由于DeviceNet設備網是基于生產者/客戶網絡模式，它使控制數(shù)據能夠同時到達網上的各個站點單元,，網絡利用率高,；它允許狀態(tài)切換的報文發(fā)送，可以實現(xiàn)更快的響應,，有效地減少了網絡通訊量,。周期性的報文發(fā)送，提供了更好的確定性；對等通信,，允許數(shù)據和狀態(tài)信息在設備間進行交換,；這些優(yōu)點都為更高的生產率提供了有力保障。
2． 無塵紙生產線的開放式網絡控制結構：
我公司無塵紙生產線全套從歐洲進口,是目前本行業(yè)內最先進的設備.其控制系統(tǒng)吸收了美國羅克韋爾公司的全方位自動化的理念,，貫穿其Netlinx體系的各級網絡,。
實現(xiàn)了從信息層(Ethernet)到控制層（ControlNet）和現(xiàn)場層(DeviceNet)的無縫連接。如圖1所示.
無塵紙要求較為嚴格的生產工藝條件,，它屬于一種干法造紙(Dry Forming)的過程,。其基本工藝過程是：在恒溫、恒濕,、恒氣壓的環(huán)境中將粉碎的木漿,、纖維、SAP,、PE 粉末等原材料通過成型站均勻成型,，再經過噴膠、加熱/熔化,、熱壓,、冷卻、分切,、打卷等過程,，制造出合格產品。
我公司的生產線控制層共包括九臺具有以太網功能的A-B PLC5(八臺)和A-B SLC500（一臺）可編程序控制器,。它們分別控制：空調(Main Air condition),、原材料準備(Raw material preparation)、松卷機(Tissue Unwinder),、熱油加熱系統(tǒng)(Hot oil System),、過濾包裝系統(tǒng)(Main Filter system)、主線控制系統(tǒng)(Main Line),、打卷系統(tǒng)(Reel)等九個工藝區(qū)域,。
其中六臺PLC安裝在位于廠房中部的馬達控制中心MCC1房間的PLC控制柜內。各PLC的以太網接口都通過雙絞線連接到PLC柜內的集線器（HUB）上,。另三臺PLC安裝在設備現(xiàn)場的控制柜內,，它們的以太網接口都通過光纖也連接到MCC1的集線器（HUB）上。
五臺裝有RSview32軟件的A-B 工業(yè)PC機安裝在中控室內,，它們的以太網接口都連接到中控室一個HUB上,，再通過一根光纖也連接到PLC柜內的HUB上。該網通過HUB還與企業(yè)Intranet相連,，這樣一來,，通過TCP/IP協(xié)議組成Ethernet網絡,，構成信息（管理）層。（ 如下圖2 所示：控制層和信息層網絡示意圖）
各臺可編程序控制器除掛接本地及遠程I/O模塊,、Panel View人機界面等裝置外,，大多安裝了DeviceNet掃描器（1771-SDN或1747-SDN），并通過DeviceNet通訊模塊（1336-GM5,1203-GK5,，1794-ADN等）下掛現(xiàn)場智能設備,，如變頻器，電機軟起動器,，F(xiàn)lex I/O,9000系列光電開關等組成DeviceNet設備網,，實現(xiàn)了對現(xiàn)場級裝置的有效控制。
3．DeviceNet 的功能及特點：
DeviceNet 是基于CAN-BUS技術的一種現(xiàn)場總線,，它是一種開放型的,，符合IEC61158國際現(xiàn)場總線工業(yè)標準的通訊網絡。
DeviceNet 用于現(xiàn)場設備與PLC之間的通訊網絡,，傳輸速率可設定為125,、250、500KPBS,，傳輸最大距離為500米,，最多節(jié)點（站點）為64個，允許在線組態(tài)和帶電熱插拔,。
DeviceNet支持主/從,、多主、對等等通訊方式,。用戶的PLC可以利用控制程序及上位PC機的數(shù)據,，通過DeviceNet網絡實現(xiàn)對現(xiàn)場設備有效監(jiān)控。
DeviceNet 可以用羅克韋爾公司的RS Networx for DeviceNet 或DeviceNet Manager 軟件進行網絡組態(tài)和管理,。
DeviceNet網絡結構簡單,，實時性強，它采用生產者／客戶模式,，提供了強有力的故障診斷與排除能力,，是一種理想的設備層現(xiàn)場總線。
4．無塵紙生產線Devicenet 網絡的物理構造,。
