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DeviceNet 从站开发

DeviceNet 从站开发. 第 4 部分. 内 容 概 述 :. DeviceNet 规范 DeviceNet 通讯协议 DeviceNet 组2 从站的开发 EDS 文件 设备描述. DeviceNet 规 范. DeviceNet 规范介绍. 第一卷 :DeviceNet 通信模型和协议 DeviceNet Specification Volume I: DeviceNet Communication Model and Protocol 描述设备间建立和管理连接的方法 第二卷 : DeviceNet 设备描述和对象库

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DeviceNet 从站开发

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Presentation Transcript

  1. DeviceNet从站开发 第 4 部分 第4部分：DeviceNet从站开发

  2. 内 容 概 述: • DeviceNet规范 • DeviceNet通讯协议 • DeviceNet组2 从站的开发 • EDS文件 • 设备描述 第4部分：DeviceNet从站开发

  3. DeviceNet规 范 第4部分：DeviceNet从站开发

  4. DeviceNet 规范介绍 • 第一卷:DeviceNet 通信模型和协议 • DeviceNet Specification Volume I: DeviceNet Communication Model and Protocol • 描述设备间建立和管理连接的方法 • 第二卷:DeviceNet 设备描述和对象库 • DeviceNet Specification Volume II :DeviceNet Device Profiles and Object Library • 详述使用第一卷中介绍的通信服务的各个对象 第4部分：DeviceNet从站开发

  5. DeviceNet 通信协议&报文格式 第4部分：DeviceNet从站开发

  6. DeviceNet 的基础 • DeviceNet 是一个基于连接的协议 • 在建立起连接之前,两个节点间没有通讯 • 每个连接都有定时器 • DeviceNet利用对等的生产者/消费者通信模式 • 一个生产者， 多个消费者 • 没有高速也可完成同步化 • DeviceNet也可以配置成主/从连接 • 可满足低成本的从站设备 • 一个网络中可有多个主站 第4部分：DeviceNet从站开发

  7. ID ‘A’ Data Producer Consumer 给生产者-消费者的数据流分配一个唯一的连接ID Consumer 连接双方识别该连接ID,其它消费者忽略该连接ID 生产者/消费者结构 点-点单向报文传送 第4部分：DeviceNet从站开发

  8. ID ‘A’ Data Producer / Consumer Producer / Consumer ID ‘B’ Data Consumer Consumer 每个方向分配一个单独的连接ID . 连接双方识别该连接ID,其它消费者忽略该连接ID . 生产者/消费者结构 点-点双向报文传送 第4部分：DeviceNet从站开发

  9. ID ‘A’ Data Producer Consumer Consumer 给生产者-消费者的数据流分配一个唯一的连接ID 所有参与者识别该连接ID,其它消费者忽略该连接ID Consumer 生产者/消费者结构 多点单向报文传送 第4部分：DeviceNet从站开发

  10. ID ‘A’ Data Producer/ Consumer Producer/ Consumer ID ‘B’ Data Producer/ Consumer Consumer ID ‘C’ Data 给每个生产者的数据流分配一个单独的连接ID Consumer 所有参与者识别该连接ID,其它消费者忽略该连接ID 生产者/消费者结构 多点双向报文传送 第4部分：DeviceNet从站开发

  11. Client1 Client2 Server1 Server2 Server3 客户机/服务器模式 客户机发起同服务器的连接 一个客户机可以有多个服务器 一个服务器也可以有多个客户机 要看各节点的资源 第4部分：DeviceNet从站开发

  12. Client / Server Client / Server Server1 Server2 Server3 客户机/服务器模式 对等通信 客户机发起同另一个客户机的连接,这种情况,进行对等通信 第4部分：DeviceNet从站开发

  13. Client Client Server1 Server2 客户机/服务器模式 • 服务器-服务器 (分布式控制结构) 支持服务器间的直接数据传送.建立连接时需要一个客户机支持,但实时运行时客户机不参与. 第4部分：DeviceNet从站开发

  14. Master Master Slave1 Slave2 Slave3 Slave4 预定义主/从连接 网络中可以同时有多个主站 预定义主/从连接只允许每个从站有一个主站 从站是简单的设备,支持简单的连接方法 第4部分：DeviceNet从站开发

  15. Master / Slave Master Slave1 Slave2 Slave3 Slave4 预定义主/从连接 一个主站可作为另一个主站的从站 第4部分：DeviceNet从站开发

  16. 如何建立连接 • 客户机通过未连接端口提交连接请求 • 选择一闲置端口(CAN标识符） • 选择一种数据格式（16位,32位,有符号/无符号等） • 服务器检验其有效性 • 如果可以，返回成功信息，开始利用指定的端口和格式进行通信 • 如果不可以，拒绝客户机建立连接的请求 第4部分：DeviceNet从站开发

  17. 举例 我要和你讲话 抱歉，我不能 建立连接失败 断线 Client（客户） Server（服务器） 我要和你讲话 好的，我可以 成功建立连接 通话 通话 第4部分：DeviceNet从站开发

