디바이스 넷 배선 | Ls Electric | Plc 15강1.Dnet 통신 소개 모든 답변

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안녕하세요. 이번 교육 동영상에서는 LS ELECTRIC의 DeviceNet 통신 모듈인 Dnet 모듈에 대한 교육 동영상입니다. 이번 교육 동영상에서는 Dnet의 특징, 모듈의 LED 정보, 배선 내용을 포함하고 있습니다. 세부 내용에 대한 목차는 아래 링크를 참고 부탁 드립니다.
00:14 Dnet(DeviceNet) 소개
00:44 Dnet 특징
02:04 Dnet 모듈 종류
02:45 모듈 외형, LED 설명
04:40 배선
05:11 DeviceNet 통신 방식

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DeviceNet 기초지식 | 다물의 디지털 세상

DeviceNet는 간단한 네트워크 솔루션이다. 산업용 오토메이션 기기의 배선과 설치에 드는 비용과 시간을 절약하고 복수 벤더의 동종의 구성요소에 …

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Source: antihack.pe.kr

Date Published: 10/25/2021

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디바이스넷, 디넷, DeviceNet, D-net 이란? – 네이버 블로그

디바이스넷, 흔히 D-net(이하 디넷)이라 불리는 통신 방식(Protocol)은 자동차에서 … 물리 계층 – 케이블 및 배선 … D-net 배선의 일반적인 구성.

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Source: blog.naver.com

Date Published: 11/20/2021

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DeviceNet 네트워크 | Allen-Bradley

센서, 액추에이터, 프로그래밍이 가능한 컨트롤러와 컴퓨터 등 고차원적인 간의 통신을 지원합니다. 전력과 신호를 케이블 하나로 처리하는 간단하고 경제적인 배선 옵션 …

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Source: www.rockwellautomation.com

Date Published: 3/23/2021

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DeviceNet

DeviceNet은 산업 디바이스들(limit switches, photoelectric sensors, … 또한 산업 자동화 장치들을 배선하고 설치하는데 드는 비용과 시간은 줄여주는.

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Source: www.eskorea.net

Date Published: 5/10/2022

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[스크랩] DeviceNet – Daum 블로그

DeviceNet은 브로드케스팅 기능을 강조한 CAN 통신 프로토콜을 기반으로 한다. CAN 프로토콜은 유럽의 BOSCH사에서 자동차 배선을 단순화시키고, 배선 …

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Source: blog.daum.net

Date Published: 12/14/2022

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디바이스-넷 필드버스 케이블 – 다아라몰

디바이스-넷 전용 쉴드 쌍꼬임선. … 4개의 품번을 선택하실 수 있습니다. DeviceNet AWG18 / SINGLE / YES / YES / 0.8mm2(AWG 18) / 1,900 M. 견적거래.

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Source: m.daaramall.co.kr

Date Published: 4/18/2021

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디바이스넷의 분기(分岐) 실시시, T분기탭의 필요 유무

디바이스넷(DeviceNet)에서 배선의 분기를 실시할 때에는 반드시 T분기를 사용해 주십시오. 현재, 오므론에서 준비하고 있는 T분기탭, T분기 커넥터에 관해서는 하기 …

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Source: www.ia.omron.co.kr

Date Published: 1/25/2022

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주제에 대한 기사 평가 디바이스 넷 배선

• Author: LS ELECTRIC Automation Oasis
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• Date Published: 2021. 7. 6.
• Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=oKhCLdnELZ0

디바이스넷, 디넷, DeviceNet, D-net 이란?

