1 引言
    從傳統(tǒng)的分散型數(shù)字控制系統(tǒng)（DCS）到現(xiàn)在的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)，標志著工業(yè)通信及控制技術(shù)的飛速發(fā)展。在工業(yè)自動化領(lǐng)域里，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)作為當今最為主流的工業(yè)通信技術(shù)，其中現(xiàn)場總線DeviceNet又占據(jù)了很大的市場份額。DeviceNet是20世紀90年代發(fā)展起來的一種基于CAN總線技術(shù)的全球工業(yè)標準的開放型通信網(wǎng)絡(luò)。由于采用了先進的通信概念和技術(shù)，以低成本、高效率、高性能、高可靠性等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于工廠自動化系統(tǒng)。
    在整個DeviceNet網(wǎng)絡(luò)中主站扮演著最重要的角色，它負責整個網(wǎng)絡(luò)的通信和管理，功能強大和復雜，但是DeviceNet 2.0版本的規(guī)范中又未對主站進行詳細描述，使其設(shè)計起來更加困難。上期文章介紹了如何快速實現(xiàn)DeviceNet從站，本期將介紹如何基于PCI-5010-D快速實現(xiàn)DeviceNet主站設(shè)備。
2 DeviceNet典型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
    DeviceNet網(wǎng)絡(luò)大都采用主干-分支網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，以主/從連接方式通信。實際應(yīng)用中一個網(wǎng)絡(luò)通常有一個主站設(shè)備和最多63個從站設(shè)備，從站設(shè)備需要依靠主站的管理來完成數(shù)據(jù)交換。圖1所示為PCI-5010-D在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)中的典型應(yīng)用形式。

3 PCI-5010-D DeviceNet主站卡簡介
    PCI-5010-D是廣州致遠電子有限公司研發(fā)的新一代PCI接口DeviceNet主站卡，它可以使計算機快速連接到DeviceNet網(wǎng)絡(luò)，不但可以在最短時間內(nèi)應(yīng)用DeviceNet從站設(shè)備，實現(xiàn)可視化、參數(shù)化的網(wǎng)絡(luò)分析及控制，而且更能減少開發(fā)DeviceNet系統(tǒng)的時間，組建穩(wěn)定、健碩的DeviceNet網(wǎng)絡(luò)。
    它提供多種操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動、工具軟件等，能真正地滿足客戶的各種應(yīng)用需求，為工業(yè)通信DeviceNet網(wǎng)絡(luò)提供了可靠性、高效率的解決方案。在計算機中的硬件與軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

    PCI-5010-D具有如下特性：
    · 支持ODVA一致性測試軟件(A21 DeviceNet Conform)；
    · 帶有微處理器的DeviceNet主站卡，完全遵循DeviceNet 2.0協(xié)議規(guī)范；
    · 支持最多63個從站節(jié)點；
    · 支持自動檢測失效節(jié)點位、空閑節(jié)點位、錯誤節(jié)點位映射；
    · 支持標準波特率：125 kb/s、 250 kb/s、500 kb/s；
    · 支持用戶自設(shè)定的MAC ID，范圍：0～63；
    · 支持無需斷開網(wǎng)絡(luò)，在線移除/安裝從站設(shè)備；
    · 自供電DeviceNet設(shè)備兼容網(wǎng)絡(luò)的連接；
    · PCI板卡所有元器件均符合工業(yè)級要求。
4 PCI-5010-D驅(qū)動安裝
    PCI-5010-D通信卡沒有任何開關(guān)和跳線用于分配中斷和I/O地址，這些都是由BIOS自動分配。因此在安裝驅(qū)動程序之前板卡必須事先安裝到PCI槽上，以下是安裝步驟。
    通常在新安裝PCI板卡后，啟動計算機之后會彈出“找到新硬件”的界面，這時需要手動地把PCI-5010-D的驅(qū)動所在的文件夾添加到搜索的位置，這樣直接點擊下一步，系統(tǒng)會自動把驅(qū)動程序安裝完成。
5 基于PCI-5010-D的PC機端軟件設(shè)計
    圖3所示為PCI-5010-D的操作流程，其概括性地描述了PCI-5010-D的所有功能及相應(yīng)的API函數(shù)調(diào)用結(jié)構(gòu)。以下詳細介紹常用的API函數(shù)功能及使用。

