機(jī)床商務(wù)網(wǎng)
詳細(xì)介紹
CANopen是一種基于CAN的應(yīng)用層協(xié)議，是作為標(biāo)準(zhǔn)化的嵌入式網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)的，具有高度靈活的配置能力，CANopen專為面向運(yùn)動(dòng)的機(jī)器控制網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)的，例如搬運(yùn)系統(tǒng)，目前它被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備、越野車、航海電子、公共交通、樓宇自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域。
CANopen規(guī)范涵蓋應(yīng)用層和通訊架構(gòu)，以及可編程設(shè)備的框架、建議的通訊線、連接器、SI單位和前綴的表示，其中應(yīng)用層以及基于CAN的框架是透過軟件來實(shí)現(xiàn)。
CANopen特性：
- 允許在一個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)上使用多主端架構(gòu)
- 10k,20k,50k,125k,250k,500k,800k,1M bps波特率
- 總線長度從25m(1M bps)到5Km(10K bps)
- 輕松訪問所有設(shè)備參數(shù)
- 支持設(shè)備同步
- 支持循環(huán)和事件驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸
- 在一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)上最多可以同時(shí)有128個(gè)節(jié)點(diǎn)
- 傳輸速度高
- 支持Guarding和Heartbeat保護(hù)機(jī)制
CANopen通訊：
| 初始化 | 預(yù)操作 | 操作 | 停止 | |
|---|---|---|---|---|
| PDO | X | |||
| SDO | X | X | ||
| 同步對象 | X | X | ||
| 時(shí)間戳對象 | X | X | ||
| 緊急對象 | X | X | ||
| 啟動(dòng)對象 | X | |||
| 網(wǎng)絡(luò)管理對象 | X | X | X |
CANopen狀態(tài)轉(zhuǎn)換：
輕量級設(shè)備監(jiān)控：
CANopen提供了兩種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制，Node Guarding和Heartbeat，對于Node Guarding，主站會(huì)發(fā)送檢查從站狀態(tài)的請求，如果某個(gè)從站不回應(yīng)這個(gè)請求，主站會(huì)顯示他們?yōu)镹ode Guarding Fail狀態(tài)，對于Heartbeat，這些從站會(huì)向主站發(fā)送心跳訊息，讓主站知道這些從站還活著，如果主站沒有檢測到某個(gè)從站的心跳，那么主站會(huì)顯示他為Heartbeat Fail狀態(tài)。
CANopen數(shù)字I/O連接對
CANopen Digital I/O Pair-connection是CANopen遠(yuǎn)程I/O的特殊功能，它可以將CANopen DI從站檢測到的DI值通過CANopen網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給其他CANopen DO從站，來讓這些CANopen DO從站輸出該值，這對于需要檢測DI信號(hào)并同時(shí)輸出DO警報(bào)的用戶來說，是很有用的。
CAN-2000與CAN-8000系列模塊是為了將傳感器和致動(dòng)器并入CANopen或DeviceNet網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計(jì)，兩者皆提供與CANopen或DeviceNet主站接口通訊標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的EDS文件檔，CAN-2000與CAN-8000系列的差異在于產(chǎn)品的尺寸以及I/O的延伸距離，CAN-2000系列為掌上型尺寸的獨(dú)立從站設(shè)備；CAN-8000系列則適用于集中控制系統(tǒng)，提供1/2/4/8個(gè)插槽靈活使用適當(dāng)?shù)?I/O設(shè)備以滿足應(yīng)用系統(tǒng)的需求，所有的插槽均具備熱插入功能，您可以選用I-8000/I-87K系列的I/O模塊來擴(kuò)展I/O信道。
CANopen: CAN-8x23, CAN-2xxxC
CANopen系列共同特點(diǎn)：
- 在一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)上最多可以同時(shí)有128個(gè)節(jié)點(diǎn)
- CANopen 版本：DS-301 v4.01
- 設(shè)備配置文件：DSP-401 v2.0
- 錯(cuò)誤控制 (NMT Error Control)：節(jié)點(diǎn)保護(hù)協(xié)議與心跳機(jī)制協(xié)議
- 緊急信息 (EMCY)：有支援
- CAN端有 2500Vrms 光電耦合隔離
- 內(nèi)建CAN總線120Ω終端電阻的跳線或指撥開關(guān)
- 內(nèi)建看門狗機(jī)制
Multifunction I/O Module | ||||||||
