Link youtube Link facebook
Trang chủ » Truyền thông công nghiệp Fieldbus – giao thức CANopen

Truyền thông công nghiệp Fieldbus – giao thức CANopen

16/07/2020 ICP DAS Blog 148 viewed
5 (100%) 1 vote

CANopen là một giao thức lớp ứng dụng dựa trên CAN. CANOpen là một giao thức an toàn (CIA 304) nó được phát triển bởi mạng CAN tự động hoá (CIA), và bây giờ nó được công bố như là một tiêu chuẩn châu Âu và có sẵn như là EN 50325-5 của Uỷ ban châu ÂU từ tiêu chuẩn kĩ thuật điện (CENElEC) và bất kì trong quốc gia nào.

Giao thức CANOpen là một sự bổ xung của giao thức CANOpen tiêu chuẩn EN50325-4, và nó được bít đến như một CIA 301. Những hàm chức năng, những tham số cũng như việc truy cập để xử lý dữ liệu của những thiết bị theo chuẩn này như những modul vào/ra, những bộ truyền động, bộ điều khiển hoặc bộ những bộ ghi được định nghĩa bởi danh sách thiết bị. Vì thế, những thiết bị thuộc những hãng sản xuất khác nhau có thể truy cập vào mạng và trao đổi thông tin chính xác thông qua bus đường truyền cùng loại. Chính vì thế, xét ở góc độ cao hơn của nhà phân phối độc quyền, họ đã đạt được sự tương thích và sự hoán đổi của các thiết bị. Vì vậy mạng CANOpen là một chuẩn chính và các ứng dụng của nó tiếp tục mở rộng không giới hạn.

Ngày nay mạng CANOpen được sử dụng trong rất nhiều các lĩnh vực như: điều khiển máy, tự động hoá nhà xưởng, tự động hoá phòng thí nghiệm, giao thông vận tải, tự động hoá xây dựng, tự động hoá trong hệ thống y học và đặc biệt là trong lĩnh vực hàng hải.Với nhiều ứng dụng vượt trội và độ chính sác cao tiết kiêm hệ thống và chi phí lắp đặt.

Tính năng CANopen

  • Cho phép kiến trúc đa chủ trên một bus
  • Tốc độ baud 10k, 20k, 50k, 125k, 250k, 500k, 800k, 1M
  • Chiều dài bus là từ 25m (1M bps) đến 5Km (10K bps)
  • Dễ dàng truy cập vào tất cả các thông số thiết bị.
  • Đồng bộ hóa thiết bị.
  • Truyền dữ liệu theo chu kỳ và theo sự kiện.
  • Lên đến 128 nút có thể được tham gia trong cùng một mạng CAN.
  • Tốc độ truyền cao.
  • Hỗ trợ cơ chế bảo vệ Guarding and Heartbeat

Truyền thông CANopen

INITIALISING PRE-OPERATIONAL OPERATIONAL STOPPED
PDO X
SDO X X
Synchronisation object X X
Time Stamp Object X X
Emergency Object X X
Boot-Up Object X
Network Management Object X X X

Chuyển trạng thái CANopen

Giám sát thiết bị nhẹ

CANopen cung cấp hai cơ chế bảo vệ mạng là Node Guarding và Heartbeat. Đối với Node Guarding, Master sẽ gửi yêu cầu kiểm tra trạng thái Slave. Nếu một số Slave không xác nhận yêu cầu này, Master sẽ chỉ ra họ với Node Guarding Fail. Đối với Heartbeat, những Slave này sẽ gửi thông điệp heartbeat cho Master để cho Master biết những Slave này còn sống. Nếu Master không phát hiện ra heartbeat nào đó, thì Master sẽ chỉ ra nó với Heartbeat Fail.

