CANopen介紹：

CANopen是一種基于控制器局域網(wǎng)（CAN）的高層工業(yè)通信協(xié)議，由國(guó)際用戶和制造商協(xié)會(huì)CiA于1995年發(fā)布，基礎(chǔ)規(guī)范為CiA 301標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議覆蓋OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層及以上層次，通過對(duì)象字典實(shí)現(xiàn)設(shè)備參數(shù)配置，包含網(wǎng)絡(luò)管理（NMT）、服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象（SDO）和過程數(shù)據(jù)對(duì)象（PDO）等核心協(xié)議，支持主從、客戶端/服務(wù)器及生產(chǎn)者/消費(fèi)者通信模式。

CANopen設(shè)備通過16位索引和8位子索引訪問對(duì)象字典，其通信服務(wù)包含SYNC同步、心跳監(jiān)測(cè)及緊急報(bào)文功能。協(xié)議采用預(yù)定義COB-ID標(biāo)識(shí)符，硬件層集成CAN模塊與收發(fā)器，軟件層通過NMT狀態(tài)機(jī)控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。該協(xié)議擴(kuò)展出CiA 401、CiA 402等設(shè)備子協(xié)議，應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備、汽車電子及機(jī)器人控制領(lǐng)域，支持多供應(yīng)商系統(tǒng)集成

CANopen是一種架構(gòu)在控制局域網(wǎng)路（Controller Area Network, CAN）上的高層通訊協(xié)定，包括通訊子協(xié)定及設(shè)備子協(xié)定常在嵌入式系統(tǒng)中使用，也是工業(yè)控制常用到的一種現(xiàn)場(chǎng)總線。

CANopen 實(shí)現(xiàn)了OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層以上（包括網(wǎng)絡(luò)層）的協(xié)定。CANopen 標(biāo)準(zhǔn)包括尋址方案、數(shù)個(gè)小的通訊子協(xié)定及由設(shè)備子協(xié)定所定義的應(yīng)用層。 CANopen 支持網(wǎng)絡(luò)管理、設(shè)備監(jiān)控及節(jié)點(diǎn)間的通訊，其中包括一個(gè)簡(jiǎn)易的傳輸層，可處理資料的分段傳送及其組合。一般而言數(shù)據(jù)鏈結(jié)層及物理層會(huì)用CAN來實(shí)作。除了 CANopen 外，也有其他的通訊協(xié)定（如EtherCAT）實(shí)作 CANopen 的設(shè)備子協(xié)定。

CANopen由非營(yíng)利組織CiA（CAN in Automation）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的起草及審核工作，基本的 CANopen 設(shè)備及通訊子協(xié)定定義在 CAN in Automation (CiA) draft standard 301中。針對(duì)個(gè)別設(shè)備的子協(xié)定以 CiA 301 為基礎(chǔ)再進(jìn)行擴(kuò)充。如針對(duì) I/O 模組的 CiA401 及針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的 CiA402。

Profinet介紹：

PROFINET由PROFIBUS國(guó)際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。

PROFINET為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，并且，作為跨供應(yīng)商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線（如PROFIBUS）技術(shù)，保護(hù)現(xiàn)有投資。

PROFINET網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備的通訊是借由PROFINET IO來實(shí)現(xiàn)，PROFINET IO定義和現(xiàn)場(chǎng)連接的外部設(shè)備的通訊機(jī)能，其基礎(chǔ)是級(jí)聯(lián)性的實(shí)時(shí)概念，PROFINET IO定義控制器（有“主站機(jī)能”的設(shè)備）和其他設(shè)備（有“從站機(jī)能”的設(shè)備）之間完整的資料交換、參數(shù)設(shè)定及診斷機(jī)能。PROFINET IO是設(shè)計(jì)用來在以以太網(wǎng)連接的設(shè)備提供快速的資料傳輸，且支援生產(chǎn)者－消費(fèi)者模型（provider-consumer model）。支援PROFIBUS通訊協(xié)定的設(shè)備可以無縫的和PROFINET網(wǎng)絡(luò)連接，不需要IO代理器（IO-Proxy）之類的設(shè)備。設(shè)備開發(fā)者可以利用市面上販?zhǔn)鄣囊蕴W(wǎng)控制器來開發(fā)PROFINET IO設(shè)備。PROFINET IO適用在網(wǎng)絡(luò)循環(huán)時(shí)間在數(shù)ms的系統(tǒng)。

PROFINET IO系統(tǒng)包括以下幾種設(shè)備：

IO控制器，控制自動(dòng)化的任務(wù)工作。

IO設(shè)備，一般是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，受IO控制器的控制及監(jiān)控，一個(gè)IO設(shè)備可能包括數(shù)個(gè)模組或是子模組。

IO監(jiān)控器是一個(gè)PC的軟件，可以設(shè)定參數(shù)及診斷個(gè)別模組的狀態(tài)。

PROFINET IO會(huì)在IO控制器及IO設(shè)備之間建立應(yīng)用關(guān)系（Application Relation,AR），應(yīng)用關(guān)系中會(huì)定義有不同的參數(shù)傳遞、周期資料交換及警告處理等特性的通訊關(guān)系（Communication Relations,CR）。

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西門子1200PLC組態(tài)ProfiNET遠(yuǎn)程IO模塊第1集:硬件接線和GSD文件安裝!

