¿Qué es DeviceNet? Propósito, características y especificaciones
En un mundo donde la automatización y la interconectividad son claves para la eficiencia industrial, DeviceNet emerge como una solución de comunicación potente y versátil. Pero, ¿qué es exactamente DeviceNet y por qué es tan fundamental en el ámbito de la tecnología industrial? Este artículo te llevará a explorar el fascinante universo de DeviceNet, desglosando su propósito, características y especificaciones técnicas de manera sencilla y accesible. Desde sus aplicaciones prácticas hasta su impacto en la revolución de la industria 4.0, descubrirás cómo este protocolo puede transformar el modo en que las máquinas y dispositivos se comunican entre sí, optimizando procesos y mejorando la productividad. ¡Adéntrate con nosotros en el mundo de DeviceNet!
El avance tecnológico ha traído consigo la necesidad de sistemas eficientes de comunicación industrial. En este contexto, aparece DeviceNet, una red de comunicación diseñada especialmente para conectar dispositivos en la automatización industrial. ¿Qué es DeviceNet? En este artículo te explicaremos todo acerca de su propósito, características y especificaciones, para que puedas sacar el máximo provecho de esta tecnología en tu empresa. ¡No te lo pierdas!
¿Qué es DeviceNet?
DeviceNet es un protocolo de comunicación de capa de aplicación (capa 7 del modelo OSI). Se utiliza en la industria de la automatización para conectar y gestionar de forma remota una amplia gama de dispositivos como sensores y utilizar la tecnología CAN (Controller area network).
¿Qué ofrece DeviceNet?
- Proporciona una solución rentable para interconectar unidades de bajo nivel
- La capacidad de acceder a inteligencia de unidades de bajo nivel.
- Capacidades punto a punto y maestro/esclavo
Propósitos principales de DeviceNet
Características de DeviceNet
Resumen de características físicas/de medios específicas de DeviceNet:
- Configuración de Línea Troncal y/o Líneas Bajadas
- Se admiten hasta 64 nodos
- Eliminación de nodos sin causar tiempo de inactividad del bus
- Soporte simultáneo para unidades alimentadas por bus (sensores) y autoalimentadas (actuadores)
- Uso de conectores sellados o desnudos
- Capacidad para seleccionar datos de velocidad en baudios: 125 k baudios, 250 k baudios y 500 k baudios
- Configuración de fuente de alimentación ajustable para satisfacer las necesidades de cada aplicación
- Capacidad de alta corriente (hasta 16 amperios por fuente de alimentación)
- Funciona con fuentes de alimentación estándar.
- Los enchufes permiten la conexión de múltiples fuentes de alimentación de varios proveedores compatibles con los estándares de DeviceNet
- Dispositivo de protección de sobrecarga integrado
- Fuente de alimentación disponible a lo largo del bus: alimentación del bus principal y circuitos de transmisión
Funciones de comunicación adicionales proporcionadas por DeviceNet
- Uso de tecnología de red de área de controlador (CAN) para control de medios (MAC) y señalización física.
- Modelado basado en conexiones para facilitar la comunicación entre aplicaciones planificadas para una transferencia eficiente de datos de E/S.
- Fragmentación para transferencia de grandes bloques de información Duplicación de detección de MAC ID.
Topología DeviceNet
>El medio DeviceNet tiene una topología de bus lineal.
Las resistencias de terminación deben estar presentes en cada extremo del bus principal. Se permiten buses ramales de hasta 6 m de largo (20 pies) cada uno y, por lo tanto, permiten que se conecten uno o más nodos.
>Las estructuras de bifurcación solo están permitidas en el bus de bifurcación.
La cantidad total de red troncal permitida en la red depende de la velocidad de datos y el tipo de cable utilizado (10BASE5 o 10BASE2). La distancia de cable entre dos puntos de la red cableada no debe exceder la distancia máxima de cable permitida para la velocidad de transmisión.
Para buses principales que constan de un solo tipo de cable, consulte la siguiente tabla para definir la distancia máxima del cable según la tasa de datos y el tipo de cable utilizado. La distancia del cable entre los dos puntos incluye la longitud del cable de la barra principal y la barra secundaria presentes entre los dos puntos.
El protocolo DeviceNet permite el uso de cables 10BASE5 o 10Base2 de la misma red.
Resistencias de terminación
Se debe instalar una resistencia de terminación en ambos extremos del bus principal. Las resistencias deben cumplir los siguientes requisitos:
- 121 Ω
- 1% capa de metal
- ¼ vatio.
Las resistencias de terminación nunca deben incluirse en los nodos.
La eliminación de un nodo con una resistencia de terminación podría provocar una falla en la red. Las resistencias de terminación no deben instalarse al final de una barra de derivación, sino solo en ambos extremos de la barra principal.
Conectores
Colores de Alambre y Pinots. Todos los conectores deben admitir cinco conductores que suministren un par de transmisión, un par de alimentación y un cable de drenaje.
