產(chǎn)品頻道

      MG-DPCX網(wǎng)關(guān)是一種PROFIBUS-DP轉(zhuǎn)CANopen主站協(xié)議轉(zhuǎn)換器。它能夠?qū)崿F(xiàn)PROFIBUS-DP到CANopen主站的協(xié)議相互轉(zhuǎn)換。凡具有CAN接口支持CANopen協(xié)議的設(shè)備都可以使用本產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP的互連。如：具有CANopen協(xié)議接口的變頻器、伺服驅(qū)動器、編碼器、傳感器、智能現(xiàn)場測量設(shè)備及儀表等等。

閱  讀  說  明

      1、如果您已經(jīng)熟悉CANOPEN協(xié)議，需要在西門子組態(tài)軟件Step7中使用本模塊，請看第一章“Step7中使用本模塊”示例。

      2、如果您還不熟悉CANOpen協(xié)議，請參看第二章：CANOpen協(xié)議簡介。

      3、如果您剛剛接觸Profibus-DP以及CANopen，請通讀本手冊，或致電四川零點(diǎn)自動化系統(tǒng)有限公司技術(shù)支持熱線：400-1024-485

主 要 技 術(shù) 參 數(shù)

      1、安裝方式：35mm導(dǎo)軌安裝

      2、DP通訊速率：9.6Kbps～12Mbps

      3、支持的CAN站點(diǎn)數(shù)：最大26個

      4、工作電壓：9～36 VDC/

      5、工作環(huán)境溫度: -20～70℃(-40～70℃可選)

      6、存放溫度：-40～85℃

      7、相對濕度：5～95%（無冷凝）

      8、防護(hù)等級：IP20

      9、外形尺寸：104*25*102(長*寬*高,單位：mm)

     10、產(chǎn)品認(rèn)證：CE

     11、CAN波特率：5K~1Mbps

     12、CANopen協(xié)議符合CANopen DS301V4.02,CANopen DS401;支持NMT、PDO、SDO，支持TPDO事件觸發(fā)；

硬  件  連  線

      （1）如圖所示，模塊底部是工作電源和CAN接線端子，正面是狀態(tài)指示燈、Profibus-DP地址設(shè)置撥碼開關(guān)（16進(jìn)制）及Profibus-DP接口。

      （2）若Profibus-DP地址設(shè)置的高位撥碼開關(guān)撥到1，低位的撥碼開關(guān)撥到6，則表示設(shè)置本模塊在DP網(wǎng)絡(luò)中的地址為：1*16+6，即為22，最大不超過126。

      (3)  正常情況下MG-DPCX網(wǎng)關(guān)指示燈的狀態(tài)：

      PWR：電源燈常亮。

      DP： DP狀態(tài)，DP側(cè)通訊正常則滅、反之則閃爍。

      RUN：CAN 運(yùn)行狀態(tài)指示燈。

      ERR：CAN錯誤/故障狀態(tài)指示燈。

      CTX：CAN主站發(fā)送指示燈、正常則閃爍，頻率2Hz以上。

      CRX：CAN主站接收指示燈、正常則閃爍，頻率2Hz以上。

典 型 應(yīng) 用 網(wǎng) 絡(luò) 圖

第一章

西門子Step7中使用本模塊

      1.找到產(chǎn)品光盤中的gsd文件夾，并確認(rèn)文件夾中有以下文件,若沒有請聯(lián)系供應(yīng)商索?。蝗舸嬖谝韵挛募?，將它們復(fù)制到C:\Program Files\Siemens\Step7\S7DATA\GSD 中

       2.打開Step7軟件，新建一個工程,命名為Demo。

      3.項(xiàng)目名稱上點(diǎn)右鍵，插入新對象，選擇“SIMATIC 300”，單擊“SIMATIC 300”，然后雙擊右邊的“硬件”。組態(tài)硬件前先單擊“選項(xiàng)”，接著單擊“安裝GSD文件”，在彈出的框中點(diǎn)擊“瀏覽”，定位到MG_DPSX.GSD所在目錄，本例中是C:\Users\Administrator\Desktop\gsd

      4.在“安裝GSD文件”界面中，單擊“安裝”，然后點(diǎn)“是”

