基于DeviceNet现场总线的CompoBus/D网络系统

1．前言
可编程序控制器（PLC）现场通信网络是PLC开发应用和未来发展的一个重要方向，也是使PLC在工业现场获得更大效益的重要途径。而当前，可通信低压电器执行的现场总线标准种类较多，其中DeviceNet现场总线是一种应用日益广泛的可连接底层各种传感器和执行器等设备的开放式现场总线。欧姆龙公司CompoBus/D网络就是一个基于DeviceNet开放现场网络标准的多位、多厂家的机器/生产线控制级别的网络，它将控制和数据融合在一起，无论那个厂家或公司的设备、部件只要符合该协议均可接入CompoBus/D网络，实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其它可通信低压电器间的控制和通信。本文以组建欧姆龙公司CompoBus/D网络经验为例介绍该系统的构成、配置及数据的通讯。

2．系统构成
CompoBus/D根据现场需要由若干PLC主、从单元、DC24V电源、适配器、终端电阻、配置器（用于DeviceNet的组态和配置的软件）以及总线上挂接的其它公司的产品构成，系统如图所示。

该系统的特点是：
1）开放性的多厂家网络 因为CompoBus/D遵循DeviceNet现场总线标准，不同厂家网络产品可以方便地接入同一网络，在同一控制系统中进行互操作，而且不同厂家性能类似的设备可以实现互替换，简化了系统集成，网络布线简单、安装费用低、维护简便。
2）可同时进行远程I/O和信息服务 PLC主、从单元间在定时交换远程I/O数据时也可使用通信指令在主单元间进行信息通讯，因此非常适应现场即要位数据（控制信号或开关信号）传送又要信息数据交换的需求。其数据传输速率有125Kbit/s、250 Kbit/s和500 Kbit/s三种可选。
3）可实现多点控制和多层网络的扩展 使用配置器可实现一个网络连接多个主单元或者在一个PLC上安装多个主单元，实现多种形式的信息通信，构成多种网络拓扑结构。

3．网络配置、数据通讯
3．1 网络配置
1）主单元 可采用CV系列PLC、C200HX/HG/HE或C200HS PLC，其中C200HS仅支持远程I/O通信，其它机型可支持远程I/O通信和信息通信。
2）从单元 CompoBus/D可配置的从单元种类较多，主要有：I/O Link单元、模拟量I/O终端、晶体管I/O终端、远程I/O适配器、传感器终端等。
3）配置器 是运行在个人计算机上的应用软件，具有设置功能、监控功能、运行功能、文件管理功能。
4）电缆 网络连接采用5线电缆（2个信号线，2个电源线，1个屏蔽线），在网络干线常采用粗电缆，型号DCA2-5C10或A-B公司1485C-P1-A50，最大网络长度500米。支线或网络长度小于100米的干线可采用细电缆，型号DCA1-5C10或A-B公司1485C-P1-C150，采用细缆最大网络长度为100米。
5）终端电阻 为减少信号反射并使网络通信稳定，在干线的两端必须连接终端电阻，根据现场需要可采用T型分支接头或带终端电阻的端子台。

3．2 数据通信
1）远程I/O通信 该通信方式无需编写通讯程序，就可自动实现网络中主单元CPU与从单元之间的数据传送，各主、从单元地址分配可由系统自动默认或用户设定方式确定。
2）信息通信 它是通过在用户程序中使用Send/Recv或Fins指令来完成PLC之间、OMRON PLC与其他公司主、从单元之间的数据或信息的传送。如读取时间数据、出错经历、传递控制操作等。

4．结束语
基于DeviceNet现场总线的OMRON公司CompoBus/D网络自设计应用以来，运行稳定、工作可靠、组网成本较低、硬件布线十分简便、并支持设备的热插拔，可带电更换网络节点，符合本质安全要求。
但在安装调试时应注意：
1） 网络总线两端应正确地安装终端电阻（121Ω），在系统不上电时，测得的网络CAN-H和CAN-L之间的电阻值应在50―70Ω之间；
2）每个网段供电电源只能有一点接地；
3）根据网络中所选用设备设置正确合理的通信速率，确认主、从单元的波特率设定都匹配。

参考文献
1 甘永梅，李庆丰等． 现场总线技术及其应用． 北京：机械工业出版社，2004
2 宋伯生．可编程控制器配置、编程、联网．北京：中国劳动出版社，1998
3 培训教材编写组．OMRON CompoBus/D操作手册．上海欧姆龙自动化有限公司，1998