CANopen Digital I/O Pair-connection là một chức năng đặc biệt cho CANopen remote I/ O. Nó có thể gửi giá trị DI được phát hiện bởi Slave CANopen DI cho Slave CANopen DO Slaves khác thông qua mạng CANopen. Sau đó các Slave CANopen DO này sẽ xuất ra giá trị. Nó rất hữu ích cho người dùng cần phát hiện tín hiệu DI và phát cảnh báo DO cùng một lúc.

Module CANopen Romote I/O

Sê-ri CAN-2000 và sê-ri CAN-8000 được thiết kế để kết hợp các cảm biến và cơ cấu chấp hành vào mạng CANopen hoặc DeviceNet. Tất cả đều cung cấp các tệp EDS tương ứng cho các giao diện chính CANopen hoặc DeviceNet tiêu chuẩn. Sự khác biệt chủ yếu giữa dòng CAN-2000 và dòng CAN-8000 là kích thước sản phẩm và khả năng mở rộng I / O.

Sê-ri CAN-2000 là một thiết bị Slave kích thước dọc, đứng vừa lòng bàn tay.

Dòng CAN-8000 rất hữu ích cho việc tập trung hệ thống điều khiển. Nó cung cấp các khe cắm 1/2/4/8 cho các lựa chọn I / O khả thi để phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Mỗi khe cắm cho phép bạn cắm một mô-đun I / O series I-8000/ I-87K để mở rộng các kênh I / O và kỹ thuật hot-swap được hỗ trợ.
Với cùng một phần cứng, series CAN-2000 và CAN-8000 series có thể được cài đặt một trong hai, firmware CANopen.
Tên sản phẩm được phân loại là CANopen: CAN-8×23, CAN-2xxxC

Các tính năng phổ biến của CANopen Series

  • Có thể tham gia tối đa 128 nút trong cùng một mạng CAN
  • Phiên bản CANopen: DS-301 v4.01
  • Cấu hình thiết bị: DSP-401 v2.0
  • Kiểm soát lỗi: Giao thức Node Guarding
  • Tin nhắn khẩn cấp: Có
  • Cách ly quang 2500Vrms ở phía CAN
  • Jumper or DIP switch cho điện trở đầu cuối 120Ω của bus CAN
  • Watchdog inside
Multifunction I/O Module
Model Analog Input Analog Output Digital Input Digital Output
Channels Input Range Channels Output Range Channels Contact Channels Type
CAN-2026C 6 ±10 V, ±5 V, ±1 V, ±500 mV,
±150 mV, ±20 mA
(with external 125 Ω resistor)
2 0 ~ +5 V, ±5 V,
0 ~ +10 V, ±10 V
2
Wet, Sink
1 Open Collector,
CAN-2026D DeviceNet Sink

 

Analog I/O Modules
Model Analog Input Analog output
Channels Input Range Sensor Channels Output Range
CAN-2015C 8 RTD (Pt100, Pt1000, Ni120, Cu100, Cu1000, Pt100)
CAN-2017C 8 ±10 V, ±5 V, ±1 V, ±500 mV,
±150 mV, ±20 mA
(with external 125 Ω resistor)
CAN-2018C/S 8 ±2.5 V, ±1 V, ±500 mV, ±100 mV,
±50 mV, ±15 mV, ±20 mA
(with external 125 Ω resistor)
Thermocouple
(J, K, T, E. R. S, B, N, C)
CAN-2019C/S 10 ±10 V, ±5 V, ±2.5 V, ±2 V, ±500 mV,
±100 mV, ±50 mV, ±15 mV, ±20 mA
(with external 125 Ω resistor)
Thermocouple
(J, K, T, E. R. S, B, N, C)
CAN-2019C/S2
CAN-2024C 4 0 ~ +5 V, ±5 V, 0 ~ +10 V,
±10 V, 0 ~ 20 mA, 4 ~ 20 mA

 