      5.依次點(diǎn)擊工具欄中“選項(xiàng)”及下拉菜單中的“更新目錄”

      6.在“PROFIBUS-DP”中可以找到“MG-DPCX”。

      7.開始組態(tài)硬件，先放置導(dǎo)軌Rail，再分別在1、2號槽位，放入電源模塊和CPU模塊，右鍵單擊X2，添加主站

      8.在添加的“DP主站系統(tǒng)”上單擊右鍵，點(diǎn)擊“插入設(shè)備”，依次點(diǎn)擊PROFIBUS DP-> Additional Field Devices->Gateway->MG-DPCX，出現(xiàn)下圖配置頁面：

      9.設(shè)置網(wǎng)關(guān)在DP總線中的地址，該地址應(yīng)與MG-DPCX 網(wǎng)關(guān)的地址撥碼表示地址一致。再點(diǎn)擊確定，完成網(wǎng)關(guān)的添加。

      添加后效果如下圖：

      再單擊“分配參數(shù)”，設(shè)置網(wǎng)關(guān)的CAN節(jié)點(diǎn)參數(shù)（與用戶所連接的CAN設(shè)備匹配），設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”按鈕，具體如下圖：

      10.單擊網(wǎng)關(guān)圖標(biāo)，在下面的列表中插入所需功能塊。根據(jù)本例所使用的IO模塊的說明書，使用RxPDO 8字節(jié)輸出 功能讀此IO模塊連續(xù)的8個字節(jié)數(shù)據(jù)，故選用下圖藍(lán)框中的功能塊。

      11．雙擊添加的功能塊“RxPDO（8 Byte Out）”,配置其參數(shù)。“CAN Identifier”須與相應(yīng)的從站設(shè)置的CAN地址一致（從站地址的COB-ID為200h+從站地址）。

      本例從站地址為1,故COB-ID為201h(513)。如果為TxPDO則COB-ID為180h+從站地址

      12.單擊“確定”后，可以在下面綠色的插槽依次添加其他CANOpen從站，并設(shè)置參數(shù)。

      13.點(diǎn)擊“保存和編譯”，若無錯誤,使用USB-MPI線纜連接PC與CPU 315-2 DP，點(diǎn)擊“下載”。

      在彈出的界面中依次點(diǎn)擊“確定”、“是”。

      14.在3#插槽“39”模塊上點(diǎn)擊右鍵，再點(diǎn)擊“監(jiān)視/修改”，并在彈出的面板中勾選“監(jiān)視”，則可以讀取到各通道的值。下圖紅色方框內(nèi)即為本例讀取到的值。

      15.上圖中是使用AI模塊，相應(yīng)的DI、DO、AO模塊及其他標(biāo)準(zhǔn)CAN設(shè)備也與之類似，在此不作詳述。

      此外預(yù)裝模塊8DO control帶有復(fù)位功能，即可遠(yuǎn)程通過Profibus-DP總線重啟網(wǎng)關(guān)。具體方法是將Q0.4的狀態(tài)置為“1”，待5 秒鐘重啟完成后，必須將Q0.4狀態(tài)重置為“0”，如下圖：

第二章

CANOpen協(xié)議簡介

      2.1  指示燈說明

      設(shè)備共有六個LED狀態(tài)指示燈，其符號定義及狀態(tài)說明如“表1”所示。

      2.2 CANopen協(xié)議

      (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，包括通訊子協(xié)議及設(shè)備子協(xié)議常在嵌入式系統(tǒng)中使用，也是工業(yè)控制常用到的一種現(xiàn)場總線。其通訊方式詳見“附錄”

      （2）預(yù)定義主/從連接集

      1.NMT網(wǎng)絡(luò)管理報文 

       硬件開啟或復(fù)位

NMT狀態(tài)的轉(zhuǎn)變

      NMT消息格式如下：

      CS命令字說明

      01h=start_remote_node  81h=reset_node

      02h=stop_remote_node   82h=reset_communication

      80h=enter_pre-operational

      2、服務(wù)數(shù)據(jù)對象（SDO）

      SDO用來訪問一個設(shè)備的對象字典。訪問者被稱作客戶(client)，對象字典被訪問且提供所請求服務(wù)的CANopen設(shè)備別稱作服務(wù)器(server)?？蛻舻腃AN報文和服務(wù)器的應(yīng)答CAN報文總是包含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）。一個客戶的請求一定有來自服務(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)長度大于4字節(jié)

