CANopen现场总线
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1. CANopen的设备模型
（71）.2通C信A单N元open通信模型
• 通信单元由CAN收发器、CAN控制器以及 CANopen协议栈组成。
• 协议栈中包括实现通信的通信对象（如过程 数据对象（PDO）和服务数据对象 （SDO））和状态机。
• 通信单元提供数据传输所需的所有机制和通 信对象，符合CANopen规范的数据可以利 用这些机制通过CAN总线接口进行传输。
• CANopen使用数据帧，也可以使用远程帧 ；
• CANopen使用标准帧，也可以使用扩展帧；
• CANopen规范中采用了CAN总线的错误检 测与故障界定方法，并在应用层中采用心跳 报文、节点保护、寿命保护等多种设备监控 方式进一步保障系统的可靠性。
三7、.C2ACNAopNeno的p应e用n通层 信模型
工业控制网络
主讲教师：王振力
7.第1 C7A章NopeCnA概N述open现场总线
7.2 CANopen通信模型 7.3 台达CANopen设备简介 7.4 台达CANopen系统组态
• CANo7p.e1n协C议A是N一op种e基n于概C述AN总线的应用
层协议。
• CANopen协议在欧洲广泛应用， 已成为欧 洲标准EN50325-4。
• 设备中包含多个逻辑设备时，可以把设备子 协议最多划分成8个子协议。
（72）.2设C备A属N性o参p数en通信模型
• 设备属性参数主要包括描制造商设备名称 （ 索 引 1008H ） 、 软 件 版 本 （ 索 引 1009H）、硬件版本（索引100AH）和标 识对象（索引1018H）等。
• 制造商设备名称、软件版本和硬件版本是字 符串型对象，用户可以读取索引中的信息。
1. CMS （CAN-based Message Specification）
2. NMT （Network ManagemenT）
3. DBT （DistriBuTor）
4. LMT （Layer ManagemenT）
7.1 CANopen概述
CAL报文标志符的分配
7.1 CANopen概述
• 对象字典利用对象来描述CANopen设备的 全部功能，并且它也是通信单元与应用单元 之间的接口，应用单元和通信单元都可以访 问对象字典。
• 对象字典中的对象可以通过一个16位索引来 识别，对象可以是变量、数组或结构，数组 和结构的单元又可以通过8位子索引进行访
• 通7信.单2 元C设A置N了op用e于n数通据信交模换（型如PDO和
（6）7可.1使C用A多N种o线p缆e和n概连接述器；
（7）数据通信可采用事件驱动、远程请求、 同步传输等多种方式；
（8）采用心跳报文、节点保护、寿命保护 等多种设备监控方式，有利于节点之间的可 靠通信；
（9）提供典型的预定义主/从连接组，最 多可支持127个节点；
（10）提供很大的灵活性，应用非常广泛。
（1）主/从模式
2.7C.A2NCopAenN的o通p信en模通式 信模型
（2）客户机/服务器模式
2.7C.A2NCopAenN的o通p信en模通式 信模型
（3）生产者/消费者模式
7.2 CANopen通信模型
3. CANopen的通信对象
（1）过程数据对象
• 过程数据对象用来传输实时数据，由一 个CAN报文构成，一般采用优先级较高 的CAN标识符。
对7象.字2 典C的A结N构open通信模型
（71）.2设C备A类N型o参p数en（通索引信1模000型H）
• 设备类型参数用来描述所使用的设备子协议， 例 如 I/O 设 备 的 设 备 类 型 参 数 为 401 （192H）。
• 使用索引6000H~9FFFH来描述详细的设备 子协议规范。
• CANopen对设备进行详细定义实现互换性。
• CANopen 协 议 是 由 CiA （ CAN in Automation）组织定义并维护的协议之一。
• 灵活、简单。
7.1 CANopen概述
一、CANopen的历史