Electronics 디바이스넷, 디넷, DeviceNet, D-net 이란? JayHoon ・ URL 복사 본문 기타 기능 공유하기 대대장한테 마음의 편지를 쓰는 것, 운전하면서 라디오를 듣는 것, 역갱 당해서 게임이 터졌을 때 채팅창에 ‘ㅈㄱㅊㅇ’를 치는 것 모두 통신이다. 방식이 어떻든 통신의 본질은 여기서 저기로 메시지를 전달하거나 받거나 하는 것이다. 현대 산업에서 말하는 통신은 전하고자 하는 메시지를 전기신호의 형태로 바꿔서 주고받는 것이다. 유선 통신은 전선으로 전하고자 하는 메시지를 일정한 규칙을 가진 전압 파형으로 바꿔서 주고 받는 것이고 마찬가지로 무선 통신은 메시지를 전자기파의 형태로 바꿔서 주고 받는 것이다. ​ 인터넷을 하는데 쓰는 TCP/IP, Chip 간의 통신을 위한 I2C, 디지털 TV 송출 방식인 ATSC, 재난영화에 많이 등장하는 모스 부호 등 겁나게 다양한 형태의 통신들이 있다. 여러 방식의 통신들은 여러가지 이유에 의해 산업 표준이 정해져있는데 그 중 ‘Device Net’이라는 통신 프로토콜에 대해 알아보자. ​ (사실 통신을 설명하는데 있어서 OSI 7 계층에 대한 언급을 안할 수가 없다. ‘통신’을 이루고 있는 모든 기술 스택은 OSI 7 계층의 범주에 속해있기 때문이다. 애초에 그럴려고 만든 것이긴 한데… OSI 7 계층에 대한 자세한 내용은 나중에 기회가 있으면 다른 포스트에서 다루겠다.) ​ 0. Device Net 개요 디바이스넷, 흔히 D-net(이하 디넷)이라 불리는 통신 방식(Protocol)은 자동차에서 흔히 쓰이는 CAN(Controller Area Network)의 발전된 형태로 반도체 장비, 자동차 제조 설비 등 여러 산업 현장에서 쓰이는 통신 방식이다. 제조 설비의 여러 디바이스들(예를 들면 스위치, 센서, 밸브, 모터와 같은 Acturator 등)을 단일 네트워크 안에서 제어하기 위한 일종의 필드버스(Fieldbus)이다. 필드버스는 실시간 분산 제어를 위해 사용되는 산업용 네트워크 프로토콜 집합의 통칭으로써, 현재 IEC 61158로 표준화 되어있다…라고 위키에 나와있는데 그냥 산업 현장에서 쓰이는 실시간 제어를 위한 통신들을 필드버스라고 하는구나 이해하면 편하다. 이더넷 기반의 이더캣(EtherCat) 또한 필드버스의 한 종류이다. ​ 설비는 여러 하위 Device들로 구성이 되어있다. Valve 의 개폐, Motor의 동작, Sensor, Switch 등 각종 Device의 I/O 제어, PLC(Programmable Logic Controller)를 통한 시퀀스 제어 등 여러 디바이스들은 해당 설비의 목적을 위해 실시간으로 제어되어야 한다. 목적물이 센싱되지도 않았는데 도어가 열린다거나 유기적으로 움직여야할 두 개의 모터가 각자 개인플레이를 한다던가 등의 상황을 원하는 사람은 없다. 장비는 일련의 흐름을 따라서 제어되는 것이 목적이고 이를 위해 Devices간의 원활한 통신이 요구된다. 이게 Device Net이다. ​ 디넷의 장점은 저비용, 간결한 연결이다. 하나의 메인 버스(Main Bus)를 통해 구성이 되며 최대 64개의 컴포넌트를 가질 수 있다. Tap 추가, Drop line(지선)의 연장을 통해서 간편한 확장이 가능하며 3가지 Baud rate를 지원한다.(125, 250, 500Kbps) ​ 아래 그림은 디넷을 OSI 7계층으로 쪼개놓은 것이다. 왼쪽이 OSI 7 계층, 오른쪽이 디넷의 계층별 구성이다. 사실 통신에 대한 배경지식이나 이론이 없다면 좀 애매한 부분인데 ‘그래서 D-net이 어느 계층의 프로토콜이야?’ 라고 물어보면 뭐라고 해야될 지 모르겠다. TCP/IP 프로토콜을 예로 들자면 TCP는 전송계층의 프로토콜이고 IP는 네트워크 계층에서 정의된 프로토콜이라 볼 수 있지만 관점에 따라서 FTP, SMTP 등 응용계층의 프로토콜까지 포함한다고 보는 것처럼 디넷 또한 딱 잘라 계층을 구별하기엔 무리가 있다. 고로 이번 포스트에서는 의식의 흐름을 따라 디넷의 스택별 특징점을 물리계층부터 올라가면서 짚어볼 것이다. 다 보면 어느 정도 감을 잡을 수 있을 것이다. D-net의 OSI 7 layer별 비교 ​ 1. 물리 계층 – 케이블 및 배선 D-net Cable 위 그림은 일반적인 디넷의 5-pin 케이블이다. 2개의 Power(+,-) line, 2개의 Signal line, 1개의 노이즈 드레인 총 5pin으로 구성이 되어있다. 신호선은 CAN High, CAN Low 혹은 CAN +, CAN – 로 표기되는 꼬인 2선(Twisted Pair)이 쓰이며 Receive단에서는 2개의 값을 뺀 Differential signal을 리딩한다. 출처 – https://www.kmpdrivetrain.com/paddleshift/practical-tips-can-bus/ ​ 디넷의 가장 큰 장점이자 단점은 확장성이 용이하다는 것이다. 