Capacidade e Funcionalidades Histórico Baeada na Tecnologia desevolvida pela Allen-Bradley Introduzida em março de 1994 Transferida para ODVA em.

Apresentação em tema: "Capacidade e Funcionalidades Histórico Baeada na Tecnologia desevolvida pela Allen-Bradley Introduzida em março de 1994 Transferida para ODVA em."— Transcrição da apresentação:

1

2

3 Capacidade e Funcionalidades
Histórico Baeada na Tecnologia desevolvida pela Allen-Bradley Introduzida em março de 1994 Transferida para ODVA em 1995 Tecnologia Usa padrão CAN DeviceNet é a camada 7 (camada de aplicação)

4 } { { { { ISO Layers Application Layer Physical Signaling
DeviceNet Application Layer Specification CAN Protocol Physical Layer } ISO Layer 7 -Application Application Layer Physical Signaling Transceiver Transmission Media { ISO Layer 2 -Data Link Data Link Layer { ISO Layer 1 -Physical { ISO Layer 0 -Media

5 CAN rede CAN (Controller Area Network) desenvolvida pela BOSCH para integrar elementos inteligentes em veículos autônomos (eletrônica embarcada). Automóvel pode possuir mais de 200 microprocessadores: carburação eletrônica frenagem anti-bloqueante (ABS) controle e supervisão da temperatura do óleo e do radiador, pressão de óleo de freio, etc. ajuste automático de espelhos retrovisores, banco do motorista, etc.

6 CAN CAN lançado em 1984. Em 1987 lançado chip 82526 (INTEL).
A partir de 1991 outros fabricantes licenciados: Phillips/Signetics (chips 82C200, 87C592, 82CE598 e 82C150). Motorola (chip 68HC05). NEC (chip 72005). Siemens, Thompson, National, Hitachi. Cia (CAN in Automation): entidade constituída de usuários e fabricantes de produtos para automação industrial baseados no protocolo. Até 1993, a cia já tinha 64 associados fora da industria automobilística. CAN vendeu mais de 5 milhões de chips só em 1995.

7 CAN Camada física (padrão ISO/DIS 11898):
Topologia: barramento ou estrela (com concentrador); Taxa de transmissão: 125 Kbps até 1 Mbps; Comprimento máximo do barramento: 40 m para 1 Mbps; até 1 Km para 125 Kbps; Número máximo de nós: 64; Codificação de bits: NRZ (Non Return to Zero); Meio de transmissão: não especificado na norma, mas usualmente usado par trançado ou fibra ótica.

8 CAN Subcamada MAC: Método de acesso ao meio: Forcing Headers com prioridades para mensagens. Subcamada LLC: Comprimento máximo dos quadros de dados: 8 Bytes; Controle de erro por CRC de 16 bits. Camadas 3 até 6 do RM-OSI foram suprimidas.

9 CAN – Enlace CSMA/NBA - Carrier Sense Multiple access with Non-destructive Bitwise Arbitration (Forcing Headers) Qualquer nó pode acessar o meio se estiver livre NBA garante 100% de utilização do meio e priorização de mensagens baseada no identificador de 11 bits do frame SOF - Start of Frame EOF – End of Frame CRC - Cyclic Redundancy Check (CRC 16) ACK - Acknowledgment CRC A C K E O F S 11 bit IDENTIFIER Length 0 to 8 bytes Data Arbitration Field Control Data Field Frame CAN 11

10 CAN – Arbitragem Como na Ethernet, cada nó tenta transmitir se meio livre. Diferentemente de Ethernet, não há colisões. Se 2 ou mais nós iniciam transmissão simultânea, conflito resolvido por arbitragem bit a bit usando o campo IDENTIFIER. “0” é dominante no fio sobre “1” (operação AND binária). Se um nó transmite “1”, mas escuta “0”, ele imediatamente pára transmissão. O nó vencedor envia o resto da mensagem. Mecanismo garante que não se perde informações nem tempo. 12