Conectores de tornillo
La siguiente figura muestra los colores del aislamiento y la asignación de pines de los cables para los conectores de tornillo DeviceNet.
Se muestran las siguientes designaciones: 1.2.3.4.5. V-:
1 – (Negro) CAN – L:
2 – (Azul) Drenaje:
3 – (Desnudo) CAN-H:
4 – (Blanco) V+:
5 – (Rojo)
>Unidades de conexión
El conector de la unidad proporciona un punto de conexión en el bus principal. Las unidades se pueden conectar a la red directamente en un enchufe o mediante un bus de rama. Los enchufes también facilitan la extracción de una unidad sin interrumpir el funcionamiento de la red.
Los enchufes son
Sellado (con y sin ramales)
Enchufes desnudos (con y sin ramales)
puesta a tierra de la red
DeviceNet debe conectarse a tierra en UNA ubicación. La conexión a tierra en varios lugares puede generar circuitos de tierra, mientras que la falta de conexión a tierra de la red da como resultado una mayor susceptibilidad a picos de voltaje y fuentes de ruido externas. La ubicación de conexión a tierra debe estar en una toma de corriente.
Protocolo de comunicación DeviceNet
A nivel de los PLCs y sistemas de control Allen Bradley de Rockwell Automation se utilizan varios protocolos
- La red de control
- La red de dispositivos
- Ethernet/IP
ControlNet, el protocolo de comunicación Industrial Ethernet, se usa generalmente para comunicaciones con PLC, en particular con Allen Bradley PLC y comunicación con E/S remotas.
El protocolo ControlNet regulado por la ODA (Open DeviceNet Vendor Association) puede alcanzar velocidades de comunicación de hasta 5 Mbits/segundo. Uno puede tener hasta 99 dispositivos en una red ControlNet. Estos dispositivos pueden ser sensores también ser PLCs, HMIs, etc.
DeviceNet es un protocolo de comunicación ampliamente utilizado con los PLC de Allen Bradley, es más un protocolo orientado a sensores y actuadores. DeviceNet hace posible conectar dispositivos industriales simples (sensores y actuadores) a dispositivos de nivel superior como PLC programables. Proporciona energía y comunicación.
Especificaciones de DeviceNet
DeviceNet sirve a la industria de la automatización como un sistema de red digital que controla el intercambio de datos y la seguridad de la automatización. Esencialmente, cada dispositivo en una red de automatización de entrada y salida constituye un nodo individual. Los nodos funcionan como un grupo unificado supervisado por controladores humanos industriales.
DeviceNet sirve como enlace entre el nodo y el controlador. Las especificaciones de DeviceNet pueden cambiar con el tiempo a medida que evoluciona el sistema.
Marco
DeviceNet usa una arquitectura maestro-esclavo también conocida como arquitectura de control distribuida que usa comunicación entre pares. El controlador actúa como maestro, mientras que los nodos son los esclavos.
DeviceNet define todas las funciones necesarias desde la implementación física del protocolo a través de la red de comunicación con la plataforma OSI (Open System Interconnection) para los datos de enlace.
DeviceNet se basa en la red de área del controlador (CAN), mientras que utiliza el protocolo industrial común (CIP) para comunicarse a través de las capas superiores de las redes de automatización.
Redes
A través de la interconexión de sistemas abiertos (modelo OSI), DeviceNet define un marco para implementar sus protocolos de red en varias capas. La «capa inferior» de la red es la implementación física de DeviceNet, mientras que la «capa superior» es el modo o controlador de DeviceNet. interfaz.
Además, estas capas incluyen tipos físicos, de enlace de datos, de red, de transporte, de sesión, de presentación y de aplicación. CIP DeviceNet se adapta a las necesidades específicas del sistema en la red, el transporte y las capas inferiores.
Mensajería
DeviceNet transmite mensajes entre sus nodos operativos.
Los tres tipos de mensajes son los siguientes.
1. Mensajería entre pares
2. Mensajes explícitos
3. Mensajería de E/S
Los mensajes de pares intercambian datos de un dispositivo o nodo, en la red DeviceNet a otro. El controlador DeviceNet, también conocido como maestro DeviceNet, envía solicitudes a los nodos en red, o esclavos DeviceNet, a través de mensajes explícitos. De manera similar, los mensajes de E/S transmiten datos predefinidos entre maestros DeviceNet y esclavos DeviceNet.
La comunicación DeviceNet crea un único punto de conexión para la configuración y el control.
Características
Según la asociación sin fines de lucro Open DeviceNet Vendors Association (OVDA), el sistema DeviceNet reduce los puntos de conexión y el tamaño físico de una red de automatización. Esto enruta y une los datos de otras redes CIP, como los sistemas Ethernet y ControlNet.
¿Qué es DeviceNet? Propósito, características y especificaciones
En un mundo donde la automatización y la interconectividad son claves para la eficiencia industrial, DeviceNet emerge como una solución de comunicación potente y versátil. Este artículo explora el fascinante universo de DeviceNet, desglosando su propósito, características y especificaciones técnicas de manera sencilla y accesible. Descubramos cómo DeviceNet puede transformar la comunicación entre máquinas y dispositivos, optimizando procesos y mejorando la productividad.
