디바이스넷 기능과 사양

1. DeviceNet이란?

DeviceNet은 애플리케이션 계층 통신 프로토콜(OSI 모델의 계층 7)입니다. 자동화 산업에서 센서와 같은 다양한 장치를 연결하고 원격으로 관리하고 CAN(Controller Area Network) 기술을 사용하는 데 사용됩니다.

 

2. DeviceNet 특징

• 낮은 수준의 장치를 네트워킹하기 위한 비용 효율적인 솔루션 제공
• 낮은 수준의 유닛 인텔리전스에 액세스할 수 있는 기능
• Point-to-Point 및 마스터/슬레이브 기능

 

3. DeviceNet의 주요 목적

1. 하위 수준 장치와 관련된 제어 관련 정보의 전송
2. 제어 시스템과 간접적으로 관련된 다른 정보(예: 구성 매개변수)의 전송

 

 

 

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4. DeviceNet 기능

특정 DeviceNet 물리적/미디어 기능 요약:

• 트렁크 라인 및/또는 드롭 라인의 구성
• 최대 64개의 노드 지원
• 버스 다운타임을 유발하지 않고 노드 제거
• 버스 전원 공급(센서) 및 자체 전원 공급(액추에이터) 장치에 대한 동시 지원
• 밀폐형 또는 베어 커넥터 사용
• 전송 속도 데이터를 선택할 수 있는 기능: 125k, 250k 및 500k Baud Rate
• 개별 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 조정 가능한 전원 공급 장치 구성
• 높은 전류 성능(전원 공급 장치당 최대 16A)
• 표준 전원 공급 장치와 함께 작동
• 소켓을 통해 다양한 호환 공급업체의 여러 전원 공급 장치를 DeviceNet 표준에 연결
• 통합 과부하 보호 장치
• 버스를 따라 사용 가능한 전원 공급 장치: 메인 버스 전원 및 전송 회로

 

5. DeviceNet에서 제공하는 추가 통신 기능

• 미디어 제어(MAC) 및 물리적 시그널링을 위한 CAN(Controller Area Network) 기술 사용.
• I/O 데이터의 효율적인 전송을 위해 계획된 응용 프로그램 간의 통신을 용이하게 하기 위한 연결 기반 모델링.
• 대규모 정보 블록의 전송을 위한 단편화: MAC ID 탐지의 중복.

 

 

 

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6. DeviceNet 토폴로지

 

 

 

DeviceNet 매체에는 선형 버스 토폴로지가 있습니다.

터미네이션 저항은 메인 버스의 양쪽 끝에 있어야 합니다. 각각 최대 6m(20피트) 길이의 브랜치 버스가 허용되므로 하나 이상의 노드를 연결할 수 있습니다.

 

 

 

분기 구조는 분기 버스에서만 허용됩니다.

네트워크에서 허용되는 백본의 총 양은 데이터 속도와 사용되는 케이블 유형(10BASE5 또는 10BASE2)에 따라 다릅니다. 유선 네트워크의 두 지점 사이의 케이블 거리는 전송 속도에 허용되는 최대 케이블 거리를 초과해서는 안 됩니다.

 

단일 유형의 케이블로 구성된 주 버스의 경우 다음 표를 참조하여 데이터 전송률과 사용된 케이블 유형에 따라 최대 케이블 거리를 정의하십시오. 두 지점 사이의 케이블 거리에는 두 지점 사이에 있는 메인 버스와 분기 버스의 케이블 길이가 포함됩니다.

DeviceNet 프로토콜을 사용하면 동일한 네트워크의 10BASE5 또는 10Base2 케이블을 사용할 수 있습니다.

 

 

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7. 터미네이션 저항기

종단 저항은 메인 버스의 양쪽 끝에 설치해야 합니다. 저항기는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

• 121 Ω
• 1% 금속층
• 1/4 와트.

종단 저항은 노드에 포함되어서는 안 됩니다.

종단 저항이 있는 노드를 제거하면 네트워크 오류가 발생할 수 있습니다. 터미네이션 저항은 브랜치 버스의 끝에 설치해서는 안 되며 메인 버스의 양쪽 끝에만 설치해야 합니다.

 

8. 커넥터

와이어 색상과 피노. 모든 커넥터는 송신 쌍, 전력 쌍 및 드레인 와이어를 공급하는 5개의 컨덕터를 지원해야 합니다.

 

스크류 커넥터

다음 그림은 DeviceNet 나사 커넥터의 절연 색상 및 와이어 핀아웃을 보여줍니다.

 

 

 

유닛 커넥터는 메인 버스에 부착 지점을 제공합니다. 장치는 소켓에서 직접 또는 분기 버스를 사용하여 네트워크에 연결할 수 있습니다. 또한 소켓을 사용하면 네트워크 작동을 중단하지 않고 장치를 쉽게 제거할 수 있습니다.