아래 그림 처럼 한 개의 메인 버스를 두고 각 Node를 쉽게 접속하여 통신망을 구성할 수 있다. 또한 중간에 탭을 추가하여 쉽게 분기선(Drop line)을 구성하고 하위 Node들을 접속할 수 있지만 이러한 구조 때문에 어느 한 Node에서 발생한 노이즈가 선로 전체에 영향을 끼치기도 한다. D-net 배선의 일반적인 구성 선로 임피던스의 규격은 50~60Ω으로 정해져있고 양끝 종단에는 120Ω 수준의 종단 저항을 접속하여 임피던스 매칭을 해줘야한다. 종단 저항이 너무 크거나 없으면(Ω = 무한대) 반사파로 인한 파형의 간섭, 왜곡이 일어나기 때문에 적절한 범위의 종단저항을 접속하여 열로 소모시켜줘야 한다. ​ 디넷 관련 문제는 선로에서 비롯된 경우가 많다. 잘못된 종단 저항, 선로의 최대 허용 길이 초과, 케이블 파손이나 쇼트 등에 의해 선로 임피던스가 틀어진다는 등 디넷에서는 빈번하게 발생할 수 있는 문제이다. 선로상에서 기인한 문제는 오실로스코프로 각각의 노드와 선로 전체의 파형을 찍어보면 쉽게 찾아낼 수 있다. ​ 아래 그림은 Cable Type별 최대 길이를 나태는 표이다. BaudRate별 신호 Pulse의 폭 등에 따라 최대길이, 메인 버스에서 뽑아낼 수 있는 최대 지선의 길이 등이 정해져있다. ​ 2. Date Link 계층 – Data Frame 디넷의 데이터링크 층은 CAN 사양과 거의 흡사하다. 디넷의 각 노드들를 오고가는 프레임은 4 종류의 Frame이 있고 Data Frame에 의해 Data가 교환된다. 나머지 Frame은 전부 예외 처리에 쓰인다. 1. Data Frame 2. Remote Frame 3. Overload Frame 4. Error Frame ​ 어떤 통신을 이해하기 위해선 패킷(Packet) 혹은 프레임(Frame)을 까보는게 가장 기본이다. 패킷과 프레임은 약간 다른데프로토콜 스택을 오가는 기본 단위를 패킷이라고 하고, 데이터링크 계층에서 패킷 앞에 트레일러를 붙여서 내보내는 정보 단위를 프레임이라고 한다. 실질적으로 네트워크의 물리적인 선로를 타고 돌아다니는 것이 프레임이다. 택배를 예로 들면 택배 자체는 프레임, 내용물은 패킷이라고 비유할 수 있다. ​ 아래 그림은 디넷의 Data Frame 구조이다. 한 번에 전송할 수 있는 Data는 최대 8Bytes이다. 필드를 하나하나 세세하게 집는건 나중에 TCP/IP도 포스팅을 할려고하니 그 때 하기로 하고(통신은 다 비슷비슷하다. OSI 7 계층을 공부하면 편한 이유기도 하다.) 일단 디넷을 이해하는데 가장 중요한 Identifier Field만 좀 살펴보자. 너무 작나? 확대해서 보시길.. 디넷에서 노드와 노드(Device to Device) 간의 통신 시 먼저 Connection이 확립(Established)이 되어야한다. 각각의 장치들은 Unconnected Message Message Maneger(UCMM) 혹은 Group2 Unconnected Port 기능을 통해 Explicit Messaging Connection(명시적 메시징 연결)을 수립하고 정보를 교환하게 된다. 이 명시적 연결은 각 노드의 유일성을 보장해야 한다. ​ 무슨 말이냐면 데이터를 수신했을 때 이게 누가 보낸건지를 구분해야지 그에 맞는 응답을 할 수가 있는데 한 네트워크 상에 똑같은 이름의 노드가 2개가 있으면 누가 누군지 구별을 못한다. 이를 위해 디넷은 데이터 프레임에는 각각의 노드의 정보를 담기 위한 11bit Identifier Field가 배정되어 있다. MAC ID는 6bit로 정의되고 동일 네트워크에서는 유일해야한다. 이 때문에 디넷의 최대 연결 가능 노드는 2^6 = 64개로 제한되어 있다. 보통 디넷 Device에는 DIP switch와 같이 MAC ID를 설정하기 위한 Port가 장착되어 있다. ​ 3. Network & Transport 계층 CAN 통신은 Carrier sense network(반송파 감지 네트워크)로써 한 Node는 다른 Node들이 전송을 하지 않을 때에만 전송이 가능하다. 이를 위해 Main Bus는 1. Dominent(0), 2. Recessive(1) 2가지 상태만으로 정의된다. 한 번에 하나의 커넥션만이 버스를 쓸 수 있다는 것인데 디넷도 똑같다. 모든 Node가 송신하지 않을 때 Bus는 Recessive(1) 상태를 가지고, 각각의 Node는 Bus를 Dominant(0)로 Derive 할 수 있다. Peer2Peer 방식의 통신이 가능한 이유이기도 하다. 하지만 보통 디넷을 쓰는 이유는 하나의 메인 컨트롤타워를 두고 나머지 Device들을 제어하기 위함이다. 때문에 Master-Slave 방식을 주로 쓰는 편인데 여기서도 Bus의 state는 CAN 통신과 마찬가지로 결정진다. (Peer2Peer의 경우 각 노드들이 동등하기 때문에 네트워크 내부에서 데이터의 충돌이 일어나기 쉽지만 None-Destructive, Bit-wise Arbitration 등 충돌을 방지하는 로직이 Data Link 계층에 정의되어 있다.) ​ – Master / Slave Connection Sequence 1. 