CAL（CAN Application Layer） 协议由CiA协会负责管理、发展和推广。 CAL提供了4种应用层服务功能：
SDO）、设备监控（如心跳、节点保护以 及启动报文）以及网络管理（如设备启动和 停止等）的功能。
• CANopen设备一般都具有SDO服务器，通 过该服务器可以对设备中的对象字典进行读 /写。
• 与I/O端连接的应用程序可以从对象字典中 读取参数和输出值，并把外部进程的输入参 数不断地更新到相应的对象字典中。
CANopen标识符分配
7.1 CANopen概述
CANopen协议的发展历史
二、C7A.N1oCpeAn的N特op性en概述
（1）介质访问控制及物理信号使用CAN总 线技术；
（2）通信速率可以有多种选择； （3）采用对象字典作为通信接口与应用程 序的接口；
（4）支持主/从、生产者/消费者和客户机 /服务器等多种通信模式； （5）制定了多种设备子协议；
• 标识对象属于一种结构，包含4个数据类型 为Unsigned32的条目 。
7.2 CANopen通信模型
CANopen设备的功能及特性描述文件 • 电子数据文件EDS（Electronic Data
Sheet） • 设备配置文件DCF（Device Configuration
Files）
2.7C.A2NCopAenN的o通p信en模通式 信模型
7.2 CANopen通信模型
一7、.C2ACNAopNeno的p物e理n通层 信模型
1. 位定时
2.7网.2络拓CA扑N结构opeБайду номын сангаас通信模型
3.7连.2接器CANopen通信模型
二7、.C2ACNAopNeno的p数e据n通链路信层模型
• CANopen的数据链路层遵循CAN总线规范 ；
（72）.2应C用A单N元open通信模型
• 在CANopen设备的应用单元中，对设备的 基本功能进行定义或描述。
• 在I/O设备中，可以访问设备的数字或模拟 输入/输出接口；
• 在驱动控制系统中，可以实现轨迹发生器或 速度控制模块的控制。
（73）.2对C象A字N典open通信模型
• 在对象字典中，CANopen设备的所有对象 都以标准化方式进行描述的。
（71）.2通C信A单N元open通信模型
• 通信单元由CAN收发器、CAN控制器以及 CANopen协议栈组成。
• 协议栈中包括实现通信的通信对象（如过程 数据对象（PDO）和服务数据对象 （SDO））和状态机。
• 通信单元提供数据传输所需的所有机制和通 信对象，符合CANopen规范的数据可以利 用这些机制通过CAN总线接口进行传输。
• CANopen使用数据帧，也可以使用远程帧 ；
• CANopen使用标准帧，也可以使用扩展帧；
• CANopen规范中采用了CAN总线的错误检 测与故障界定方法，并在应用层中采用心跳 报文、节点保护、寿命保护等多种设备监控 方式进一步保障系统的可靠性。
三7、.C2ACNAopNeno的p应e用n通层 信模型
工业控制网络
主讲教师：王振力
7.第1 C7A章NopeCnA概N述open现场总线
7.2 CANopen通信模型 7.3 台达CANopen设备简介 7.4 台达CANopen系统组态
• CANo7p.e1n协C议A是N一op种e基n于概C述AN总线的应用
层协议。
• CANopen协议在欧洲广泛应用， 已成为欧 洲标准EN50325-4。
• 设备中包含多个逻辑设备时，可以把设备子 协议最多划分成8个子协议。
（72）.2设C备A属N性o参p数en通信模型
• 设备属性参数主要包括描制造商设备名称 （ 索 引 1008H ） 、 软 件 版 本 （ 索 引 1009H）、硬件版本（索引100AH）和标 识对象（索引1018H）等。
• 制造商设备名称、软件版本和硬件版本是字 符串型对象，用户可以读取索引中的信息。
1. CMS （CAN-based Message Specification）
2. NMT （Network ManagemenT）
3. DBT （DistriBuTor）
4. LMT （Layer ManagemenT）
7.1 CANopen概述