    (1)初始化PCI-5010-D
    打開PCI-5010-D時，必須按照圖3所示的順序來操作，即需要經(jīng)歷打開、初始化參數(shù)、添加節(jié)點、保存配置、主站上線、掃描等步驟。在關(guān)閉PCI-5010-D時，其操作與初始化的流程相反，啟動PCI-5010-D操作代碼如下：
void OnStartDeviceNet(void){
    ......
    ZDNMA _Open(1,0,0);    //打開PCI-5010-D
    ZDNMA_Init(1, 0, 0, (ZDNMA_INITCFG *)&Config, 0);
//初始化協(xié)議及配置主站
    ZDNMA_AddSlave(0, (ZDNMA_SLAVECONFIG *)
&SlaveConfig);//添加節(jié)點
    ZDNMA_SaveCfg(0)；//保存當前通道的配置
    ZDNMA_Online(0);    //主站上線
    ZDNMA_StartScan(0); }//開始掃描從站節(jié)點
void CloseDevice(void){
    ......
    ZDNMA_StopScan(0);//停止掃描從站節(jié)點
    ZDNMA_Offline(0);//主站下線
    ZDNMA_Uninit(0);//關(guān)閉通道
    ZDNMA_Close(1,0);}//關(guān)閉設(shè)備
    (2)接收發(fā)送從站節(jié)點I/O數(shù)據(jù)
    DeviceNet主站設(shè)備能接收和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)中所有從站節(jié)點不同連接的I/O數(shù)據(jù)，只需要簡單地調(diào)用讀寫從站函數(shù)即可，其實現(xiàn)代碼可參考如下程序。
void IODataTranstmit(void){
    .....
    ZDNMA_ReadSlaveIO(0, NodeID, POLL, pBuffer, datalen, 1000); //讀NodeID的輪詢數(shù)據(jù)，長度為datalen，超時1 s
    ZDNMA_WriteSlaveIO(0, NodeID, POLL, pBuffer, datalen, 1000);//寫NodeID的輪詢數(shù)據(jù)，長度為datalen，超時1 s
}
    (3)顯式報文發(fā)送和接收
    作為一個DeviceNet主站設(shè)備應(yīng)該具備UCMM服務(wù)器、客服端的功能，這樣就可以通過顯式報文來訪問網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點的任意對象數(shù)據(jù)，其中包括下載和上傳數(shù)據(jù)，其操作可參考如下代碼。
void SDOTranstmit(void){
    .....
    ZDNMA_EMRequest(0, dwSlaveID, dwService,  dwClassID, dwInstanceID, pServiceData, dwSize, pReceiveData, dwRecSize, dwWaitTime);//填寫相應(yīng)的參數(shù)，讀取或修改網(wǎng)絡(luò)上對象屬性
}
    (4)其他功能
    PCI-5010-D除具有如上所述的基本功能之外，還具有其他一些DeviceNet相關(guān)的功能特性，例如獲取指定從站的當前工作狀態(tài)、獲取設(shè)備信息功能、支持ODVA一致性測試軟件等等（具體操作可參考API函數(shù)庫手冊）。這些功能都為開發(fā)一個完整的DeviceNet主站設(shè)備提供了必備條件。
6 結(jié)語
    經(jīng)過以上步驟，通過調(diào)用PCI-5010-D的API函數(shù)庫實現(xiàn)一個特定功能的DeviceNet主站設(shè)備。PCI-5010-D的DeviceNet協(xié)議棧經(jīng)過嚴格的測試，能兼容其他的DeviceNet設(shè)備，同時還可利用測試軟件對DeviceNet網(wǎng)絡(luò)進行配置并檢測運行狀態(tài)。
    廣州致遠電子有限公司于2002年8月加入ODVA協(xié)會，并提供各種接口的DeviceNet接口卡、DeviceNet終端設(shè)備（包括數(shù)據(jù)采集、電機控制等）、DeviceNet分析儀、網(wǎng)關(guān)及網(wǎng)橋、OPC服務(wù)器以及基于DeviceNet協(xié)議的整套組網(wǎng)方案及應(yīng)用開發(fā)。