  18. 如何建立连接 • DeviceNet为未连接报文保留了几组CAN标识符 组2－报文6 :仅限组2未连接显式请求报文(分配预定义主/从连接) 组3－ 报文6:UCMM请求报文 组3 －报文5:UCMM响应报文 第4部分：DeviceNet从站开发

  19. 举例1 利用建立的连接通信 0 0001 000011 3 0 0010 000100 3 MAC ID 3 MAC ID 4 2 11 101 000100 1 11 110 000011 利用UCMM建立连接 第4部分：DeviceNet从站开发

  20. UCMM 请求（未连接报文请求） 打开显式报文连接请求格式： Frag: 分段说明。 [0] = 非分段报文； [1] =分段报文 XID: 传送 ID.。交替发送，避免报文重复. R/R: 请求/响应。 [0] = 请求；[1]=响应 组选择。0x00 =组 1; 0x01=组 2; 0x03 =组 3. 第4部分：DeviceNet从站开发

  21. 报文体格式 • 报文体格式决定类标识符和实例标识符的范围（尺寸） • 例如：实例 ID=8位，则属性标识符最大值为255 第4部分：DeviceNet从站开发

  22. UCMM 响应（未连接报文响应） 打开显式报文连接成功响应格式： ！注意：分配成功后，接下来的显式报文将使用从站返回的报文体格式传送，而不是主站请求的报文格式 第4部分：DeviceNet从站开发

  23. 打开显式信息连接请求举例 客户机MACID＝0，服务器MACID＝5 客户机服务器使用组1，信息ID＝A 服务器客户机使用组1，信息ID＝3 客户机向服务器发出打开显式信息连接的请求。 打开显式信息连接请求 11 11000 0000 数据=05 4B 00 0A 7 6 5 4 3 2 1 0 0 Frag [0] XID[0] MACID [5] 1 R/R [0] 服务代码[4B] 2 保留 请求的信息体格式[0] 3 组选择[0] 源信息ID [A] 第4部分：DeviceNet从站开发

  24. 打开显式信息连接响应举例 打开显式信息连接响应 11 101 000101 数据=00CB00030200 字节偏移 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 Frag[0] XID MAC ID R/R[1] 服务代码[4B] 保留（所有位＝0） 实际信息体格式 目的信息ID 源信息ID 信息头 信息体 连接实例ID 第4部分：DeviceNet从站开发

  25. 建立的显式信息连接示意图 组1信息ID＝A CID＝280 链路 生产者 链路 消费者 组1信息ID＝3 CID＝0C5 链路 消费者 链路 生产者 MAC ID＝0 MAC ID＝5 客户机 服务器 第4部分：DeviceNet从站开发

  26. 显式请求报文 显式请求格式和实例： 客户机向服务器发送 “获取单个属性”请求，请求读取： 服务器（MACID＝5）的 连接类（ Class ID＝05）的 实例02（Instance ID = 02）的 属性09-“期望信息包速率” （属性ID＝09）的属性值 0 1 第4部分：DeviceNet从站开发

  27. 显式响应报文 显式响应格式和实例： 服务器发送 “获取单个属性”响应 0 1 第4部分：DeviceNet从站开发

  28. DeviceNet仅限组2从站开发 第4部分：DeviceNet从站开发

  29. 几个重要概念 • 支持UCMM 的设备 - 支持UCMM的设备可以通过UCMM报文对等建立连接 • 不支持UCMM的设备 - 典型的低端设备 • 仅限组2服务器 - 不支持UCMM的设备 - 一定要支持预定义主/从连接组 • 组2服务器 -支持UCMM的设备 -作为预定义主/从连接组的从站设备 第4部分：DeviceNet从站开发

  30. UCMM与仅限组2服务器 • UCMM • 支持UCMM的设备可以使用UCMM建立连接 • 专项的请求和响应端口 • 可以很灵活的建立显式报文 • 与仅限组2服务器相比需要较强的CPU功能和较多的内存 • 设备应近可能支持UCMM • 仅限组2服务器 • 使用仅限组2未连接显式请求报文建立连接 • 该组无单独的连接响应端口。服务器利用显式报文响应端口进行响应 • 不支持其它通信功能 • 仅限组2从站一定要支持预定义主/从连接组 • 增加扫描卡的负担(扫描卡代理每个从站的显式报文) 第4部分：DeviceNet从站开发

  31. 预定义主/从连接组 • 最初是为了简化建立连接而设计的 • 不支持UCMM的设备必须支持预定义主/从连接组 • 几乎所有设备都支持预定义主/从连接组 • 无法充分体现DeviceNet的优势 • 所有的扫描卡都支持预定义主/从连接组 !注意:支持UCMM的设备成功响应了预定义主/从连接分配请求后,主站可以使用UCMM建立的显式连接,也可以使用预定义主/从连接分配的显式连接同设备通信,设备必须都能处理 第4部分：DeviceNet从站开发

  32. Master Master Slave1 Slave2 Slave3 Slave4 预定义主/从连接 网络中可以同时有多个主站 预定义主/从连接只允许每个从站有一个主站 从站是简单的设备,支持简单的连接方法 第4部分：DeviceNet从站开发

