现场总线控制系统（FCS）系列：Rockwell Automation DeviceNet for Gas Processing_（10）.气体处理过程自动化中的DeviceNet最佳实践.docx

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气体处理过程自动化中的DeviceNet最佳实践

1.DeviceNet概述

1.1DeviceNet简介

DeviceNet是一种现场总线协议，由RockwellAutomation开发并推广。它主要用于连接工业自动化设备，如传感器、执行器和其他控制设备，实现设备之间的数据通信。DeviceNet具有以下特点：

简单性：DeviceNet使用标准的CAN（ControllerAreaNetwork）物理层和数据链路层，简化了系统设计和安装。

成本效益：通过使用标准的电缆和连接器，减少了布线成本和维护成本。

实时性：支持确定性的实时通信，适用于对时间要求较高的控制应用。

灵活性：支持多种设备类型和通信模式，适应不同的应用需求。

1.2DeviceNet在气体处理中的应用

在气体处理过程中，DeviceNet可以用于连接各种现场设备，如压力传感器、温度传感器、流量计、阀门控制器等。通过DeviceNet，这些设备可以与主控制器（如PLC）进行高效、可靠的通信，实现对气体处理过程的精确控制和监测。

2.DeviceNet网络设计

2.1网络拓扑

DeviceNet支持多种网络拓扑结构，包括总线型、星型和混合型。在气体处理过程中，总线型拓扑是最常用的一种，因为它简单且成本低。总线型拓扑中，所有设备通过一条主干电缆连接，每个设备通过T型连接器接入网络。

2.2设备地址分配

在DeviceNet网络中，每个设备必须有一个唯一的地址。地址分配可以通过配置工具或手动设置。地址范围从0到63，0地址通常保留给网络主控设备（如PLC）。

#例：使用Python和pycan库进行DeviceNet地址配置

importcan

#配置CAN总线

bus=can.Bus(interface=socketcan,channel=can0,bitrate=125000)

#发送地址配置消息

defconfigure_device_address(address,new_address):

配置DeviceNet设备地址

:paramaddress:当前设备地址

:paramnew_address:新设备地址

#构建CAN消息

msg=can.Message(arbitration_id=0x700+address,data=[0x53,0x01,0x00,0x00,new_address,0x00,0x00,0x00],is_extended_id=False)

#发送消息

bus.send(msg)

#示例：将地址为1的设备配置为地址5

configure_device_address(1,5)

2.3通信速率

DeviceNet支持多种通信速率，包括125kbps、250kbps和500kbps。选择合适的通信速率可以提高网络的性能和可靠性。在气体处理过程中，通常选择250kbps的通信速率。

2.4网络长度和节点数

DeviceNet的网络长度和节点数受通信速率的影响。例如，在125kbps的通信速率下，网络最大长度为500米，最多支持64个节点。在500kbps的通信速率下，网络最大长度为100米，最多支持64个节点。

3.DeviceNet设备配置

3.1设备配置工具

RockwellAutomation提供了一系列的设备配置工具，如RSNetWorx和EdDs（ExtendedDeviceDescriptors）。这些工具可以帮助用户轻松配置和管理DeviceNet网络中的设备。

3.2设备参数设置

每个DeviceNet设备都有其特定的参数，这些参数可以通过配置工具进行设置。常见的参数包括设备地址、通信速率、输入输出配置等。

#例：使用Python和pycan库设置DeviceNet设备参数

importcan

#配置CAN总线

bus=can.Bus(interface=socketcan,channel=can0,bitrate=125000)

#设置设备参数

defset_device_parameter(address,parameter_id,value):

设置DeviceNet设备参数

:paramaddress:设备地址

:paramparameter_id:参数ID

:paramvalue:参数值

#构建CAN消息

ms