A CANopen® egy robusztus és alacsony költségű soros protokoll, amely kibővített diagnosztikai és vezérlési képességeket kínál közepes sávszélességgel. Bár régebbi, mint néhány más hálózat, továbbra is számos mozgásvezérlő tervező kedvence. És nem, semmi köze az elektromos konzervnyitókhoz; ez egy rendkívül jól konfigurálható, "nyílt" protokoll, amely a CAN (Controller Area Network) kommunikáción alapul. ADVANCED A Motion Controls több mint 40 forgalmazott CANopen szervohajtás és egyedi CANopen szervohajtásokat is létrehozhat.
Történelem
1993-ban a Dr. Gerhard Gruhler és Dr. Mohammed Farsi által vezetett projektben kezdetben egy új protokollt fejlesztettek ki prototípusként. Prototípusukat átadták a CiA-nak, amely továbbfejlesztette és 1995-ben DS-301: CANopen kommunikációs profilként közzétette.
A CANopen megjelenése óta a népszerűsége ugrásszerűen megnőtt. Az autóiparban, a gyártásban és az orvostechnikában való korábbi felhasználása mellett ma már a robotikában, az anyagmozgatásban és számos más, mozgásvezérlést alkalmazó iparágban is használják.
Hogyan működik a CANopen
A CANopen egy magasabb szintű protokoll. Mint minden hálózat, a CANopen hálózatok is egymással összekapcsolt eszközcsomópontokból állnak. A mozgásvezérlésben jellemzően a szervohajtások alkotják a legtöbb hálózati csomópontot, bár egy vezérlő és más eszközök is beépíthetők.
Az üzeneteket keretnek nevezett csomagokban küldik a CAN-busznak nevezett hálózati vonalon. Egy CANopen-keret egy kommunikációs objektumazonosítóval (COB-ID) rendelkezik, amely egy 4 bites funkciókódot, egy 7 bites csomópont-azonosítót és vezérlőbiteket tartalmaz. A keretnek van egy 4 bites adathosszúság mezője is, és 0-8 bájtnyi adat.
A CANopen hálózat minden csomópontja rendelkezik objektumszótárral. Az objektumszótár tartalmazza a csomópont paramétereit, például a címét (indexelt hely a hálózaton belül), az eszköz nevét, az objektumkódot, az adattípust, az írási/olvasási hozzáférést, valamint az opcionális és kötelező paraméterek megjelölését. Lényegében ez határozza meg, hogy egy csomópont értelmezi-e, mikor és hogyan fog reagálni a hálózaton keresztül küldött adatkeretekre. Bár minden csomópont látja az egyes üzeneteket, csak a keret csomópont-azonosítójában megadott csomópont fog válaszolni rájuk.
SDO-k és PDO-k
A legtöbb üzenetkeret szolgáltatási adatobjektum (SDO) vagy folyamatadatobjektum (PDO). Az SDO-kat jellemzően a fő csomópont küldi, hogy egy másik csomópont objektumszótárát olvassa és írja, megváltoztatva annak konfigurációját. Az SDO-kommunikációt kezdeményező csomópontot ügyfélcsomópontnak, a célzott csomópontot pedig kiszolgálócsomópontnak nevezzük. A kiszolgáló csomópont válaszol az SDO-keretre, míg a többi csomópont figyelmen kívül hagyja azt.
A PDO-kat a hálózat bármelyik csomópontja küldheti anélkül, hogy a master csomópont felszólítaná. A PDO-k hasznosak az olyan információk frissítéséhez, amelyek gyakran változhatnak, mint például az érzékelők visszajelzései vagy a kimenő teljesítmény. Az SDO-kkal ellentétben a PDO-k több paraméterértéket is tartalmazhatnak, és nem igényelnek választ.
Képességek
Az objektum szótárak a CANopen eszközök nagyfokú konfigurálhatóságát biztosítják, ami sokféle testreszabást tesz lehetővé. A CANopen emellett kipróbált és bevált technológia, hiszen már évtizedek óta létezik, és még mindig rendszeresen használják. A CANopen-hálózat választásával a költségek is alacsonyan tarthatók, miközben a teljesítmény jó marad, különösen mivel a csomópontonkénti ár általában sokkal alacsonyabb, mint más hálózatoké. Általában a CANopen szervohajtások olcsóbbak, mint az EtherCAT vagy más Ethernet-alapú hálózatokat használó szervohajtások.
Bár sokan a CANopen-t a robosztus jellege és könnyű megvalósíthatósága miatt részesítik előnyben, vannak kompromisszumai is. Ellentétben a EtherCAT vagy Ethernet POWERLINK, a CANopen nem "valós idejű" hálózat. Ez azt jelenti, hogy nem képes egy ezredmásodpercnél gyorsabb frissítéseket küldeni. A CANopen körülbelül 130 ms sebességgel frissít. A CANopen hálózatok akkor is szenvedhetnek teljesítményproblémáktól, ha a fizikai CAN-busz több száz méter hosszú.
Nézze meg a CANopen szervo meghajtó modellek. A CANopen-t akcióban is láthatja az 5 Ball Toss demónkban.