  33. Master / Slave Master Slave1 Slave2 Slave3 Slave4 预定义主/从连接 一个主站可作为另一个主站的从站 第4部分：DeviceNet从站开发

  34. 组2和CAN 组2－报文6 :仅限组2未连接显式请求报文(分配预定义主/从连接) 第4部分：DeviceNet从站开发

  35. 组2和CAN • 从站的MAC ID 总是在CAN的标识场中（除主站的位选通I/O） • 减少从站的中断次数 • 将MAC ID 放置在报文ID前面 • 可以使用基本的CAN（ BasicCAN） • 从站的MAC ID 决定总线访问的优先级，尤其是对位选通，状态改变和循环 第4部分：DeviceNet从站开发

  36. 举例2 预定义主/从连接 10 000100 100 3 10 000100 011 3 MAC ID 3 MAC ID 4 2 10 000100 011 1 10 000100 110 分配预定义主/从连接 第4部分：DeviceNet从站开发

  37. 仅限组2未连接请求报文格式 • 从站须依据分配者的MAC ID 来确认主站MAC ID，而不是源MAC ID • 服务代码[4B]：分配连接 第4部分：DeviceNet从站开发

  38. 分配选项 可以组合选择（同时选择多项） 循环和状态改变不能同时选，二者互斥 应答抑制只用于循环和状态改变 第4部分：DeviceNet从站开发

  39. 预定义主/从连接组 • 预定义主/从显式报文 • 典型请求-响应机制。主站请求，从站响应 • 预定义主/从 I/O报文 轮询(Poll)，点到点 • 同一时刻，一个主站对一个从站 位选通(Bit Strobe)：多点传送 • 一个主站对所有它的支持位选通的从站 循环（Cyclic） • 主站/从站周期性的发起传送 状态改变(Change-Of-State ) • 当I/O状态改变时主站/从站发起传送 第4部分：DeviceNet从站开发

  40. 组2连接实例 !注意: 状态改变和循环I/O连接为互斥设置 !注意: 支持预定义主/从连接的从站必须为预定义主/从连接组保留这些实例号 第4部分：DeviceNet从站开发

  41. 仅限组2未连接响应报文格式 ！注意：分配成功后，接下来的显式报文将使用从站返回的报文体格式传送，而不是主站请求的报文格式 第4部分：DeviceNet从站开发

  42. 举例 建立轮询连接举例 MAC ID Message ID Slave Master 6 Slave Slave I/O Poll 5 Slave Master I/O Poll 3 Slave Master Explicit Req 4 2 Slave Slave Explicit Rsp 1 Slave Group 2 Unconnected 第4部分：DeviceNet从站开发

  43. 仅限组2从站开发的特点 • 低成本，易于实现，可以作为开发的入手点 • 比较通用 • 需要仅限组2主站(代理UCMM功能) • 连接数极有限 • 一个显式连接 • 四个 I/O连接 • 仅通过组2接收报文 • 通过组1和组2传送报文 第4部分：DeviceNet从站开发

  44. 电子数据文档(EDS 文件) 第4部分：DeviceNet从站开发

  45. 设备配置 • 配置概述 • 配置支持 • DeviceNet 配置工具 第4部分：DeviceNet从站开发

  46. 配置概述 • DeviceNet协议可以通过网络配置设备 • 设备不须要配置开关 • 机械设计，强度，体积设计更灵活 • 用户可配置的产品特性更多 • 无须专门的配置端口 • 一个工具可以访问所有的节点 • 在线调整设备参数 • 远程识别网上设备 第4部分：DeviceNet从站开发

  47. 配置概述 • 几种配置方法 • 电子数据文档(Electronic Data Sheet- (EDS) ) • 参数对象与参数对象根 • 配置组合对象 • 以上各种组合 • 允许不同复杂程度的工具 • 手提式，用于工厂维护 • 提供原始的配置 • 基于PC机的通用软件配置工具 • 提供标准配置 • 产品指定的工具 • 复杂设备配置 第4部分：DeviceNet从站开发

  48. 配置概述 • 原始配置 • 将资料输入到可下载的组 • 基本的表格输入格式 • 利用工具从设备中提取数据块 • 最经济的配置法 • 标准配置 • 提供从设备读取配置参数的方法 • 参数对象或电子数据文档的使用允许工具检查数据的有效值 • 支持电子数据文档 第4部分：DeviceNet从站开发

  49. 配置支持 • DevieNet规范定义数种配置选择 • 参数对象与简化参数对象 • 配置组合对象 • 电子数据文档 第4部分：DeviceNet从站开发

  50. 配置支持 • 参数对象 • 包含每个可配置属性的必要信息 • 包含本文/帮助字串用于用户提示 • 工具从设备中提取全部的配置信息 • 任何配置工具都可配置该设备 • 每个可配置属性需要一个实例 • 数据存放设备中，所以需要较大的ROM空间 第4部分：DeviceNet从站开发

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