11 CAN – Arbitragem O valor do campo IDENTIFIER define prioridade durante arbitragem (IDENTIFIER mais baixo “vence”). Isto significa que dois frames não podem ter o mesmo IDENTIFIER. 12

12 CAN – Exemplo De Arbitragem
1 xxxx 11 E O F Nó 1 Transmite: No meio: 01 Nó 2 Transmite: Nó 2 perde arbitragem e pára transmissão! 13

13 CAN Modelos de comunicação:
Frame não contém campos específicos para endereço destino/origem. Campo IDENTIFIER pode conter endereço de uma estação, grupo de estações (multicasting) ou mensagens são difundidas para todas as estações (broadcasting). Campo IDENTIFIER pode identificar o conteúdo da mensagem (dados), que é difundida para todas as estações. Gerador da mensagem: PRODUTOR. Estações interessadas no conteúdo da mensagem: CONSUMIDORES.

14 CAN Norma CAN não define especificação para a camada de Aplicação
Grupo CiA definiu uma especificação para aplicações em automação: CMS (CAN Message Services): serviços de leitura e escrita de variáveis remotas e tratamento de eventos, baseados no MMS; NMT (Network Menagement): serviços de inicialização e gerenciamento da rede; DBT (Distributor): provê uma distribuição dinâmica de nomes definidos pelo usuário para identificar as mensagens.

15 CAN O sistema suporta até 2032 objetos, aos quais é associado um número de identificação único na aplicação. O tempo para leitura de dados a nível da camada de enlace é da ordem de 420 µs para o objeto de maior prioridade. CAN tornou-se norma internacional definida pela ISO em 1993 sob a designação ISO

16 Outros protocolos CAN J1939 CANOpen SAE Sponsored standard
Communication between vehicle components Peer–Peer Messaging CANOpen European Community Standard Can In Automation (CiA) specification Wide acceptance in consumer to medical and industrial applications

17 Capacidade e Funcionalidades

18 DeviceNet Overview DeviceNet construído sobre o Common Industrial Protocol (CIP). DeviceNet é administrado pela ODVA. ControlNet é administrado pela ControlNet International EtherNet/IP é administrado pela ControlNet International & ODVA Common Industrial Protocol Device Profiles & Electronic Data Sheets Application Object Library Messaging Routing & Connection Management ControlNet EtherNet/IP Device Level Control Level Information Level DeviceNet User & Application Layers Transport, Data Link & Physical Layers

19 Estrutura Common Device Profiles Automotive Device Profiles
Semiconductor Device Profiles Analytical Inst. Device Profiles Generic Device Profiles User Layer Application Object Library CIP Messaging Routing & Connection Management Application Layer Device Net (CAN Bus) ControlNet DLL Transport Encapsulation Future Data Link & Transport Layer UDP TCP IP DeviceNet Physical Layer Div 2 ControlNet Physical Layer 802.x EtherNet Physical Layer Future Firewire, USB Bluetooth, ATM Physical Layer Div 2 Div 1 Device Level Control Level Information Level

20 Interoperabilidade ( Interchangeability)
“Data Sets” (profiles) padrnizados para vários tipos de dispositivo Permite que os usuários substituam “logicamente” dispositivos equivalentes entre diversos fornecedores (certificados) Mesmo tipo de dispositivo, mesma estrutura de dados

21 Características Linha Tronco com ramos 64 nós Multiplos mestre
Remoção e insersão dos nós “a quente” (com alimentação ligada Cabo inclui alimentação (power) e dados Taxas de transmissão 125K, 250K and 500KB

22 Características Tipos de Pacotes de dados Comunicação Entre
Dados de I/O Dados de Controle Comunicação Mestre/Escravo or ponto a ponto (peer-to-peer) Entre Dispositivo representado por Objetos (modelo orientado a objeto)

23 Características Taxa de transmisão Comp. Comp. Max. do dropp Nodes Max
Cumulative dropp lenght 125k bits/s 500 m 6m 64 156m 250k bits/s 250 m 78 m 500k  bits/s  100 m 39 m

