现场总线控制系统（FCS）系列：Rockwell Automation DeviceNet_（5）.DeviceNet与PLC集成技术.docx

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DeviceNet与PLC集成技术

1.DeviceNet概述

DeviceNet是一种现场总线标准，用于连接工业设备和控制系统。它基于CAN（ControllerAreaNetwork）协议，提供了一种低成本、高可靠性的通信解决方案。DeviceNet能够连接各种传感器、执行器和其他设备，使得这些设备可以通过一条共同的电缆进行通信，极大地简化了系统的布线和维护。

在混凝土生产工业控制系统中，DeviceNet常用于连接各种传感器（如温度传感器、压力传感器）、执行器（如电机、阀门）和其他设备（如称重传感器、混合机）。通过DeviceNet，这些设备可以与PLC（可编程逻辑控制器）进行高效的数据交换，实现对生产过程的精确控制。

2.DeviceNet网络结构

2.1网络拓扑

DeviceNet支持三种网络拓扑结构：总线型、星型和混合型。在实际应用中，总线型拓扑最为常见，因为它成本低且易于安装。

总线型拓扑：所有设备通过一条主线连接，每个设备都有一个唯一的地址。这种拓扑结构适用于设备数量较多且分布较广的场合。

星型拓扑：所有设备通过一个中心节点连接，适用于设备数量较少且集中分布的场合。

混合型拓扑：结合了总线型和星型拓扑的优点，适用于更为复杂的系统。

2.2设备地址和节点

DeviceNet网络中的每个设备都有一个唯一的地址，地址范围从0到63。地址的分配通常在系统初始化时完成，可以通过PLC或网络管理工具进行配置。

设备地址：每个设备在DeviceNet网络中的唯一标识，用于数据的发送和接收。

节点：DeviceNet网络中的一个逻辑单元，可以是一个设备或一个设备的一部分。

2.3数据通信

DeviceNet使用主从通信模式，PLC通常作为主站，负责发起和管理通信。从站设备（如传感器和执行器）则响应主站的请求，发送或接收数据。

主站：发起通信请求，管理网络数据流。

从站：响应主站请求，发送或接收数据。

数据帧：DeviceNet的数据传输单位，包括数据帧和控制帧。

3.DeviceNet与PLC的集成方法

3.1硬件连接

要将DeviceNet设备与PLC集成，首先需要进行硬件连接。通常，PLC会配备一个DeviceNet通信模块，该模块通过DB9连接器与DeviceNet网络连接。

PLC通信模块：选择合适的DeviceNet通信模块，如1794-IB16和1794-OB16。

电缆和连接器：使用标准的DeviceNet电缆和DB9连接器进行连接。

终端电阻：在DeviceNet网络的两端安装终端电阻，以防止信号反射。

3.2软件配置

3.2.1配置PLC通信模块

在PLC中配置DeviceNet通信模块的步骤如下：

安装模块：将DeviceNet通信模块安装到PLC的扩展槽中。

配置地址：在PLC的配置软件中设置通信模块的地址，确保与网络中的其他设备地址不冲突。

配置参数：设置通信模块的波特率、数据格式等参数，确保与从站设备一致。

//示例：使用RSLogix5000软件配置DeviceNet通信模块

1.打开RSLogix5000软件，选择项目并打开控制器配置。

2.在控制器配置中，添加DeviceNet通信模块。

3.双击通信模块，进入模块配置界面。

4.设置模块的DeviceNet地址。

5.配置波特率和其他通信参数。

3.2.2配置从站设备

从站设备的配置通常通过设备上的DIP开关或配置软件完成。以下是一个配置示例：

设置设备地址：使用DIP开关或配置软件设置从站设备的地址。

配置通信参数：设置从站设备的波特率、数据格式等参数，确保与PLC通信模块一致。

配置I/O映射：设置从站设备的输入输出映射，以便PLC能够正确读取和写入数据。

//示例：使用Allen-Bradley的DeviceNet配置工具设置从站设备

1.打开DeviceNet配置工具。

2.选择从站设备，进入设备配置界面。

3.设置设备的DeviceNet地址。

4.配置波特率和其他通信参数。

5.设置I/O映射，指定输入输出点。

3.3数据映射

DeviceNet通信模块与PLC之间的数据映射是通过I/O标签实现的。在RSLogix5000软件中，可以通过以下步骤配置数据映射：

创建I/O标签：在PLC程序中创建I/O标签，用于表示DeviceNet设备的输入输出点。

分配I/O标签：将I/O标签分配给DeviceNet通信模块的输入输出点。

验证映射：通过在线监控或测试程序验证数据映射的正确性。

//示例：在RSLogix5000中创建和分配I/O标签

1.在PLC程序中，选择TagsDataTypesAdd