以无UCMM功能，但必须支持预定义主从显式报文连接。
DeviceNet从站特性
DeviceNet从站在网络中拥有唯一的节点地址，并且能独立完成特定的功能，例如I/O设备、
传感器、数据采集、电机控制等等。对实时性要求高的数据通过I/O连接进行传输，因此DeviceNet
从站应当支持至少一种I/O连接，且每个DeviceNet从站都有一个特定功能的应用对象类，该
对象类描述了从站所具有的应用参数和功能。
DeviceNet主站特性
DeviceNet主站在网络所起的作用有别于DeviceNet从站， DeviceNet主站在网络中负责网
络管理、从站配置以及数据处理，其并不一定具有特定的功能，但也有自己的独有的对象类和
唯一的节点地址。市场上主要有二种形式的主站，一种是可编程控制器（PLC）中的一个单元，
它的内部集成了DeviceNet的主站功能。另一种是PC使用一个集成DeviceNet主站功能的PCI
或USB接口卡，通过PCI/USB总线与PC交换数据。
1.1.2 DeviceNet网络组建
由于DeviceNet是基于CAN总线的一种应用层协议，因此其网络组建与CAN总线一致，
采用主干-分支结构。从站和主站都挂接在该总线上，通常一个DeviceNet网络中只有一个主站
设备和若干个从站设备同时工作。在进行DeviceNet网络布线时，建议选用专用的DeviceNet
电缆，这样可以提高总线抗干扰能力。表7.1所示为通信波特率与总线支线、干线长度的关系。
表7.1 波特率与总线的干、支线长度关系
支线长度
最大值 累积值
156 m
6 m 78 m
39 m
位速率
125 kbps
250 kbps
500 kbps
干线长度
500 m
250 m
100 m
注意：网络中的各节点的支线长度不宜过长，支线总长度不应大于累积值，单个节点的支线也不应大于
6m。
典型的DeviceNet网络结构，如图7.1所示。为了增强网络通信的可靠性，CAN总线干线
的两个端点要加入120Ω、1%、1/4W的终端电阻，终端匹配电阻并联在CANH信号、CANL
信号之间。
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scanner
POWER
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TRTR
TR ：终端电阻
：设备（节点）
：干线
：支线
图7.1 DeviceNet典型网络结构
在该网络示意图中有一个DeviceNet主站（Scanner），它会根据扫描列表（ScanList）管理
已配置的从站。配置从站时，需要包含它的I/O连接类型、字节数目和从站的地址，同时在主
站的内存区为从站的I/O建立一个映射区（也称为I/O分配），这个过程可以通过导入从站的
EDS（Electronic Date Sheet）文件实现，也可以手动配置。下文我们详细介绍如何配置DeviceNet
网络。
1.1.3 DeviceNet网络配置及通信
每个DeviceNet从站设备在出厂的时候都设定有默认参数，其中重要的参数保存在EDS文
件中，例如设备的基本信息、实时数据传输的格式和支持的I/O连接类型、可配置的通信参数
等等。在一些应用简单的场合只需要采用默认配置即可进行正常通信，但对于一些应用比较复
杂的场合，则需要对从站进行相应的修改。
本文我们使用广州致远电子股份有限公司研发的主站产品PCI-5010-D和从站协议转换模
块XGate-DVN10组建一个典型的DeviceNet网络。
(1) 建立网络
参考上文，使用DeviceNet电缆连接主站和从站，采用主干-分支结构。
(2) 配置网络参数
DeviceNet网络管理软件安装完成
后，配置整个DeviceNet网络参数，界
面如图7.2所示。
配置参数界面用来设置网络中主站
卡（PCI-5010-D）的参数，有主站地址、
波特率、内部扫描延时、间隔扫描周期、
期待报文时间、发送重试次数等。在没
有特殊使用情况下，只需要修改主站地
址（建议为节点地址为0）和波特率即
可。
(3) 添加从站
通常情况有两种方式添加从站，一
种是通过EDS文件，一种是没有EDS
图7.2 配置参数图
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文件下，手动配置。下文介绍如何通过EDS文件添加从站。
a) 通过图7.2菜单栏中的【工具】->添加EDS；
b) 在弹出的界面中单击【添加从站】；
c) 在图7.3设置从站参数：节点地址、连接类型等等。
从站配置界面如图7.3，配置节点号时，应当与实际从站值一致，波特率设置也应当和实际
网络通信速率一致。
(4) 主站上线，连接从站并通信
配置从站结束后，单击【启动】，主站会自动上线并扫描连接从站，同时获取从站连接状
图7.3 从站配置参数界面
态，连接成功后如图7.4所示。数据对话框中为当前从站的生产消费数据。
图7.4 从站上线及数据通信图
至此为止，我们已经搭建了一个简单而又典型的DeviceNet网络，利用此网络了解DeviceNet
的总体架构与运行的机制，以便对DeviceNet总线有一个全面的认识，为将来搭建更加复杂的
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网络做铺垫。
在实际组建网络过程中，根据不同应用环境我们需要了解线缆的阻抗、容抗、信号延时等，
减少由于信号衰减或反射而导致总线工作异常。也需要了解网络电源的负载，要考虑到最坏的
情况，进而组建一个抗干扰能力强、稳定可靠的DeviceNet网络。
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