Реклама


CANopen

CANopen — открытый сетевой протокол верхнего уровня для подключения встраиваемых устройств в бортовых транспортных и промышленных сетях. В качестве сетевого и транспортного уровня использует протокол реального времени CAN. Используется для связи датчиков, исполнительных механизмов и программируемых логических контроллеров между собой. Открытый стандарт.

Типичные области применения[ | код]

В основном в системах управления перемещением, в сборочных, сварочных и транспортировочных агрегатах. Используется для однокабельного соединения многовходовых блоков датчиков, интеллектуальных датчиков, пневматических вентилей, считывателей штрихкодов, приводов и операторских пультов.

Достоинства[ | код]

По сравнению с другими сетями на базе шины CAN, сеть CANopen в большей степени пригодна для быстродействующих систем управления перемещением и контуров регулирования с обратной связью. Высокая надёжность, рациональное использование пропускной способности, подача питающего напряжения по сетевому кабелю.

Недостатки[ | код]

Малая распространённость за пределами Европы.

Перспективы[ | код]

Помимо протокола прикладного уровня, CANopen означает членство в клубе разработчиков аппаратуры "по интересам". Подробнее можно узнать на сайте CiA(www.can-cia.org). Вступить в данную организацию могут все, кто посчитает это нужным. Организация объединяет в том числе и ведущих производителей автомобилей в Европе.

Структура стандартов[ | код]

Структура организации перекликается со структурой стандартов регламентирующих работу CANopen сетей.

В основе протокола прикладного уровня лежит документ DS.301, который в свою очередь является практическим развитием идей декларированных в документах CiA DS-201-207. Он определяет протоколы конфигурирования и функционирования сети.

CANopen сеть ориентирована на применение микроконтроллеров, в том числе и самых дешёвых, поэтому разбивается на ряд необязательных подсистем, что позволяет использовать только лишь необходимые функции.

Функционирование сети — это обмен данными. Для понимания функционирования сети CANopen разделим все данные на функциональные и технологические.

Функциональные данные — те данные, которые описывают целевое функционирование системы (температура, величины управляющих воздействий исполнительных механизмов), те данные, которые передавались бы между блоками, даже если бы в качестве связующего звена использовалась линия связи отличная от CAN, например, LIN или USB, или Ethernet, или I2C.

Технологические данные — те, которые обеспечивают функционирование сети в целом, контроль корректной работы всех узлов, конфигурирование частей системы — те данные, появление которых связано с использованием сети CANopen и не зависит непосредственно от задач, решаемых системой.

Документ CiA DS-201 выделяет 4 основных группы подсистем (Fig.3 CiA DS-201)

CMS — передача сообщений. Сюда относятся: обмен функциональными данными, обмен срочными сообщениями, обмен данными по запросу,   
управление объектным словарём
NMT — управление сетью, контроль работы устройств сети
DBT — динамическое распределение идентификаторов
LMT — управление конфигурированием устройства
 ПРИМЕР  Система поддержания температуры в помещении основной блок, измерители температуры, нагреватели/испарители 
 ПРИМЕР  Температура в отдельных точках и параметр управления нагревателями/испарителями
 ПРИМЕР Датчик-концевик при срабатывании которого должен сразу отключаться двигатель. 
 Если сам датчик стал вдруг неисправен, то при замыкании концевика он не передаст сообщение 
 об этом основному блоку, что чревато аварийной ситуацией, поэтому при обнаружении неисправности 
 такого датчика необходимо сразу отключать двигатель

Обнаружение ошибок работы сети (Node Monitoring) производится двумя сходными способами[1]

Для каждой конкретной сети допускается использование только одного способа контроля или Node Guarding или Heartbeat Protocol.

Эти два примера показывают целесообразность изменения структуры словаря только когда сеть остановлена, к сожалению это бывает не всегда возможно.

Приведённые выше пункты описываются в документах CiA DS-201-207 и CiA DS-301 Разработчик системы «с нуля» может самостоятельно определить функциональные требования к сетке, контролируемые параметры и сценарии поведения при появлении неисправностей. Но поскольку CANopen сети использует большое количество производителей, которые уже разработали системы, охватывающие множество сфер промышленности, то появились рекомендации того, какими параметрами, как минимум, должна оперировать та или иная система, и какие типы реакций на те или иные конкретные ошибки, которые свойственны конкретному классу устройств. Данные рекомендации оформлены в виде стандартов серий CiA DS-4**. Это позволяет производить не системы в целом, а части систем, и эти новые приборы будут прекрасно интегрироваться с системами разработанными именитыми производителями. Часть этих стандартов уже открыты(устоявшиеся), часть остаются достоянием небольших групп производителей(новые, подверженные изменениям). Основная причина того что существует так много закрытых документов та, что это не просто рекомендации, но стандарты при несоблюдении которых нарушается работоспособность системы. При внесении изменений в документы, новые версии рассылаются всем участникам данной группы «по интересам». Группы по интересам не являются замкнутой кастой, все желающие могут вступить в ту или иную группу. Обязательным условием является денежный взнос. Взимаемые суммы зависят от размера фирмы, и являются демократичными по отношению к малому бизнесу.


РАЗМЕР ФИРМЫ                        ЧЛЕНСКИЙ ВЗНОС(ГОД)     С УЧЁТОМ ГЕРМАНСКИХ НАЛОГОВ   
более чем    100 000   сотрудников: 8 700,00 Euro           10 353,00 Euro                
от 10 000 до 99 999    сотрудников: 5 200,00 Euro           6 188,00  Euro                
от 1 000  до 9 999     сотрудников: 4 100,00 Euro           4 879,00  Euro                
от 100    до 999       сотрудников: 2 100,00 Euro           2 499,00  Euro                
от 50     до 99        сотрудников: 1 500,00 Euro           1 785,00  Euro                
от 10     до 49        сотрудников: 900,00   Euro           1 071,00  Euro                 
от 1      до 9         сотрудников: 650,00   Euro           773,50    Euro                
для школ и университетов          : 520,00 Euro             618,80    Euro                

Все данные, касающиеся того, какие группы существуют, какие стандарты они выработали и как к ним подключиться, находятся на сайте can-cia.org который в данном случае является основным организационным органом и механизмом связи с общественностью.

Промышленные сети семейства CAN[ | код]

См. также[ | код]

CiA (англ.).

Примечания[ | код]

  1. CANopen Basics - Guarding and Heartbeat (недоступная ссылка). Дата обращения: 28 апреля 2016. Архивировано 21 мая 2016 года.
  2. Olaf Pfeiffer, Andrew Ayre, Christian Keydel Embedded Networking with CAN and CANopen — Copperhill Media, 2008

Ссылки[ | код]

Реклама