CAL报文标志符的分配
7.1 CANopen概述
• 对象字典利用对象来描述CANopen设备的 全部功能，并且它也是通信单元与应用单元 之间的接口，应用单元和通信单元都可以访 问对象字典。
• 对象字典中的对象可以通过一个16位索引来 识别，对象可以是变量、数组或结构，数组 和结构的单元又可以通过8位子索引进行访
• 通7信.单2 元C设A置N了op用e于n数通据信交模换（型如PDO和
（6）7可.1使C用A多N种o线p缆e和n概连接述器；
（7）数据通信可采用事件驱动、远程请求、 同步传输等多种方式；
（8）采用心跳报文、节点保护、寿命保护 等多种设备监控方式，有利于节点之间的可 靠通信；
（9）提供典型的预定义主/从连接组，最 多可支持127个节点；
（10）提供很大的灵活性，应用非常广泛。
（1）主/从模式
2.7C.A2NCopAenN的o通p信en模通式 信模型
（2）客户机/服务器模式
2.7C.A2NCopAenN的o通p信en模通式 信模型
（3）生产者/消费者模式
7.2 CANopen通信模型
3. CANopen的通信对象
（1）过程数据对象
• 过程数据对象用来传输实时数据，由一 个CAN报文构成，一般采用优先级较高 的CAN标识符。
对7象.字2 典C的A结N构open通信模型
（71）.2设C备A类N型o参p数en（通索引信1模000型H）
• 设备类型参数用来描述所使用的设备子协议， 例 如 I/O 设 备 的 设 备 类 型 参 数 为 401 （192H）。
• 使用索引6000H~9FFFH来描述详细的设备 子协议规范。
• CANopen对设备进行详细定义实现互换性。
• CANopen 协 议 是 由 CiA （ CAN in Automation）组织定义并维护的协议之一。
• 灵活、简单。
7.1 CANopen概述
一、CANopen的历史
CAL（CAN Application Layer） 协议由CiA协会负责管理、发展和推广。 CAL提供了4种应用层服务功能：
SDO）、设备监控（如心跳、节点保护以 及启动报文）以及网络管理（如设备启动和 停止等）的功能。
• CANopen设备一般都具有SDO服务器，通 过该服务器可以对设备中的对象字典进行读 /写。
• 与I/O端连接的应用程序可以从对象字典中 读取参数和输出值，并把外部进程的输入参 数不断地更新到相应的对象字典中。
CANopen标识符分配
7.1 CANopen概述
CANopen协议的发展历史
二、C7A.N1oCpeAn的N特op性en概述
（1）介质访问控制及物理信号使用CAN总 线技术；
（2）通信速率可以有多种选择； （3）采用对象字典作为通信接口与应用程 序的接口；
（4）支持主/从、生产者/消费者和客户机 /服务器等多种通信模式； （5）制定了多种设备子协议；
• 标识对象属于一种结构，包含4个数据类型 为Unsigned32的条目 。
7.2 CANopen通信模型
CANopen设备的功能及特性描述文件 • 电子数据文件EDS（Electronic Data
Sheet） • 设备配置文件DCF（Device Configuration
Files）
2.7C.A2NCopAenN的o通p信en模通式 信模型
7.2 CANopen通信模型
一7、.C2ACNAopNeno的p物e理n通层 信模型
1. 位定时
2.7网.2络拓CA扑N结构opeБайду номын сангаас通信模型
3.7连.2接器CANopen通信模型
二7、.C2ACNAopNeno的p数e据n通链路信层模型
• CANopen的数据链路层遵循CAN总线规范 ；
（72）.2应C用A单N元open通信模型
• 在CANopen设备的应用单元中，对设备的 基本功能进行定义或描述。
• 在I/O设备中，可以访问设备的数字或模拟 输入/输出接口；
• 在驱动控制系统中，可以实现轨迹发生器或 速度控制模块的控制。
（73）.2对C象A字N典open通信模型
• 在对象字典中，CANopen设备的所有对象 都以标准化方式进行描述的。