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2025必备知识,CANopen转EtherCAT协议允许配备啥协议的电气设备

杨帆 来源:稳联技术 作者:稳联技术 2024-12-29 09:50 次阅读

CANopen转EtherCAT稳联技术(WL-COP-ECAT)协议允许配备 CANopen 的设备在基于 EtherCAT 的工业以太网网络上使用。

CANopen

CANopen 协议定义了如何配置和访问自动化设备,以及如何在它们之间交换消息。CANopen 是基于对象的,这意味着网络中的每个节点(驱动器控制器编码器、I/O 和其他设备)都有一个对象字典 (OD),其中包含通信对象。这些通信对象涵盖网络管理数据;特殊功能;非循环配置数据(由服务数据对象 (SDO) 处理);循环实时数据(由过程数据对象 (PDO) 处理):

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CANopen转EtherCAT稳联技术(WL-COP-ECAT)

过程数据对象 (PDO)包含作为过程变量循环传输的 OD 条目。在配置阶段启动循环通信之前,特定的 OD 对象会映射到此结构。每个 PDO 条目在交换数据集中都有一个定义的偏移量,封装在以太网帧中,因此在循环阶段,从站的硬件可以找到相关数据。启动循环通信后,主站和从站之间会在每个循环中交换 PDO 条目,如果不重新配置网络的通信配置,则无法更改这些条目。

服务数据对象 (SDO)包含可以非周期性交换的对象字典条目。SDO 用作邮箱,发送和缓冲收到的数据。此通信是非周期性的,取决于通信周期中的可用带宽。此通信不是确定性的,最适合传输配置数据。

wKgZPGduj-CAHpqSAACp5x4b9Co140.jpg



对象字典、服务数据对象和过程数据对象的使用是 CANopen 协议的关键组成部分,其中 SDO 是读写访问对象字典的机制。

OD 对象的每个条目都指定了一个索引地址,有时还指定了一个子索引子地址,每个 OD 对象由 16 位和数据索引组成。在此上下文中,0x1000和之间的地址包含通信对象、和制造商特定对象0x1fff之间的地址以及来自设备配置文件对象。0x20000x59990x6000

CANopen 因其硬件成本低、设备和应用配置文件范围广以及实施简单而得到广泛应用。它还非常可靠并提供实时通信,非常适合工业应用。

wKgZO2duj-aAENwyAADwpSH2GTk461.jpg



以太网

EtherCAT 是一种工业以太网网络。它基于标准以太网硬件,但使用“即时处理”方法来传输和路由消息。除了是一种实时网络协议之外,EtherCAT 还具有确定性,这意味着它保证消息将在指定的可预测时间段内传输(或事件将发生),不会变慢或变快。EtherCAT 允许节点(设备)之间的距离最大为 100 米,并且由于分布式同步时钟,可以提供高达 100 Mbps 的数据传输速率,周期时间小于 100 μs,抖动极低。

基于 EtherCAT协议CANopenÁ

CANopen over EtherCAT允许在 EtherCAT 网络上实施 CANopen 通信协议,从而提供一种用户友好且经济高效的解决方案,可在更长的网络长度上提供确定性的数据传输以及更快的传输速度。

之所以能够在 EtherCAT 上使用 CANopen,很大程度上是因为 EtherCAT 实现了相同的通信系统,包括对象字典、SDO(SDO 协议直接从 CANopen 实现,没有变化)和 PDO。在 EtherCAT 网络上,PDO 帧是确定性发送的,没有 CANopen 施加的 8 字节限制。EtherCAT 上的 CANopen 还支持 CANopen 设备配置文件,该配置文件指定设备的参数和行为,以及设备类特定的状态机

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