| 產(chǎn)品型號(hào) | 模擬輸入 | 模擬輸出 | 數(shù)字輸入 | 數(shù)字輸出 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 通道數(shù) | Input Range | 通道數(shù) | Output Range | 通道數(shù) | Contact | 通道數(shù) | Type | |
| 6 | ±10 V, ±5 V, ±1 V, ±500 mV, ±150 mV, ±20 mA (with external 125 Ω resistor) | 2 | 0 ~ +5 V, ±5 V, 0 ~ +10 V, ±10 V | 2 | Wet, Sink | 1 | Open Collector, CAN-2026D DeviceNet Sink | |
模擬輸入、輸出模塊 | |||||
| 產(chǎn)品型號(hào) | 模擬輸入 | 模擬輸出 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 通道數(shù) | Input Range | Sensor | 通道數(shù) | Output Range | |
| 8 | - | RTD (Pt100, Pt1000, Ni120, Cu100, Cu1000, Pt100) | - | - | |
| 8 | ±10 V, ±5 V, ±1 V, ±500 mV, ±150 mV, ±20 mA (with external 125 Ω resistor) | - | - | - | |
| 8 | ±2.5 V, ±1 V, ±500 mV, ±100 mV, ±50 mV, ±15 mV, ±20 mA (with external 125 Ω resistor) | Thermocouple (J, K, T, E. R. S, B, N, C) | - | - | |
| 10 | ±10 V, ±5 V, ±2.5 V, ±2 V, ±500 mV, ±100 mV, ±50 mV, ±15 mV, ±20 mA (with external 125 Ω resistor) | Thermocouple (J, K, T, E. R. S, B, N, C) | - | - | |
| - | - | - | 4 | 0 ~ +5 V, ±5 V, 0 ~ +10 V, ±10 V, 0 ~ 20 mA, 4 ~ 20 mA | |
數(shù)字輸入、輸出模塊 | ||||||
| 產(chǎn)品型號(hào) | 數(shù)字輸入 | 數(shù)字輸出 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 通道數(shù) | Contact | Sink/Source | 通道數(shù) | Type | Sink/Source | |
| 16 | wet | Sink/Source | - | - | - | |
| 8 | wet | Sink/Source | 8 | Open Collector | Sink | |
| 8 | wet | Sink/Source | 8 | Open Source | Source | |
| - | - | - | 16 | Open Collector | Sink | |
| 4 | wet/Dry | Sink/Source | 4 | Relay | Form A, 5A | |
Counter/PWM Modules | ||||||||
| 產(chǎn)品型號(hào) | Counter Input | PWM Output | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 通道數(shù) | Signal | Resolution | Speed | 通道數(shù) | Load Current | Resolution | Speed | |
| 4 / 8 | Up, Up/Down, Dir/Pulse, A/B phase, Frequency | 32 bit | 250 kHz | - | - | - | - | |
| 8 | Up Counter | 32 bit | 500 kHz | 8 | 1 mA | 16 bit | 500 kHz | |
遠(yuǎn)程I/O擴(kuò)充單元 | |
| 產(chǎn)品型號(hào) | 描述 |
|---|---|
| CANopen 從站, 1x 槽擴(kuò)充單元 | |
| CANopen 從站, 2x 槽擴(kuò)充單元 | |
| CANopen 從站, 4x 槽擴(kuò)充單元 | |
| CANopen 從站, 8x 槽擴(kuò)充單元 | |
模塊支持
| 類型 | I-8K 系列 I/O | I-87K系列I/O | 類型 | I-8K 系列 I/O | I-87K系列I/O | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 高卡 | 低卡 | 高卡 | 低卡 | 高卡 | 低卡 | 高卡 | 低卡 | ||
| AI模塊 | I-8017HW | I-8017H | I-87005W | DI模塊 | I-8040W | I-8040 | I-87040W | I-87040 | |
| I-8017HS | I-87013W | I-87013 | I-8040PW | I-87040PW | |||||
| I-87015W | I-8046W | I-87046W | |||||||
| I-87015PW | I-8048W | I-8048 | I-87051W | I-87051 | |||||
| I-87016W | I-8051W | I-8051 | I-87052W | I-87052 | |||||
