Chúng ta hãy cùng khám phá thế giới tự động hóa của DeviceNet
DeviceNet là một giao thức truyền thông cấp ứng dụng được sử dụng trong môi trường tự động hóa.
Đây là một công cụ giao tiếp cho phép bạn trao đổi logic giữa PLC và nhiều thiết bị điều khiển, chẳng hạn như động cơ, băng tải, cảm biến lưu lượng, cảm biến mức, v.v.
Thay vì PLC trao đổi trực tiếp với các mô-đun I/O rời rạc, nó trao đổi thông qua máy quét (scanner) DeviceNet.
Ban đầu, công nghệ này được phát triển bởi Allen-Bradley, một thương hiệu của Rockwell Automation, và họ quyết định chia sẻ công nghệ mới này với những người khác và biến nó thành một mạng mở.
DeviceNet hiện được quản lý bởi Hiệp hội các nhà cung cấp Open DeviceNet viết tắt là ODVA
Một tổ chức phát triển các tiêu chuẩn và cho phép các nhà cung cấp bên thứ ba sử dụng giao thức mạng DeviceNet tuân theo mô hình Open Systems Interconnection hay OSI sử dụng 7 lớp là: vật lý, liên kết dữ liệu, mạng kết nối, truyền tải, phiên, trình bày và ứng dụng.
Dựa trên Giao thức công nghiệp chung (CIP) và sử dụng 3 lớp trên cùng của CIP bắt đầu từ Phiên, trong khi 4 lớp dưới cùng đã được điều chỉnh cho ứng dụng DeviceNet
Lớp vật lý (physical) bao gồm sự kết hợp của cáp, nút (node), vòi (tap) và điện trở kết thúc (termination resistor) trong cấu trúc đường trục-đường thả (trunkline-dropline)
Đối với lớp liên kết dữ liệu (data link), DeviceNet sử dụng chuẩn Mạng khu vực điều khiển (Controller Area Network) viết tắt là CAN xử lý tất cả các tin nhắn giữa bộ điều khiển và thiết bị
Các lớp mạng (network) và lớp truyền tải (transport) của DeviceNet thiết lập kết nối với thiết bị bằng cách sử dụng ID kết nối cho các nút (node), bao gồm ID MAC của thiết bị và ID tin nhắn
Phạm vi địa chỉ node hợp lệ là từ 0 đến 63, cung cấp cho bạn tối đa 64 kết nối
Ưu điểm của ID kết nối là nó cho phép DeviceNet xác định các địa chỉ trùng lặp bằng cách xem MAC ID và báo hiệu cho người dùng rằng địa chỉ đó cần được sửa
Bây giờ chúng ta đã xem xét cấu trúc của các lớp ứng dụng DeviceNet, hãy xem phần DeviceNet mà chúng ta có thể thực hành
Điểm sáng tạo của DeviceNet là nó kết hợp nguồn điện và tín hiệu thành một cáp, giúp tiết kiệm tiền và giảm nhu cầu sử dụng nhiều cáp, thay vào đó tận dụng được nhiều không gian hơn.
Có 5 loại cáp, trong đó có ba loại tròn và hai loại dẹt
Chúng là Tròn dày, Tròn mỏng, Tròn Loại 1, Dẹt KwikLink và Dẹt KwikLink Lite
Loại bạn chọn được xác định bởi khoảng cách và giới hạn vật lý của ứng dụng của bạn
Bạn có thể sử dụng cáp Tròn (dày hoặc mỏng) cho đường trục hoặc đường dây thả (trunk or droplines), cáp dẹt được sử dụng cho đường trục và cáp Thả Loại 1 được sử dụng cho đường dây thả
Tất cả đều sử dụng cặp dây xoắn
Một cặp cho nguồn điện 24V DC và một cặp cho tín hiệu
Ngoài ra còn có một dây bảo vệ được sử dụng trong quá trình nối đất
Cáp mà bạn chọn để phù hợp với ứng dụng của mình sẽ chủ yếu dựa trên khoảng cách vì có giới hạn cụ thể về độ dài cho phép tốc độ dữ liệu tối đa
Những khoảng cách này được đo bằng hai biến là khoảng cách đường trục và tổng chiều dài đường thả
Tốc độ dữ liệu của DeviceNet là 125, 250 hoặc 500 Kilobit mỗi giây
Chiều dài càng dài thì tốc độ dữ liệu càng chậm và ngược lại
Cáp tròn dày có phạm vi chiều dài tối đa là 1.640 feet ở tốc độ 125 Kilobit mỗi giây đến chiều dài tối đa là 328 feet ở tốc độ 500 Kilobit mỗi giây
Cáp tròn “mỏng” có cùng chiều dài tối đa là 328 feet cho cả ba tốc độ dữ liệu là 125, 250 và 500 Kilobit mỗi giây.
