CANopen 绝对值编码器的应用.ppt

7 领跑工业自动化新趋势 New Dynamics Leading Industry Automaition * 宜科（天津）电子有限公司 基于CANopen协议的绝对值编码器应用 张世桥  2012-6-13 CAN总线介绍： CAN是Controller Area Network的缩写，即“局域网控制器”的意思，可以归属于工业现场总线的范畴，通常称为CAN BUS，即CAN总线，是目前国际上应用最为广泛的开放式现场总线之一，目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。CAN 只定义物理层和数据链路层，没有规定应用层，本身并不完整，需要一个高层协议来定义CAN 报文中的11/29 位标识符、8 字节数据的使用。CANopen一帧数据由一个COB-ID（报文头）和最大8字节数据组成，其中COB-ID可以是11位（CAN2.0），也可以是29位（CAN2.0B），当然，CAN2.0B需要向下兼容11位CAN报文。 CAN总线的特点： 1).可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。 2).网络上的节点可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。 3).采用非破坏性位仲裁总线结构机制，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的 节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传送数据。 4).可以点对点，一点对多点及全局广播几种传送方式接收数据。 5).直接通信距离最远可达10km(速率4Kbps以下)。 6).通信速率最高可达1MB/s(此时距离最长40m)。 使用非屏蔽双绞线传输时，传输速率与传输距离的关系如下图所示。 7).节点数最多可达110个。 8).采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。 9).每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据错误率极低。 10).通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光纤，一般采用廉价的双绞线即可。 11).节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。 40 130 270 530 620 1300 3300 6700 100000 最大传输距离（m） 1000 500 250 125 100 50 20 10 5 传输速率 （Kbps） CANopen 协议： CANopen 协议是CAN-in-Automation(CiA)定义的标准之一，并且在发布后不久就获得了广泛的承认。尤其是在欧洲，CANopen 协议被认为是在基于CAN 的工业系统中占领导地位的标准。大多数重要的设备类型，例如数字和模拟的输入输出模块、驱动设备、操作设备、控制器、可编程控制器或编码器，都在称为“设备描述”的协议中进行描述；“设备描述”定义了不同类型的标准设备及其相应的功能。依靠CANopen 协议的支持，可以对不同厂商的设备通过总线进行配置。 CANopen协议中包含了标准的应用层规范和通信规范。在CANopen的应用层，设备间通过相互交换通信对象进行通信。 CANopen规范的核心是CANopen的设备模型和各类型的通信对象。一个CANopen设备模块可分为3部分,如图： 通信方式： CANopen网络通信和管理是通过不同的通信对象来完成的。 CANopen协议定义了四种通信对象，分别为过程数据对象PDO(Process Data Object)、服务数据对象SDO(Service Data Object)、网络管理对象NMT(NetWork Management Object)、预定义报文或者特殊功能对象。 一个CANopen设备必须支持一定数量的网络管理服务，需要至少一个SDO，每个生产或消费过程数据的设备需要至少一个PDO，所有其它的通信对象是可选的。 （1）PDO过程数据对象 功能：用来传输8字节或更少数据（数据内容已预先定义）用于实时传 输数据 通讯方式：生产者/消费者 3种消息触发模式： ①事件触发模式（一个对象特定事件出现而触发） ②时间触发模式（如：规定时间内无事件发生） ③远程请求