CANopen® es un protocolo en serie robusto y de bajo coste que ofrece capacidades mejoradas de diagnóstico y control con un ancho de banda de nivel medio. Aunque es más antiguo que otras redes, sigue siendo el favorito de muchos diseñadores de control de movimiento. Y no, no tiene nada que ver con los abrelatas eléctricos; es un protocolo "abierto" altamente configurable basado en la comunicación CAN (Controller Area Network). ADVANCED Motion Controls tiene más de 40 servoaccionamientos CANopen comercializados y también puede crear servoaccionamientos CANopen personalizados.
Historia
En 1993, se desarrolló inicialmente un nuevo protocolo en un proyecto dirigido por el Dr. Gerhard Gruhler y el Dr. Mohammed Farsi como prototipo. Entregaron su prototipo al CiA, que lo perfeccionó y lo publicó en 1995 como perfil de comunicación DS-301: CANopen.
Desde el lanzamiento de CANopen, su popularidad se ha disparado. Además de sus usos anteriores en los sectores de la automoción, la fabricación y la medicina, ahora se utiliza en la robótica, la manipulación de materiales y muchos otros sectores que utilizan el control del movimiento.
Cómo funciona CANopen
CANopen es un protocolo de capa superior. Como cualquier red, las redes CANopen están formadas por nodos de dispositivos conectados entre sí. En el control de movimiento, los servoaccionamientos suelen constituir la mayoría de los nodos de la red, aunque también pueden incorporarse un controlador y otros dispositivos.
Los mensajes se envían en paquetes llamados tramas a lo largo de la línea de red conocida como bus CAN. Una trama CANopen tiene un identificador de objeto de comunicación (COB-ID) que contiene un código de función de 4 bits, un ID de nodo de 7 bits y bits de control. La trama también tiene un campo de longitud de datos de 4 bits, y de 0 a 8 bytes de datos.
Todos los nodos de una red CANopen tienen un diccionario de objetos. El diccionario de objetos contiene parámetros del nodo, como su dirección (ubicación indexada dentro de la red), el nombre del dispositivo, el código del objeto, el tipo de datos, el acceso de lectura/escritura y la indicación de los parámetros opcionales y obligatorios. Esencialmente, esto define si, cuándo y cómo un nodo interpretará y responderá a las tramas de datos enviadas a través de la red. Aunque todos los nodos verán cada mensaje, sólo el nodo especificado en el ID de nodo de la trama responderá a ella.
SDOs y PDOs
La mayoría de las tramas de mensajes son Objetos de Datos de Servicio (SDO) u Objetos de Datos de Proceso (PDO). Los SDO suelen ser enviados por el nodo maestro para leer y escribir en el diccionario de objetos de otro nodo, cambiando su configuración. El nodo que inicia la comunicación SDO se llama nodo cliente y el nodo al que se dirige se llama nodo servidor. El nodo servidor responderá a la trama SDO mientras que los demás nodos la ignorarán.
Los PDO pueden ser enviados por cualquier nodo de la red sin que el nodo maestro tenga que llamarlos. Los PDO son útiles para actualizar información que puede cambiar con frecuencia, como la información de los sensores o la potencia de salida. A diferencia de los SDO, los PDO pueden contener múltiples valores de parámetros y no requieren una respuesta.
Capacidades
Los diccionarios de objetos proporcionan a los dispositivos CANopen un alto grado de configurabilidad, lo que permite una gran personalización. Además, CANopen es una tecnología probada, que existe desde hace décadas y se sigue utilizando con regularidad. La elección de una red CANopen también puede reducir los costes manteniendo un buen rendimiento, especialmente porque el precio por nodo suele ser mucho menor que el de otras redes. En general, los servoaccionamientos CANopen son menos costosos que los servoaccionamientos que utilizan EtherCAT u otras redes basadas en Ethernet.
Aunque muchos se decantan por CANopen por su solidez y facilidad de implementación, tiene sus inconvenientes. A diferencia de EtherCAT o Ethernet POWERLINKCANopen no es una red "en tiempo real". Esto significa que no es capaz de enviar actualizaciones más rápido que un milisegundo. Como referencia, CANopen se actualiza a una velocidad de unos 130 ms. Las redes CANopen también pueden sufrir problemas de rendimiento cuando el bus CAN físico tiene una longitud de cientos de metros.
Consulte nuestro Modelos de servoaccionamiento CANopen. También puede ver CANopen en acción en nuestra demostración de lanzamiento de 5 bolas.
