CANopen通讯技术
基础篇-连接与下载
创建日期: 2006年2月14日
版本信息: V1.0
目录
1. CANopen主控节点硬件平台简介 (3)
1.1. 主系统CPU电压 (3)
1.2. I/O子系统电压 (4)
1.3. Boot按钮 (4)
1.4. Reset按钮 (4)
1.5. 指示灯 (4)
1.6. 拨码开关 (5)
1.5.1. 红色八位DIP拨码开关 (5)
1.5.2. 码盘式的拨码开关S201，S202 (6)
1.7. ASC0/1通讯端口 (6)
1.8. ASC2通讯端口 (6)
1.9. 以太网通讯端口 (6)
2. OpenPCS软件平台简介 (7)
2.1. 安装与注册 (7)
2.2. Project设置与运行 (7)
2.3. OpenPCS对于对任务的支持 (8)
3. Keil μVision3软件开发平台简介 (8)
4. C14控制器的Firmware的下载 (8)
5. COMBImodul-C14与Keil μVision3的通讯 (9)
5.1. COMBImodul-C14的配置 (9)
5.2. Keil μVision3的配置 (9)
5.3. 通讯测试例程(Sample Routine) (10)
6. PLCmodul-C14简介与OpenPCS的通讯 (10)
6.1. PLCmodul-C14的Shell配置 (10)
6.2. OpenPCS的配置 (11)
6.3. 通讯测试例程(Sample Routine) (12)
7. Appendix A: 关于COMBImoul-C14的软件开发平台 (12)
8. Appendix B：关于PLCmodul-C14的软件开发平台 (12)
1.CANopen主控节点硬件平台简介
CANopen主控节点C14有两个版本，分别是PLCmodul-C14和COMBImodul-C14, 前者是PLC 可编程的，支持IEC61131-3的如下五种标准编程语言
IL：Instruction List
ST：Structured Text
LD：Ladder Editor
FBD：Function Block Diagram
SFC：Sequential Function Chart
软件开发的平台是Infoteam公司的OpenPCS，该软件是第三方的软件; 后者是C语言可编程的Firmware，软件开发的平台是Keil μVision3
PLCmodul-C14和COMBImodul-C14在硬件上完全一样，差别是Firmware不一样。本文中我们对于PLCmodul-C14和COMBImodul-C14的硬件部分统称为C14控制器，下面是C14控制器的一个简要介绍
1.1. 主系统CPU电压
VCPU（X1端子）：C14控制器的CPU电压为24V±20%。电源VCPU给模块上的微控制器、
核心电路，模拟输入/输出电路以及继电器供电。
1.2. I/O子系统电压
电源VIO（X401端子）：为模块上晶体管输出（DO0~15）和PWM输出（P0~1）供电，只要电压范围在24V±20%均可用作模块电源。拉电流的大小取决于连接到晶体管输出引脚器件的功耗。
1.3. Boot按钮
按下此按钮将重新启动C14控制器。
1.4. Reset按钮
按下此按钮将硬复位C14控制器。
1.5. 指示灯
Power：主电源电力指示
Battery：后备电池电力指示
Run：CAN网络运行指示
Link：TCP/IP网络连接指示
Error：错误指示
Digital Input：开关量输入工作指示
Digital Output：开关量输出工作指示
Relay：继电器工作指示
Counter：计数器工作指示
Pulse：脉冲检测工作指示
1.6. 拨码开关
1.5.1.红色八位DIP拨码开关
DIP1, DIP2, DIP3用于设定通讯串口ASC0/1, ASC2和串口的通讯速率
串口的波特率设置：
波特率DIP1 DIP2 DIP3 9600 (缺省配置) OFF OFF OFF 19200 ON OFF OFF
38400 OFF ON OFF
57600 ON ON OFF
115200 OFF OFF ON
CAN总线的通讯波特率设置：
波特率(kbps) DIP1 DIP2 DIP3
10 OFF OFF ON
20 ON OFF OFF
50 ON OFF ON
125 (缺省配置) OFF OFF OFF
250 OFF ON ON
500 OFF ON OFF
800 ON ON ON
1000 ON ON OFF
拨码开关的第八位是C14控制器的工作模式的设定按钮，设定到ON位置代表设置模式，C14控制器测试会接受设置端口送出来的设置命令。设置完成之后一定要拨回到OFF状态。否则C14控制器不能正常工作。
1.5.
