Protocolo DEVICENET

Universidad de Santiago de Chile Facultad Tecnológica Departamento de Tecnologías Industriales Tecnólogo en Automatización Industrial Comunicación y Redes

Avance N°11 ______________________________________________________________________

Protocolo de Comunicación DeviceNet ___________________________________________

Nombre: Claudia Chiappe Osmar Poblete Luis Silví Fecha de Entrega: 10 de Noviembre de 2014 Profesor: Roberto Bahamondes

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Índice Introducción…………………………………………………………………...…...…Pág.3 Protocolo DeviceNet……………………………………………………...……..…..Pág.4 Conclusión…………………………………………………………………………....Pág.7 Referencias………………………………………………………………………..….Pág.8

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Introducción DeviceNet es una red digital, multi-punto para conexión entre sensores, actuadores y sistemas de automatización industrial en general. Esta tecnología fue desarrollada para tener máxima flexibilidad entre los equipos de campo e interoperabilidad entre diferentes fabricantes. Introducido originalmente en 1994 por Allen-Bradley, DeviceNet transfirió su tecnología a ODVA en 1995. La ODVA (Open DeviceNet VendorAssociation) es una organización sin fines de lucro compuesta porcentos de empresas alrededor del mundo que mantiene, difunde y promueve la tecnología DeviceNet y otras redes basadas en el protocolo CIP (Common Industrial Protocol). Actualmente más de 300 empresas están registradas como miembros, y 800 más ofrecen productosDeviceNet de todo el mundo. La red DeviceNet está clasificada en el nivel de red llamada devicebus, cuyas características principales son: alta velocidad, comunicación a nivel de byte que incluye comunicación con equipos discretos y analógicos y el alto poder de diagnóstico de los dispositivos de la red

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Protocolo DeviceNet DeviceNet fue desarrollado originalmente por Allen-Bradley a mediados de los noventa y posteriormente traspasado a la ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) para convertirse en una especificación abierta. Este bus de campo se ubica en el nivel más bajo de la estructura de comunicaciones industriales, por tanto provee comunicación bi-direccional y digital para manejar señales discretas o análogas entre sensores, actuadores y dispositivos de un nivel mayor como lo pueden ser un PLC o un computador industrial. La comunicación bi-direccional que provee DeviceNet permite tener la capacidad de diagnóstico, control y mantenimiento de los dispositivos conectado en el bus. DeviceNet está basado en CAN (Controller Area Network), una red de comunicación ampliamente usada en la industria automotriz para interconectar sus computadores; como modelo de comunicación, emplea el modelo Productor – Consumidor que le provee la capacidad de implementar una comunicación maestro – esclavo, múltiples maestros y peer-to-peer con la posibilidad de intercambiar información en forma cíclica, ante un cambio de estado o por la interrogación de un maestro. Como método de arbitraje para acceder al medio, DeviceNet (CAN) emplea una versión modificada de CSMA (Carrier Sense Multiple Access) que evita las colisiones; esta versión modificada permite priorizar los dispositivos a través de unos bits ubicados en un campo identificador de forma que al momento de configurar los dispositivos se establece su prioridad, el dispositivo con menor identificador tiene mayor prioridad (bits 0s prevalecen sobre bits 1s). Por ejemplo, si dos dispositivos que quieren transmitir determinan que la línea está desocupada (CSMA) y comienzan a enviar su mensaje al mismo tiempo, el equipo que transmita un 1 en uno de sus bits de identificación detendrá su transmisión si escucha que el otro dispositivo ha transmitido un 0 al mismo tiempo.