| I-87017W | I-87017 | I-8052W | I-8052 | I-87053W | I-87053 | ||||
| I-87017W-A5 | I-8053W | I-8053 | I-87053PW | ||||||
| I-87017W-RMS | I-8053PW | I-87053W-A5 | |||||||
| I-87017DW | I-8058W | I-8058 | I-87053W-AC1 | ||||||
| I-87017ZW | I-87053W-E5 | ||||||||
| I-87017RW | I-87058W | I-87058 | |||||||
| I-87017RCW | I-87059W | ||||||||
| I-87018W | I-87018 | ||||||||
| I-87018PW | AO模塊 | I-8024W | I-8024 | I-87022 | |||||
| I-87018RW | I-87024W | I-87024 | |||||||
| I-87018ZW | I-87024DW | I-87026 | |||||||
| I-87019RW | I-87024UW | ||||||||
| I-87019PW | I-87028UW | ||||||||
| I-87019ZW | I-87028VW | ||||||||
| DO模塊 | I-8037W | I-8037 | I-87037W | I-87041 | I-87028VW-20V | ||||
| I-8041W | I-8041 | I-87041W | I-87057 | ||||||
| I-8041AW | I-87057W | I-87064 | |||||||
| I-8056W | I-8056 | I-87061W | I-87065 | DI & DO模塊 | I-8042W | I-8042 | I-87054W | I-87054 | |
| I-8057W | I-8057 | I-87064W | I-87066 | I-8050W | I-8050 | I-87055W | I-87055 | ||
| I-8060W | I-8060 | I-87065W | I-87068 | I-8054W | I-8054 | I-87063W | I-87063 | ||
| I-8064W | I-8064 | I-87066W | I-87069 | I-8055W | I-8055 | ||||
| I-8065 | I-87068W | I-8063W | I-8063 | ||||||
| I-8066 | I-87069W | I-8077 | |||||||
| I-8068W | I-8068 | 計(jì)數(shù)器模塊 | I-8084W | I-8080 | |||||
| I-8069W | I-8069 | PWM模塊 | I-8088W | ||||||
Modbus TCP/RTU和DCON協(xié)議的網(wǎng)關(guān)已可提供用戶使用，網(wǎng)關(guān)系列可用于整合不同的協(xié)議系統(tǒng)，用戶也可以透過這些網(wǎng)關(guān)輕松將其舊系統(tǒng)更新為 CANopen系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)有 I-7231D、I-7232D、GW-7433D。
| 型號(hào) | CANopen網(wǎng)關(guān)系列 | ||
|---|---|---|---|
| 產(chǎn)品名稱 | |||
| 產(chǎn)品描述 | CANopen 從站轉(zhuǎn)DCON 主站網(wǎng)關(guān) | CANopen從站轉(zhuǎn)Modbus RTU主站的網(wǎng)關(guān) | Modbus RTU/TCP從站轉(zhuǎn)CANopen主站網(wǎng)關(guān) |
| CANopen Interface | |||
| CANopen Interface | 1 channel (CAN_H, CAN_L), and the other is for bypass | ||
| CANopen Function | CANopen slave | CANopen master (Supports at least 120 CANopen commands) | |
| CANopen Baud Rate | 10 k, 20 k, 50 k, 125 k , 250 kbps , 500 k, 800 k, 1M | ||
| CANopen Version | CiA 301 v 4.02 and CiA 401 v2.01 | ||
| Guarding Function | Yes | ||
| Heartbeat Function | Heartbeat Producer | Heartbeat Consumer | |
| Emergency Message | Yes | - | |
| UART Interface | |||
| COM1 Connector | RS-232 (TxD, RxD, RTS, CTS, GND) or RS-485 (Data+, Data-), Non-isolated | RS-232 (TxD, RxD, RTS, CTS, GND), Non-isolated | |
| COM1 Function | Only for configuration | Modbus RTU Slave | |
| COM2 Connector | RS-485 (Data+, Data-) with internal Self-Tuner ASIC; Non-isolated | ||
