CANopen总线协议的相关设备

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下面我们将对CANopen总线协议的相关设备进行一个简单的了解。首先我们要知道这些设备的特点,然后会对典型设备型号进行一个总结。

前面我们对CANopen总线协议的基本概念进行了介绍,现在我们来对CANopen总线协议设备进行一个了解。首先让我们通过以下几个方面,了解一下这些设备的特点。从中,大家也将知晓为何CANopen总线能在市场中越来越走俏的原因了。

对象字典(Object Directory)

对象字典是每个CANopen总线协议设备的中心元素,它描述网络上设备的所有功能。对象字典描述了网络和应用程序之间的接口,所有对象字典的入口都引用16位的索引和8位子索引。对象字典包含所有通过网络访问的参数,例如:设备标识符、生产商名,PDOs和SDOs的通信参数,设备监控(“error control”)都保存在对象字典的通用区。设备描述区包含IO功能(开关量和模拟量的输入和输出),设备参数,PLC映射。如果发生错误,对象字典还可以配置其行为。因此,对象字典可以使设备行为符合各自的应用。

设备描述

设备描述表描述了自动控制系统中主要设备类型的属性和特点。定义了标准设备类型的功能和参数,所有的参数都保存在对象字典中。这样,就保证了CANbus用同一方式访问CANopen总线协议设备。通过不同生产商设备的互用性和可交换性,为广大的多客户需求提供了先决条件。为开关量和模拟量的I/O设备,PLC设备和控制器定义了设备描述表。在标准的EDS文件中用ASCII形式描述了CANopen总线协议设备的参数和属性。它作为一个包含所有设备属性的表格访问网络。专门设备配置的实参保存在DCF(device configuration file),DCF是继承于EDS。

使用PDO/SDO进行数据传输

CANopen总线协议的数据传输包含两个不同的数据传输机制,CANopen是用过程数据对象(PDOs,Process Data Object)处理短过程数据的快速交换。通过SDO(Service Data Object)访问对象字典的入口。PDO根据事件约束,循环或查询传输,其传输是无协议广播形式。一个PDO传输可以达到八个字节,一个同步信息同步网络上数据的发送和迁移。每个PDO的属性可以在对象字典中配置,包含通信参数(CAN标识符,传输类型等等)和为每个PDO映射分配过程数据。SDO通过2个CAN-telegrams证实数据传输,两个设备间建立了点对点的通信。这样,大的数据包(大于8字节)能被传输给每个SDO。

网络管理

网络管理(NMT)用来管理网络设备的状态,它是主从关系的结构。CANopen设备通过一个启动报文发送一个信号给NMT master,这个启动报文是在网络上被初始化、激活的。用NMT命令可以改变单个设备或整个网络设备的状态,每一个设备的状态是由特定属性决定的。只有在OPERATIONAL状态,PDO才能被传输;在PRE_OPERATIONAL的条件下配置设备。监控CANopen总线协议设备的通信状态可选“Node-Guarding”或“Heartbeat”,为报告设备错误定义了报警报文,这些高优先级的紧急报文通过事件导向传输;错误发生时,标准的错误代码详细描述了错误信息。

CANopen Safety

CANopen总线协议网络上集成了安全功能(例如:Emergency OFF,Two-handed operation),可以安全传输信息。专用的safety-relevant services(SRDO,Safety Relevant Data Object)接受通信,一个SRDO传输高达8个字节的安全信息,传输数据是在一个定义的时间窗口中完成的。

CANopen总线协议介绍

CiA DS 301: CANopen 应用层和通讯的描述

CiA DS 304: CANopen 安全相关的通讯架

CiA DS 401: CANopen 本地I/O模块的设备描述

CiA DS 404: CANopen 检测设备和闭环控制器的设备描述

CiA DS 405: CANopen 符合IEC61131-3便准的可编程设备的设备和接口描述

CiA DS 406: CANopen 编码器的设备描述

DS301:定义了应用层和通讯规范,包括对象字典、服务数据对象、过程数据对象、网络管理对象等。

DS302:定义了网络启动的步骤、主节点和管理节点的定义、可编程设备的输入/输出定义、冗余通讯的方式。

DS305:待查

DS401:定义了通用I/O模块的设备规范,主要定义了对象字典中6000H到6FFFFH之间的内容。

DS402:定义了运动控制的设备规范。

DS405:定义了IEC61131标准设备规范,主要定义了A000H到A6FFH之间的内容。

其中DS401、DS402和DS405均提供了默认映射数据。

责任编辑:佟健 来源: csdn.net
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