2.码盘式的拨码开关S201，S202
用于设定CAN总线的十六进制格式的节点ID
1.7. ASC0/1通讯端口
此端口一般用于C14控制器的Shell配置工作和程序的下载端口
1.8. ASC2通讯端口
此串口可以用于应用程序的通讯工作
1.9. 以太网通讯端口
此端口可以作两种用途：
程序的下载和配置端口，但是要求已经通过ASC0/1端口配置好IP地址
C14控制器和外部设备的通讯端口
2.OpenPCS软件平台简介
2.1. 安装与注册
IDE安装：输入许可证（License），安装OpenPCS 5.1.3
注册OpenPCS Service：运行安装目录中RegisterOpenPCS.bat文件在命令行状态运行
注册C14控制器的OPC Server：Regsvr32.exe /s /c StNetDrv.dll
使用OPC 服务时，需要注册OPC Server的数据库，在OpenPCS IDE中选择菜单：“Extras”?“Tools”
?“OpcSvr DB registration…”
2.2. Project设置与运行
目前5.1.3版本的OpenPCS开发平台对于双字节文件路径的支持不过好，Project存放的目录请不要采用中文，否则可能会引起文件操作失败
Project的目录中会包含有工程文件、配置文件和 $ENV$、$GEN$和Resources目录；
$ENV$、$GEN$和Resources分别保存OPC数据库、编译文件和源程序。
OPC中变量必须是全局变量
在主程序编译运行之前，一定要将主程序和资源文件建立关联，这些资源文件包含了网络配置的DCF文件，节点配置的DCF文件，全局变量定义等。否则无法仅仅编译项目的主
程序并生成OBJ文件，无法生成可执行文件并下载到指定的PLC控制器
在选定的主程序中点击右键，选择“Link to Active Resource”, 切换到Project Browse的Resource页面，可以看到在Resource下面会出现主程序中用到的变量列表 双击Resource页面下的选定的变量名称，此时变量会自动加入到Watch列表中去，此时可以实时查看或者修改网络全局变量的运行参数
可以在Watch变量列表中双击变量名称，弹出一个变量的对话框，选择“Force”模式，此时可以在线修改变量的值。对应的网络设备状态会发生改变。对于开关量可以直接看到指
示灯的状态变化
2.3. OpenPCS对于对任务的支持
OpenPCS 支持所有三种IEC61131-3的任务类型。每个任务可以有三种属性设置，如下图所示：周期运行（含优先级）、定时运行和中断方式运行。在Project的Resource页面下右键单击Project，弹出对话框可以看到Task Type分别为Cyclic, Timer, Interrupt。下面是一个典型的Project任务资源状况：
任务时间优先级
zykl1 执行时间40 ms 1
zykl2 执行时间20 ms 10
timer1 调度周期10ms; 执行时间2ms 1
timer2 调度周期50ms; 执行时间2ms 2
任务的调度时序图：
3.Keil μVision3软件开发平台简介
4.C14控制器的Firmware的下载
打开C14控制器软件安装光碟的ISO文件，可以用高版本的WinRAR直接解压到本地磁盘，也可以用虚拟光驱软件加载ISO文件并映射到一个盘符，假定解压缩后的根目录为$
安装Flash刷写工具：$\COMBImodul-C14\Products\COMBImodul-C14\driver SO-1029\PLC\Targets\CmC14\Tools\Flashtool_3\Setup.exe
运行Flash刷写工具：“运行”?“程序”?“Flash Tool 3 for SYSTEC modules”
给C14控制器电源上电
同时按下C14控制器的Boot按钮和Reset按钮，持续一秒钟，系统启动并复位
松开Reset按钮，继续按住Boot按钮持续一秒钟，C14控制器接着完成其余的初始化工作 松开Boot按钮，C14初始化完成
连接C14控制器：选择Flash Tool的Connection页面，点击“Connection”按钮
连接成功后，可以看到C14控制器的内部Flash区域分布状况
选择Flash Tool的Download页面，选择需要下载的BootMon文件。文件位置为：$\COMBImodul-C14\Products\COMBImodul-C14\driver
SO-1029\PLC\Targets\CmC14\Tools\Monitors\RomMonASC0\Monitor.H86
点击Flash Tool的Download页面的“Start”按钮开始下载，该过程可能会持续30秒左右，取决于所设定的串口通讯速率。记住在该过程中不要关闭C14控制器的电源，也不要断开
通讯电缆，否则可能导致C14控制器无法使用。
关闭C14控制器的电源，重新上电，测试能否通过Flash Tool正常连接到C14控制器https://www.doczj.com/doc/2516253169.html,BImodul-C14与Keil μVision3的通讯
5.1. COMBImodul-C14的配置
5.2. Keil μVision3的配置
打开C14控制器软件安装光碟的ISO文件，可以用高版本的WinRAR直接解压到本地磁盘，也可以用虚拟光驱软件加载ISO文件并映射到一个盘符，假定解压缩后的根目录为$ 安装Keil μVision3集成开发环境，文件位置为$\COMBImodul-C14\Tools\Keil \C166\c166v604a.exe, 假定安装目录为C:\Keil
安装KeilμVision3的C14控制器通讯驱动，拷贝$\COMBImodul-C14\Products \COMBImodul-C14\driver SO-1029\PLC\Targets\CmC14\Tools\Monitors\BootMon下面的所
有文件到C:\ Keil\C166\Monitor, 并确认文件覆盖警告。
5.3. 通讯测试例程(Sample Routine)
打开测试例程的工程文件：C:\Keil\C166\Examples\Hello\Hello.Uv2
配置例程的编译“Simulator：Small mode”模式
在“Device”页面下选择CPU类型为Siemens/Infineon：XC161CJ-16F
