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CANopen Bus

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Allgemeines

CANopen ist ein auf CAN basierendes Kommunikationsprotokoll, welches hauptsächlich in der Automatisierungstechnik und zur Vernetzung innerhalb komplexer Geräte verwendet wird. Seit 1995 wird es von der Organisation CAN in Automation (CiA)gepflegt und ist als Europäische Norm EN 50325-4 standardisiert.

In CANopen sind mehrere Grunddienste definiert:

  • Request: Anforderung eines CANopen-Dienstes durch die Anwendung
  • Indication: Meldung an die Anwendung, dass ein Ergebnis oder eine bestimmte Nachricht vorliegt
  • Response: Antwort der Anwendung auf eine Indication
  • Confirmation: Bestätigung an die Anwendung, dass ein CANopen-Dienst ausgeführt wurde

In CANopen werden neben diesen Client Server Diensten auch weitere Kommunikationskonzepte wie das Producer Consumer Konzept genutzt.

Kommunikationsobjekte

  • Servicedatenobjekte (SDO). Servicedatenobjekte stellen einen Dienst zum Zugriff auf das Objektverzeichnis bereit. Jedes CANopen-Gerät benötigt mindestens einen SDO-Server, welcher SDO-Anforderungen von anderen Geräten entgegen nimmt und bearbeitet.
  • Prozessdatenobjekte (PDO) zum Transport von Echtzeitdaten. Schnelle Möglichkeit zum Transport von Prozessdaten.. Der Inhalt der Nutzdaten wird über PDO-Mapping-Einträge bestimmt. Dies sind Objekte im Objektverzeichnis, die wie eine Zuordnungstabelle festlegen, welche Daten über ein PDO übertragen werden. Diese Daten sind wiederum Inhalte anderer Objekte des Objektverzeichnis. Die Übertragung von PDOs kann zyklisch, ereignisorientiert, abgefragt oder synchronisiert geschehen.
  • Netzwerkmanagement-Objekte (NMT) zur Steuerung des Zustandsautomaten des CANopen-Geräts und zur Überwachung der Knoten,
  • weitere Objekte wie Synchronisationsobjekt, Zeitstempel und Fehlernachrichten.

Objektverzeichnis

Alle Kommunikationsobjekte und alle Anwenderobjekte werden im Objektverzeichnis (engl. Object Dictionary) zusammengefasst..

Indexbereich Verwendung
0000 nicht genutzt
0001-009F Datentypen (Sonderfall)
00A0-0FFF reserviert
1000-1FFF Kommunikationsprofil
2000-5FFF herstellerspezifischer Bereich
6000-9FFF bis zu 8 standardisierte Geräteprofile
A000-AFFF Prozessabbilder von IEC61131-Geräten
B000-BFFF Prozessabbilder von CANopen-Gateways nach CiA 302-7
C000-FFFF reserviert

Für jedes Kommunikationsobjekt existiert eine eindeutige COB-ID (Communication Object Identifier) im Netzwerk.

CAN Objects

Geräteprofile

Für eine Reihe von Geräteklassen wurden CANopen Geräteprofile definiert:

Standard Geräteklasse
CiA 401 IO-Module
CiA 402 elektrische Antriebe
CiA 404 Sensoren und Regler
CiA 405 Programmierbare Geräte (SPS) nach IEC 61131-3
CiA 406 Geber
CiA 408 hydraulische Antriebe

Kollmorgen AServoverstärker verwenden das Geräteprofil CiA402?.

Anwendungsprofile

Im Gegensatz zu den Geräteprofilen wird bei den Anwendungsprofilen nicht die Funktionalität einer Gruppe von Geräten (Antriebe, Encoder, Ein-/Ausgänge) beschrieben, sondern die Funktionen einer Anwendung.

Electronic Datasheets

Für die Nutzung von CANopen-Geräten sind weiterhin elektronische Datenblätter, sogenannte EDS-Dateien, nötig. Konfigurationstools können EDS-Dateien einlesen und mit ihrer Hilfe mit dem jeweiligen Gerät kommunizieren und es ggf. parametrisieren. Die EDS Dateien für Kollmorgen Servoverstärker können Sie über die Datei Auswahl herunterladen, setzen Sie den Dokumenttyp Filter auf "Feldbussupport".