1 引言
    DeviceNet是20世纪90年代发展起来的，现阶段广泛应用于北美、亚洲等国家，以低成本、高效率、高性能、高可靠性等优点，在过程/工厂自动化占有主导地位。我国工业自动化起步较晚，目前仍处于引进国外先进设备的阶段，这就要求我们了解DeviceNet通信协议，同时能够使用现有的DeviceNet设备组建一个适合特定应用的、稳定的DeviceNet网络。
    在前几期的文章中我们介绍了基于XGate-DVN10的DeviceNet从站协议转换模块以及DeviceNet主站PC接口卡的使用，本期文章将介绍DeviceNet网络的组建及配置。
2 DeviceNet主从站特点介绍
    在一个DeviceNet网络中，主站是负责集中管理I/O数据的设备，并具备未连接报文管理UCMM（Unconnected Message Manager）功能。从站节点则是执行特定功能并将自己的I/O数据传送给主站的设备，可以无UCMM功能，但必须支持预定义主从显式报文连接。
    （1）DeviceNet从站特性
    DeviceNet从站在网络中拥有唯一的节点地址，并且能独立完成特定的功能，例如I/O设备、传感器、数据采集、电机控制等。对实时性要求高的数据通过I/O连接进行传输，因此DeviceNet从站应当支持至少一种I/O连接，且每个DeviceNet从站都有一个特定功能的应用对象类，该对象类描述了从站所具有的应用参数和功能。
    （2）DeviceNet主站特性
    DeviceNet主站在网络中所起的作用有别于DeviceNet从站， 它负责网络管理、从站配置以及数据处理，其并不一定具有特定的功能，但也有自己的独有的对象类和唯一的节点地址。市场上主要有两种形式的主站，一种是可编程控制器（PLC）中的一个单元，它的内部集成了DeviceNet的主站功能；另一种是PC使用的一个集成DeviceNet主站功能的PCI或USB接口卡，通过PCI/USB总线与PC交换数据。
3 DeviceNet网络组建
    由于DeviceNet是基于CAN总线的一种应用层协议，因此其网络组建与CAN总线一致，采用主干-分支结构。从站和主站都挂接在该总线上，通常一个DeviceNet网络中只有一个主站设备和若干个从站设备同时工作。在进行DeviceNet网络布线时，建议选用专用的DeviceNet电缆，这样可以提高总线抗干扰能力。表1所示为通信波特率与总线支线、干线长度的关系。
    典型的DeviceNet网络结构如图1所示。为了增强网络通信的可靠性，CAN总线干线的两个端点要加入120 Ω、1%、 1/4 W的终端电阻，终端匹配电阻并联在CANH信号与CANL信号之间。

    在该网络示意图中有一个DeviceNet主站（Scanner），它会根据扫描列表（Scan List）管理已配置的从站。配置从站时，需要包含它的I/O连接类型、字节数目和从站的地址，同时在主站的内存区为从站的I/O建立一个映射区(也称为I/O分配)，这个过程可以通过导入从站的EDS（Electronic Date Sheet）文件实现，也可以手动配置。下文详细介绍如何配置DeviceNet网络。
4 DeviceNet网络配置及通信
    每个DeviceNet从站设备在出厂时都设定有默认参数，其中重要的参数保存在EDS文件中，例如设备的基本信息、实时数据传输的格式和支持的I/O连接类型、可配置的通信参数等。在一些应用简单的场合只需要采用默认配置即可进行正常通信，但对于一些应用比较复杂的场合，则需要对从站进行相应的修改。
    本文使用广州致远电子有限公司研发的主站产品PCI-5010-D和从站协议转换模块XGate-DVN10组建一个典型的DeviceNet网络。
    (1)建立网络
    参考上文，使用DeviceNet电缆连接主站和从站，采用主干-分支结构。
    (2)配置网络参数
    DeviceNet网络管理软件安装完成后，配置整个DeviceNet网络参数，界面如图2所示。

    配置参数界面用来设置网络中主站卡(PCI-5010-D)的参数，有主站地址、波特率、内部扫描延时、间隔扫描周期、期待报文时间、发送重试次数等。在没有特殊使用情况下，只需要修改主站地址(建议为节点地址为0)和波特率即可。
    (3)添加从站
    通常情况有两种方式添加从站，一种是通过EDS文件，一种是没有EDS文件下，手动配置。下文介绍如何通过EDS文件添加从站。
    ①通过菜单栏中的“工具”->添加EDS。例如，将XGate-DVN10添加到设备目录中；
    ②单击“添加从站”。例如：添加XGate-DVN10；
    ③设置从站参数：节点地址、连接类型等等。
    从站配置界面如图3，配置节点号时，应当与实际从站值一致，波特率设置也应当和实际网络通信速率一致。

    (4)主站上线，连接从站并通信
    配置从站结束后，单击“启动”，主站会自动上线并扫描连接从站，同时获取从站连接状态，连接成功后如图4所示。数据对话框中为当前从站的生产消费数据。

    至此为止，已经搭建了一个简单而又典型的DeviceNet网络，利用此网络了解DeviceNet的总体架构与运行的机制，以便对DeviceNet总线有一个全面的认识，为将来搭建更加复杂的网络做铺垫。
5 结语
　　在实际组建网络过程中，根据不同应用环境我们需要了解线缆的阻抗、容抗、信号延时等，减少由于信号衰减或反射而导致总线工作异常；也需要了解网络电源的负载，要考虑到最坏的情况，进而组建一个抗干扰能力强、稳定可靠的DeviceNet网络。
　　广州致远电子有限公司于2002年8月加入ODVA协会，并提供各种接口的DeviceNet接口卡、DeviceNet终端设备（包括数据采集，电机控制等）、DeviceNet分析仪、网关及网桥、OPC服务器以及基于DeviceNet协议的整套组网方案及应用开发。