PDF《CANopen / PROFINET IO 网关》

CANopen / PROFINET IO 网关 产品手册 REV 1.

1 上海泗博自动化技术有限公司 SiboTech Automation Co., Ltd 技术支持热线:021-3126

5138 E-mail: support@sibotech.net User Manual CANopen/PROFINET IO网关 TCO

151 目录

一、引言.4 1.1 关于说明书

4 1.2 版权信息.4 1.3 相关产品.4 1.4 术语.4

二、产品概述

6 2.1 产品功能.6 2.2 产品特点.6 2.3 技术指标.7

三、产品外观

10 3.1 产品外观.10 3.2 指示灯.11 3.3 配置开关.12 3.4 通信端口.12 3.4.1 电源接口

12 3.4.2 CANopen 端口.12 3.4.3 以太网接口

13

四、使用方法

15 4.1 配置模块.15 4.2 软件配置.16 4.3 运行.16 4.3.1 数据交换

16 4.4 更改设备 IP 及名称.20 4.4.1 搜索局域网上的设备

20 4.4.2 更改设备的 IP 信息及名称.21 4.5 局域网设备 IP 地址冲突解决方法.23 4.6 FAQ

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五、软件配置

27 5.1 CANOPEN 为主站.27 www.sibotech.net

1 User Manual CANopen/PROFINET IO网关 TCO

151 5.1.1 配置前注意事项

27 5.1.2 用户界面

28 5.1.3 设备视图操作

30 5.1.3.1 设备视图界面

30 5.1.3.2 设备视图操作方式

30 5.1.3.3 设备视图操作种类

31 5.1.4 配置视图操作

32 5.1.4.1 以太网配置视图界面

32 5.1.4.2 CANopen 网络配置视图界面

33 5.1.4.3 节点配置视图界面

35 5.1.4.4 命令配置视图界面

36 5.1.4.5 注释视图

37 5.1.5 冲突检测

37 5.1.5.1 命令列表操作

38 5.1.5.2 内存映射区操作

39 5.1.6 硬件通讯

39 5.1.6.1 以太网配置

40 5.1.6.2 上载配置

40 5.1.6.3 下载配置

41 5.1.7 加载和保存配置

42 5.1.7.1 保存配置工程

42 5.1.7.2 加载配置工程

42 5.1.8 EXCEL 文档输出

42 5.2 CANOPEN 为从站.43 5.2.1 配置前注意事项

43 5.2.2 用户界面

45 5.2.3 设备视图操作

47 5.2.3.1 设备视图界面

47 5.2.3.2 设备视图操作方式

47 5.2.3.3 设备视图操作种类

48 www.sibotech.net

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151 5.2.4 配置视图操作

49 5.2.4.1 以太网配置视图界面

49 5.2.4.2 CANopen 网络配置视图界面

50 5.2.4.3 命令配置视图界面

52 5.2.4.4 注释视图

53 5.2.5 冲突检测

53 5.2.5.1 命令列表操作

54 5.2.5.2 内存映射区操作

55 5.2.6 硬件通讯

55 5.2.6.1 以太网配置

56 5.2.6.2 上载配置

56 5.2.6.3 下载配置

57 5.2.7 加载和保存配置

58 5.2.7.1 保存配置工程

58 5.2.7.2 加载配置工程

58 5.2.8 EXCEL 文档输出

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六、安装.60 6.1 机械尺寸.60 6.2 安装方法.60

七、运行维护及注意事项

62 www.sibotech.net

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一、引言 1.1 关于说明书 本说明书描述了网关 TCO-151 的各项参数,具体使用方法和注意事项,方便工程人员的操作运用.在使 用网关之前,请仔细阅读本说明书. 1.2 版权信息 本说明书中提及的数据和案例未经授权不可复制. 是上海泗博自动化技术有限公司的注册商标. 1.3 相关产品 本公司其它相关产品包括: TS-180:通用串口/PROFINET IO 网关 PCO-150:CANopen/PROFIBUS DP 网关 获得以上两款产品的说明,请访问公司网站 www.sibotech.net,或者拨打技术支持热线:021-3126 5138. 1.4 术语 CAN:CAN 总线是德国 BOSCH 公司从

80 年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交 换而开发的一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维. 通信速率可达 1MBPS. CANopen: CANopen 协议是 CAN-in-Automation(CiA)定义的标准之一, CANopen 规定了应用层 (Application layer)、通讯描述(CiA DS-301)、设备描述(CiA DSP-4XX)以及所用电缆和接口(CiA DSP-303)等. 应用层为网络中每一个有效设备都能够提供一组有用的服务与协议.通讯描述提供配置设备、通讯数据的 含义, 定义数据通讯方式.设备描述为设备 (类) 增加符合规范的行为. 在OSI 模型中, CAN 标准、 CANopen 协议之间的关系如图 1-1 所示. www.sibotech.net