| COM2 Function | DCON Master (Supports Max. 15 I-7K or I-87K modules) | Modbus RTU Master (Supports Max. 10 Modbus RTU ommands) | Modbus RTU Slave |
| Ethernet Interface | |||
| Ethernet | - | 10/100 Base-TX | |
| Ethernet Function | - | Configuration or Modbus TCP Server | |
| Modbus Function Code | - | 01, 02, 03, 04, 06, 15 | 01, 02, 03, 04, 05, 06, 15,16 |
CANopen主站系列是用于PAC的I-8123W與I-87123 和用于PC上的PISO-CPM100，該系列內(nèi)部有CANopen主內(nèi)核，因此它們可用于高性能系統(tǒng)。我們也有提供帶有CANopen主站函式庫的PISO-CAN卡做為比較低成本的解決方案。
CANopen主站選型指南 | |
| 產(chǎn)品名稱 | 描述 |
|---|---|
| 具有一個(gè)9針公座D-Sub規(guī)格的CAN通訊介面的CANopen總線主站通訊板卡 | |
| 具有一個(gè)5針螺絲端子規(guī)格的CAN通訊介面的CANopen總線主站通訊板卡 | |
| 單通道智能型CANopen主站Universal PCI板卡(D-Sub 9針公座) | |
| 單通道智能型CANopen主站Universal PCI板卡(5針螺絲端子) | |
| 單通道隔離型PCI-104介面，9 針公座D-sub連接器的CAN通訊板卡 | |
| 高速單通道智能型CANopen主站模組 | |
| 高速單通道智能型CANopen從站模組 | |
| 單通道智能型CANopen主站模組 | |
| USB轉(zhuǎn)CANopen主站的轉(zhuǎn)換器 | |
CANopen Master Series：
| 產(chǎn)品名稱 | I-7565-CPM | PISO-CPM100(U) | PISO-CAN 200/400(U) | PEX-CAN200i | I-8123W | I-87123 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 硬件 | On board CPU | 16-bit CPU 80M Hz | 16-bit CPU 80M Hz | None | None | 16-bit CPU 80M Hz | 16-bit CPU 80M Hz |
| Interface | USB | 5 V / 3.3 V PCI bus | 5 V / 3.3 V PCI bus | x1 PCI Express bus | I-8K Slot (WinPAC,XPAC) | I-87K Slot (WinPAC,ViewPAC) | |
| CAN Connector | 9-pin D-Sub | 5-pin screw terminal 9-pin D-Sub | 5-pin screw terminal 9-pin D-Sub | 5-pin screw terminal 9-pin D-Sub | 5-pin screw terminal | 5-pin screw terminal | |
| CAN Controller | SJA1000 | ||||||
| CAN Transceiver | 82C250 | ||||||
| Isolation on CAN | 2500 Vrms | ||||||
| Terminal Resistor | Selected by jumper(120Ω) | ||||||
| CANopen | Protocol Specification | CANopen Standard -- CiA Draft Standard 301 | |||||
| Baud Rate Selection | Programmable | ||||||
| Baud Rate | 10 kbps, 20 kbps, 50 kbps, 125 kbps , 250 kbps , 500 kbps, 800 kbps, 1000 kbps | ||||||
| Maximum Slave nodes | 127 Nodes | ||||||
| PDO Function | Support dynamic PDO function | ||||||
| PDO Object | Provide 20 RxPDO and 20 TxPDO object | ||||||
| EMCY Message | Save the least EMCY | ||||||
| SDO Protocol | Support Expedited SDO and Segment SDO protocol | ||||||
| On Line Edit Nodes | Support adding or removing devices on line | ||||||
| NMTError Control | Support Node Guarding Event | ||||||
| 驅(qū)動(dòng)程序 | DLL | Support | |||||
| OS Version | Win 2K/XP | Windows XP/7/8/10 (32-bit/64-bit OS) | Win CE 6/7, WES7 | Win CE 5/6 | |||
| Development Tool | Visual C++ 6 , Visual Basic 6 , Borlａnd C++ Builder , Delphi | VS .NET | eVC++ 4 , VS .NET | ||||