在“Debug”页面下选择右边的“Use”，在List Box中选择“Keil Monitor-166 Driver”
点击“Setting”,弹出一个对话框，在Monitor Configuration的Combo Box选择“COMBImodul-C14”，同时设置通讯的串口以及波特率，关闭“Setting”对话框 关闭对话框“Options for target ‘Simulator：Small Mode’”
配置例程的编译“Keil MCB167 NET”模式
在“Device”页面下选择CPU类型为Siemens/Infineon：XC161CJ-16F
在“Debug”页面下选择右边的“Use”，在List Box中选择“Keil Monitor-166 Driver”
点击“Setting”,弹出一个对话框，在Monitor Configuration的Combo Box选择“COMBImodul-C14”，同时设置通讯的串口以及波特率，关闭“Setting”对话框 关闭对话框“Options for target ‘Keil MCB167 NET’”
6.PLCmodul-C14简介与OpenPCS的通讯
6.1. PLCmodul-C14的Shell配置
把S202的最高第8位DIP8置为ON状态，DIP1，DIP2, DIP3置为OFF， ASC0的默认波特率是9600 bps
使用C14随机附送的串口通讯线（Y型电缆）的插孔接头。将通讯电缆的水晶头一端插入到PLCmodul-C14的ASC0/1端口，另外一端连接到PC机的COM1或者COM2 在台式机的"开始"-->"运行"位置输入：Hypertrm, 打开超级终端，用于配置PLCmodul-C14，设置如下：9600bps，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验。
按住PLCmodul-C14上面左上方RESET按钮，PLCmodul-C14开始启动并且复位
处于配置状态的C14复位后，会向配置串口发送配置菜单。
菜单如下：
----- Configuration Command Shell -----
State: The configuration loaded from EEPROM is valid
type 'help' to get a overview of all available commands
type '
>
此时等待用户输入命令，注意大小写无关，也就是说HELP和help是一样的
get_dev_info查看PLCmodul-C14的系统信息
设置/查看PLCmodul-C14的IP地址，子网掩码和网关地址，查看命令是GET_DEV_CONFIG
设置IP地址：SET_IP_CONFIG 0 172.21.66.120 255.255.255.0 172.21.66.1, 其中第一个参数0代表网络接口编号，第二个参数代表
PLCmodul-C14的IP地址，第三个参数代表PLCmodul-C14的子网掩码，第四个参数代表PLCmodul-C14的网关地址
设置CAN总线的工作参数的命令格式：SET_CAN_CONFIG
125 on
Exit保存配置信息。
6.2. OpenPCS的配置
在OpenPCS的IDE中配置连接方式：“PLC”?“Connections…”?“New”
在“Name”中输入连接的名称
设置连接采用的驱动程序：“Driver”?“Select”?“SYSTEC Standard Driver”
点击“Settings”按钮，设置连接驱动的参数：在“Choose Network Protocol”中选择“UDP/IP”
配置通讯节点的IP地址：点击“Select Node…”按钮，在弹出的对话框中输入通讯节点的IP地址，也就是C14控制器的IP地址，比如“172.21.66.120”
6.3. 通讯测试例程(Sample Routine)
7.Appendix A: 关于COMBImoul-C14的软件开发平台
C14控制器的处理型号是Siemens/Infineon的16位处理器XC161CJ-16F。关于该款处理器的详细信息请参考Infineon（原来的Siemens半导体）公司的网站https://www.doczj.com/doc/2516253169.html,。支持该款处理器的软件开发平台有：
Keil μVision3 (https://www.doczj.com/doc/2516253169.html,)
Tasking (https://www.doczj.com/doc/2516253169.html,)
ADS 编译器
SDT 集成开发环境
关于Keil 的μVision软件开发平台需要注意：μVision IDE有两个版本，分别是μVision2和μVision3。μVision2主要的编程对象是8位的单片机；μVision3主要的编程对象是16/32位的处理器。
8.Appendix B：关于PLCmodul-C14的软件开发平台
PLC增加CANopen通讯能力的方法 文档版本：2018/2/1
PLC增加CANopen通讯能力的方法一、写作背景 目前在工业上，使用PLC控制的场合越来越多。PLC具有可靠性高、适用性强、易学易用、体积小、重量轻、能耗低等优点，在工业控制领域中被广泛使用。目前市面上比较常见的PLC是西门子S7-200（图1）和西门子S7-300（图2）等。这些PLC一般只具有RS232/RS485或以太网接口，并且使用Modbus协议进行通信。但是随着时代的发展，越来越多的从站设备附带了CANopen协议，例如：伺服控制器（图3）、变频器（图4）、CANopen远程I/O（图5）、传感器（图6）。这样就造成不支持CANopen协议的PLC与CANopen协议从站设备之间无法建立通信。 图1 西门子S7-200 图2 西门子S7-300
图3支持CANopen通信的伺服控制器伺服控制器 图4支持CANopen通信的变频器 图5 CANopen远程I/O
图6支持CANopen通信的传感器 二、解决问题的方法 1. 直接购买带CANopen通信的PLC 此种方法必须使用新的PLC替换原有的，不但需要对新的PLC重新开发编程还会造成成本升高的问题。 2. 外接CANopen转换模块 此种方法非常灵活，转换模块可以按需定制，在不改变原有PLC的硬件结构的前提下外加一个CANopen通信模块，即可实现使用CANopen协议通信。 这里我们以西门子PLC为例说明如何使用外接CANopen转换模块的方式，将PLC扩展出CANopen通信接口。具体结构如下图7拓扑结构图所示。 图7 拓扑结构图