마스터는 UCM(Unconnected Message) 요청을 슬레이브에 날린다.(request) 2-1. 슬레이브에 UCM 기능이 내장되어 있는 경우 -> 명시적 메시지 연결(Explicit Message Connection) 할당, Connection Message(Identifier Field) 응답(response) 2-2. 슬레이브에 UCM 기능이 내장 안된 경우 -> 마스터의 요청을 씹는다. 3. 슬레이브가 1초 이내 응답 못하면? -> 1~2 반복 4. UCM 요청이 다 씹히면? 마스터는 Group2 Unconnect port로 I/O 연결 시도 5-1. UCM, Group2 Unconnect port 둘 다 안되는 경우 -> 마스터는 해당 슬레이브에 대해 Error 출력 5-2. 둘 중 하나 되는 경우 -> 명시적 메시지 연결 완료(Established), I/O Connection Ready. ​ 물론 각 장치별로 Master/Slave Mode 기능을 지원해야지 위 형태의 Topology 구성이 가능하다.(시중에 나오는 제품은 거의 다 된다) 일단 연결이 수립되면 슬레이브에서 I/O data를 전송할 수 있는데 전송 방식에 많이 쓰이는 형태는 다음 3가지가 있다. ​ 1. Polling – 마스터가 전체 네트워크를 스캔 -> 슬레이브가 송신할 내용이 있으면 마스터가 수신.(통신할지 말지에 대한 주도권이 마스터에게 있음) 2. Cyclic – 일정 사이클마다 슬레이브가 데이터를 송신. 적절한 Cyclic rate 설정 가능 3. Change of State(COS) – 슬레이브의 상태에 변화가 있으면(Event) 마스터가 수신(Interrupt와 비슷) ​ 보통의 경우 마스터 Device는 네트워크의 Baud rate, Polling rate, scan list의 우선 순위, Inhibit time(마스터 장치 내부의 Read/Write Delay)등을 Configuration Parameter(설정값)으로 가져간다. 네트워크의 각 노드에서 송신 요청이 과도하게 발생할 경우 마스터 Device에 과부하가 걸릴 수 있지만 설정 파라미터를 통해 적절히 데이터의 충돌을 조절하면 된다. ​ 500Kbps의 Baud rate, 1개의 마스터 9개의 슬레이브 Node로 구성된 디넷 네트워크가 있다고 가정하자. 전송 방식은 Polling, 마스터 카드의 Inhibit time은 1ms, 프레임은 크기는 I/O Data포함 100bit 라고 가정했을 때 네트워크 전체를 한 번 scan하는데 걸리는 시간은 다음과 같다. ​ 500Kbps -> 초당 512,000bit 전송 가능, 마스터가 슬레이브1에 송신 여부 스캔 ->100bit 프레임 전송 : 0.0002s 슬레이브가 마스터1에 데이터 전송 : 0.0002s 마스터 내부 처리 시간 : 0.001s Total 0.0014s X 9 (9번 반복) = 0.0126s ​ 대략 12.6ms 정도가 나온다. 디넷 자체의 태생적 한계로 인해 네트워크 자체의 성능이 좋다고 볼 수는 없다. micro second 단위의 Real-Time Controll은 사실상 힘들기 때문에 송수신 속도가 중요한 시스템에서는 EhterCat과 같은 다른 필드버스를 사용하는 것이 권장된다. 디넷은 저비용, 간편이라는 측면에서 메리트가 있는 프로토콜이다. ​ 디넷의 Error state와 그에 따른 간단한 점검 방향은 다음과 같다. 1. Non-existent : 장치를 찾을 수 없음 – Node Device의 전원 및 연결 여부 확인 2. Unallocated : 네트워크 상에 Device가 연결은 되어있지만 마스터와 연결 안됨 – Device의 전송 파라미터 확인 및 네트워크 재연결 3. Faulted : Device의 내부 오류 – MAC ID 중복 여부 확인 4. Bus-off : 연결 불가 – Device 자체의 결함. 하드웨어 점검 필요 ​ 4. 그 위 상위 계층 – CIP 표준 상위 계층은 CIP 표준을 따른다. 디넷은 보통 하나의 독립적인 네트워크가 아닌 특정 시스템의 하위 시스템으로서 사용된다. 디넷만의 독립된 인터페이스를 구축하는 것보다 산업 현장에서 쓰이는 디넷 모듈들은 일반 컴퓨터 등 많이 쓰이는 인터페이스의 종속된 형태로 출시된다. 디넷 기반 디바이스를 제조하는 벤더별로 표준을 공유하기 때문에 제조사에 상관없이 가져다 쓰면 된다. ​ 더 자세한 내용은 Device Net 공식 문서를 참조. ​ 5. 마치며 두서없이 작성된 포스트이지만 디넷을 이해하는데 조금이라도 도움이 되었으면 한다. ​ #디넷 #디바이스넷 #Dnet #DeviceNet #D-net 인쇄