24 Especificação da Rede Trunk line Distance Physical Media and Baud rate
Cumulative Drop-line Budget 125Kbaud 250Kbaud 500Kbaud (Maximum of 6m each) Trunk line Distance and Baud rate 100m Max. with Thin cable 125Kbaud (thick) 250Kbaud (thick) 500Kbaud (thick) (4Km with Repeaters) Maximum Devices 64 Nodes per Network Physical Media (Shielded Twisted Pair) Communications and Power Thick - Trunk wire Thin - Trunk or Drop Drop-line wiring Single drop Daisy-chaining off drop Branching off drop Device Connections T-Taps Zero-drop Terminating Resistors 75 Resistors at both network trunk line ends Network Power 24vDC power to devices Thick trunk rated to 8 amps Thin wire rated at 3 amps Messaging Services Producer/Consumer High-speed I/O Programming Configuration Diagnostics

25 Tipos de Mensagens Suportadas
Polling Change-of-State Cyclic Point-to-Point Multi-master Peer to Peer Broadcast Multicast

26 Polling de I/O Polling CTLR1 CTLR2 HMI Sensor Drive1 Drive2 Drive3

27 Exemplos de Dispositivos

28 Montagem do meio físico
Node Multiport Taps Tee Taps Trunk line segments -molded mini-connectors Drop lines - molded connectors - 0 to 6m. - mini or micro at device Field Installable trunk line connectors

29 EtherNet/IP EtherNet/IP DeviceNet EtherNet/IP I/O Scanner (Client)
DeviceNet Monitor Software EtherNet/IP Protocol Analyzer EtherNet/IP Freeware (Server) EtherNet/IP EtherNet/IP I/O Adapter EtherNet/IP to DeviceNet Gateway DeviceNet Photoeye Photoeye I/O

30 Produtos PLC Device Net Scanner:  conecta PLC a duas Device Net Networks SLC Device Net Scanner: conecta SLC a uma Device Net Networks Device Net PC Card Interface PMCIA: conecta computador com o Device Net Networks

31 Produtos Módulo de Interface Device Net RS-232: conecta portas RS-232  dos PC's com o Device Net Networks Device NetManager Software: configura parâmetros do software dos componentes  Device Net e realiza diagnóstico

32 Comparison of Technologies
Criterion WorldFIP CAN + LONTalk Seriplex ISP BITBUS Perf. / Speed / Determinism Good Good Poor Medium Good Medium Interoperability Good Medium Good Poor Good Medium Cost and Tech. Leverage Medium Good Medium Poor Medium Medium Product Availability Medium Good Good Medium Poor Good Development and Impl. Cost Poor Good Medium Good Poor Good Outlook Medium Good Good Good Medium Medium Reliability Good Good Good Medium Good Good Peer-to-Peer Capability Medium Good Good Poor Medium Poor Memory Requirements Poor Good Medium Good Poor Medium User Friend. / Tools Medium Medium Good Medium Medium Medium Ownership Good Good Poor Poor Good Good Instal. Base Sem. Mfg. / Proven Poor Medium Good Good Poor Good Board Size Poor Good Medium Good Poor Good Msg. Passing Capability Good Medium Good Poor Good Medium Remaining Work Good Poor Good Poor Medium Medium Table 1: Qualitative Candidate Analysis W.R.T. Selection Criteria (Selection criteria listed in order of importance) Source: ANALYSIS OF SENSOR / ACTUATOR BUS INTEROPERABILITY STANDARD ALTERNATIVES FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING James R. Moyne, Nader Najafi 1 , Daniel Judd 2 , and Allen Stock 3 University of Michigan, Center for Display Technology Manufacturing, Ann Arbor, MI , 1 IBM, 2 Arlington Laboratories, 3 SEMATECH / Advanced Micro Devices

33 Papel da ODVA Open Devices Vendor Association é uma associação internacional composta por empresas de todo o mundo. Proprietária e gerente da especificação DeviceNet. Assiste fabricantes e usuários com ferrramentas, treinamento, etc. Gerencia laboratórios para testes e certificação de conformidade de produtos.

34 Links Colocar links