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Canopen转Profinet网关canopen协议详解
远创智控YC-PN-COP是PN(Profinet)和COP(CANopen)网关,使用数据映射方式工作。
远创智控YC-PN-COP在PN侧作为PNIO从站,接西门子PLC;在COP侧做为COP主站,接COP设备,如伺服、变频器、电机等。
使用场景:西门子PLC控制COP接口设备。
1, PN侧支持PNRTRealTimeClass1,ClassAandB;COP侧支持COPDS301。
2, 200smart下添加PN端设置
打开STEP7-MicroWINSMART,导入GSD文件
3, 在Profinet上添加PLC和网关
4, 添加PLC和网关,设备名要和实际设备名一样,IP地址要和PLC同一网段。
5, 给网关添加输入输出,软件计算出来的“SDO-PN映射表”最大“PN-I映射地址/字节长度”是“3/2”,最大“PN-O映射地址/字节长度”是“4/2”,也就是PN需要的输入字节是3+2=5,输出字节是4+2=6,所以给插槽如下:
7, 如上图所示PN端输入占了5个字节IB128-IB132,输出占了6个字节QB128-QB133,COP的输入映射在PN的起始地址就是128,输出映射在PN的起始地址就是128。
对应到软件计算的页面,映射如下:
COP数据
PN映射
COP从站1状态
IB128
TPDO181
IB129..130
RPDO201
QB128..131
downloadSDO索引6042子索引00
QB132..133
uploadSDO索引6043子索引00
IB131..132
8, 一直下一步最后选择生成
9, 点击查找PROFINET设备可以搜索网关,如果网关实际名称和组态名称
不一样可以点击编辑并修改。
10, 点击下载程序即可CANopen通信协议简介CANopen是一种完全开放和公共的现场总线协议,它是基于CAN芯片的面向工业自动化过程的应用层通讯协议。
2.1CANopen报文结构
11, 图3-1CANopen报文结构节点地址由系统集成商定义,例如通过拨码开关设置,范围是1~127(0不允许被使用)。
缺省ID分配表如下表所示:
12, 2.2CANopen从站设备的状态机
一个CANopen节点从上电开始的6种状态,包括:
初始化(Initializing):节点上电后对功能部件包括CAN控制器进行初始化;
应用层复位(ApplicationReset):节点中的应用程序复位(开始),比如开关量输出、模拟量输出的初始值;
通讯复位(Communicationreset):节点中的CANopen通讯复位(开始),
从这个时刻起,此节点就可以进行CANopen通讯了;
预操作状态(Pre-operational):节点的CANopen通讯处于操作就绪状态,此时此节点不能进行PDO通信,而可以进行SDO进行参数配置和NMT网络管
理的操作;
操作状态(Operational):节点收到NMT主机发来的启动命令后,CANopen通讯被激活,PDO通信启动后,按照对象字典里面规定的规则进行传输,同样
SDO也可以对节点进行数据传输和参数修改;
停止状态(Stopped):节点收到NMT主机发来的停止命令后,节点的PDO通信被停止,但SDO和NMT网络管理依然可以对节点进行操作;
除了初始化状态,NMT主机通过NMT命令可以让网络中任意一个的CANopen节点进行其他5种状态的切换。如图3-2所示。
当然CANopen节点也可以自动完成这些状态的切换。
14, 图3-2状态转换图
2.3CANopen子协议
以下子协议中涉及的数字均为十六进制;RTRbit=0(不是远程帧),如黑框所示。
2.3.1NMT协议
使节点进入Operational状态,发送命令:
15, 使节点进入Stop状态,发送命令:
16, 使节点进入Pre-operational状态,发送命令:
17, 使节点进入ApplicationReset状态,发送命令:
18, 使节点进入Communicationreset状态,发送命令:
19, 如果对所有节点发送命令,则nodeId=0;
例:
如果使节点0x06进入Operational状态:0000106
如果使所有节点进入Pre-operational状态:0008000
2.3.2Nodeguard协议
20, 查询CANopen从站的状态,主站发送标准远程帧(无数据)如下:
21, 从站响应:
22, 注:其中位t(最高位)的值0,1交替变化。
2.3.3Heartbeat协议
不需要主站发送请求命令,CANopen从站周期性的发送其状态帧:
2.3.4Bootup协议
23, CANopen从站节点初始化后进入Pre-operational状态时发送:
2.3.5SDO协议
24, 命令格式:
25, 响应格式:
读命令
26, 主站发送命令:
27, 从站响应:
29, 写命令
主站发送命令:
30, 从站响应:
31, 2.3.6PDO协议
PDO数据的传输可以通过SYNC、RTR,或者基于事件进行传输:
32, 其中:Identifier为表3-1中对应的ID值。
2.3.7SYNC协议
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