前言：近年来，各种现场总线技术在愈来愈多的工业现场得到良好的应用，国外多家知名自动化厂商相继推出了现场总线类产品，为了适应工业自动化产品技术发展的需要，满足众多客户现场总线应用需求，台达也推出了CANopen总线产品，支持台达全系列自动化产品，同时支持自定义设备，可以支持其他厂商产品接入CANopen现场总线。 本项目就是利用台达CANopen总线和台达其他自动化产品整合应用，基于CANopen现场总线通讯协议，达到高速通讯响应的控制要求。
控制系统技术方案配置：详见下表 序号 元件名称 型号规格 数量（台） 备注 1 人机界面 DOP-AE10THTD 1 10.4”
2 PLC主机 DVP28SV11R 1 16K Step 3 CANopen主站DVPCOPM-SL 1 SV左侧高速扩展 4 CANopen从站 IFD9503 5 CANopen/Modbus 5 变频器 VFD007B21A
750W，单相220V 6 变频器 VFD007M21A 3 750W，单相220V 7 变频器 VFD004S21A 1 400W，单相220V
上述表格仅列举出技术方案主要元器件，此外还包括121Ω终端电阻以及其他通讯连接电缆等辅助器件，此处均不予赘述。 控制系统原理框图简要介绍： 采用CANopen现场总线作为通讯介质，主要为了实现多从站大量数据高速通信响应和提高通讯稳定性，和传统Modbus通讯协议比较，CANopen总线通讯协议有质的飞跃，数据通讯不再受到Modbus轮
询方式的制约，大大提高了主从站之间的大量数据通讯响应速度和稳定性。 人机界面通过RS485和主站28SV PLC连接，28SV左侧高速并行接口连接CANopen总线主站模块DVPCOPM-SL，5台CANopen 总线从站模块IFD9503分别连接5台台达变频器，系统实现人机输入频率和启停命令，实时显示变频器输出频率、电流、电压等参数数
Unity M340与ATV31 CANopen通信向导<一> ——CANopen通信控制启停、CANopen通信给定速度 本向导分为两部分： 1.《快速操作指南》---Know How, 满足了客户“快速解决调试问题”的需求。 ●发送快---大小在2M左右，能方便快速地通过电子邮件发给客户使用 ●调试快---提供了反复调试过的完整准确的PLC通信程序，客户可直接下载 ●接线快---含有实物照片的通信接线图使客户非常容易理解和模仿，并且快速完成接线 ●设置快---图形化的变频器参数设置指导使客户可直接上手设置参数，不用查找手册 2.《完全通信指导》---Know Why, 满足了客户“系统学习通信知识”的需求。 ●知识全---不仅给出了详细的调试步骤和详细解释，还使客户在完成通信的同时系统学习相关 的产品和通信知识 ●考虑全---对客户调试可能遇到的各种突发情况给出了相关提示和解决方法 ●理解易---提供了程序指令和结构的详细注释，使客户能容易的理解和学习提供的标准程序并 能在原有程序上进行扩展 第二部分 完全通信指导
重要信息 注意：在尝试安装、操作或调试设备之前，请仔细阅读下述说明并通过查看来熟悉设备。下述特别信息可能会在文本其他地方或设备上出现，提示用户潜 在的危险和注意事项，或提供阐明或简化某一过程的信息。 遵守使用说明，可能导致调试失败、人身伤害甚至设备损坏。 此符号的注意事项，以避免不必要的调试错误。
目录 1. 实验简介 (4) 2. 硬软件环境 (4) 3. ATV31变频器设置 (5) 3.1 操作说明 (5) 3.2 参数设置 (6) 3.2.1 控制方式 (7) 3.2.2 通信参数 (8) 4. 硬件连接 (10) 5. PLC编程 (11) 5.1 硬件组态 (11) 5.1.1 组态CPU (11) 5.1.2 组态CANopen主站 (12) 5.1.3 配置CANopen网络和从站 (13) 5.2 ATV31 内部变量说明 (15) 5.2.1 ATV31 内部字 (15) 5.2.2 ATV31 DRIVERCOM流程 (16) 5.3 编程 (17) 6. 实验调试 (20) 6.1 计算机与PLC的连接 (20) 6.2 软件调试 (22) 6.3 ATV31常见通信故障 (23) 7. 带多台变频器 (24) 7.1 硬件扩展 (24) 7.2 软件扩展 (25) 7.1.1 同一变频器通信多个变量 (25) 7.1.2 连接多个变频器 (25) 8. 附件 (26) 8.1 Unity M340程序 (26) 8.2 ATV31的CANopen用户手册 (26) 8.3 ATV31编程手册 (26) 8.4 Unity M340 CANopen现场总线用户手册 (26)
CAN总线与CANOpen协议 一CAN总线简介 1．1 引言 在20世纪90年代的汽车研究领域，采用总线分布式控制获得了很大的成功。用户要求汽车的控制系统具有优越的性能以保证汽车的安全性和舒适性，因此越来越多的具有超强计算能力的电子设备加载在汽车上。这就要求不同的电子设备之间能够进行通信和数据交换，以达到信息共享协调工作的目的。德国的博世公司（Bosch）率先将CAN总线（Controller Area Network）应用于汽车电子控制系统，解决了控制系统的部件之间的以及控制系统与测试设备主机的数据交换问题，替代了原有网络（用于车体控制的LIN网络、用于厂内环境控制的MOST 网络及原有车内通信的Flecray网络等）实现的功能。由于其独特的设计思想和高可靠性，在不同总线标准的竞争中获得了广泛的认可，并逐渐成为汽车最基本的控制网络，广泛应用于火车、机器人、楼宇控制、机械制造、数字机床、医疗器械、自动化仪表等领域。 图1.1 早期的ECU（汽车电子控制单元）通信 CAN总线是一种串行通信协议，具有较高的通信速率的和较强的抗干扰能力，可以作为现场总线应用于电磁噪声较大的场合。由于CAN总线本身只定义ISO/OSI模型中的第一层（物理层）和第二层（数据链路层），通常情况下CAN 总线网络都是独立的网络，所以没有网络层。在实际使用中，用户还需要自己定义应用层的协议，因此在CAN总线的发展过程中出现了各种版本的CAN应用
