產(chǎn)品頻道

      (1).雙擊“MG-CANEX Config”圖標(biāo)打開配置軟件，設(shè)置“CANopen主站”->“協(xié)議類型”參數(shù)為“CAN2.0A&B”，網(wǎng)關(guān)工作在透?jìng)髂Ｊ较?，設(shè)置CAN波特率，其他參數(shù)無(wú)效。

      (2).設(shè)置“Modbus TCP/IP服務(wù)器”參數(shù)，“MAC地址”全為0時(shí)，表示不更改MAC地址。“TCP透?jìng)髂Ｊ?rdquo;可選擇“TCP服務(wù)器”或“TCP客戶端”。網(wǎng)關(guān)工作于“TCP服務(wù)器”模式時(shí)，網(wǎng)關(guān)在“IP地址”、“Modbus TCP端口號(hào)”上偵聽客戶端的連接請(qǐng)求，建立連接后開始數(shù)據(jù)傳輸。“TCP客戶端模式”時(shí)網(wǎng)關(guān)將主動(dòng)連接“遠(yuǎn)程IP地址”、“遠(yuǎn)程TCP端口號(hào)”上的服務(wù)器設(shè)備，建立TCP連接通道。

      (3).點(diǎn)擊配置按鈕，輸入設(shè)備的下載IP地址及端口號(hào)，然后點(diǎn)擊下載按鈕，下載配置參數(shù)到網(wǎng)關(guān)設(shè)備。設(shè)備自動(dòng)重啟后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

      5.3.2  映射模式配置

      在CANopen協(xié)議模式下，需先添加CANopen從站設(shè)備，設(shè)置從站參數(shù)，再依次添加SDO、PDO通信對(duì)象。

     (1).設(shè)置“CANpen主站”->“協(xié)議類型”為“CANopen”模式，設(shè)備將工作于地址映射模式。設(shè)置“CAN波特率”，其他參數(shù)可采用默認(rèn)值。

      (2).設(shè)置“Modbus TCP/IP服務(wù)器”參數(shù)，“MAC地址”全為0時(shí)，表示不更改MAC地址。配置IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、Modbus TCP端口號(hào)、配置端口號(hào)等參數(shù)。

      (3).選中“CANopen主站”，單擊鼠標(biāo)右鍵添加從站節(jié)點(diǎn)。

      (4).單擊從站節(jié)點(diǎn)可更改節(jié)點(diǎn)名稱，設(shè)置從站“節(jié)點(diǎn)地址”、“從站錯(cuò)誤控制協(xié)議”、“心跳包周期”、“節(jié)點(diǎn)自啟動(dòng)使能”等參數(shù)。

      (5).選中從站設(shè)備，單擊右鍵添加命令，可選擇TPDO、RPDO、SDO_Download、SDO_Upload四種CANopen命令。

      (6).設(shè)置TPDO參數(shù)，設(shè)置TPDO標(biāo)識(shí)符，當(dāng)“TPDO序號(hào)”小于5時(shí)，“TPDO COB-ID”標(biāo)識(shí)符可使用CANopen協(xié)議預(yù)定義的標(biāo)識(shí)符（選擇“使用預(yù)定義標(biāo)識(shí)符”），大于5時(shí)只能選擇手動(dòng)分配COB-ID（選擇“自定義標(biāo)識(shí)符”）。“傳輸類型”可選擇“異步，制造商特定”、“異步，設(shè)備描述特定”，一般情況下選“異步，設(shè)備描述特定”。設(shè)置“Modbus映射存儲(chǔ)區(qū)”、“Modbus映射起始地址”、“映射數(shù)據(jù)長(zhǎng)度”。TPDO為網(wǎng)關(guān)輸入數(shù)據(jù)，被映射到Modbus輸入數(shù)據(jù)區(qū)（離散量輸入或輸入寄存器），起始地址為本地Modbus存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)該TPDO數(shù)據(jù)的起始地址。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為映射到Modbus存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)量。

      (7).設(shè)置RPDO參數(shù)，設(shè)置RPDO標(biāo)識(shí)符，當(dāng)“RPDO序號(hào)”小于5時(shí)，“RPDO COB-ID”標(biāo)識(shí)符可使用CANopen協(xié)議預(yù)定義的標(biāo)識(shí)符（選擇“使用預(yù)定義標(biāo)識(shí)符”），大于5時(shí)只能選擇手動(dòng)分配COB-ID（選擇“自定義標(biāo)識(shí)符”）。“傳輸類型”可選擇“異步，制造商特定”、“異步，設(shè)備描述特定”，一般情況下選“異步，設(shè)備描述特定”。設(shè)置“Modbus映射存儲(chǔ)區(qū)”、“Modbus映射起始地址”、“映射數(shù)據(jù)長(zhǎng)度”。RPDO為網(wǎng)關(guān)輸出數(shù)據(jù)，被映射到Modbus輸出數(shù)據(jù)區(qū)（線圈輸出或保持寄存器），起始地址為本地Modbus存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)該RPDO數(shù)據(jù)的起始地址。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為映射到Modbus存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)量。