 

 

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9. 네트워크 접지

DeviceNet은 한 위치에서 접지해야 합니다. 다양한 위치에서 접지하면 접지 회로가 생성될 수 있으며 네트워크를 접지하지 못하면 전압 스파이크 및 외부 노이즈 소스에 대한 민감성이 증가합니다. 접지 위치는 전원 콘센트에 있어야 합니다.

 

10. DeviceNet 통신 프로토콜

로크웰 오토메이션의 Allen Bradley는 PLC 및 제어 시스템 수준에서 몇 가지 프로토콜을 사용합니다

• ControlNet (컨트롤넷)
• The DeviceNet
• 이더넷/IP

산업용 이더넷 통신 프로토콜인 ControlNet은 일반적으로 통신 PLC, 특히 Allen Bradley PLC와 원격 I/O와 통신하는 데 사용됩니다.

ODA(Open DeviceNet Vendor Association)에서 규제하는 ControlNet 프로토콜은 최대 5Mbits/초의 통신 속도에 도달할 수 있습니다. ControlNet 네트워크에는 최대 99개의 장치가 있을 수 있습니다. 이러한 장치는 PLC, HMI 등이 될 수도 있는 센서일 수 있습니다.

 

DeviceNet은 Allen Bradley PLC와 함께 널리 사용되는 통신 프로토콜로, 센서 액추에이터 지향 프로토콜에 가깝습니다. DeviceNet을 사용하면 간단한 산업용 장치(센서 및 액추에이터)를 프로그래밍 가능한 PLC와 같은 상위 레벨 장치에 연결할 수 있습니다. 그것은 힘과 통신을 모두 제공합니다.

 

 

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11. DeviceNet 사양

DeviceNet은 데이터 교환 및 자동화 보안을 제어하는 디지털 네트워킹 시스템으로서 자동화 산업에 기여합니다. 기본적으로 입력-출력 자동화 네트워크의 각 장치는 개별 노드를 구성합니다. 노드는 산업 인간 통제자가 감독하는 통합 그룹으로 작동합니다.

 

DeviceNet은 노드와 컨트롤러 간의 링크 역할을 합니다. DeviceNet 사양은 시스템이 발전함에 따라 시간이 지남에 따라 변경될 수 있습니다.

 

 

 

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12. 프레임

DeviceNet은 P2P 통신을 사용하는 분산 제어 아키텍처라고도 하는 마스터-슬레이브를 사용합니다. 컨트롤러는 마스터 역할을 하고 노드는 슬레이브 역할을 합니다.

DeviceNet은 링크 데이터에 대한 OSI(Open System Interconnection) 플랫폼과 함께 통신 네트워크를 통해 프로토콜의 물리적 구현에서 필요한 모든 기능을 정의합니다.

 

DeviceNet은 CAN(Controller Area Network)에 의존하는 반면, CIP(Common Industrial Protocol)를 사용하여 자동화 네트워크의 상위 계층에서 통신합니다.

 

13. 네트워크

OSI 모델(Open Systems Interconnection)을 통해 DeviceNet은 여러 계층에서 네트워크 프로토콜을 구현하기 위한 프레임워크를 정의합니다. 네트워크의 "하위 계층"은 DeviceNet의 물리적 구현이고 "상위 계층"은 DeviceNet 모드 또는 컨트롤러 인터페이스입니다.

 

또한 이러한 계층에는 물리적, 데이터 링크, 네트워크, 전송, 세션, 프레젠테이션 및 애플리케이션 유형이 포함됩니다. CIP DeviceNet은 네트워크, 전송 및 하위 계층의 특정 시스템 요구 사항에 맞게 조정됩니다.

 

 

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14. 메시징

DeviceNet은 운영 노드 간에 메시지를 전송합니다.

 

다음과 같은 세 가지 유형의 메시징이 있습니다.

1. 피어 메시징
2. 명시적 메시지
3. I/O 메시징

 

피어 메시지는 DeviceNet 네트워크의 한 장치 또는 노드에서 다른 장치 또는 노드로 데이터를 교환합니다. DeviceNet 마스터라고도 하는 DeviceNet 컨트롤러는 명시적 메시징을 통해 네트워크 노드 또는 DeviceNet 슬레이브로 요청을 보냅니다.

 

마찬가지로, I/O 메시지는 DeviceNet 마스터와 DeviceNet 슬레이브 간에 사전 정의된 데이터를 전송합니다.

DeviceNet 통신은 구성 및 제어를 위한 단일 연결 지점을 생성합니다.

 

비영리 단체인 OVDA(Open DeviceNet Vendors Association)에 따르면 DeviceNet 시스템은 자동화 네트워크의 연결 지점과 물리적 크기를 줄여줍니다. 이는 이더넷 및 ControlNet 시스템과 같은 다른 CIP 네트워크의 데이터를 라우팅하고 브리지합니다.