层协议，现阶段最流行的CAN应用层协议主要有CANopen、DeviceNet和J1939等协议。 图1.2 基于总线（CAN）的ECU通信 1.2 CAN总线的特点 CAN总线并不采用物理地址的模式传送数据，而是每个消息有自己的标识符用来识别总线上的节点。标识符主要有2个功能：消息滤波和消息优先级确定。节点利用标识符确定是否接收总线上的传送的消息当有2个或更多节点需要传送数据时，根据标识符确定消息的优先级。总线访问采用多主原则，所有节点都可以作为主节点占用总线。CAN总线相对于Ethernet具有非破坏性避免总线冲突的特点（CSMA/CA协议，与CSMA/CD协议相似），这种方式可以保证在产生总线冲突的情况下，具有更高优先级的信息没有被延时传输。 其物理传输层详细和高效的定义，使得CAN总线具有其它总线无法达到的优势，注定其在工业现场总线中占有不可动摇的地位，CAN总线通信主要具有如下所示的优势和特点： （1）CAN总线上任意节点均可在任意时刻主动的向其它节点发起通信，节点没有主从之分，但在同一时刻优先级高的节点能获得总线的使用权，在高优先级的节点释放总线后，任意节点都可使用总线； （2）CAN总线传输波特率为5Kbps~1Mbps，在5Kbps的通信波特率下最远传输距离可以达到10Km，即使在1Mbps的波特率下也能传输40m的距离。在1Mbps波特率下节点发送一帧数据最多需要134μs； （3）CAN总线采用载波监听多路访问、逐位仲裁的非破坏性总线仲裁技术。在节点需要发送信息时，节点先监听总线是否空闲，只有节点监听到总线空
目录 1. CAN及CANOPen的概述 (2) 1.1 CAN及CANopen的基本概念 (2) 1.2 CAN优势 (2) 1.3 CAN的硬件概述 (3) 1.3 硬件说明 (3) 2. 协议介绍 (5) 2.1 模型介绍 (5) 2.2 CANopen协议 (5) 2.3 CANopen (5) 2.3.1 对象字典 (6) 2.3.2 CANopen通讯 (8) 2.4 CANopen 专有名词 (10)
1. CAN及CANOPen的概述 1.1CAN及CANopen的基本概念 CAN：最早的现场总线、最广泛应用的现场总线。 CAN 现场总线技术是集自动控制技术、通讯技术、传感技术、计算机技术、诊断技术、微电子技术、网络技术等于一体，是个革命性的技术，正被广泛应用于自动化各个领域。 CANopen是CIA 定义的最为成功的 CAN 应用层协议，在基于 CAN 的自动化系统中居于领导地位， CANOpen是一种架构在控制局域网路（Controller Area Network, CAN）上的高层通讯协定，包括通讯子协定及设备子协定。CANopen 实现了OSI模型中的网络层以上（包括网络层）的协定。CANopen 标准包括寻址方案、数个小的通讯子协定及由设备子协定所定义的应用层。 1.2CAN优势 1.节约布线成本，减少布线时间，减小出错机率（对于大型设备尤为突出，如果当驱动器、变频器、传感器等放置到现场的话，可以节省大量的电缆费用） 2. 实时性更高（比传递 485 通讯速度大大提高，是 485 通讯速度的 100 倍左右，且避免了 485 通讯方式的多控制器之间交换方式，直接由一个 PLC 来协调处理，实时性大为提高） 3. 物理层非常稳定 4. CAN产品尺寸小，节省空间 5. 价格低 6.高速的数据传输速率高达 1Mbit/s 7.CAN 协议最大的特点是废除了传统的站地址编码，代之以对数据通信数据块进行编码，可以多主方式工作； 8. CAN 采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，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输数据，有效避免了总线冲突 9.任何一个节点均可自动发送报文，不需主站询问； 10.可根据报文的 ID 决定接收或屏蔽该报文 11.可靠的错误处理和检错机制 12.可选择对网络进行三种操作：无处理、停止故障从站、停止整个网络 13.CAN 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，以使总线上其它操作不受影响
CAN和CANopen的差别 CAN及CANopen介绍第一部分：CAN硬件介绍CAN：最早的现场总线、最广泛应用的现场总线 CANopen：CIA定义的最为成功的CAN应用层协议，在基于CAN的自动化系统中居于领导地位，欧洲标准 EN-50325-4 CAN+CANopen：机器自动化（MA）领域最为成功的总线解决方案，在欧美广泛被应用 CAN总线系统解决方案即是利用CAN总线的优点及其特长为机器自动化设备提供高效、可靠、性价比高的解决方案。作为机器自动化领域总线解决方案倡导者，CAN总线系统解决方案更能满足您对性价比的要求。 现场总线（Fieldbus）技术从提出到现在有二十多年了，作为工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题，通过模拟变数字
实现了不同公司产品间的互操作性问题，使用户有了更大的选择权，尤其它解决了流行几十年的传统系统过于封闭、难以维护的缺点。 采用现场总线控制技术，可大大简化系统集成的工作量、为控制系统的安装调试节省大量的费用，而系统的可靠性、稳定性却得到大幅提高，配合现场总线技术的各类总线诊技术进一步提高了整个系统的性能。强大的通讯功能又使得系统更加开放透明。 CAN现场总线技术是集自动控制技术、通讯技术、传感技术、计算机技术、诊断技术、微电子技术、网络技术等于一体，是个革命性的技术，正被广泛应用于自动化各个领域。目前广泛使用的其它现场总线还有Profibus、DeviceNet、ControlNet、HART、FF等等，但是CAN总线是所有现场总线中最早出现的，也是最适合于机器自动化领域的现场总线，如今它已经广泛应用于汽车、飞机、轮船、印刷、纺织、电子等等加工领域，是目前应用领域最为广泛的现场总线。 现场总线是一种革命性的通讯控制技术，因其具有很多普通控制方式不具有的优点，所以才得到了迅速的推广应用，与老的控制方式比较起来它主要的优势如下：