      (8).設(shè)置SDO_Upload參數(shù)，SDO上傳的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到輸入寄存器區(qū)，設(shè)置輸入的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、映射區(qū)起始地址、SDO對(duì)象索引及子索引號(hào)。

      9).設(shè)置SDO_Download參數(shù)，設(shè)置對(duì)象索引及子索引號(hào)，設(shè)置下載對(duì)象的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度及下載的數(shù)據(jù)值（具體參考從站的操作手冊(cè)）。

      (10).點(diǎn)擊配置按鈕，輸入設(shè)備的下載IP地址及端口號(hào)，然后點(diǎn)擊下載按鈕，下載配置參數(shù)到網(wǎng)關(guān)設(shè)備。設(shè)備自動(dòng)重啟后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

      5.4  CANopen網(wǎng)絡(luò)控制

      5.4.1  系統(tǒng)診斷

      系統(tǒng)診斷區(qū)用于指示CANopen網(wǎng)絡(luò)中的從站配置結(jié)果，地址范圍為0x8000~0x8007共8個(gè)字，包括“SDO錯(cuò)誤指示區(qū)”和“PDO錯(cuò)誤指示區(qū)”。其數(shù)據(jù)編碼格式如“表5”所示。

表5.系統(tǒng)診斷區(qū)數(shù)據(jù)編碼格式

      當(dāng)預(yù)定義的SDO上傳或SDO下載傳輸失敗時(shí)，SDO錯(cuò)誤指示區(qū)將保存首個(gè)傳輸失敗的SDO相關(guān)參數(shù)，同時(shí)ERR位被置1指示SDO傳輸出錯(cuò)。終止代碼表明了傳輸失敗的原因，用戶可以讀取這個(gè)區(qū)域用于判斷從站SDO配置是否正常，以便重新調(diào)整SDO參數(shù)。

      當(dāng)PDO通信參數(shù)配置失敗時(shí)，PDO錯(cuò)誤指示區(qū)將保存首個(gè)配置失敗的PDO相關(guān)參數(shù)，ERR位被置1指示PDO通信參數(shù)配置失敗。終止代碼表明了配置失敗的原因，用戶可以讀取這個(gè)區(qū)域用于判斷從站PDO參數(shù)配置是否正常。診斷區(qū)域所有數(shù)據(jù)為只讀，Modbus TCP客戶機(jī)可通過(guò)0x04功能碼讀取各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

      5.4.2  NMT網(wǎng)絡(luò)管理

      CANopen NMT網(wǎng)絡(luò)管理功能可通過(guò)對(duì)“系統(tǒng)控制區(qū)”中NMT控制域的讀寫操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，NMT控制寄存器地址范圍為0x8000~0x8040。Modbus TCP客戶機(jī)可通過(guò)0x03、0x06、0x0F功能碼訪問(wèn)該寄存器組，其數(shù)據(jù)具體編碼格式如“表6”所示。

      注：系統(tǒng)控制區(qū)寄存器RO為只讀、RW為可讀可寫、RW0為可讀但只能寫0.

      NMT命令字為網(wǎng)絡(luò)管理控制命令，有效命令字取值如下：

      0x01：?jiǎn)?dòng)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。

      0x02：停止遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。

      0x80：進(jìn)入預(yù)操作狀態(tài)。

      0x81：復(fù)位節(jié)點(diǎn)。

      0x82：復(fù)位通信。

      寫入其他的NMT命令值將會(huì)被忽略。觸發(fā)位由0變成1時(shí)，將啟動(dòng)一次NMT命令的發(fā)送，NMT從站地址為遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)地址，取值為1-127,0代表廣播地址。