      SDO的基本結(jié)構(gòu)如下：

      Client ÎServer/ Server ÎClient 

 

      （**最大4字節(jié)數(shù)據(jù)(expedited transfer)或4字節(jié)字節(jié)計(jì)數(shù)器（segmented transfer）或關(guān)于block transfer參數(shù)) 

      Client ÎServer/ Server ÎClient

      3、SDO協(xié)議

      SDO中實(shí)現(xiàn)了5個請求/應(yīng)答協(xié)議：啟動域下載 （InitiateDomain Download），域分段下載（Download Domain Segment），啟動域上傳（InitiateDomain Upload），域分段上傳Upload Domain Segment）和域傳送中止（Abort Domain Transfer）。

      這些協(xié)議的SDO 命令字（SDO CAN報文的第一個字節(jié)）語法和細(xì)節(jié)在下面部分說明： （‘－’表示不相關(guān)，應(yīng)為0）。

      （1)啟動域下載協(xié)議

      說明：

      n ： 如果e=1，且s=1，則有效，否則為0；表示數(shù)據(jù)部分中無意義數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)（字節(jié)8－n到7數(shù)據(jù)無意義）。

      e ：0 = 正常傳送，1 = 加速傳送。

      s ： 是否指明數(shù)據(jù)長度，0 = 數(shù)據(jù)長度未指明，1 = 數(shù)據(jù)長度指明。

      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）啟動域上傳協(xié)議

      說明：n，e，s： 與啟動域下載相同。

     （3）域分段下載協(xié)議

      說明：

       n ：無意義的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。如果沒有指明段長度，則為0。

       c ：0 = 有后續(xù)分段需要download，1 = 最后一個段。

       t ： 觸發(fā)位，后續(xù)每個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

      說明：n，c，t ： 與域分段下載相同。

    （5）SDO 客戶或服務(wù)器通過發(fā)出如下格式的報文來中止SDO傳送：

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

      域傳送中止SDO：16進(jìn)制中止代碼表（字節(jié)4到7）

      4、應(yīng)急指示對象(Emergency Object) 

      應(yīng)急指示報文由設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)的致命錯誤觸發(fā)，由相關(guān)應(yīng)用設(shè)備已最高優(yōu)先級發(fā)送到其它設(shè)備。適用于中斷類型的錯誤報警信號。

      一個應(yīng)急報文由8字節(jié)組成，格式如下：

      sender →receiver(s)

      16進(jìn)制的應(yīng)急錯誤代碼如下表3-5所示。應(yīng)急錯誤代碼中‘xx’部分由相應(yīng)的設(shè)備子協(xié)議定義。

      表3-5 應(yīng)急錯誤代碼（16進(jìn)制）

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

      表3-6 8位錯誤寄存器位定義

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

      5 、過程數(shù)據(jù)對象PDO 

      PDO對象用來傳輸實(shí)時數(shù)據(jù)，PDO對象采用生產(chǎn)者消費(fèi)者模式。數(shù)據(jù)從一個生產(chǎn)者傳到一個消費(fèi)者。數(shù)據(jù)傳送限制在1-8個字節(jié)（例如：一個PDO可以傳輸最多64個數(shù)字I/O值，或者4個16位的AD 值）。PDO通訊沒有額外的協(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-1

      TPDO通信參數(shù)索引=1800h+TPDO編號-1

      RPDO映射參數(shù)索引=1600h+RPDO編號-1

      TPDO映射參數(shù)索引=1A00+TPDO編號-1

      PDO傳輸模式：

      同步傳輸：同步傳輸（通過接收同步對象實(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)定的對象特定事件預(yù)觸發(fā)傳送。周期傳輸則是通過接收同步對象（SYNC）來實(shí)現(xiàn)，可以設(shè)置1~240個同步對象觸發(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，第一種是通過發(fā)送與PDO的COB-ID相同的遠(yuǎn)程幀來觸發(fā)PDO的發(fā)送，第二種是由設(shè)備子協(xié)議中規(guī)定的對象特定事件來觸發(fā)（例如，定時傳輸，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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