Allen-Bradley 한국

DeviceNet 네트워크 미디어

DeviceNet™ 네트워크 미디어에는 두껍거나 얇은 원형 케이블과 플랫 케이블 등이 있습니다. 일반적으로 트렁크 케이블에 사용되는 원형 케이블은 벌크 스풀, 사전 성형 코드셋 또는 패치코드로 제공됩니다. KwikLink™ 평면 매체 시스템은 평면 4선식 트렁크 케이블과 절연 변위 커넥터(IDC)를 사용하는 간단한 모듈식 배선 방법으로, 설치 시간과 재료 비용이 줄어듭니다.

대진텍 ENG.

[출처] DeviceNet 기초지식 |작성자 오잉

DeviceNet

DeviceNet이란

지난 7월 IEC에 의해서 필드버스의 국제표준으로 채택된 DeviceNet은 여러 종류의 필드기기(Field Device : 근접센서, 광센서, 밸브제어기, 모터기동기, 프로세스센서, 바코드판독기, 인버터, 디스플레이 판넬, 스위치 등)들을 경제적으로 네트워크에 연결시키는 수단으로서 비싼 배선비용을 절감시켜준다.

컨트롤러와 필드기기들의 직접적인 연결을 통해서 통신기능 향상시킬 수 있으며, I/O모듈을 통한 연결에서는 제공받을 수 없었던 각 필드기기의 자기진단 기능을 이용할 수 있는 큰 장점이 있다.