      NMT狀態(tài)包含當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中所有從站的當(dāng)前狀態(tài)（要獲得有效的從站狀態(tài)，必須啟動(dòng)從站的錯(cuò)誤控制功能Node Guarding或Heartbeat），從站狀態(tài)內(nèi)容為只讀，寫入任何值都將會(huì)被忽略，狀態(tài)值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)如“表7”所示。初始化狀態(tài)表示主站收到該從站的Boot-up啟動(dòng)報(bào)文，當(dāng)主站查詢從站狀態(tài)超時(shí)或接收從站心跳包超時(shí)時(shí)，表示從站離線，當(dāng)收到從站的狀態(tài)信息時(shí)，處于停止、操作、預(yù)操作三種狀態(tài)，當(dāng)未收到任何從站狀態(tài)信息時(shí)為未知狀態(tài)。

表7.從站狀態(tài)列表

      5.4.3  EMCY緊急報(bào)文

      CANopen EMCY緊急報(bào)文功能可通過(guò)對(duì)“系統(tǒng)控制區(qū)”中EMCY控制域的讀寫操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，EMCY控制寄存器地址范圍為0x8041~0x8045。Modbus TCP客戶機(jī)可通過(guò)0x03、0x06、0x0F功能碼訪問(wèn)該寄存器組，其數(shù)據(jù)具體編碼格式如“表8”所示

表8.EMCY控制寄存器編碼格式

      EMCYMODE位用于設(shè)置新的緊急報(bào)文到來(lái)時(shí)的處理方式，如果有舊的緊急報(bào)文未被讀?。‥MCYNE=1)，同時(shí)接收到新的緊急報(bào)文時(shí)，溢出標(biāo)志EMCYOV被置1。當(dāng)EMCYMODE=0時(shí)，新的緊急報(bào)文被丟棄，當(dāng)EMCYMODE=1時(shí)，則覆蓋先前未讀取的緊急報(bào)文數(shù)據(jù)。若EMCYNE=0，收到新的緊急報(bào)文時(shí)直接保存新的緊急報(bào)文數(shù)據(jù)。

      EMCYOV位用于指示緊急報(bào)文溢出，當(dāng)緊急報(bào)文非空位EMCYNE為1時(shí)，收到新的緊急報(bào)文后，溢出標(biāo)志EMCYOV將被置1，新的緊急報(bào)文處理方式由EMCYMODE位決定。當(dāng)緊急報(bào)文數(shù)據(jù)被讀取后，需要將溢出標(biāo)志清零。

      EMCYNE位為緊急報(bào)文非空指示位，當(dāng)收到緊急報(bào)文時(shí)此位被自動(dòng)置1，當(dāng)緊急報(bào)文數(shù)據(jù)被讀取后，需要將非空標(biāo)志清零，以便存儲(chǔ)下一幀緊急報(bào)文。

      NMT從站地址為發(fā)送EMCY緊急報(bào)文的節(jié)點(diǎn)ID號(hào)，有效取值為1-127。

      Error Code錯(cuò)誤代碼為16位，其錯(cuò)誤代碼的值定義見“附錄.CANopen協(xié)議簡(jiǎn)介”。

      Error-Register錯(cuò)誤寄存器為發(fā)送緊急報(bào)文節(jié)點(diǎn)的對(duì)象字典中1001h對(duì)象的值。 Msef-Error Data為制造商特定錯(cuò)誤域的值，共5個(gè)字節(jié)。

      5.4.4  SDO服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象

      SDO的在線讀寫功能可通過(guò)對(duì)“系統(tǒng)控制區(qū)”中SDO控制域的讀寫操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，SDO控制寄存器地址范圍為0x8046~0x806B。Modbus TCP客戶機(jī)可通過(guò)0x03、0x06、0x0F功能碼訪問(wèn)該寄存器組，其數(shù)據(jù)具體編碼格式如“表9”所示。

表9.SDO控制寄存器編碼格式

      對(duì)象索引Index，子索引SubIndex為將要訪問(wèn)的對(duì)象參數(shù)。SDO服務(wù)器從站號(hào)有效地址范圍為1-127。

     對(duì)象字典的數(shù)據(jù)類型Data Type定義如“表10”所示。

表10. 對(duì)象字典數(shù)據(jù)類型

      觸發(fā)位由0變1時(shí)將觸發(fā)一次SDO的傳送。

      U/D位用于設(shè)置SDO讀寫模式，為0時(shí)表示SDO上傳，為1時(shí)表示SDO下載。

      字節(jié)長(zhǎng)度有效取值范圍為1-32，因此SDO在線讀寫最大支持32字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng)傳輸為SDO下載時(shí)，此值需正確填寫，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為需要下載的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。當(dāng)傳輸為SDO上傳時(shí)，寫入此值將會(huì)被忽略，SDO讀取完成后此值表示讀取的有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

      SDODONE指示SDO傳輸完成，當(dāng)一次SDO傳輸完成時(shí)該位被置1，需手動(dòng)清零，無(wú)論SDO此次傳輸成功還是失敗，SDODONE都會(huì)被置1。