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DeviceNet permite conectar hasta 64 dispositivos empleando múltiples topologías; al igual que el bus AS-I soporta la topología bus, daisy chain, estrella y árbol, pero cuando se emplea la topología bus se debe emplear en cada extremo de la línea una resistencia de terminación (121 *Ω+, 1%, 1/4W) o un dispositivo DeviceNet. Típicamente emplea dos pares de cables trenzados y apantallados para intercomunicar los dispositivos, un par para transportar los datos con velocidades de hasta 500 Kbps y el otro, para entregar energía a los dispositivos de campo directamente desde el bus (24 [VDC], 8 [A]). Características de la red 

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Topología basada en bus principal con ramificaciones. El bus principal debe ser hecho con el cableDeviceNet grueso, y las ramificaciones con el cable DeviceNet delgado o plano. Cables similares podrán usarse siempre y cuando sus características eléctricas y mecánicas sean compatibles con las especificaciones de los cables estándar DeviceNet. Permite o uso de repetidores, bridges, ruteadores y gateways. Suporta hasta 64 nodos, incluyendo el maestro, direccionados de 0 a 63 (MAC ID). Cable de 2 pares: uno para alimentación de 24V y otro para comunicación. Capacidad de insertar y cambiar en caliente, sin interrumpir a la red. Compatible con equipos alimentados por la red de 24V o como que tengan su propia fuente. Uso de conectores abiertos o cerrados. Protección contra conexión inversa y corto-circuito. Alta capacidad de corriente en la red (hasta 16 A). Usa la misma energía de la fuente de alimentación. Varias fuentes pueden ser usadas en la misma red para satisfacer las necesidades de la aplicación en términos de carga y la longitud de los cables. Velocidad de comunicación seleccionable: de 125,250 y 500 kbps. Comunicación basada en conexiones de E/S y modelo de pregunta y respuesta. Diagnóstico de cada equipo y de la red. Transporte eficiente de datos de control discretos y analógicos. Detección de direccionamiento duplicado en la red. Mecanismo de comunicación extremamente robusto para interferencias electromagnéticas

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Capa Física y Medio de Transmisión DeviceNet usa una topología de red del tipo bus principal/derivación que permite que tanto para el cableado de la señal como el de la alimentación estén presentes en el mismo cable. Esta alimentación, es suministrada por una fuente conectada directamente en la red, y posee las siguientes características:    

24Vdc Salida DC aislada de la entrada AC Capacidad de corriente compatible con los equipos instalados. El tamaño total de la red varía de acuerdo con la velocidad de transmisión (125,250, 500Kbps)

Topología de la red Las especificaciones de DeviceNet definen la topología y los componentes admisibles. La variedad de topologías posibles se muestra en la figura siguiente.

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Conclusiones Una vez finalizado el presente avance, como grupo hemos podido comprender de manera correcta el cómo tratar el trabajo de investigación acerca de los buses de campo y las redes industriales. A medida que avanzan las clases y entregamos cada informe, hemos ido incrementando nuestros conocimientos y cumpliendo con lo solicitado por el profesor, ya que abordamos distintas temáticas acerca de los buses de campo y las redes industriales de una manera simple y sencilla, tocando los términos que podíamos manejar correctamente y no cayendo en tecnicismos que no seriamos capaces de explicar y de entender. En el avance recién expuesto y como prosecución a lo mostrado en el décimo informe, pudimos adentrarnos en un protocolo en específico, este es el protocolo DeviceNet. Según lo investigado, se mostraron conceptos básicos relacionados con el protocolo devicenet el cual es un bus de campo de amplia aplicación en la industria y que por sus características es un bus de campo muy utilizado, el cual es importante conocer a la hora de definir que protocolo se requerirá según lo indique el usuario y los requerimientos del procesos que se implementara. Es fundamental conocer el tema tratado en este avance, puesto que esta enlazado directamente con nuestro campo laboral, ya que, como futuros trabajadores del área de la automatización, no solo deberemos conocer las variables a medir, no solo manipularemos instrumentos de medición y sus posibles errores en los procesos que ejecuten, también debemos conocer la interconexión que se presenten entre los distintos terminales de los nodos en el proceso y poder determinar cómo se comunican con los otros elementos (medio físico) pudiendo llevar a cabo el control del proceso. Todo esto a través de un proceso automatizado, el cual, se definirá como nuestro futuro campo laboral.

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Bibliografía http://www.smar.com/espanol/devicenet.asp http://www.etitudela.com/entrenadorcomunicaciones/downloads/1devicenet.pdf http://www.odva.org/Home/ODVATECHNOLOGIES/DeviceNet/DeviceNetLibrary.aspx http://www.smar.com/espanol/devicenet

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