Qu'est-ce que DeviceNet?
DeviceNet est un protocole d'application utilisé dans l'environnement d'automatisation. C'est un outil de communication qui vous permet de dialoguer logiquement entre un automate programmable et de nombreux dispositifs de contrôle, tels que des moteurs, des convoyeurs, des débitmètres, des capteurs de niveau, etc. Au lieu que l’automate communique directement avec des modules d’E / S discrets, DeviceNet communique via un composant appelé DeviceNet Scanner.
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DeviceNet a été développé à l'origine par Allen-Bradley, une marque de Rockwell Automation, qui a décidé de partager cette nouvelle technologie avec d'autres et d'en faire un réseau ouvert.
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DeviceNet est maintenant géré par ODVA (Open DeviceNet Vendors Association), une organisation qui élabore des normes et permet aux fournisseurs tiers d’utiliser le protocole réseau.
1. Modèle DeviceNet et OSI
DeviceNet suit le modèle OSI (Open Systems Interconnection) qui utilise sept couches: physique, liaison de données, réseau, transport, session, présentation et application.
DeviceNet est basé sur le protocole industriel commun (CIP) et utilise les trois couches supérieures de CIP à partir de Session, tandis que les 4 couches inférieures ont été adaptées à l'application DeviceNet.image
La «couche physique» de DeviceNet consiste en une combinaison de câbles, de nœuds, de prises et de résistances de terminaison dans une topologie ligne réseau-ligne perdue. Nous allons discuter de ces composants physiques dans les articles suivants. Pour la «couche liaison de données», DeviceNet utilise la norme CAN (Controller Area Network), qui gère toute la messagerie entre les contrôleurs et les périphériques. Les «couches de réseau et de transport» de DeviceNet établissent une connexion avec le périphérique en utilisant des identifiants de connexion pour les nœuds, constitués de l'identifiant MAC d'un périphérique et d'un ID de message.
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La plage valide d'adresses de nœuds pour DeviceNet va de 0 à 63, ce qui vous donne un total de 64 connexions possibles. L'avantage de l'ID de connexion est qu'il permet à DeviceNet d'identifier les adresses en double en examinant l'ID MAC et en signalant à l'utilisateur qu'il doit être corrigé. Maintenant que nous avons examiné la structure des couches d’application DeviceNet, voyons la partie de DeviceNet sur laquelle nous pouvons travailler.
2. Système de support physique DeviceNet
2.1. Câbles DeviceNet
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Il existe cinq types de câbles DeviceNet: trois câbles ronds et deux plats. Elles sont: 1. rond épais 2. mince rond 3. Tour de classe 1 4. KwikLink Flat 5. KwikLink Lite Flat Le câble DeviceNet que vous choisissez est déterminé par les distances et les limitations physiques de votre application. Vous pouvez utiliser le câble rond (épais ou fin) pour le tronc ou les lignes en dérivation, le câble plat pour les lignes de réseau et le câble de dérivation de classe 1 pour les connexions en dérivation.
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Ils utilisent tous des paires de fils torsadés. Une paire pour l'alimentation 24V cc et une paire pour le signal. Un fil de blindage est également utilisé lors de la mise à la terre.
Le câble que vous choisissez d’adapter à votre application sera principalement basé sur la distance car il existe des limites spécifiques aux longueurs permettant des débits de données maximum.
Ces distances sont mesurées par deux variables:
1. Distance de la ligne principale
2. Longueur totale de la ligne de chute
Les débits de données DeviceNet sont de 125, 250 ou 500 kilobits par seconde. Plus la longueur requise est longue, plus le débit de données est lent, et inversement.
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2.1.1. Longueur du câble de ligne principale par débit de données DeviceNet
Le câble rond «épais» a une plage de longueur maximale de 1 640 pieds à 125 kilobits par seconde jusqu'à une longueur maximale de 328 pieds à 500 kilobits par seconde.
Le câble rond «mince» a la même longueur maximale de 328 pieds pour les trois débits de données de 125, 250 et 500 kilobits par seconde.
Le câble plat «KwikLink» va de 1378 pieds à 125 kilobits par seconde à 246 pieds à 500 kilobits par seconde.
