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126 • CANopen

Netzwerkaufbau

Ohmmeter

CAN_High

CAN_Low

GND

RT = 120 Ohm

Da der CAN-Bus als 2-Drahtbus ausgeführt ist, erkennt ein Busfehlermanagement den Bruch oder Kurzschluss einer Leitung durch unsymmetrischen Betrieb.

Weitere Informationen

Die CiA stellt Dokumente zu Spezifikationen, insbesondere zu Kabelspezifikationen, im INTERNET zur Verfügung unter:

http://www.can-cia.de

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CANopen

CANopen • 127

Netzwerkaufbau

5.2.3 Topologie

Für den Aufbau eines einfachen CANopen Netzwerkes benötigen Sie neben einem CANopen Feldbusknoten einen Master (PC mit PC-Feldbuskarte CANopen), ein Verbindungskabel und ein DC 24 V Netzgerät für die Spannungsversorgung.

Das CANopen Netzwerk wird als Linienstruktur mit Abschlusswiderständen (120 Ohm) aufgebaut.

In Systemen mit mehr als zwei Stationen werden alle Teilnehmer parallel verdrahtet. Hierzu ist das Buskabel unterbrechungsfrei durchzuschleifen. Die maximale Länge für einen Leitungsabzweig sollte 0,3 m nicht überschreiten.

Linie, Bus

Netzwerk Knoten

Alle Teilnehmer im Netz kommunizieren mit der gleichen Baudrate. Die Busstruktur erlaubt das rückwirkungsfreie Einund Auskoppeln von Stationen oder die schrittweise Inbetriebnahme des Systems.

Spätere Erweiterungen haben keinen Einfluss auf Stationen, die bereits in Betrieb sind. Wenn ein Teilnehmer ausfällt oder dem Netz neu hinzugefügt wird, wird dieses automatisch erkannt.

Über Routerknoten sind auch Abzweigungen von dem linienförmigen Bus und somit der Aufbau hierarchischer Netzstrukturen möglich.

Mit dem Einsatz von Repeatern kann die maximal mögliche Anzahl von 110 Knoten erhöht und die Netzausdehnung (Buslänge) vergrößert werden. Obwohl die Ausdehnung des Netzes abhängig von der Übertragungsrate ist, ist CAN auch für ausgedehnte Netze einsetzbar. Die dabei erreichbaren Datenraten liegen in denselben Größenordnungen wie bei anderen Bussystemen. Wegen der Signalverzögerung wird die maximal mögliche Leitungslänge jedoch um 20 – 30 m pro Repeater reduziert.

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Netzwerkaufbau

5.2.4 Anschaltbaugruppen

Alle WAGO CANopen Feldbusknoten arbeiten in einem Netzwerk als Slave. Der Masterbetrieb wird von einer zentralen Steuerung, wie SPS, NC oder RC übernommen. Die Verbindung zu den Feldbusgeräten erfolgt über Anschaltbaugruppen.

Anschaltbaugruppen für Speicherprogrammierbare Steuerungen und PCInterfacekarten für CANopen sind von verschiedenen Herstellern erhältlich.

5.2.5 Konfigurationssoftware

Damit eine Verbindung zwischen SPS und den Feldbusgeräten möglich wird, müssen die Anschaltbaugruppen mit den einzelnen Stationsdaten konfiguriert werden.

Die Software zur Projektierung, Inbetriebnahme und Diagnose ist im Lieferumfang der Anschaltbaugruppen bzw. PC-Karten enthalten oder sind in der verwendeten CAN Master-Software (z. B. SyCon von der Firma Hilscher GmbH) enthalten.

Die zu den WAGO CANopen Kopplern und Controllern benötigten Daten werden mit Einbinden der EDS-Dateien (Electrical Data Sheet) in der Konfigurationssoftware zur Verfügung gestellt.

Hinweis

Die EDS-Dateien für CANopen stehen im Internet zum Download bereit unter: www.wago.com / Service / Downloads / Software / ELECTRONICC / EDSDateien für CANopen.

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Netzwerkkommunikation

5.3 Netzwerkkommunikation

Die Übertragung von Daten, das Auslösen von Ereignissen, das Signalisieren von Fehlerzuständen, etc. geschieht bei CANopen mittels Kommunikationsobjekten. Jedem Kommunikationsobjekt ist dabei eine im Netzwerk eindeutige COB-ID (Communication Object Identifier) zugeordnet.

Die COB-ID Zuordung nach dem Geräteprofil DS401 ergibt sich gemäß der nachfolgenden Tabelle.

Die für die Kommunikationsobjekte notwendigen Parameter, sowie Parameter und Daten des CANopen Teilnehmers sind in dem Objektverzeichnis abgelegt.

Welche und wieviele Objekte vom Knoten unterstützt werden, ist abhängig von dem jeweiligen Feldbuskoppler.

Neben einigen Spezialobjekten, z. B. für das Netzwerk Management (NMT), für die Synchronisation (SYNC) oder für Fehlermeldungen (EMCY) enthält das Kommunikationsprofil die zwei Objektarten PDO und SDO.

Die PDOs (Prozessdatenobjekte) dienen der Übertragung von Echtzeitdaten und die SDOs (Servicedatenobjekte) ermöglichen den lesenden und schreibenden Zugriff auf das Objektverzeichnis.

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Netzwerkkommunikation

5.3.1 Kommunikationsobjekte

5.3.1.1 Process Data Object - PDO

PDOs enthalten beispielsweise Echtzeitdaten mit hochprioren Identifiern. Die Datentelegramme bestehen aus maximal 8 Bytes. Sie können beliebig zwischen den einzelnen Baugruppen ausgetauscht werden. Dieser Datenaustausch kann wahlweise ereignisgesteuert oder synchronisiert erfolgen. Durch den ereignisgesteuerten Modus kann die Busbelastung extrem reduziert werden, es wird eine hohe Kommunikationsleistung bei einer geringen Baudrate erzielt. Die verschiedenen Modi lassen sich auch gemischt betreiben (siehe Kapitel 5.3.4.2.20 "Objekt 0x1400– 0x141F, Receive PDO Communication Parameter").

5.3.1.1.1 PDO Protokoll

Mittels diesem Protokoll werden Daten vom/zum Controller ohne Protokolloverhead übertragen. PDOs bestehen nur aus dem CAN Identifier und dem Datenfeld. In einer PDO sind keine weiteren Protokollinformationen enthalten.

Die Inhalte der Daten werden durch die Mapping-Parameter und die Art der Übertragung durch die Kommunikationsparameter festgelegt.

Es wird zwischen RxPDO (Empfangs PDO) und TxPDO (Sende PDO) unterschieden.

Receive Process Data Object (RxPDO)

Transmit Process Data Object (TxPDO)

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