现场总线与工业以太网：DeviceNet预定义主/从连接组

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：图7-17 DeviceNet主/从应用示例预定义主/从连接组使用下列常用术语：组2服务器指具有UCMM功能并被指定在预定义主/从标识符连接中充当服务器的设备，见Devi-ceNet从站。DeviceNet从站作为主/从应用的一个类型，从站在主站扫描到时返回I/O数据。完成与DeviceNet多个物理连接的产品必须在十进制数0～127范围内分配唯一的值。所有生产DeviceNet节点设备的制造商都将被分配一个制造商识别码。

1.基本概念

通用模式要求利用显式报文连接，在每个连接端点手工创建和配置连接对象，以“通用模式”为基础定义一套连接，此连接能方便主/从关系中常见的通信，此连接以下称为预定义主/从连接组。主站（Master）是指为过程控制器收集和分配I/O数据的设备，从站（Slave）则指主站从该处收集I/O数据及向它分配I/O数据的设备。

主站“拥有”其MAC ID在扫描清单中的从站，主站检查其扫描清单以决定与哪一个从站通信，然后发送命令。除了重复MAC ID检查，在主站通知授权前从站不能启动任何通信。一个主站和多个从站的连接如图7-17所示。

图7-17 DeviceNet主/从应用示例

预定义主/从连接组使用下列常用术语：

（1）组2服务器

指具有UCMM功能并被指定在预定义主/从标识符连接中充当服务器的设备，见Devi-ceNet从站。

（2）组2客户机

指在服务器中获得预定义主/从连接组的所有权并且在这些连接中充当客户机的设备，见DeviceNet主站。

（3）具有UCMM功能的设备

指支持非连接报文管理的设备。

（4）无UCMM功能的设备

一般较低级的设备，由于网络中断管理和第一代CAN芯片的屏蔽能力，不支持UCMM。

（5）仅限于组2的服务器

指无UCMM功能，必须通过预定义主/从连接组建立通信的从站（服务器）（至少必须支持预定义主/从显式报文连接）。仅限组2的设备只能发送和接收预定义主/从连接组所定义的标识符。

（6）仅限于组2的客户机

指仅作为组2的客户机对组2服务器操作的设备，仅限组2的客户机为仅限组2的服务器提供UCMM功能。

（7）DeviceNet主站

作为主/从应用的一个类型，DeviceNet主站是为处理控制器收集和分配I/O数据的设备，主站以它的扫描序列为基础扫描它的从站。在网络中，主站是指组2客户机或仅限于组2客户机。

（8）DeviceNet从站

作为主/从应用的一个类型，从站在主站扫描到时返回I/O数据。在网络中，从站是组2服务器或仅限组2服务器。

（9）预定义主/从连接组

一种能方便通信，特别是在主/从关系常见的连接中。在预定义主/从连接组定义中省略了创建和配置应用与应用之间连接的许多步骤，这样做是为了用比较少的网络和设备资源来创建一个通信环境。

2.预定义主/从标识区

预定义主/从连接组相关的CAN标识区见表7-7。表7-7中定义了在预定义主/从连接组中所有基于报文的连接所使用的标识符，同时也给出了预定义主/从连接对象相关的pro-duced_connection_id和consumed_connection_id属性。(www.chuimin.cn)

表7-7 预定义主/从连接组标识区

在表7-7中涉及的报文类型如下：

（1）I/O位-选通命令/响应报文

位-选通命令是由主站发送的一种I/O报文；位-选通命令具有多点发送功能，多个从站能同时接受并响应同一个位-选通命令（多点发送功能）。位-选通响应是当从站收到位-选通命令后，由从站发送回主站的I/O报文。在从站中，位-选通命令和位-选通响应报文由同一个连接对象来接收和发送。

（2）I/O轮询命令/响应报文

轮询命令是由主站发送的一种I/O报文。轮询命令指向单独特定的从站（点到点）。主站必须向它的每个要查询的从站分别发送不同的查询命令报文。轮询响应是当从站收到轮询命令后，由从站发送回主站的I/O报文。在从站中，轮询命令和轮询响应报文由同一个连接对象来接收和发送。

（3）I/O状态变化/循环报文

主站和从站都可以发送状态变化/循环报文。状态变化/循环报文指向单独特定的节点（点到点），并返回一个应答报文作为响应报文。无论是在主站，还是在从站中，生产状态变化报文和消费应答报文都由同一个连接对象接收和发送。消费状态变化报文和生产应答报文由另一个连接对象接收和发送。

（4）I/O多点轮询命令/响应报文

多点轮询命令是一个由主站发送的I/O报文。多点轮询指向一个或多个从站。多点轮询响应是在接收到多点轮询命令时，从站返回主站的I/O报文。在从站内，多点轮询命令和多点轮询响应报文由单个连接对象接收和发送。

（5）显式响应/请求报文

显式请求报文用于执行如读、写属性的操作。显式响应报文表明对显式请求报文的服务结果。在从站中，显式响应和请求报文由一个连续对象接收和发送。

（6）仅限组2非连接显式请求报文

仅限组2非连接显式请求报文端口用于分配或释放预定义主/从连接组。此端口（组2，报文ID=6）已预留，不可用做其他用途。

（7）仅限组2非连接显式响应报文

仅限组2非连接显式响应报文端口用于响应仅限组2非连接显式请求报文和发送设备监测脉冲/设备关闭报文，这些报文采用和显式响应报文相同的标识符（组2，报文ID=3）发送。

（8）重复MAC ID检查报文

DeviceNet的每一个物理连接必须分配一个MAC ID。这一配置包括人工设备，因此，同一链接上的两个模块具有相同MAC ID的情况将是很难避免的。因为定义每一个DeviceNet传输时都涉及MAC ID，所以要求所有DeviceNet模块都参与重复MAC ID检测算法。组2中定义了一个特定的报文ID值，用以规定重复MAC ID检查报文。重复MAC ID检查报文的数据格式见表7-8。

表7-8 重复MAC ID检查报文的数据格式

其中，R/R位为请求/响应标志；物理端口编号是DeviceNet内部分配给每个物理连接的一个识别值。完成与DeviceNet多个物理连接的产品必须在十进制数0～127范围内分配唯一的值。执行单个连接的产品设备值为0；制造商ID为16位整数区（UINT），包含分配给报文发送设备的制造商识别代码；系列号为32位整数区（UDINT），包含由制造商分配给设备的系列号。

所有生产DeviceNet节点设备的制造商都将被分配一个制造商识别码。另外，当制造产品时，每一个制造商必须为每一个DeviceNet产品配置一个唯一的32bit系列号。系列号对特定的制造商应该是唯一的。

对于不具有UCMM能力的从站，称为仅限组2从站。它没有能力接收通常的未连接显式报文，只能通过预定义主/从连接组内预留的未连接显式请求报文（组2，报文ID=6）和从站的显式/未连接响应报文（组2，报文ID=3）来实现预定义主/从连接的分配或删除。

许多传感器和执行装置执行规定的动作（如测量压力、起动电动机等），其数据的类型和流量在使用时已经确定。这些设备主要是输入/输出数据和接受组态数据等。用预定义的主/从连接已能满足这些功能。

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