Le câble plat «KwikLink Lite» varie de 1148 pieds à 125 kilobits par seconde à 180 pieds à 500 kilobits par seconde.
Comme DeviceNet n’a pas de longueur de câble prédéterminée, vous pouvez établir des connexions avec le câble plat n’importe où sur la ligne, ce qui en fait un choix idéal pour le placement des appareils.
2.1.2. Longueur totale de câble Dropline par débit de données DeviceNet
Les lignes de rejet connectent les périphériques à la ligne principale et le débit de données que vous choisissez détermine la longueur totale autorisée de la ligne de rejet.
La restriction la plus importante pour une ligne de chute est que la distance de câble maximale entre n'importe quel appareil et la ligne principale est de 20 pieds.
La longueur totale maximale de chute pour chaque débit de données est de 512 pieds à 125 kilobits par seconde, de 256 pieds à 250 kilobits par seconde et de 128 pieds à 500 kilobits par seconde.
Montrez une fois encore qu’à des débits de données plus élevés, votre réseau peut atteindre des distances plus courtes et que des débits de données plus faibles vous permettent d’atteindre des capacités plus étendues.
2.2. Résistances de terminaison DeviceNet
La ligne de jonction DeviceNet nécessite une résistance de terminaison de 121 Ohms, 1%, 0,25 Watts ou plus à chaque extrémité du coffre et directement connectée aux fils de signal (bleu et blanc).
Les résistances de terminaison réduisent les parasites électriques. Sans elles, à la bonne place, le DeviceNet ne fonctionnerait pas correctement.
2.3. Taps et connecteurs DeviceNet
Vous pouvez connecter la ligne principale aux périphériques à l'aide de plusieurs types de prises et de connecteurs.
Les périphériques peuvent être connectés à ces robinets et connecteurs soit «directement» à la ligne principale, soit par «branchement» ou par «chaînage».
Ce choix aura une incidence sur le calcul de la longueur totale des gouttes car les connexions directes sont considérées comme des gouttes nulles, tandis que la création de branches ou de chaînage ajoute à ce calcul.
Ces connexions ont été spécialement conçues pour permettre le remplacement de périphériques sans perturber le réseau.
2.4. RSNetWorx pour DeviceNet
Maintenant que le réseau physique DeviceNet est construit, voyons le côté logiciel qui est une interface pour configurer notre réseau DeviceNet.
Allen Bradley a développé «RSNetWorx» pour que DeviceNet puisse «mapper» et «attribuer des adresses» à tous les périphériques du réseau.
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RSNetWorx for DeviceNet utilise une structure «graphique» ou «feuille de calcul» pour cartographier le réseau. La configuration est ensuite configurée sur tous les périphériques, puis téléchargée sur le scanner DeviceNet.
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Le scanner DeviceNet est une pièce matérielle qui réside dans le châssis de l’automate et communique avec l’automate par l’intermédiaire du fond de panier du châssis.
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DeviceNet utilise des fiches de données électroniques (EDS) qui sont de simples fichiers texte contenant toutes les informations permettant d'identifier un périphérique et de les aider à les mettre en service sur le réseau.
3. Avantages et inconvénients de DeviceNet
Les avantages de DeviceNet sont les suivants: faible coût, acceptation généralisée, fiabilité élevée, utilisation efficace de la bande passante du réseau et de l’énergie disponible sur le réseau.
Les inconvénients de DeviceNet sont une bande passante limitée, une taille de message limitée et une longueur de câble maximale.
Il est écrit maintes et maintes fois dans de nombreux documents que 90 à 95% de tous les problèmes de DeviceNet constituent l'une des deux choses;
1. Problème de câblage.
2. Le fichier EDS correct n’est pas enregistré dans RSNetworx for DeviceNet.
Cela fait de DeviceNet un excellent réseau lorsque l’on en examine l’ensemble.
Pensez-vous que cela pourrait fonctionner pour votre application? Peut-être.
Merci encore pour la lecture. Laissez vos questions et commentaires et nous discuterons avec vous bientôt!
Bon apprentissage,