Kinco伺服CANOPEN通讯介绍 PDO通讯介绍 Kinco伺服是具备动态PDO配置能力的典型CANOPEN SLAVE设备。PDO的配置存于设备中以备在没有MASTER设备（NMT MASTER）时启动后操作。ECO2WIN软件可以用来观察NMT MASTER对PDO的配置或手工对PDO的配置。 常见4组PDO，每组包括TxPDO和RxPDO，对应的ID号（注意，ID号的值越小，其优先级越高），TxPDO1(181h~1ffh)、RxPDO1(201h~27Fh)、TxPDO2(281h~2ffh)、RxPDO2(301h~37Fh)、TxPDO3(381h~3ffh)、RxPDO3(401h~47Fh)、TxPDO4(481h~4ffh)、RxPDO4(501h~57Fh)，在Kinco伺服内部RxPDO1和TxPDO1、RxPDO2和TxPDO2出厂时已经被初始化预定义，用户可根据需要修改。 PDO的通讯配置，每个PDO包含三个通讯参数：ID号(msg id)，传输类型(type)和禁止时间（inhibit time）。传输类型按CANopen协议规定有如下多种： ――同步： 0：同步报文（非周期性，当具有同步ID（080h）的报文出现在总线上时，PDO被触发）1-240：同步报文（周期性，要求在同步时间窗内周期性地发送数据，数值表示多少个（1～240）同步报文(SYNC)之后，PDO将会被触发，主要应用于运动控制） 252：由远程帧来的请求命令同步更新PDO并响应请求 ――异步： 253：PDO连续更新，但只在远程帧请求后触发 255：非同步（RxPDO每次接收时更新，TxPDO在内容发生变化并不在禁止时间内时就发送），禁止时间只适用于TxPDO，缺省100微妙。 说明：对于PDO通讯，需要启动“CAN”网络才能实现，“CAN”网络的启动可以通过网络中的“NMT MASTER”设备来完成，如果没有“NMT MASTER”设备，则必须启动kinco伺服的CAN-Node（Kinco伺服的一个内部软件模块）。要实现该功能，需要设定Kinco 伺服的0x1F8000＝3（缺省为0），设定完成后，保存（Administrator->Save params to device）并重新启动（Administrator->Restart device now），此时(或每1次重新上电后)Kinco伺服会向总线网络发出“NMT START”信息并且重新启动自己，在设置该对象值之前，必须确保总线上所有其它设备都已经上电并做好接收信息准备，因为多次启动网络没有任何影响，所以在总线中有多个kinco伺服时，最好将每个kinco伺服都进行此配置。 注：Kinco伺服不支持自发自收。 一、建立连接 1．框架图
一、和简介 CAN总线全称为Controller Area Network即控制器局域网是国际上应用最广泛的现场总线之一，已经在汽车制造、机械制造、包装机械、烟草等行业得到了广泛的应用。CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。 CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节 不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。 另外，CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。CAN总线插卡可以任意插在PC、AT、XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。 而CANopen是基于CAN总线的应用层协议，在开放的现场总线标准中CANopen是最着名和成功的一种,已经在欧洲和美国获得广泛的认可和大量应用。1992年在德国成立了“自动化CAN用户和制造商协 会”(CiA,CANinAutomation)，开始着手制定自动化CAN的应用层协议CANopen。此后，协会成员开发出一系列CANopen产品，在机械制造、铁路、车辆、船舶、制药、食品加工等领域获得大量应用。目前CANopen协议已经成为了一种新的工业现场总线标准EN-50325-4。CANopen协议是CAN-in-Automation(CiA)定义的标准之一，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。 二、CANopen的基本知识
CANOpen协议族入门学习笔记CANOPEN 2010-11-07 16:52:57 当我们使用CANOpen时，首先要明确我们 CANOPEN能干什么? 要用canopen干什么？ 怎么用canopen来干活？ CANOPEN能干什么? 首先需要明确canopen各个协议的功能，兄弟我最近在学习中大概总结了一些提纲如下： canopen分为两种协议类型： 1)基础题，应用层和通信层规范，主要是3xx系列的规范 2)解应用题，相当于用基础科目解应用题的一些套路，4xx系列规范 一般来讲，CANopen协议集定义了基于CAN的分布式工业自动化系统的应用标准以及CAN应用层通信标准。 CANopen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被认为是在基于CAN的工业系统中占领导地位的标准。CANopen协议集基于所谓的"通信子集"，该子集规定了基本的通信机制及其特性。 cAN物理层和数据链路层协议最初开发用作客车的车载网络。基于CAN的高层协议定义了如何根据特定的应用要求来使用CAN数据链路协议。除专用的基于CAN的高层协议外，还有多个国际标准化协议：用于嵌入式控制系统的CANopen、 用于工厂自动化的DeviceNet、用于卡车和其它车辆的基于J1939的解决方案(J1939-71、Isobus、ISO 11992、CiA 501/2)、用于客车诊断的ISO 15765。 分解学习CANOPEN 基础题类的3xx，等效于课本和字典，看个大概，用的时候再翻查也不迟，反正是开卷考试。最重要的莫过于301这个协议了，所有的应用题都是在这个基础题上的变化，国内的资料基本上都是讲解这部分，出于偷懒，我就不多讲了。 应用题类：既然是应用题，我把cia中文网站上的一些资料copy过来，作为我的纲要 CiA 401: 针对通用I/O模块的设备规范 CiA 402: 针对驱动装置和运动控制装置(伺服控制器、步进式电机控制器、
一、CAN-BUS介绍 1．CAN的基本概念、特点 CAN 是Controller Area Network的缩写（以下称为CAN），是ISO*1国际标准化的串行通信协议。 CAN 协议如表3 所示涵盖了ISO 规定的OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。 CAN 协议中关于ISO/OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层，具体有哪些定义如图所示。 . ISO/OSI 基本参照模型 【注】*1 OSI：Open Systems Interconnection （开放式系统间互联）
