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Device Net 硬件特性概述

Device Net 硬件特性概述

点击数:7843 次   录入时间:03-04 11:49:30   整理:http://www.55dianzi.com   PLC入门
■ 我们知道Devicenet架构于CAN基本之上,也就是说,DeviceNet的物理层与数据链路层完全就是CAN,只是对其做了一些特殊的规定。有关DeviceNet的特性如下:

  它利用CAN技术;
  最大可连接64个节点(包括扫描节点MASTER);
  可以支持的传输速率为125K,250K,500K;
  主干电缆的最大距离为500M;
  网络拓扑可以有多种形态,如分支,菊花链等;
  分支电缆的最大长度为6M;
  节点之间相对独立,互不产生影响;
  内置保护回路;
  可支持隔离型与非隔离型的网络节点;
  节点可以直接用网络电源供电;

■ Devicenet支持的网络拓扑如下图所示:



如图中所示,网络支持多种连接方式,而且还有如下的特点:

  可以在不断开主干线的情况下装拆节点;
  可以用分支实现菊花链,树形分支的结构;
  最大支持64个节点;
  采用主干线/分支线的结构;

■ 接线距离的规格 Data Rates 125K250K500K干线长度(粗)500m250m100m干线长度(扁平)420m200m100m干线长度(细)100m100m100m最大支线长度6m6m6m合计支线长度156m78m39m节点数646464■ 通常的硬件构成如下图所示:



  如图中所示:现在大多使用专门的CAN芯片来代替图中由CAN,CPU,ROM,RAM组成的块,而CAN在各领域中的大量运用也使得CAN芯片的价格非常低。图中的*表示为可选项,如EEPROM,隔离光耦,用于设定的SW拨码开关等。

■ 收发器是设计DevieNet节点乃至CAN必须的一个网络接口,它负责数据包的发送与接收,并做相应的处理,如加上或去掉填充位等。通常收发器与CAN芯片有两种连接方式,一种为非隔离型,就是不需要光耦,另一种需要隔离光耦,称为隔离型。两种设计方式如下图所示:



  图中采用HP的光耦HCPL710来进行隔离,这是推荐使用的光耦,因为Devicenet协议对光耦的要求是Tp<=40ns,以免由于过和的延迟会造成网络错误。

■ 推荐使用的收发器

  过去的常用收发器为PHILIPS 82C250,由于其具有优良的特性及在欧洲车载用的LAN中有较广泛的使用,所以一致成为设计时的首选收发器。但现在却推荐使用其改进版本PHILIPS 82C251,这个版本与250有着相同的管脚特性,但改进了共模电压。详细信息如下表所示:  82C25082C251共模电压-8V~+18V-36V~+36VCAN_L/CAN_H之间耐压-150V~+100V-200V~+200V消耗电流70mA以下85mA以下待机电流170uA以下250uA以下■ 这里列举一些常见的CAN芯片:

  * Hitachi(H8/300H,SuperH,HCAN-1)-Integrated and Stand Alone CAN;
  * Intel(196CA & 196CB,82527)-Integrated and Stand Alone CAN;
  * Intermetall(CCU 3010E)-Integrated CAN;
  * Mitsubishi(M37630)-Integrated CAN;
  * Motorola(68HC05XX,65HC08AZ,MC912D60,MC68376)-Integrated CAN;
  * National Semiconductor(COP684BC,COP884BC)-Integrated CAN and SLIO;
  * NEC(780948)-Integrated CAN;
  * Philips(P8xCE598/98,XA-C3,P82C150,SJA 1000)-Integrated CAN,SLIO,and Stand Alone CAN;
  * SGS Thomson(ST6/7,St10F167)-Integrated CAN;
  * Siemens(80C167CR,80C505C & 515C,81C90/91)-Integrated CAN and Stand Alone;
  * Temic(TSC8051A11,TSC80251A3)-Integrated CAN;
  * ASIC Integrated CAN Controllers;
  * Texas Instrument(TMS 370E08D55)-Integrated CAN;
  选用时请查阅相关技术手册.

■ 电路设计时的注意点:
  * 收发器采用指定的元器件是最好的,如82C251;
  * 选用隔离光耦时注意要满足40ns的延迟,可用HP的HCPL7101;
  * 如是隔离型节点,则要有检测通信电源的手段;
  * 必须要有接线错误的保护回路;
  * 考虑到通信电源的波动范围(DC11-25V); 

■ 通常的保护回路如下图所示:


 
  详细的要求及指标请查阅协议中的相关规定。

■ 通信电源的分配
  Devicenet采用DC24V给网络进行供电,由于设备和距离的增加会导致电源供给的衰减,所以有时会增加电源数量,如下图采用了两个电源:



■ 电源分接头的结构如下图所示:



■ 电源分配简易计算表: 距离050100150200250300350400450500最大电流8.04.02.51.81.41.21.00.870.770.670.65■ 开放型连接器



另外关于一些技术规格,还有迷你型连接器,微型连接器等请查阅协议V1 App C里的描述。

■ 常用的五芯电缆


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