DeviceNet을 적용하면 여러 필드기기의 설치 비용과 시간을 줄일 수 있으며 다수의 공급자들로부터 제공되는 호환 가능한 필드기기들 중에서 선택하여 사용하는 유연성을 확보할 수 있다.

DeviceNet은 개방형 필드버스 네트워크의 표준으로 자리를 잡고 있다. 네트워크의 세부 사양과 통신 프로토콜이 개방되어 있으므로 개발/생산/공급자들이 제품을 구성하는 하드웨어나 소프트웨어, 라이센스료를 지불할 필요가 없다.

네트워크 사양은 ODVA(Open DeviceNet Vendor Association, Inc)를 통하여 실비로 제공받을 수 있다. 또한 DeviceNet 제품을 생산하는 회사들은 ODVA에 가입하여 기술 회의를 통하여 DeviceNet기능 향상에 참여할 수 있다.

개발을 위해서 DeviceNet 사양을 구매하는 회사에는 로열티 없이 라이센스를 제공한다. 또한 제품 개발시 도움이 필요한 회사에는 샘플 코드, 개발 장비, 자문을 여러 경로를 통해서 제공될 수 있다.

그리고 핵심 부품인 CAN칩의 경우 세계적인 반도체 공급사들을 통해서 제공되고 있다.

1. DeviceNet의 개발 동기

지난 수 년동안 공정제어 분야에서는 모든 종류의 필드기기들을 포괄적으로 제어할 수 있는 개방형 표준 네트워크를 개발하기 위해서 노력을 경주해왔다.

초기의 표준화 범위는 기존의 4~20mA의 네트워크들을 한 종류의 디지털 표준으로 통일하는 것이었다. 하지만, 보다 기술적으로 진보되고 복잡한 기능(컨트롤러들 사이의 고속 정보교환, 고속 스캐닝 기기들의 동기화)들의 수용 요구가 표준화의 범위에 추가되어졌기 때문에 단일 표준의 개발이 지연되어 왔다.

한편, 불과 수 년 전만 해도 경제적인 이유로 고려되지 않던 단순한 필드기기와 SP50 Fieldbus의 직접연결이 최근의 급속한 통신기술의 발달로 가능하게 되었다. 이러한 단순 필드기기들을 위한 표준에도 120/220 VAC와 24 VDX I/O에 요구되는 상호 호환성이 필요하다.

DeviceNet은 단순한 필드기기 간의 호환 사용을 가능케 하며, 복잡한 기기간의 연결 또한 가능케 한다. DeviceNet은 필드기기의 동작 상태(On/Off)를 읽어 들이는 간단한 기능 뿐만이 아니라 온도를 기록하고, 모터 부하전류의 측정, 인버터의 감속율 변경, 주어진 시간 동안 특정 컨베이어를 통과한 제품 수량의 합산 등 복잡한 기능까지 제공한다.

2. Controller Area Network(CAN)이 저렴한 필드기기 생산을 가능케 하는 핵심이다.

DeviceNet은 브로드케스팅 기능을 강조한 CAN 통신 프로토콜을 기반으로 한다.

CAN 프로토콜은 유럽의 BOSCH사에서 자동차 배선을 단순화시키고, 배선 비용을 줄일 목적으로 개발 되었다(기존의 복잡하고 비싼 자동차 내부의 배선을 대체할 저렴한 네트워크가 필요 했음). 그 결과 CAN은 신속한 반응과 고도의 신뢰도가 요구되는 ABS와 Air-Bag 제어 부분에서 큰 호응을 받았다.

핵심이 되는 CAN칩은 자동차 환경에서 필수적으로 요구되는 고온 및 다양한 전자기적 노이즈에 견딜 수 있는 다양한 형태로 다수의 반도체 생산업체들에 의해서 공급되고 있다.

DeviceNet 사양의 구성

DeviceNet 사양은 네트워크에서의 데이터 전송방법을 규정하는데 다음과 같이 두 부분으로 구성되어 있다.