CAN的特点 CAN 协议具有以下特点。 (1) 多主控制 在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制）。最先访问总线的单元可获得发送权。 (2) 消息的发送 在CAN 协议中，所有的消息都以固定的格式发送。总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（Identifier 以下称为ID）决定优先级。ID 并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID 的每个位进行逐个仲裁比较。仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。 (3) 系统的柔软性 与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。 (4) 通信速度 根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。 在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。不同网络间则可以有不同的通信速度。 (5) 远程数据请求 可通过发送“遥控帧”请求其他单元发送数据。 (6) 错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能 所有的单元都可以检测错误（错误检测功能）。 检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元（错误通知功能）。 正在发送消息的单元一旦检测出错误，会强制结束当前的发送。强制结束发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止（错误恢复功能）。 (7) 故障封闭 CAN 可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误（如外部噪声等）还是持续的数据错误（如单元内部故障、驱动器故障、断线等）。由此功能，当总线上发生持续数据错误时，可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。 (8) 连接 CAN 总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没有限制的。但实际上可连接的单元数受总线上的时间延迟及电气负载的限制。降低通信速度，可连接的单元数增加；提高通信速度，则可连接的单元数减少。 2. CAN协议及标准规格
第一部分CAN和CANopen的概念 一、CAN和CANopen简介 CAN总线全称为Controller Area Network 即控制器局域网是国际上应用最广泛的现场总线之一，已经在汽车制造、机械制造、包装机械、烟草等行业得到了广泛的应用。 CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线通信接口中集成了CAN 协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。 CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。 另外，CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。CAN总线插卡可以任意插在PC、AT、XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。 而CANopen是基于CAN总线的应用层协议，在开放的现场总线标准中CANopen 是最著名和成功的一种,已经在欧洲和美国获得广泛的认可和大量应用。1992年在德国成立了“自动化CAN用户和制造商协会”(CiA,CANinAutomation)，开始着手制定自动化CAN的应用层协议CANopen。此后，协会成员开发出一系列CANopen产品，在机械制造、铁路、车辆、船舶、制药、食品加工等领域获得大量应用。目前CANopen协议已经成为了一种新的工业现场总线标准EN-50325-4。CANopen协议是
Kinco 伺服CANopen通讯使用说明 1．介绍 支持CANopen通讯的Kinco系列伺服驱动器，允许通过CANopen总线对驱动器内部参数进行设置并驱动电机的转动，kinco伺服的所有工作模式都支持通过CANopen操作。 2．属性 Kinco伺服在CANopen总线网络（参考“CIA Draft Standard 301”）中做为从站使用，设计符合“CANopen Profile for Drivers and Motion Control”（参考“CiA Draft Standard Proposal 402”）。其它的功能通过使用“制造商指定数据”区实现。对设备的操作基于所称的“Object Dictionary”。所有的参数、参数值和功能都是通过index和sub-index组成的地址来访问和存取。 3．硬件 由于该接口的GND和Kinco伺服的housing之间电气隔离，该接口必须外部提供电源，在使用时需要在针脚9和6之间提供电源，根据CAN标准定义，在总线的两个末端都必须提供终端电阻（120Ω）。 常见控制器和Kinco伺服之间的硬件连接： 4．波特率 Kinco伺服的CANopen通讯波特率由2F8100和2F8200对象设置，出厂时波特率预设为 5．数据协议 CANopen总线提供两种重要的数据交互格式。1种是Service Data Objects, SDO, 数据交
互按照DS301标准执行。1种是Process Data Objects, PDOs, 数据交互不执行该标准。 除了PDO和SDO这两种数据传输协议外，还有一些其它的信息被定义用于更多的应用 5．1 标识定义 所有信息（通讯对象，COB）通过标识（COB-ID）后由主站传递到从站，然后返回。具有最低COB-ID的信息有着最高的总线优先级。下表列出了一些重要的COB-ID内容，这些ID 配合节点地址使用。在对象2F80,00（Node_Offset）中值被加到节点地址值（伺服驱动器面板商的DIP开关）中，做为设备的节点地址。对象2F80,00的默认值=0，通过DIP开关， 1）The base address can be changed in this area.
