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CANopen • 141

Netzwerkkommunikation

5.3.2 Kommunikationszustände eines CANopen Controllers

5.3.2.1 CANopen Zustandsdiagramm

Das im folgenden beschriebene Zustandsdiagramm stellt die einzelnen Kommunikationszustände und mögliche Übergänge bezogen auf die CAN Kommunikation dar.

5.3.2.2 INITIALISATION

Nach einem Power On bzw. einem Reset (Modul-ID ungleich 0) befindet sich der Controller automatisch im Zustand INITIALISATION. In diesem Zustand überprüft der Controller in einem Selbsttest alle Funktionen seiner Bauteile und das Kommunikationsinterface. Es wird an Hand der gesteckten Klemmen und einer evtl. gespeicherten Konfiguration das Prozessabbild erstellt und das Objektverzeichnis initialisiert. Wurden während der Initialisierungsphase keine Fehler festgestellt geht der Controller automatisch in den Zustand PREOPERATIONAL. Traten Fehler auf, so wird in den STOP Zustand gewechselt.

Während der Initialisierung blinkt erst die I/O-LED orange und anschließend mit erhöhter Frequenz rot. Wurde die Initialisierung und der Wechsel in den Zustand PRE-OPERATIONAL erfolgreich beendet, leuchtet die I/O-LED grün und die RUN-LED blinkt. Bei aufgetretenen Fehlern (z. B. keine Endklemme gesteckt) zeigt die I/O-LED durch rote Blinksequenzen (siehe LED Statusanzeige) die Art des Fehlers an. Die STOP-LED leuchtet in diesem Fall rot.

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5.3.2.3 PRE-OPERATIONAL

In diesem Zustand kann die Kommunikation über SDOs stattfinden. Eine Kommunikation über PDOs ist nicht möglich. Mit den SDOs können Einträge des Objektverzeichnisses gelesen und beschrieben werden. Somit ist es möglich, beispielsweise mittels Konfigurationstool, den Controller neu zu konfigurieren. Das Mapping , Buskopplerparameter, ID’s usw. sind so an die geforderten Bedingungen anpassbar. Die neu erstellte Konfiguration kann im Flash gespeichert werden.

Der Wechsel vom Zustand PRE-OPERATIONAL zu OPERATIONAL wird mit dem NMT-Service Start_Remote_Node durchgeführt.

Im Zustand PRE-OPERATIONAL leuchtet die I/O-LED grün und die RUNLED blinkt.

5.3.2.4 OPERATIONAL

In diesem Zustand kann eine Kommunikation über SDOs und PDOs stattfinden. Verschiedene Konfigurationen sind in diesem Zustand nicht möglich. Es ist beispielsweise nicht erlaubt, bei einer gültigen PDO die COB-ID zu ändern. Eine detaillierte Beschreibung findet man bei den entsprechenden Einträgen im Objektverzeichnis.

Der Wechsel vom Zustand OPERATIONAL zu PRE-OPERATIONAL wird mit dem NMT-Service Enter_Pre_Operational_State durchgeführt.

Im Zustand OPERATIONAL leuchtet die I/O-, und RUN-LED.

5.3.2.5 STOPPED

Der STOPPED Zustand spiegelt einen Fehlerzustand wieder. Er wird erreicht, wenn der NMT Service Stop_Remote_Node empfangen wurde oder wenn ein schwerer interner Fehler (z. B. Klemme wurde im laufenden Betrieb gezogen) aufgetreten ist.

In diesem Zustand ist es nicht möglich über SDOs oder PDOs zu kommunizieren. Nur die NMT-Services und das Node Guarding/Heartbeat (wenn aktiviert) werden ausgeführt.

Der STOPPED Zustand kann über die NMT Services Start_Remote_Node_Indication, Enter_Pre_Operational_State und Reset_Node verlassen werden.

Im Zustand STOPPED leuchtet die STOP-LED.

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5.3.3 Netzwerk Management Objekte

5.3.3.1 Module Control Protocols

Mit diesen Protokollen kann der NMT Master den Zustand des NMT Slaves kontrollieren. Es sind die Zustände INITIALISING, PRE-OPERATIONAL, OPERATIONAL und STOPPED definiert. Es ist möglich alle Knoten mit einem Kommando bzw. jeden Knoten einzeln in einen anderen Zustand zu überführen.

5.3.3.1.1 Start Remote Node

Mit diesem Service wird der NMT Slave (Controller) in den Zustand

OPERATIONAL überführt.

Mit diesem Service wird der NMT Slave (Controller) in den Zustand STOPPED überführt.

Node ID = 0: Alle vorhandenen Knoten werden in den Zustand STOPPED überführt.

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5.3.3.1.3 Enter Pre-Operational

Mit diesem Service wird der NMT Slave (Controller) in den Zustand PRE-OPERATIONAL überführt.

Mit diesem Service wird beim NMT Slave (Controller) ein Reset ausgeführt.

Node ID = 0: Bei allen vorhandene Knoten wird ein Reset ausgeführt.

5.3.3.2 Error Control Protocols

Mit Hilfe von diesen Protokollen ist es möglich Fehler im Netzwerk festzustellen. So kann ein Master prüfen, ob ein Knoten sich noch in dem von ihm bestimmten Zustand befindet oder ob er, beispielsweise durch eine Reset, in einen anderen Zustand gewechselt ist.

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5.3.3.3 Node Guarding Protocol

Mittels Node Guarding wird über ein RTR Frame der NMT Slave zyklisch aufgefordert seinen aktuellen Zustand zu senden. Durch zusätzliches Wechseln eines Bits wird festgestellt, ob der NMT Slave noch korrekt arbeitet.

5.3.3.4 Heartbeat Protocol

Mit diesem Protokoll ist eine Überwachung ohne RTR-Frames möglich. Ein Heartbeat Erzeuger generiert zyklisch eine Heartbeat-Nachricht und n- Teilnehmer empfangen diese. In der Heartbeat Nachricht ist der aktuelle Zustand des Erzeugers kodiert.

5.3.3.5 Bootup Protocol

Mit diesem Protokoll wird angezeigt, dass der NMT Slave vom Zustand INITIALISING in den Zustand PRE-OPERATIONAL gewechselt ist. Es wird ausgeführt nach einem Hard-/Software-Reset bzw. nach dem Service Reset Node.

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