现场总线控制系统技术
现场总线控制系统技术是20 世纪80 年代中期在国际上发展起来的一种崭新的工业控制技术。现场总线控制系统（FCS）的出现引起了传统的PLC和DCS控制系统基本结构的革命性变化。现场总线系统技术极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。更重要的是从原来的面向设备选择控制和通信设备转变成为基于网络选择设备。尤其是20世纪90 年代现场总线控制系统技术逐渐进入中国以来，结合Internet 和Intranet 的迅猛发展，现场总线控制系统技术越来越显示出其传统控制系统无可替代的优越性。现场总线控制系统技术已成为工业控制领域中的一个热点。传统机电产品是否具有总线接口将成为其在市场能否生存的一个必要条件。以下将简要介绍其中各总线中具有代表性的设备层现场控制总线Devicenet及有关情况。
DeviceNet现场总线概述
DeviceNet是由美国Rockwell公司在CAN基础上推出的一种低成本的通信链接，是一种低端网络系统。它将基本工业设备（如：限位开关、光电传感器、阀组、电动机启动器、过程传感器、条形码读取器、变频驱动器、物料流量计、电子秤、显示器和操作员接口等）连接到网络，从而避免了昂贵和繁琐的硬接线。DeviceNet是一种简单的网络解决方案，在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。DeviceNet的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能，
设备层Devicenet总线示意图
DeviceNet现场总线技术特点可归结为：
l 每个DeviceNet网络最多可连接64个节点。
l 主干线－分支线结构
l 可选的数据传输波特率为125K，250K及500K。
l 使用便利的密封或开放形式的连接器
l 点对点，多主或主/从通信。
l 可带电更换网络节点，在线修改网络配置。
l 采用CAN物理层和数据链路层规约，使用CAN规约芯片，得到国际上主要芯片制造商的支持。
l 支持选通、轮询、循环、状态变化和应用触发的数据传送。
l 是一种低成本、高可靠性的数据网络。
l 既适用于连接低端工业设备，又能连接象变频器、人机终端这样的智能设备。
l 采用无损位仲裁机制CSMA/NBA (Carrier Sense Multiple Access with Non-destruction bitwise Arbitration) 实现按优先级发送信息。
l 具有通信错误分级检测机制、通信故障的自动判别和恢复功能。
l 电源结构的可调整性，以满足各类应用的需要以及大电流容量（每个电源最大容量可以达到16安培）。
l 总线供电：主干线中包括电源线及信号线。
l 得到众多制造商的支持，如：Rockwell、OMRON、Hitachi、Cutter-Hammer、Turck等。DeviceNet 制造商协会拥有三百多个全球会员遍布世界各地。
Devicenet现场总线通信协议特点
l 点对点数据交换，任何DeviceNet产品都可以生产和消费报文。
l 将主/从操作定义为点对点的子集。
l DeviceNet产品可用作客户机或服务器，或具有双重身份。
l 一个DeviceNet网络最多可有64个介质访问控制标识符或MAC ID（节点地址）。每个节点可以支持无限多的I/O。例如,气动阀执行器的典型I/O数为16或32个。