Digital I/O Modules
Model Digital Input Digital output
Channels Contact Sink/Source Channels Type Sink/Source
CAN-2053C 16 wet Sink/Source
CAN-2054C 8 wet Sink/Source 8 Open Collector Sink
CAN-2055C 8 wet Sink/Source 8 Open Source Source
CAN-2057C 16 Open Collector Sink
CAN-2060C 4 wet/Dry Sink/Source 4 Relay Form A, 5A

 

Counter/PWM Modules
Model Counter Input PWM Output
Channels Signal Resolution Speed Channels Load Current Resolution Speed
CAN-2084C 4 / 8 Up, Up/Down, Dir/Pulse, A/B phase, Frequency 32 bit 250 kHz
CAN-2088C 8 Up Counter 32 bit 500 kHz 8 1 mA 16 bit 500 kHz

 

Remote I/O Unit
Model Product Description
CAN-8123-G CANopen Embedded Device with 1 I/O Expansion Slot, support I-87K module and I-8K module
CAN-8223-G CANopen Embedded Device with 2 I/O Expansion Slots, support I-87K module and I-8K module
CAN-8423-G CANopen Embedded Device with 4 I/O Expansion Slots, support I-87K module and I-8K module
CAN-8823-G CANopen Embedded Device with 8 I/O Expansion Slots, support I-87K module and I-8K module

Modules Support

Type I-8K Series I/O I-87K Series I/O Type I-8K Series I/O I-87K Series I/O
High Profile Low Profile High Profile Low Profile High Profile Low Profile High Profile Low Profile
AI module I-8017HW I-8017H I-87005W DI module I-8040W I-8040 I-87040W I-87040
I-8017HS I-87013W I-87013 I-8040PW I-87040PW
I-87015W I-8046W I-87046W
I-87015PW I-8048W I-8048 I-87051W I-87051
I-87016W I-8051W I-8051 I-87052W I-87052
I-87017W I-87017 I-8052W I-8052 I-87053W I-87053
I-87017W-A5 I-8053W I-8053 I-87053PW
I-87017W-RMS I-8053PW I-87053W-A5
I-87017DW I-8058W I-8058 I-87053W-AC1
I-87017ZW I-87053W-E5
I-87017RW I-87058W I-87058
I-87017RCW I-87059W
I-87018W I-87018
I-87018PW AO module I-8024W I-8024 I-87022
I-87018RW I-87024W I-87024
I-87018ZW I-87024DW I-87026
I-87019RW I-87024UW
I-87019PW I-87028UW
I-87019ZW I-87028VW
DO module I-8037W I-8037 I-87037W I-87041 I-87028VW-20V
I-8041W I-8041 I-87041W I-87057
I-8041AW I-87057W I-87064
I-8056W I-8056 I-87061W I-87065 DI & DO module I-8042W I-8042 I-87054W I-87054
I-8057W I-8057 I-87064W I-87066 I-8050W I-8050 I-87055W I-87055
I-8060W I-8060 I-87065W I-87068 I-8054W I-8054 I-87063W I-87063
I-8064W I-8064 I-87066W I-87069 I-8055W I-8055
I-8065 I-87068W I-8063W I-8063
I-8066 I-87069W I-8077
I-8068W I-8068 Counter module I-8084W I-8080
I-8069W I-8069 PWM

module

I-8088W

Gateway

The Modbus TCP/RTU and DCON protocol gateways are ready for users. The series can be used to integrate different protocol system. Users also easily update their old system to the CANopen system with the series. They are I-7231D, I-7232D, GW-7433D.

