CANopen通讯

CANopen硬件说明

CAN 的规范定义了模型的最下面两层数据链路层和物理层。CAN 总线物理层没有严格规定,能够使用多种物理介质例如双绞线光纤等, 最常用的就是双绞线信号, 使用差分电压传送(常用总线收发器),两条信号线被称为CAN_H 和 CAN_L, 静态时均是 2.5V 左右, 此时状态表示为逻辑 1, 也可以叫做隐位,用CAN_H 比 CAN_L 高表示逻辑 0, 称为显位, 此时通常电压值为 CAN_H=3.5V 和 CAN_L=1.5V, 竞争时显位优先。

管脚名称及功能如下:


CAN通讯接口图
管脚 符号 描述
1 CAN_H CAN_H bus(high dominant)
2 CAN_L CAN_H bus(low dominant)
3 CAN_GND CAN 地
4 NC 保留
5 CAN_SHLD 可选CAN屏蔽
6 GND 可选地
7 NC 保留
8 NC 保留
9 CAN_V+ (NC)不连接

软件

EDS文件说明

EDS(电子数据表格) 文件是 PLC 所连接从站的标识文件或者类似码, 通过该文件来辨认从站所属的类型。该文件包含包含了从站的所有信息,比如生产厂家、 序列号、 软件版本、 支持波特率种类、 可以映射的 OD 及各个 OD 的属性等等参数, 类似于Profibus 的 GSD 文件。 因此在进行硬件配置前, 我们首先需要把从站的 EDS 文件导入到上位组态软件中。

SDO(Service Data Object) 说明

SDO 主要用来在设备之间传输低优先级的对象, 典型是用来对从设备进行配置、 管理,比如用来修改电流环、 速度环、 位置环的 PID 参数, PDO 配置参数等, 这种数据传输跟 MODBUS 的方式一样, 即主站发出后, 需要从站返回数据响应。 这种通讯方式只适合对参数的设置, 不适合于对实时性要求较高的数据传输。

PDO说明

PDO 一次性可传送 8 个字节的数据, 没有其它协议预设定(意味着数据内容已预先定义) , 主要用来传输需要高频率交换的数据。

  • COB-ID说明

发送 PDO 相对于伺服来说就是指伺服发送出去的数据, 这些数据由 PLC 来接收。发送 PDO 的功能码(COB-ID) 为:

  1. 0x180+伺服站号
  2. 0x280+伺服站号
  3. 0x380+伺服站号
  4. 0x480+伺服站号

接收 PDO 相对于伺服来说就是指伺服接收的数据, 这些数据由 PLC 来发送, 发送 PDO 的功能码(COB-ID)为:

  1. 0x200+伺服站号
  2. 0x300+伺服站号
  3. 0x400+伺服站号
  4. 0x500+伺服站号
  • PDO传输类型

PDO 有两种传输方式:

  • 同步(SYNC) ——由同步报文触发传输(传输类型: 0-240)
    在该传输模式下, 控制器必须具有发送同步报文的能力(频率最高为 1KHZ 的周期发送的报文) , 伺服在接收到该同步报文后在发送。
    • 非周期——由远程帧预触发传送, 或者由设备子协议中规定的对象特定事件预触发传送。 该方式下伺服驱动器每接收到一个同步报文 PDO 里的数据即发送一次。
    • 周期——传送在每 1 到 240 个 SYNC 消息后触发。 该方式下伺服驱动器每接收到 n 个同步报文后, PDO里的数据发送一次。
  • 异步(传输类型: 254/255)
    从站报文数据改变后即发送, 不管主站是否询问, 而且可以定义同一个报文两次发送之间的时间间隔,避免高优先级报文一直占据总线(PDO 的数值越低优先级越高)。

保护方式/监督类型说明

监督类型是指在运行过程中主站选择何种检查方式检查从站, 通过这两种方式来判断从站是否出现故障, 并根据这些故障做出相应的处理!

  • 心跳报文
    从站按照“心跳报文产生时间” 周期性的发送报文到主站, 如果超过一定时间(在主站中设置) 后主站还没有收到从站的下一个心跳报文, 那么主站判断从站出错!

报文格式——(0x700+节点号) +状态
状态——0: 启动, 4: 停止, 5: 运行, 127: 预操作

  • 节点保护
    主站以“监督时间” 周期性的发送报文到从站, 如果超过“监督时间*寿命因子” 时间后, 从站还没有收到主站发送的节点报文, 那么从站报警!

主站请求报文格式——(0x700+节点号) (该报文无数据)
从站响应报文格式——(0x700+节点号) +状态
状态——数据部分包括一个触发位(bit7) , 触发位必须在每次节点保护应答中交替置“0” 或者“1” 。
触发位在第一次节点保护请求时置为“0” 。 位 0 到位 6(bit0~6) 表示节点状态; 0: 初始化, 1: 未连接,2: 连接, 3: 操作, 4: 停止, 5: 运行, 127: 预操作。

注意:标准的 CAN 从站一般都只支持一种节点保护方式。

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