Cáp dẹt “KwikLink” có phạm vi từ 1378 feet ở tốc độ 125 Kilobit mỗi giây đến 246 feet ở tốc độ 500 Kilobit mỗi giây.
Cáp dẹt “KwikLink Lite” có phạm vi từ 1148 feet ở tốc độ 125 Kilobit mỗi giây đến 180 feet ở tốc độ 500 Kilobit mỗi giây.
Vì không có chiều dài dây cố định nên bạn có thể kết nối với cáp phẳng ở bất kỳ vị trí nào trên đường dây, khiến lựa chọn này trở nên tuyệt vời cho việc bố trí thiết bị.
Đường dây chính yêu cầu điện trở kết thúc 121 Ohm, 1 %, 0,25 Watt hoặc lớn hơn ở mỗi đầu của đường dây chính và được kết nối trực tiếp qua dây tín hiệu (màu xanh lam và trắng).
Điện trở kết thúc giúp giảm nhiễu điện và nếu không có chúng, ở đúng vị trí của chúng, DeviceNet sẽ không hoạt động bình thường.
Đường dây thả kết nối các thiết bị với đường dây chính và tốc độ dữ liệu bạn chọn sẽ xác định tổng chiều dài đường dây thả được phép.
Hạn chế lớn nhất đối với đường dây thả là khoảng cách cáp tối đa từ bất kỳ thiết bị nào đến đường dây chính là 20 feet.
Chiều dài thả tối đa tổng thể cho mỗi tốc độ dữ liệu là 512 feet ở tốc độ 125 Kilobit mỗi giây, 256 feet ở tốc độ 250 Kilobit mỗi giây và 128 feet ở tốc độ 500 Kilobit mỗi giây.
Một lần nữa cho thấy rằng, ở tốc độ dữ liệu cao hơn, bạn sẽ có khoảng cách ngắn hơn mà mạng của bạn có thể đạt được và tốc độ dữ liệu thấp hơn giúp bạn có khả năng vươn xa hơn.
Bạn có thể kết nối đường trục với các thiết bị bằng nhiều loại đầu nối và đầu nối.
Các thiết bị có thể được gắn vào các đầu nối và đầu nối này trực tiếp vào đường trục hoặc bằng cách phân nhánh hoặc bằng cách nối chúng lại với nhau.
Lựa chọn này sẽ ảnh hưởng đến phép tính tổng chiều dài thả vì các kết nối trực tiếp được coi là không có thả trong khi phân nhánh hoặc nối tiếp sẽ làm tăng phép tính đó.
Các kết nối này được thiết kế riêng để cho phép thay thế các thiết bị mà không làm gián đoạn mạng.
Ưu điểm của DeviceNet là chi phí thấp, được chấp nhận rộng rãi, độ tin cậy cao, sử dụng hiệu quả băng thông mạng và nguồn điện có sẵn trên mạng.
Nhược điểm của DeviceNet là băng thông hạn chế, kích thước tin nhắn hạn chế và chiều dài cáp tối đa.
Nhiều tài liệu đã nêu đi nêu lại rằng 90-95% tất cả các sự cố của DeviceNet là một trong hai điều sau: sự cố về cáp hoặc không đúng tệp EDS chính xác được đăng ký trong RSNetworx cho DeviceNet (đối với hệ thống của Allen Bradley)
Điều này khiến DeviceNet trở thành một mạng tuyệt vời khi nhìn vào bức tranh tổng thể của nó.
Bài viết bởi: Admin Chợ Thiết Bị Công Nghiệp
Nguồn: RealPars
