DeviceNet • 103

Beschreibung

5 DeviceNet

5.1 Beschreibung

DeviceNet ist ein Vernetzungskonzept in der Geräteebene, das auf dem seriellen Bussystem CAN (Controller Area Network) basiert. Es zeichnet sich besonders durch das problemlose Zufügen und Entfernen der Geräte, von einfachen Lichtschranken bis hin zu komplexen Motorsteuerungen, im laufenden Betrieb aus. Hauptsächlich wird DeviceNet in der industriellen Automatisierung sowie für Robotersteuerungen eingesetzt.

In der CAN Spezifikation ist der Data Link Layer, d. h. die physikalische und Datensicherungsschicht, definiert. Es wird der Telegrammaufbau beschrieben, über die Application Layer wird jedoch nichts ausgesagt.

An dieser Stelle setzt DeviceNet auf. Es beschreibt die in dem Application Layer festgelegte Bedeutung der übertragenen Daten.

Die Open DeviceNet Vendor Association (kurz: ODVA) ist die Nutzerorganisation für DeviceNet. In einer Spezifikation definiert die ODVA DeviceNet als einheitliche Applikationsschicht und legt technische und funktionelle Merkmale für die Vernetzung der Geräte fest.

Dabei können bis zu 64 Feldbus-Knoten insgesamt in einem DeviceNetNetzwerk betrieben werden. Die Ausdehnung des Netzwerks ist abhängig von der gewählten Baudrate (125 kBaud, 250 kBaud oder 500 kBaud).

Bei CAN werden im Gegensatz zu anderen Feldbussystemen nicht die Module adressiert, die am Bus angeschlossen sind, sondern die Nachrichten identifiziert. Immer, wenn der Bus frei ist, dürfen die Teilnehmer Nachrichten senden. Jeder Busteilnehmer entscheidet allein, wann er Daten senden möchte oder andere Busteilnehmer zum Senden von Daten auffordert. Eine Kommunikation ohne Busmaster-Baugruppe ist somit möglich.

Buskonflikte werden dadurch gelöst, dass die Nachrichten mit einer bestimmten Priorität belegt werden. Diese Priorität wird durch den CAN Identifier, bei DeviceNet als Connection ID bezeichnet, festgelegt. Es gilt je kleiner der Identifier je höher die Priorität.

Eine generelle Unterscheidung zwischen hochprioren Prozessnachrichten (I/O Messages) und niederprioren Managementnachrichten (Explicit Messages) erfolgt bereits zuvor. Nachrichten mit einer Datenlänge von mehr als 8 Bytes können fragmentiert werden.

Die Kommunikation bei DeviceNet erfolgt immer verbindungsorientiert (connection based). Alle Daten und Funktionen eines Gerätes werden anhand eines Objektemodells beschrieben. Für einen Nachrichtenaustausch sind deshalb nach dem Einschalten eines Gerätes zunächst Verbindungen zu den gewünschten Teilnehmern aufzubauen und Kommunikationsobjekte anzulegen, bzw. freizuschalten. Die Verteilung der Nachrichten erfolgt nach dem Broadcast-Prinzip, der Datenaustausch nach dem Producer-Consumer-Modell.

WAGO-I/O-SYSTEM 750

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Ein sendener DeviceNet-Knoten produziert Daten, die entweder über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung (1 zu 1) von einem oder über eine MulticastVerbindung (1 zu n) von mehreren empfangenden Knoten konsumiert werden.

Weitere Informationen

Die Open DeviceNet Vendor Association (ODVA) stellt Informationen im INTERNET bereit unter:

http://www.odva.org

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