PISO-CAN 200/400-D/T的比較
硬件比較：
PISO-CPM100與PISO-CAN 200/400-D/T的效能測試
| 產(chǎn)品名稱 | PISO-CPM100 | PISO-CAN-200/400 with CANopen Library |
|---|---|---|
| Protocol decoder | 186 CPU | PC CPU |
| Time stamp | 186 Timer (0.1 ms) | PC Timer (about 1 ms) |
| CPU Loading | Light | Heavy |
| Performance | High | Normal |
| Application | Various and complex CANopen application | General purpose CANopen application |
測試環(huán)境：
CPU：Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 2.40 GHz
操作系統(tǒng)：Microsoft Windows XP Professional Version 2002 Service Pack 2
RAM：512 MB
CAN傳輸速率：1000 bps
操作系統(tǒng)：Microsoft Windows XP Professional Version 2002 Service Pack 2
RAM：512 MB
CAN傳輸速率：1000 bps
Test result：
| Function | PISO-CPM100 (ms) | PISO-CAN200/400 with CANopen library (ms) |
|---|---|---|
| Add Node | Average 45.502 | 1265 ~ 1280 |
| Read 4 bytes data by SDO | Average 2.487 | 19.37 ~ 19.47 |
| Read 9 bytes data by SDO | Average 2.971 | 58.21 ~ 58.61 |
| Write 4 bytes data by SDO | Average 2.479 | 18.81 ~ 19.69 |
| Read 8 bytes data by PDO | Average 2.355 | 16.49 ~ 16.57 |
| Write 8 bytes data by PDO | Average 1.738 | 0.13 |
注1：
上表數(shù)據(jù)為1000筆訊息的平均值
注2：
如果使用PISO-CAN200/400搭配CANopen 函式庫中的Guarding功能，當(dāng)從站較多且Guarding時(shí)間較短時(shí)會(huì)產(chǎn)生Guard錯(cuò)誤事件。 這是因?yàn)閣indows 的定時(shí)器不夠準(zhǔn)確的緣故。
I-8123W / PISO-CPM100U現(xiàn)已提供運(yùn)動(dòng)控制的函式庫，此函式庫遵循CiA 402的規(guī)范，可在ViewPAC / WinPAC / XPAC平臺(tái)上使用。CiA 402是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CANopen應(yīng)用規(guī)范，專門用于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，為了使CANopen的馬達(dá)方便管理，這個(gè)通訊協(xié)議可以減少控制器與馬達(dá)間的接線并提供快速除錯(cuò)的功能，使用I-8123W / PISO-CMP100U和CANopen 運(yùn)動(dòng)控制函式庫，可以進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)控制，如位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制( toque control)以及同動(dòng)，而不需要去了解復(fù)雜的CANopen通訊協(xié)議。CANopen 運(yùn)動(dòng)控制函式庫可以連接多個(gè)CANopen馬達(dá)，因此可以做到由一個(gè)主站進(jìn)行多軸的運(yùn)動(dòng)控制，當(dāng)在控制馬達(dá)的時(shí)候，用戶也可以同時(shí)使用I-8123W / PISO-CPM100U的API來存取遵循CiA 401規(guī)范的CANopen遠(yuǎn)程 I/O設(shè)備，因此建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用系統(tǒng)將變得更為容易且方便。
特色：
- 與CiA 402 v1.1相容
- 減少50% 的布線成本
- 網(wǎng)絡(luò)物理層的容錯(cuò)與抗噪聲
- 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多支持127個(gè)馬達(dá)
- 與相對位置控制
- 速度控制
- 轉(zhuǎn)矩控制 (Torque control)
- 點(diǎn)動(dòng)控制 (JOG control)
- 支援最多127個(gè)馬達(dá)同動(dòng)
- 多種歸位控制(Various Homing control)
- 支持CANopen 命令來限制轉(zhuǎn)矩(torque)
- 支持 Win 2000/XP/Vista 或 Win 7(32-bit 版本)
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