¿Qué es DeviceNet?
DeviceNet es un protocolo de comunicación de capa de aplicación (capa 7 del modelo OSI) diseñado para la automatización industrial. Se utiliza para conectar y gestionar de forma remota una amplia gama de dispositivos como sensores y actuadores, utilizando la tecnología de área de control (CAN).
¿Qué ofrece DeviceNet?
- Proporciona una solución rentable para interconectar unidades de bajo nivel.
- Acceso a inteligencia de unidades de bajo nivel.
- Capacidades de comunicación punto a punto y maestro/esclavo.
Propósitos principales de DeviceNet
- Transporte de información relacionada con el control asociada a dispositivos de bajo nivel.
- Transporte de información indirectamente relacionada con el sistema controlado, como parámetros de configuración.
Características de DeviceNet
A continuación, se resumen las características físicas y de medios que definen a DeviceNet:
- Configuración de Línea Troncal y/o Líneas Bajadas, admitiendo hasta 64 nodos.
- Eliminación de nodos sin causar tiempo de inactividad del bus.
- Soporte simultáneo para unidades alimentadas por bus (sensores) y autoalimentadas (actuadores).
- Velocidad seleccionable: 125 k, 250 k y 500 k baudios.
- Alimentación ajustable para diversas aplicaciones.
- Capacidad de alta corriente (hasta 16 amperios por fuente de alimentación).
- Uso de conectores sellados o desnudos, según necesidad.
Funciones de comunicación adicionales
DeviceNet proporciona diversas funciones de comunicación, tales como:
- Modelado basado en conexiones para una transferencia eficiente de datos de entrada/salida (E/S).
- Fragmentación para la transferencia de grandes bloques de información.
- Duplicación y detección de MAC ID.
Topología de DeviceNet
La topología de DeviceNet es de bus lineal, donde las resistencias de terminación son esenciales en cada extremo del bus principal. Además, se permite el uso de buses ramales de hasta 6 metros de largo.
Protocolo de comunicación DeviceNet
DeviceNet utiliza una arquitectura maestro-esclavo conocida como control distribuido, donde el controlador actúa como maestro y los nodos como esclavos. Este protocolo es ampliamente utilizado por los PLC de Allen Bradley, participando en la conexión de dispositivos sencillos a sistemas más complejos, como PLC programables.
Especificaciones de DeviceNet
DeviceNet se presenta como un sistema de red digital que controla el intercambio de datos en entornos industriales. Cada dispositivo constituye un nodo que opera en conjunto supervisado por controladores humanos. Se basa en el protocolo común industrial (CIP) y las especificaciones pueden evolucionar con el tiempo a medida que se actualiza la tecnología.
FAQs sobre DeviceNet
¿Cuáles son las ventajas de usar DeviceNet en la automatización industrial?
DeviceNet proporciona comunicación estandarizada entre dispositivos, reduciendo costos generales de instalación y mejorando la interoperabilidad entre diferentes fabricantes. Esto permite una fácil integración de sensores y actuadores diversos en sistemas industriales.
¿Qué dispositivos son compatibles con DeviceNet?
DeviceNet es compatible con una amplia variedad de dispositivos industriales, incluidos sensores, actuadores, PLCs y HMIs. Esto lo convierte en una opción versátil para propósitos de automatización en diferentes industrias.
¿Qué diferencias existen entre DeviceNet y otros protocolos de comunicación industrial?
A diferencia de otros protocolos como Ethernet/IP o ControlNet, DeviceNet está específicamente diseñado para la comunicación de bajo nivel y es más accesible para dispositivos simples, enfocándose en la conexión de sensores y actuadores directamente a sistemas de control.
Para más información sobre DeviceNet, puedes consultar recursos adicionales en Bihl-Wiedemann o en Posital.
Alfonso juan: ¡Hola machancoses! Estoy totalmente de acuerdo contigo, el artículo está muy bien explicado. Yo también tuve mis momentos de confusión cuando empecé a trabajar con DeviceNet, pero una vez que le agarré la mano, me di cuenta de cómo facilita la vida en la automatización industrial. Recuerdo que en una ocasión, un sensor que teníamos fallaba constantemente, y al implementar DeviceNet, no solo mejoró la comunicación, sino que también logramos identificar el problema más rápido. Sin duda, una herramienta muy útil. ¡Saludos!
¡Hola machancoses! La verdad es que el artículo sobre DeviceNet me pareció muy interesante y bastante claro. Recuerdo que en un proyecto en el que estuve involucrado hace un par de años, tuvimos que implementar DeviceNet para la comunicación entre dispositivos en una planta de producción. Al principio, confieso que estaba un poco perdido, pero después de leer y practicar, entendí lo potente que es. Definitivamente simplifica la interconexión y mejora la eficiencia. ¡Saludos!