      SDOERR指示SDO傳輸失敗，當(dāng)SDO傳輸失敗時(shí)，此位被置1，此時(shí)中止代碼Abort Code指示了SDO傳輸失敗的原因，該位需手動(dòng)清零。

      SDOBUSY指示SDO客戶端忙，正在和服務(wù)器通訊，當(dāng)此位為1時(shí)，不能開始新的SDO傳輸，任何0到1的SDO觸發(fā)都將會(huì)被忽略。

      Abort Code指示SDO傳輸失敗的原因。錯(cuò)誤代碼見“附錄.CANopen協(xié)議簡(jiǎn)介”。

      SDO-Data區(qū)域?yàn)镾DO數(shù)據(jù)區(qū)，當(dāng)為SDO下載時(shí)，啟動(dòng)SDO傳輸之前需先填充SDO數(shù)據(jù)。當(dāng)為SDO上傳時(shí)，此區(qū)域包含讀取的SDO數(shù)據(jù)。

6  安裝尺寸

      附錄：CANopen協(xié)議簡(jiǎn)介

      1  CANopen 概述

      CANopen是一種架構(gòu)在控制局域網(wǎng)絡(luò)（control Area Network，CAN）上的高層通訊協(xié)定，CANopen協(xié)議簇包括通訊子協(xié)議及設(shè)備子協(xié)議，是工業(yè)控制常用的一種現(xiàn)場(chǎng)總線，CANopen的高實(shí)時(shí)性使其在伺服系統(tǒng)中得到廣泛運(yùn)用。

      CANopen網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包用標(biāo)識(shí)符區(qū)分，CANopen預(yù)定義的主從連接集對(duì)應(yīng)的COB-ID標(biāo)識(shí)符范圍如下：

預(yù)定義主/從連接集

      2  NMT網(wǎng)絡(luò)管理

      CANopen網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)采用多種傳輸模式。 NMT網(wǎng)絡(luò)管理采用 主機(jī)-從機(jī) 模式，在一個(gè)CANopen網(wǎng)絡(luò)中，有一個(gè)NMT主機(jī)，多個(gè)NMT從機(jī)。NMT主機(jī)可通過(guò)NMT命令控制從機(jī)設(shè)備的啟停狀態(tài)。NMT狀態(tài)圖如下：

NMT狀態(tài)機(jī)

NMT狀態(tài)的轉(zhuǎn)變

NMT消息格式如下：

      NMT命令COB-ID固定為0x000，Node-ID為需要控制的節(jié)點(diǎn)地址。0為廣播地址。

      CS命令字說(shuō)明：

      01h=start_remote_node   81h=reset_node

      02h=stop_remote_node    82h=reset_communication

      80h=enter_pre-operational

      3  服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象SDO

      SDO通信采用 客戶機(jī)-服務(wù)器 模式，SDO用來(lái)訪問(wèn)一個(gè)設(shè)備的對(duì)象字典。訪問(wèn)者被稱作客戶機(jī)(client)，對(duì)象字典被訪問(wèn)且提供所請(qǐng)求服務(wù)的CANopen設(shè)備別稱作服務(wù)器(server)?？蛻魴C(jī)的CAN報(bào)文和服務(wù)器的應(yīng)答CAN報(bào)文總是包含8字節(jié)數(shù)據(jù)（盡管不是所有的數(shù)據(jù)字節(jié)都一定有意義）。一個(gè)客戶的請(qǐng)求一定有來(lái)自服務(wù)器的應(yīng)答。

      SDO有2種傳送機(jī)制：

      加速傳送（Expedited transfer）  ： 最多傳輸4字節(jié)數(shù)據(jù)

      分段傳送（Segmented transfer） ： 傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于4字節(jié)

      4  SDO傳輸協(xié)議

      SDO中實(shí)現(xiàn)了5個(gè)請(qǐng)求/應(yīng)答協(xié)議：?jiǎn)?dòng)域下載、域分段下載、啟動(dòng)域上傳、域分段上傳和域傳送中止。

這些協(xié)議的SDO 命令字（SDO CAN報(bào)文的第一個(gè)字節(jié)）語(yǔ)法和細(xì)節(jié)在下面部分說(shuō)明： （‘－’表示不相關(guān)，應(yīng)為0）。