什么是CANOpen通讯 什么是CANOpen通讯呢？成都永浩机电工程技术有限公司做了以下总结，供大家参考： 如果您想要了解更多关于CANOpen通讯方面的信息？成都永浩机电工程技术有限公司就是一个不错的选择！ 成都永浩机电工程技术有限公司引进德国先进的技术，开发了艾拓利尔品牌系列流量、液位、压力产品，长期与德国许多大型仪表企业技术合作，产品不断更新换代。研发的AP200系列压力变送器采用了先进的模块一体化设计，独立菜单操作，液晶背光显示。产品变送器防护等级达到IP65~IP68，适应于潮湿、浸泡等恶劣环境下的使用。 成都永浩机电工程技术有限公司成立于2006年，是专注于自动化技术的领导厂商。面对日益严峻的环境问题以及工业自动化落后的现状，永浩长期致力于自控仪表及自控系统的研发、集成，秉乘“开创智能、环保新时代”的经营使命，整合国际先进自动化技术，持续开发创新节能产品及解决方案，不断努力提升自控技术在各行业的应用和转化，以减轻环境问题对经济发展的冲击以及劳动力成本攀升对工业制造的制约。近年来，永浩已逐步从自控仪表的提供商成功转型为整体解决方案的服务商，深耕“传感层产品”、“控制层产品”及“行业解决方案”三大业务范畴。 成都永浩机电工程技术有限公司是台达产品经销商，专注于自动化过程控制，现场仪表设计、销售服务的现代化高新技术企业，公司引进德国先进的技术，
开发艾拓利尔品牌系列流量、液位、压力产品，长期与德国许多大型仪表企业技术合作，产品不断更新换代，自投入市场以来，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、环保、制药、水处理等行业，得到了广大用户的一致好评。 公司主要产品包括： 流量仪表类：电磁流量计、涡街流量计、涡轮流量计、差压式流量计、超声波流量计、金属管浮子流量计、椭圆齿轮流量计、质量流量计及热式流量开关。 物位仪表类：压阻式液位变送器、电容式液位变送器、超声波液位计、雷达物位计等。 压力类仪表：压力变送器、差压变送器等。 工控类产品：西门子、台达、施耐德、罗克韦尔系列PLC，人机界面，伺服电机，变频器，工控机，成套系统集成。
CAN和CANopen的关系 1.二者的历史渊源 CAN最初是由德国的BOSCH公司为汽车控制系统而设计，并在1993年成为国际标准。之后因其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，现在已经扩展到医疗、交通、运动控制、工业自动化多个领域。 CANopen是CAN应用层。它是在1995年由欧洲的CIA协会推出第一个标准版本，其后五年在应用中不断完善，现在使用的主要是1999修订的标准。 2.为什么需要CANopen 由于CAN在定义之初并未定义标准的应用层，导致在实际应用中各个厂家对应用层的定义各不相同，这导致同样的CAN报文却因应用层对其解释的不同而产生了不同的功能含义，使其不能相互直接通信，阻碍了CAN网络设备在不同厂商品牌之间的兼容性。为此欧洲专门成立了CIA协会，负责CANopen应用层的推广。另外，CANopen专门针对有同步、实时控制要求的设备开发了PDO报文，大大提高了报文发送的效率。相对于devicenet（CAN 的另一个应用层标准），CANopen报文更为简洁和开放，因此CANopen更值得推广。 其实，将报文格式及其实现方式（通信层）标准化还不够，还需要将报文参数和设备的功能参数的对应关系统一起来，以变频器为例，设定频率的参数对应报文中的哪个参数如果不统一，用户使用时仍会因各个厂家对此定义的不同而限制于某个厂家的设备。为此CIA 专门针对各类设备也定义了该类设备的标准，例如编码器有CIA 406标准，各个IO模块有CIA 401标准，运控方面的驱动设备有CIA 402标准。这样，只要用户购买的设备遵从这些标准，那么就无需担心该设备是否和其他厂商设备的兼容或相互通信的问题，也就是说，同样的报文指令可以在不同厂商的设备中实现相同的功能，真正做到了与厂商无关。这也是CANopen有更大潜力的主要原因。 3.使用CAN卡或USB-CAN可以收发CANopen报文吗 正如可以用第三方电报机接收他人发送的电报一样，用普通的CAN接口板卡(PCAN-PCI等)或USB-CAN（PCAN-USB/CANUSB/CAN232）可以正常接收各类CANopen 报文，但其具体含义就需要你了解CANopen报文的格式规范才能将其看懂了，类似战争中接收电报用的密码本。同样，用户也完全可以将CANopen报文按其规范写好后发给其他标准的CANopen设备。另外，由于PDO报文需要预先对接收和发送双方配置，所以CAN接口的设备不能直接发送PDO报文。如果需要解析和发送CANopen的报文，需要借助PCANopen Magic或者CANreport等分析软件，包括快速导入设备的EDS文件并作修改等。 4.使用支持CANopen解析的软件能否侦测到发送CAN报文的节点信息 由于有些CANopen软件不能识别CAN报文代表的含义，因此也不能识别该只支持CAN 协议的节点。（注：它只能识别移植了标准CANopen协议的节点，而应用层无CANopen 协议的CAN节点往往不能被识别）。而且CAN报文协议没有一个统一标准，各个设备厂家都可以定义自己的CAN协议。这样同一设备厂商的所有设备都可以互相识别和通讯，但一旦某个设备出故障需要检测或替换时便限制于该厂家，因为该CAN报文的含义是他自己定义的，用户即使能用USB-CAN捕捉到该报文，但需要费很大功夫和时间才能分析出各条报文的功能，而如果是标准的CANopen报文，则无需担心这些问题，这也是CANopen近年来迅速发展的原因。 5.在CAN基础上加入CANopen是否增加了报文的收发时间