1. Volume 1

① DeviceNet 통신 프로토콜과 적용(Layer 7- Application Layer)

② CAN과 CAN의 DeviceNet에 대한 적용(Layer 2 -Data Link Layer)

③ DeviceNet의 물리적 계층과 구성요소(Layer 1 – Physical Layer)

2. Volume 2

① 여러 필드기기간의 연계동작기능(interoperability)과 호환 가능한 기기간의 대체기능(interchangeability)을 제공하는 DeviceNet 프로파일의 구조 CAN은 네트워크상에서의 데이터 전송 형식과 데이터의 형태를 정한다. 또한 DeviceNet 어플리케이션 계층(Application Layer)은 전송된 데이터의 내용 및 의미를 규정한다.

3. 통신 프로토콜의 특징

① DeviceNet 제품들 사이의 생산자/소비자 방식을 통한 Peer-to-peer 데이터 전송 기능

② 마스터/슬래이브 방식의 통신 기능

③ 클라이언트, 서버 또는 두개의 역할을 동시에 수행하는 기능

④ 최대 64개의 MAC ID(Media Access Control Identifier = node address)

·각각의 node는 이론적으로 무제한의 I/O 점수를 지원할 수 있음

·밸브 제어에 통상적으로 사용되는 I/O 점수는 16 또는 32점임

4. 객체모델(The Object Model)

DeviceNet의 각 node들은 여러 객체(object)의 집합으로 표현되어질 수 있다. 객체(object)는 제품 내부의 특정부분을 개념적으로 표시하며 객체모델(object model)을 사용하여 개념적으로 제품을 표현할 경우 이는 특정한 작업의 수행과 밀접한 관계를 가진다. 각각의 Object Instance와 Object Class는Attribute(데이터)를 갖고, Service(수행방법 또는 절차)를 제공하며, Behavior를 수행한다. Attributes, Instances, Class와 Node Address들은 숫자로 표시된다.

DeviceNet의 물리적 계층과 구성요소

DeviceNet의 사양은 구성될 수 있는 네트워크Topoloy와 구성 요소들을 규정한다. 또한 네트워크의 접지, 케이블의 종류(Thick or Thin media), 종단저항, 그리고 전원 조건을 지정한다.

보편적으로 사용되는 Trunkline-dropline topology에서는 동축케이블로 구성된 Bus를 사용하여 신호와 전원을 동시에 전달한다. Thick 또는 Thin케이블은 Trunkline이나 dropline으로 사용되며 요구되는 통신속도와 케이블의 굵기에 따라서 전체 네트워크의 길이가 달라질 수 있다.

각각의 node에 연결된 필드기기들은 네트워크 Bus를 통하여 전원을 직접 공급받을 수도 있으며 같은 케이블을 통해서 통신을 한다. 이 기기들은 전원이 연결된 상태에서도 장착 및 제거가 가능하다. 전원 Tap을 사용하면 네트워크의 어느 부분에서도 보조전원을 추가할 수 있다. Trunkline(네트워크 Bus)은 정격은 8mA이다.

다양한 종류의 커넥터를 사용하여 node들을 연결할 수 있는데 크게 나눠서 밀폐형(Plug type)과 비밀폐형(Screw type)이 제공된다. DeviceNet 사양에는 위에 설명된 케이블과 케넥터를 사용해서 단수 및 복수 Tap을 구성하는 방법이 표시되어 있다.

비록 DevcieNet 사양이 상태표시 장치를 요구하지는 않지만 각 기기의 동작상태와 접속/통신 상태를 나타내는 상태표시 장치가 제품에 포함되는 것이 권장된다. 상태표시 장치로는 두 가지 색(Green, Red)을 나타낼 수 있는 LED가 보편적으로 사용된다.

CAN과 DeviceNet

DeviceNet의 데이터연결계층(Data Link Layer)은 CAN프로토콜의 사양으로 정의되고 CAN칩에 의해서 구현된다. CAN 사양은 Bus상태를 사용 상태(dominant)와 쉬는 상태(Recessive)로 구분하는데 네트워크 상에서 아무런 기기도 데이터를 전송하지 않을 때가 쉬는 상태이다. CAN 사양으로 정해지는 데이터 프레임의 구조는 그림 2와 같다.

우선순위가 높은 데이터가 먼저 전송된다.

Bus가 쉬는 상태에 있을 때는 어떤 node도 데이터 전송요구를 할 수 있다는 점에서 DeviceNet은 Ethernet과 비슷하다.