一個(gè)IO設(shè)備的特性會(huì)由設(shè)備制造商在GSD（General Station Description）檔中說明，所使用的語言是GSDML（GSD標(biāo)記語言），GSD檔提供PC監(jiān)控軟件規(guī)劃PROFINET組態(tài)所需要的基本資料。

Profient轉(zhuǎn)CANopen網(wǎng)關(guān)：

本產(chǎn)品實(shí)現(xiàn) ProfiNet網(wǎng)絡(luò)與CANOpen網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通訊，可連接CANOpen網(wǎng)絡(luò)到ProfiNet網(wǎng)絡(luò)。 即將CANOpen設(shè)備轉(zhuǎn)換為ProfiNet設(shè)備。

本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于：CANOpen接口的變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器、電量測(cè)量裝置、智能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備、儀表、PLC、DCS、FCS等等。

配置簡(jiǎn)單：用戶不必了解 CANOpen和 ProfiNet細(xì)節(jié)，只需要參考手冊(cè)，根據(jù)要求就能配置網(wǎng)關(guān)，不需要復(fù)雜編程，即可在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)連接功能。（數(shù)據(jù)透?jìng)鳎?/p>

網(wǎng)關(guān)可自由設(shè)置Profinet參數(shù)與CANopen參數(shù)，只需與Profinet設(shè)置與CANopen參數(shù)設(shè)置保持一致即可

可根據(jù)從站EDS文件對(duì)從站參數(shù)進(jìn)行配置。需提前了解從站工藝需要用到的參數(shù)索引。

CANopen從站：

通訊對(duì)象

CANopen 的物理層 CANbus 每次傳送的數(shù)據(jù)量不大，其中包括 11 位元的 ID、遠(yuǎn)端傳輸請(qǐng)求（RTR）位元及大小不超過8字節(jié)的資料。CANopen 將 CANbus 11 位元的 ID 分為 4 位元的功能碼及 7 位元的 CANopen 節(jié)點(diǎn) ID。7 位元的 ID 共有 128 種不同的組合，其中 ID 0 不使用，因此一個(gè) CANopen 網(wǎng)絡(luò)上最多允許 127 臺(tái)設(shè)備。CANbus 在 CAN 2.0 B 規(guī)格中允許 29 位元的 ID，因此若配合 CAN 2.0 B 使用，CANopen 網(wǎng)絡(luò)上可以超過127 臺(tái)設(shè)備，不過在實(shí)際運(yùn)用中，大多數(shù)的 CANopen 網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備數(shù)量均低于此數(shù)值。

CANopen 將 CANbus 的 11 位元 ID 稱為通訊對(duì)象 ID (COB-ID)。當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)發(fā)生沖突時(shí)，CANbus 的仲裁機(jī)制會(huì)使 COB-ID 最小的訊息繼續(xù)傳送，不用等待或重傳。COB-ID 的前 4 個(gè)位元是 CANopen 的功能碼，因此數(shù)值小的功能碼表示對(duì)應(yīng)的功能重要，允許的延遲時(shí)間較短。

在 CANopen 標(biāo)準(zhǔn)中，部份 COB-ID 被保留作網(wǎng)絡(luò)管理及 SDO 通訊用。而在設(shè)備初始化后，有些功能碼和 COB-ID 會(huì)對(duì)映到標(biāo)準(zhǔn)的功能，不過后續(xù)仍可以規(guī)劃為其他用途。

在網(wǎng)關(guān)配置完成后，設(shè)備上電時(shí)網(wǎng)關(guān)會(huì)與PLC進(jìn)行Profient通訊連接，CANopen一側(cè)會(huì)先通過SDO對(duì)從站設(shè)備發(fā)送配置報(bào)文，對(duì)NMT，心跳守護(hù)者及PDO參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

Profinet設(shè)置：

網(wǎng)關(guān)在Profinet網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置比較簡(jiǎn)單，主要設(shè)置參數(shù)為網(wǎng)關(guān)的設(shè)備名稱以及IP地址，以及輸入輸出的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

當(dāng)配置完成之后，用戶無需對(duì)網(wǎng)關(guān)本身進(jìn)行編程，只需要對(duì)映射地址的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即可。

審核編輯 黃宇