我公司DeviceNet網絡以四臺A-B PLC5-40E和一臺SLC5/04為主機,。PLC機本地機架上都安裝了DeviceNet掃描器模塊（A-B 1771-SDN或1747-SDN）。1771掃描器有兩個通道,，每個通道最多可以外接64個站（一般應接63個）。每個PLC利用本機網絡掃描器通過DeviceNet通訊適配器 (1203-GK5,1336-GM5,，1794-AND等)來下掛本控制區(qū)域的各臺現(xiàn)場總線設備,。這些站點主要包括：A-B 變頻器（1336F,，1336E，160SSC系列,，）A－B電機軟起動器（SMC 150系列） FLEX I/O（1794系列）,； ARMOR Block防護型I/O組件,9000系列光電開關等。
典型的DeviceNet網絡采用干線／支線物理結構形式,。而我公司采用的是雛菊鏈（DaisyChain）的環(huán)行連接形式,，利用Belden標準圓形五芯屏蔽通訊電纜將各個站點連接起來。( 如下圖3所示,，雛菊鏈的DeviceNet設備通訊網絡,；以變頻器網絡為例)
由于我廠的設備分布比較分散，某些站點之間相距較遠,。尤其是一些現(xiàn)場站點,，相距離超過100米。因此所有DeviceNet網絡的傳輸速率都設定為125KBPS, 以確保通訊可靠,。除了分布式I/O, 人機界面和傳感器等站點位于生產現(xiàn)場外,一百余臺變頻器的DeviceNet網絡系統(tǒng)分布在兩個馬達控制中心（MCC）室,，這就實現(xiàn)了對電動機的集中控制，統(tǒng)一管理,。（ 如圖4所示：MCC 室內DeviceNet變頻器網絡一角 注:圖中黃色電纜是網絡通訊纜）
在DeviceNet各工作站之間,，我們大都采用了敞開式分接口（ 注：現(xiàn)場的一些站采用密封的T型分接口或密封連接口 ），將站與站之間的電源線,、通訊線,、屏蔽線分別地并聯(lián)接在一起，組成雛菊鏈形式的物理拓撲結構,。在首尾終端兩站分別安裝了終端電阻,。（121Ω，1%,，1/4W）
5 DeviceNet的組態(tài)軟件及控制實現(xiàn),。
利用設備網RS-232-C的PC接口適配人器（1770-KFD）或設備網PC卡（1784-PCD）可以實現(xiàn)PC機與PLC的設備網掃描器的通訊.
DeviceNet的管理軟件RS Networx for DeviceNet 是基于Windows平臺的軟件，利用它可以組態(tài)設備網并進行項目管理和網絡故障診斷等,。它支持A-B及第三方設備組態(tài)電子數(shù)據表（EDS）,。
DeviceNet規(guī)約定義了顯式報文（Explicit Message）和I/O報文（I/O Message）兩種不同性質的報文，兩種報文可以同時在總線上傳送,。
組態(tài)過程中,首先應組態(tài)掃描器,，設置掃描器與PLC之間的I/O地址界面，建立掃描器與各站適配器之間的通訊,。
組態(tài)網絡上各個站時,，先要定義各個站的地址(即站號)。站的地址可以不連續(xù),，但要與各站適配器DIP開關設定相一致,。
對于Flex I/O 或Armor Block I/O 等I/O類型的工作站,，我們采用I/O報文（I/O Message）的形式，分配各站的輸入和輸出,。I/O報文是周期傳送的,，具有較高的優(yōu)先級，從而保證它的實時性,。
對于變頻器,、軟起動器等設備類站點，我們采用顯式報文（Explicit Message）的形式,，分配PLC和各站之間發(fā)送/接收的字長;定義通訊方式和(我們定義為polled 方式,每個掃描周期);建立與PLC之間對應的“軟”I/O關系,。
再利用PLC５的編程軟件ＲＳlogix5編制出塊傳送（BTR/BTW）命令，實現(xiàn)ＰＬＣ對設備網上工作站I/O信息采集和控制,。PLC控制程序就可以根據各站的工作狀態(tài)向各站發(fā)出控制命令,，以達到工藝要求。
由于我公司的各PLC都連接到Ethernet上,，網上中控制室內有Rsview32監(jiān)控工作站,。各顯示器可顯示出RS view不同工藝區(qū)域的監(jiān)控界面。在中控室既可以控制全廠的設備,，也可查看各站點的當前工作狀態(tài),，人機界面非常友好。
6．DeviceNet 網絡的使用體會,。
