CAN

CAN 是控制器局域网（Controller Area Network） 的简称， 最早由德国BOSCH 公司提出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。其总线规范现已被ISO guojibiaozhun组织制定为guojibiaozhun， 得到了摩托罗拉（Motorola）、英特尔（Intel）、飞利浦（Philips）、Siemens、NEC 等公司的支持， 已广泛应用在离散控制领域。

CAN 协议也是建立在guojibiaozhun组织的开放系统互连模型基础上的， 不过， 其模型结构只有3 层， 只取OSI 的物理层、数据链路层和应用层。CAN 的信号传输介质为双绞线， 传输速率最高可达1Mbit/ s/40 m；直接传输距离最远可达10 km/5 kbit/ s， 挂接设备最多可达110 个。

CAN 的信号传输采用短帧结构， 每一帧的有效字节数为8 个， 因而传输时间短， 受干扰的概率低。当节点严重错误时， 其具有的自动关闭功能可以自动切断该节点与总线的联系， 使总线上的其他节点及其通信不受影响， 因此具有较强的抗干扰能力。

CAN 支持多主方式工作， 网络上任何节点均可在任意时刻主动向其他节点发送信息，支持点对点、一点对多点和全局广播方式接收/ 发送数据。它采用总线仲裁技术， 当出现几个节点同时在网络上传输信息时， 优先级高的节点可继续传输数据， 而优先级低的节点则主动停止发送， 从而避免了总线冲突。

已有多家公司开发生产了符合CAN 协议的通信芯片， 如Intel 公司的82527， Motorola 公司的MC68HC908AZ60Z， Philips 公司的SJA1000 等。还有插在PC 上的CAN 总线适配器，其具有接口简单、编程方便、开发系统价格便宜等优点。

DeviceNet 是一种低成本的通信连接， 它将工业设备连接到网络， 从而免去了昂贵的硬接线。DeviceNet 又是一种简单的网络解决方案， 在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时， 减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。DeviceNet 的直接互连性不仅改善了设备间的通信， 而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能， 这是通过硬接线———I/ O 接口很难实现的。

DeviceNet 是一个开放式网络标准， 规范和协议都是开放的， 厂商将设备连接到系统时，无需购买硬件、软件或许可权。任何人都能以少量的复制成本从开放式DeviceNet 供货商协会（Open DeviceNet Vendor Association， ODVA） 获得DeviceNet 规范。任何制造DeviceNet产品的公司都可以加入ODVA， 并参与对DeviceNet 规范进行增补的技术工作。

DeviceNet 规范的购买者将得到一份不受限制的、真正免费的开发DeviceNet 产品的许可。寻求开发帮助的公司可以通过任何渠道购买使其工作简易化的样本源代码、开发工具包和各种开发服务。关键的硬件可以从世界上最大的半导体供货商那里获得。

在现代的控制系统中，不仅要求现场设备完成本地的控制、监视、诊断等任务， 还要能通过网络与其他控制设备及PLC 进行对等通信，因此现场设备多设计成内置智能式。基于这样的现状，美国Rockwell Automation 公司于1994 年推出了DeviceNet 网络，实现了低成本、高性能的工业设备的网络互连。DeviceNet 具有如下特点：

1） DeviceNet 基于CAN 总线技术， 它可连接开关、光电传感器、阀组、电动机起动器、过程传感器、变频调速设备、固态过载保护装置、条形码阅读器、I/O 和人机界面等。其传输速率为125～500kbit/s，每个网络的最大节点数是64 个，干线长度为100 ～500m。

2） DeviceNet 使用的通信模式是生产者/客户（Producer/ Consumer）。该模式允许网络上的所有节点同时存取同一源数据， 网络通信效率更高；采用多信道广播信息发送方式， 各个客户可在同一时间接收到生产者所发送的数据， 网络利用率更高。“生产者/ 客户” 模式与传统的“源/ 目的” 通信模式相比， 前者采用多信道广播式， 网络节点同步化， 网络效率高；后者采用应答式， 如果要向多个设备传送信息， 则需要对这些设备分别进行“呼”、“应” 通信， 即使是同一信息， 也需要制造多个信息包， 这样不仅增加了网络的通信量， 而且网络响应速度也受到了限制， 难以满足高速的、对时间苛求的实时控制。

3） 设备可互换性。各个销售商所生产的符合DeviceNet 网络和行规标准的简单装置（如按钮、电动机起动器、光电传感器、限位开关等） 都可以互换， 为用户提供灵活性和可选择性。

4） DeviceNet 网络上的设备可以随时连接或断开， 但不会影响网上其他设备的运行， 方便维护和减少维修费用， 也便于系统的扩充和改造。

5） DeviceNet 网络上的设备安装比传统的I/ O 布线更加节省费用， 尤其是当设备分布在几百米范围内时， 更有利于降低布线安装成本。

6） 利用RS Network for DeviceNet 软件可方便地对网络上的设备进行配置、测试和管理。网络上的设备以图形方式显示工作状态， 一目了然。

现场总线技术具有网络化、系统化、开放性的特点， 需要多个企业相互支持、相互补充来构成整个网络系统。为便于技术发展和企业之间的协调， 统一宣传推广技术和产品， 通常每一种现场总线都有一个组织来统一协调。DeviceNet 总线的组织机构ODVA。它是一个独立组织， 管理DeviceNet 技术规范， 促进DeviceNet 在全球的推广与应用。

ODVA 实行会员制， 会员分供货商会员（Vendor Member）和分销商会员（Distributor Member）。ODVA 现有供货商会员中包括ABB、Rockwell、Phoenix Contact、Omron、Hitachi、Cutler⁃Hammer 等几乎所有世界zhuming的电器和自动化元件生产商。ODVA 的作用是帮助供货商会员向DeviceNet 产品开发者提供技术培训、产品一致性试验工具和试验， 支持成员单位对DeviceNet 协议规范进行改进；出版符合DeviceNet 协议规范的产品目录， 组织研讨会和其他推广活动， 帮助用户了解掌握DeviceNet 技术；帮助分销商开展DeviceNet 用户培训和DeviceNet 专家认证培训， 提供设计工具， 解决DeviceNet 系统问题。

DeviceNet 是一个比较年轻的， 也是较晚进入中国的现场总线。但DeviceNet 价格低、效率高， 特别适用于制造业、工业控制、电力系统等行业的自动化， 适合于制造系统的信息化。

2000 年2 月， 上海电器科学研究所与ODVA 签署合作协议， 共同筹建ODVA China， 目的是把DeviceNet 这一先进技术引入中国， 促进我国自动化和现场总线技术的发展。2002 年10 月8 日， DeviceNet 现场总线被批准为国家标准。DeviceNet 中国国家标准编号为GB/ T 18858. 3—2002， 名称为《低压开关设备和控制设备控制器———设备接口（CDI）第3 部分：DeviceNet》。该标准于2003 年4 月1 日开始实施。