Model I-7231D-G 

I-7232D-G 

GW-7433D

Product Description CANopen Slave to DCON Master Gateway CANopen Slave to Modbus RTU Master Gateway Modbus TCP/RTU Slave to CANopen Master Gateway
CANopen Interface CANopen Interface 1 channel (CAN_H, CAN_L), and the other is for bypass
CANopen Function CANopen slave CANopen master
(Supports at least 120 CANopen commands)
CANopen Baud Rate 10 k, 20 k, 50 k, 125 k , 250 kbps , 500 k, 800 k, 1M
CANopen Version CiA 301 v 4.02 and CiA 401 v2.01
Guarding Function Yes
Heartbeat Function Heartbeat Producer Heartbeat Consumer
Emergency Message Yes
UART Interface COM1 Connector RS-232 (TxD, RxD, RTS, CTS, GND) or RS-485 (Data+, Data-), Non-isolated RS-232 (TxD, RxD, RTS, CTS, GND), Non-isolated
COM1 Function Only for configuration Modbus RTU Slave
COM2 Connector RS-485 (Data+, Data-) with internal Self-Tuner ASIC; Non-isolated
COM2 Function DCON Master
(Supports Max. 15 I-7K or I-87K modules)
Modbus RTU Master
(Supports Max. 10 Modbus RTU ommands)
Modbus RTU Slave
Ethernet Interface Ethernet 10/100 Base-TX
Ethernet Function Configuration or Modbus TCP Server
Modbus Function Code 01, 02, 03, 04, 06, 15 01, 02, 03, 04, 05, 06, 15,16

Module truyền thông

CANopen master series are I-87123 for PACs and PISO-CPM100 for PC based. In the series, there is CANopen master kernel inside. So, they can be used in high performance system. For economical solution, we provide the PISO-CAN card with the CANopen master lib.

Model Product Description
PISO-CPM100-D 1 Port Intelligent CANopen Master PCI Board
PISO-CPM100-T 1 Port Intelligent CANopen Master PCI Board
PISO-CPM100U-D 1 Port Intelligent CANopen Master Universal PCI Board
PISO-CPM100U-T 1 Port Intelligent CANopen Master Universal PCI Board
PCM-CPM100-D 1 Port Isolated Protection CAN Communication PCI-104 Module
I-8123W-G 1 Port High Performance Intelligent CANopen Master Module
I-8123W-CPS-G 1 Port high performance CANopen Slave Module
I-87123-G 1 Port Intelligent CANopen Master Module
I-7565-CPM-G USB to CANopen Master Converter

 

Product Name I-7565-CPM PISO-CPM100(U) PISO-CAN 200/400(U) PEX-CAN200i I-8123W I-87123
Hardware On board CPU 16-bit CPU
80M Hz
16-bit CPU
80M Hz
None None 16-bit CPU
80M Hz
16-bit CPU
80M Hz
Interface USB 5 V / 3.3 V PCI bus 5 V / 3.3 V
PCI bus
x1 PCI Express bus I-8K Slot (WinPAC,XPAC) I-87K Slot (WinPAC,ViewPAC)
CAN Connector 9-pin D-Sub 5-pin screw terminal
9-pin D-Sub
5-pin screw terminal
9-pin D-Sub
5-pin screw terminal
9-pin D-Sub
5-pin screw terminal 5-pin screw terminal
CAN Controller SJA1000
CAN Transceiver 82C250
Isolation on CAN 2500 Vrms
Terminal Resistor Selected by jumper(120Ω)
CANopen Protocol Specification CANopen Standard — CiA Draft Standard 301
Baud Rate Selection Programmable
Baud Rate 10 kbps, 20 kbps, 50 kbps, 125 kbps , 250 kbps , 500 kbps, 800 kbps, 1000 kbps
Maximum Slave nodes 127 Nodes
PDO Function Support dynamic PDO function
PDO Object Provide 20 RxPDO and 20 TxPDO object
EMCY Message Save the least EMCY
SDO Protocol Support Expedited SDO and Segment SDO protocol
On Line Edit Nodes Support adding or removing devices on line
NMTError Control Support Node Guarding Event
Driver DLL Support
OS Version Win 2K/XP Windows XP/7/8/10 (32-bit/64-bit OS) Win CE 6/7, WES7 Win CE 5/6
Development Tool Visual C++ 6 , Visual Basic 6 , Borland C++ Builder , Delphi VS .NET eVC++ 4 , VS .NET

 

Chia sẻ:
Tags:
TOP HOME