（1）DeviceNet現(xiàn)場總線可以節(jié)省大量費用,。
從安裝階段來看，只通過一根通訊纜,，就實現(xiàn)了對整個網上各站點供電及通訊,，相對于點對點的控制方式，節(jié)省大量的電纜,橋架等,。不但縮短了安裝時間,，而且降低了安裝費用。
從控制上來看：利用網絡通訊及“軟”Ｉ／Ｏ方式,，也節(jié)約了I/O模塊和大筆資金,。
如對變頻器工作站，啟動/停止,，加速/減速等命令,；電壓、電流,、溫度等參數(shù),，都可從DeviceNet網絡通訊實現(xiàn)，節(jié)約了I/O模塊，尤其是模擬I/O模塊,，費用相當昂貴,。
（2） 設備故障率大大降低，且診斷方便,，排除迅速。
DeviceNet由于僅用一條通訊電纜控制整個設備網絡,，使設備故障率大大降低,；各站點通訊端子支持帶電熱插拔，若某一站點出現(xiàn)問題及故障排除,，不影響網上其他站點正常工作,。
采用數(shù)據通訊方式來控制各站，不但極大減少了傳統(tǒng)點對點方式的電纜數(shù)量,，也使故障環(huán)節(jié)大大減少,，系統(tǒng)穩(wěn)定性進一步提高。
通過設備網使MCC的集中控制的形式十分有效,，極大方便了設備故障的診斷,。例如對變頻器的控制，由于采用MCC及網絡控制方式,，一百余臺變頻器僅有五種典型控制電路,，便于記憶及故障查找。當某臺變頻器發(fā)生故障時,，不但可以從總控室看到報警信息,，還可以從網絡掃描器或變頻器的人機界面上獲得報警信息，方便快捷,。
（3） 系統(tǒng)監(jiān)控更加方便,、智能化。
通過RSview監(jiān)控界面方式,，中控室可以隨時訪問和控制設備網上的一些站點,根據需要調整控制參數(shù)又;可以監(jiān)控網上設備的工作狀態(tài),，例如電機電流、溫度等參數(shù),，以確保各設備正常工作,。
7. DeviceNet網絡的維護及故障處理體會：
（1） 通訊干擾問題
我廠運轉調試階段曾經發(fā)生過某些站點的狀態(tài)顯示（控制室RSview人機界面）與其實際工作狀態(tài)有時不相一致或控制命令執(zhí)行不嚴格現(xiàn)象。經診斷及分析, 我們主要采取了以下措施,。
1）. 檢查并緊固各終端電阻,，防止信號反射。
終端電阻是用來防止（降低）通訊信號反射,。為檢查終端電阻工作是否正常,，可以在斷電（只有在預防性維護或系統(tǒng)故障時才可以）的情況下，測量網上任何兩個CAN-H（藍色線）與 CAN-L（白色線）端子之間的電阻應在60Ω-70Ω左右即可（因我廠用的是菊花鏈結構）,。
2）.可靠連接DeviceNet網絡的接地導線,，消除外界噪音干擾,。
為防止環(huán)流，信號電纜的屏蔽線僅能在一端接地,。接地點最好從最接近網絡的物理中心站點處引出,，以達到最佳效果，最大限度的消除噪音干擾.我廠的接地線是從PLC機架的掃描器站點引出的.
接地方法為：將Ｖ－與Shield及Drain與PE可靠連接
通過1）,，2）以上兩種方法及定期PM檢查就可確保網絡通訊系統(tǒng)工作良好可靠,。
此外，為確保通訊可靠,，網絡布線時應注意以下情況：
1）．為了避免通訊電纜受動力電纜干擾,，通訊纜應單獨布線。若通訊纜與動力纜共用線槽時,，通訊纜應穿金屬屏蔽管布線,。
2）。站點之間相距較遠或網絡總距離較大時,，應使用粗芯通訊電纜,。
（2） 若某一站點的設備發(fā)生故障，而庫存又沒有同型號的備件更換,，可能會造成麻煩,。
若設備某站點發(fā)生故障，庫存有同型號的備件,，換上同型號的備件后,，該站即可正常工作。若換上不同型號的備件,，則該網絡掃描器檢測到的該物理站點（EDS）與掃描列表(Scan list)不一致.掃描器就會有報警, 該站也無法正常工作,。這時，你不得不重新組態(tài)一下掃描列表再下裝到掃描器,，此站才能正常工作,，這是一個應該注意的問題。
8.結束語：
無塵紙生產線由于采用了DeviceNet 現(xiàn)場總線控制技術,，極大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和實時性,。利用現(xiàn)場總線技術進行生產線的自動化控制是一種理想的解決方案。現(xiàn)場總線技術的顯著優(yōu)點,，決定著其廣泛應用是控制領域的必然趨勢,。