（1）啟動(dòng)域下載協(xié)議

      說(shuō)明：

• n ： 如果e=1，且s=1，則有效，否則為0；表示數(shù)據(jù)部分中無(wú)意義數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)（字節(jié)8－n到7數(shù)據(jù)無(wú)意義）。
• e ：0 = 正常傳送，1 = 加速傳送。
• s ： 是否指明數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，0 = 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度未指明，1 = 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度指明。
• e = 0， s =0： 由CiA保留。
• e =0， s = 1 ： 數(shù)據(jù)字節(jié)為字節(jié)計(jì)數(shù)器，byte 4是數(shù)據(jù)低位部分（LSB），byte7是數(shù)據(jù)高位部分（MSB）。
• e = 1 ： 數(shù)據(jù)字節(jié)為將要下載（download）的數(shù)據(jù)。

     （2）啟動(dòng)域上傳協(xié)議

      說(shuō)明：n，e，s： 與啟動(dòng)域下載相同。

     （3）域分段下載協(xié)議

      說(shuō)明：

•  n ：無(wú)意義的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。如果沒(méi)有指明段長(zhǎng)度，則為0。
•  c ：0 = 有后續(xù)分段需要download，1 = 最后一個(gè)段。
•  t ： 觸發(fā)位，后續(xù)每個(gè)分段交替清零和置位（第一次傳送為0，等效于request/response）。

     （4）域分段上傳協(xié)議

      說(shuō)明：n，c，t ： 與域分段下載相同。

    （5）SDO 客戶或服務(wù)器通過(guò)發(fā)出如下格式的報(bào)文來(lái)中止SDO傳送：

     在域傳送中止報(bào)文中，數(shù)據(jù)字節(jié)1和2表示對(duì)象索引，字節(jié)3表示子索引，字節(jié)4到7包含32位中止碼，描述中止報(bào)文傳送原因，見表3-4所示。

表3-4：16進(jìn)制中止代碼表（字節(jié)4到7）

      錯(cuò)誤寄存器(Error Register)在設(shè)備的對(duì)象字典（索引0x1001）中，表3-6說(shuō)明了錯(cuò)誤寄存器的位定義。設(shè)備可以將內(nèi)部錯(cuò)誤映射到這個(gè)狀態(tài)字節(jié)中，并可以快速查看當(dāng)前錯(cuò)誤。

表3-6： 8位錯(cuò)誤寄存器位定義

      制造商特定錯(cuò)誤區(qū)域可能包含與設(shè)備相關(guān)的其它的錯(cuò)誤信息。

      6  過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象PDO 

      PDO對(duì)象用來(lái)傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，PDO對(duì)象采用 生產(chǎn)者-消費(fèi)者 模式。數(shù)據(jù)從一個(gè)生產(chǎn)者傳到多個(gè)消費(fèi)者。數(shù)據(jù)傳送限制在1-8個(gè)字節(jié)（例如：一個(gè)PDO可以傳輸最多64個(gè)數(shù)字I/O值，或者4個(gè)16位的AD 值）。PDO通訊沒(méi)有額外的協(xié)議規(guī)定。PDO有兩種類型的使用：即數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收。他們以TPDO和RPDO區(qū)分；

      RPDO通信參數(shù)索引=1400h+RPDO編號(hào)-1

      TPDO通信參數(shù)索引=1800h+TPDO編號(hào)-1

      RPDO映射參數(shù)索引=1600h+RPDO編號(hào)-1

      TPDO映射參數(shù)索引=1A00+TPDO編號(hào)-1

      PDO傳輸模式：

      同步傳輸：同步傳輸（通過(guò)接收同步對(duì)象實(shí)現(xiàn)同步），同步傳輸又可分為非周期和周期傳輸。非周期傳輸是由遠(yuǎn)程幀預(yù)觸發(fā)或者由設(shè)備子協(xié)議中規(guī)定的對(duì)象特定事件預(yù)觸發(fā)傳送。周期傳輸則是通過(guò)接收同步對(duì)象（SYNC）來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以設(shè)置1~240個(gè)同步對(duì)象觸發(fā)；

      異步傳輸：異步傳輸（由特定事件觸發(fā)），其觸發(fā)方式可有兩種方式，第一種是通過(guò)發(fā)送與PDO的COB-ID相同的遠(yuǎn)程幀來(lái)觸發(fā)PDO的發(fā)送，第二種是由設(shè)備子協(xié)議中規(guī)定的對(duì)象特定事件來(lái)觸發(fā)（例如，定時(shí)傳輸，數(shù)據(jù)變化傳輸?shù)龋?/p>

      PDO通信參數(shù)子02h為PDO的傳輸類型，其定義了觸發(fā)TPDO傳輸或處理收到的RPDO索引的方法，如表所列：

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