现场总线控制系统（FCS）系列：Rockwell Automation DeviceNet (煤炭工业应用)all.docx

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现场总线控制系统（FCS）系列：RockwellAutomationDeviceNet(煤炭工业应用)

1.DeviceNet概述

DeviceNet是一种现场总线协议，由RockwellAutomation提供，广泛应用于工业自动化领域。它是一种基于CAN（ControllerAreaNetwork）技术的通信网络，主要用于连接各类传感器、执行器和控制器。DeviceNet的主要优势在于其简单、可靠且成本低廉，能够实现设备之间的高效通信和数据交换。

在煤炭工业中，DeviceNet被广泛应用于各种设备的连接，如输送机、传感器、变频器和开关等。这些设备通过DeviceNet网络连接到中央控制室，实现集中监控和管理。DeviceNet网络支持多种拓扑结构，包括总线型、线型和星型，可以根据具体的应用场景选择合适的网络布局。

2.DeviceNet网络架构

DeviceNet网络架构主要包括以下几个部分：

主站（Master）：主站通常是一个PLC（可编程逻辑控制器），负责网络的管理和数据的采集与处理。主站通过轮询的方式与从站进行通信，确保网络的高效运行。

从站（Slave）：从站是连接到DeviceNet网络的各类设备，如传感器、执行器等。从站响应主站的轮询，提供所需的数据或执行特定的操作。

网络连接器（NetworkConnectors）：用于连接主站和从站的物理设备，包括终端电阻、连接器和电缆等。

通信波特率：DeviceNet支持多种通信波特率，常用的有125kbps、250kbps和500kbps。选择合适的波特率可以提高网络的通信效率。

3.DeviceNet通信协议

DeviceNet通信协议基于CAN协议，但进行了扩展以适应工业自动化的需求。DeviceNet的通信协议主要包括以下几个方面：

数据帧结构：DeviceNet数据帧包括ID、数据长度、数据字段和校验字段。ID用于标识数据帧的优先级和源地址，数据长度表示数据字段的长度，数据字段用于传输实际的数据，校验字段用于确保数据的完整性。

轮询机制：主站通过轮询从站来获取数据或发送指令。每个从站都有一个预定义的轮询周期，主站在每个周期内依次与从站通信。

连接类型：DeviceNet支持显式连接和隐式连接两种类型。显式连接用于传输配置数据和诊断信息，隐式连接用于传输实时数据。

4.DeviceNet在煤炭工业中的应用

在煤炭工业中，DeviceNet网络被广泛应用于以下场景：

输送机控制系统：通过DeviceNet连接输送机的各个传感器和执行器，实现对输送机的实时监控和控制。

通风系统：连接通风设备的传感器和控制器，实现对矿井通风系统的自动化管理。

安全监测系统：连接各类安全监测设备，如烟雾传感器、温度传感器等，确保矿井的安全运行。

变频器控制：连接变频器和电机，实现对电机的精确控制和能耗管理。

5.DeviceNet设备配置

DeviceNet设备的配置通常包括以下几个步骤：

设备识别：通过扫描网络，识别连接到DeviceNet网络的设备。

参数设置：设置设备的通信参数，如波特率、节点地址等。

数据映射：将设备的数据映射到主站的I/O点，实现数据的传输和处理。

下面是一个设备配置的示例：

#导入必要的库

importpycomm3

#连接到PLC

withpycomm3.LogixDriver(192.168.1.10)asplc:

#扫描DeviceNet网络中的设备

devices=plc.device_net_scan()

#打印扫描到的设备信息

fordeviceindevices:

print(f设备地址:{device[node_address]},设备名称:{device[device_name]})

#配置从站设备

node_address=5#假设要配置的设备节点地址为5

device_name=ConveyorSensor#设备名称

baud_rate=250#通信波特率为250kbps

#设置设备参数

plc.set_device_param(node_address,device_name,device_name)

plc.set_device_param(node_address,baud_rate,baud_rate)

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