하지만 DeviceNet의 경우 두 개 이상의 node가 동시에 전송하려 할 때 ‘Bit-wise arbitration’을 통하여 우선순위가 높은 node가 데이터 또는 대역폭의 손실없이 네트워크를 사용하게 된다. Ethernet의 경우 동시에 전송을 요구했던 node들은 일단 기다렸다가 재전송을 해야 된다. 그러므로 Device-Net은 대역폭을 매우 효율적으로 사용하는 네트워크이다. CAN은 두 개 이상의 node에서 발생하는 전송요구의 충돌을 ‘Bit-wise arbitration’을 사용하여 해소한다. CAN 네트워크상의 모든 리시버 node들은 하나의 bit을 통하여 쉬는 상태에서 사용상태로의 전환을 동기시킨다.

그림 2의 Identifier와 RTR(Remote Transmission Request) bit의 값이 전송요구 충돌 해소에 사용된다. 실제로 DeviceNet에서는 RTR bit는 사용되지 않기 때문에 Identifier bit의 값으로 중재가 이루어지며 낮은 값을 갖는 Identifier가 우선적으로 데이터를 전송하게 된다.

Control Field의 값은 뒤에 따라오는 Data Filed의 크기를 나타낸다. 0~8byte의 크기를 갖는 Data Field는 빈번한 데이터 전송이 요구되는 비교적 단순한 필드기기와 적은 점수의 I/O 제어에 적합하다.

그리고 8byte를 모두 사용하면 기기들의 자기진단 정보와 인버터의 속도제어값 등을 전송하기에 충분한 크기가 된다.

통신 프로토콜과 그의 적용

DeviceNet에 사용되는 필드기기는 기기의 표준 기능과 특수기능을 각각의 Device Profile에 담고 있다. Device Profile을 통해서 각각의 기기들이 네트워그로부터 이해가 되어지는데 Device Profile의 형태 및 구조는 ODVA에서 제공하는 DeviceNet 사양서에 포함되어 있다.

DeviceNet은 여러 종류의 데이터 교환 방식을 제공하는데 이들을 적절하게 조합하여 사용할 경우 네트워크의 효율을 극대화 할 수 있다.

제공되는 데이터 교환 방식은 Strobe, Polled, Cyclic, Change-of-state, Application triggered 등이 있다. 현재 수백여 회사들이 ODVA회원으로 DeviceNet 제품을 생산하고 있으며 중요 산업분야에서는 이미 DeviceNet이 표준화되어 현장에서 사용되고 있다. 장비의 고속화, 유지보수의 편의성, 설치비용의 절감, 확장의 용이성, 기기선택의 자유성이 요구된다면 DeviceNet을 통하여 구현할 수 있다.

DeviceNet에 관하여 좀더 자세한 설명이 필요하면 ODVA홈페이지를 방문하기 바란다(www. odva.org).

디바이스-넷 필드버스 케이블 [필드버스] 배선부품 > 케이블

. 디바이스-넷 전용 쉴드 쌍꼬임선

.필드버스용 케이블 대하여 IEC61158-2에서는 필드버스 설치에 따르는 케이블의 형태

.및 특성에 대하여 규정하지 않고 있다.

.그러나 성능향상을 위하여 규정된 케이블이 권고 되어질 수 있다.

.표준은 기존의 존재하는 설치의 이동을 하기위하여 기기 설치에 대하여 통상적으로

.사용되는 것으로 규정 설계되어져 있다.

.버스의 길이와 사용되어질수 있는 디바이스의 수를 결정하는데 중요한 요소가 케이블의

.형태 및 특성이다.

.디바이스의 수량과 케이블의 길이에 대한 규정은 절대적이 아니나, 많은 것들이 최악의

.조건에서 근거하고 있다. 케이블의 전기적 특성 때문에 필드버스 신호는 미약한 신호 때문에

.픽-업을 할수 없을때까지 이동중에 감쇄를 한다. 결과적으로 케이블 길이에 대한 한계를

.갖게 되는 것이다.

.IEC61158-2에서는 네가지의 케이블 형태에 대하여 통상적으로 예견된 총 길이의 한계에

.대하여 언급하고 있다.

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