现场总线控制系统（FCS）系列：Rockwell Automation DeviceNet for Textile_（4）.设备网络拓扑结构设计.docx

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设备网络拓扑结构设计

1.引言

在纺织工业中，设备网络拓扑结构的设计是实现高效、可靠和灵活的现场总线控制系统（FCS）的关键步骤。DeviceNet是RockwellAutomation提供的一种开放性现场总线协议，广泛应用于各种工业自动化设备中。本节将详细介绍如何在纺织工业中设计DeviceNet网络拓扑结构，包括网络规划、节点配置、电缆选择和连接方式等。

2.网络规划

网络规划是设计DeviceNet网络拓扑结构的第一步，需要考虑以下几方面：

2.1网络规模

节点数量：DeviceNet网络最多支持64个节点。在纺织工业中，根据生产线的设备数量和分布情况，合理确定网络规模。

传输距离：DeviceNet的最大传输距离为500米（125kbps）。如果超过这个距离，需要使用中继器或其他扩展设备。

2.2数据传输速率

125kbps：适用于较长的传输距离，适合大型纺织生产线。

250kbps：适用于中等距离，适合中型纺织生产线。

500kbps：适用于较短的传输距离，适合小型纺织生产线。

2.3网络结构

线性结构：最常见，适合简单、线性的设备布局。

分支结构：适用于设备分布较广的情况，可以减少电缆长度和成本。

环形结构：提供冗余路径，增加网络的可靠性，但实现成本较高。

3.节点配置

节点配置是指将各个设备连接到DeviceNet网络中，并配置其通信参数。以下是一些关键步骤：

3.1设备选型

智能设备：如I/O模块、变频器、传感器等。

普通设备：如电机、继电器等，需要通过智能设备连接到网络。

3.2地址分配

节点地址：每个设备都需要一个唯一的节点地址，范围从0到63。

地址冲突：确保没有两个设备使用相同的节点地址，可以通过手动设置或使用配置工具进行校验。

3.3连接方式

连接器：使用标准的DeviceNet连接器，确保连接的可靠性和稳定性。

电缆类型：选择合适的电缆类型，如屏蔽双绞线，以减少电磁干扰。

4.电缆选择和连接

电缆选择和连接直接影响网络的性能和可靠性。以下是一些关键点：

4.1电缆类型

屏蔽双绞线：推荐使用，具有良好的抗干扰能力。

非屏蔽双绞线：适用于干扰较小的环境，成本较低。

4.2电缆长度

最大长度：125kbps时为500米，250kbps时为250米，500kbps时为100米。

中继器：使用中继器可以延长传输距离，每个中继器可以增加500米的传输距离。

4.3连接方式

终端电阻：在网络的两端各加一个120欧姆的终端电阻，以减少信号反射。

分支长度：分支电缆长度应不超过6米，以确保信号质量。

5.网络配置工具

使用网络配置工具可以简化DeviceNet网络的配置过程。以下是一些常用的工具：

5.1RSNetWorx

功能：RSNetWorx是RockwellAutomation提供的网络配置工具，支持DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP等协议。

步骤：

打开RSNetWorx：启动软件，选择DeviceNet项目。

添加设备：在设备列表中添加需要连接的设备。

配置参数：设置节点地址、传输速率等参数。

生成配置：生成网络配置文件，并下载到控制设备中。

5.2示例代码

以下是一个使用Python和pycomm3库进行DeviceNet设备配置的示例代码：

#导入pycomm3库

frompycomm3importLogixDriver,Tag

#定义设备地址和参数

device_address=192.168.1.10

node_id=10

baud_rate=125000

#连接到PLC

withLogixDriver(device_address)asplc:

#配置DeviceNet参数

plc.write_tag(Tag(DeviceNet.NodeConfig.NodeID,node_id))

plc.write_tag(Tag(DeviceNet.NodeConfig.BaudRate,baud_rate))

#读取配置参数，确保配置成功

node_id_config=plc.read_tag(DeviceNet.NodeConfig.NodeID)

baud_rate_config=plc.read_tag(DeviceNet.NodeConfig.BaudRate)

#打印配置结果

print(fNode