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151 图1-1 CAN/CANopen 标准在 OSI 网络模型 中的位置框图 www.sibotech.net

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二、产品概述 2.1 产品功能 实现 PROFINET 网络与 CANopen 网络之间的数据通信. 本产品 CANopen 端既可以做主站也可以做从站. 当本产品 CANopen 端为主站时,支持多个带有标准的 CANopen 接口的从站设备连接到 PROFINET;

当本产 品CANopen 端为从站时,支持带有标准的 CANopen 接口的主站设备通过本网关连接到 PROFINET.用户可 以灵活连接进行双向数据交换.网关在 PROFINET 网络上作为从站. 2.2 产品特点 2.2.1 CANopen 为主站 ? 支持

1 路CANopen 接口;

? CANopen 接口光电隔离 1KV;

? 网关在 PROFINET 侧是一个 PROFINET IO 从站;

? PROFINET 输入输出字节数的长度可以通过 STEP

7 设定,最大 PROFINET 输入/输出: Max Input Bytes+ Max Output Bytes≤768 Bytes ①Max Input Bytes ≤384 Bytes ②Max Output Bytes ≤384 Bytes 2.2.2 CANopen 为从站 ? 支持

1 路CANopen 接口;

? CANopen 接口光电隔离 1KV;

? 网关在 PROFINET 侧是一个 PROFINET IO 从站;

? PROFINET 输入输出字节数的长度可以通过 STEP

7 设定,最大 PROFINET 输入/输出: Max Input Bytes+ Max Output Bytes≤768 Bytes ①Max Input Bytes ≤384 Bytes ②Max Output Bytes ≤384Bytes www.sibotech.net

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151 2.3 技术指标 [1] TCO-151 在PROFINET 一端为 PROFINET 从站,在CANopen 端可以为主站或从站. [2] 支持标准的 RPORFINET I/O 协议. [3] PROFIENT 支持最多

32 个槽位,支持的最大的输入字节数为 384,最大的输出字节数为 384(用户可使用 的长度受限于具体的 PLC 和通信模块的 PDU 大小) ,输入输出字节数的长度可以通过 STEP

7 设定. [4] 支持的模块类型如下: ? Input

001 byte ? Input

002 bytes ? Input

004 bytes ? Input

008 bytes ? Input

016 bytes ? Input

032 bytes ? Input

064 bytes ? Input

128 bytes ? Input

256 bytes ? Input

512 bytes ? Output

001 byte ? Output

002 bytes ? Output

004 bytes ? Output

008 bytes ? Output

016 bytes ? Output

032 bytes ? Output

064 bytes ? Output

128 bytes ? Output

256 bytes ? Output

512 bytes ? Input / Output

001 byte ? Input / Output

002 bytes ? Input / Output

004 bytes ? Input / Output 008bytes ? Input / Output

016 bytes ? Input / Output

032 bytes www.sibotech.net

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151 ? Input / Output

064 bytes ? Input / Output

128 bytes ? Input / Output

256 bytes ? Input / Output

512 bytes [5] CAN 工作方式:本CAN 接口支持 CAN2.0A 协议. [6] 符合 CANopen 行规 DS-301 V.4.01 和CiA Draft Recommendation

303 CANopen为主站: ? 支持CANopen协议的最多8个字节的TPDO、最多8个字节的RPDO、快速Download SDO和快速Upload SDO;

? 每个CANopen节点有4个默认TPDO和4个默认RPDO, 即TPDO COBID的只能为: 384+节点地址 (0x180+ 节点地址) 或640+节点地址(0x280+节点地址) 或896+节点地址(0x380+节点地址) 或1152+节点 地址(0x480+节点地址) ;

Receive PDO 命令的只能为:512+节点地址(0x200+节点地址) 或768+节点 地址(0x300+节点地址) 或1024+节点地址0x400+节点地址) 或1280+节点地址(0x500+节点地址) ;

? 每个CANopen节点也可以有自定义的COBID,但必须确保该COBID和CANopen协议不冲突;

? 支持的最多命令条数: (100条) Max TPDO命令+ Max RPDO命令+ Max upload SDO命令+ Max download SDO命令≤100条命令;

Max TPDO命令≤100条命令;

Max RPDO命令≤100条命令;

Max upload SDO命令≤100条命令;

Max download SDO命令≤100条命令;

? 支持简单的NMT网络启动、TPDO超时清零功能和SYNC同步功能,此外还支持由PROFINET控制 CANopen从站设备等功能;

? 支持连接采用heartbeat的从站和Guard life的从站;

? 同一条命令可以映射为不同PROFINET的输入或输出缓冲区地址 (TC-123软件中CANopen命令的配置方 式选择 高级 ) ;

CANopen为从站: ? 支持CANopen协议的最多8个字节的TPDO、最多8个字节的RPDO ? 支持快速Download SDO和快速Upload SDO ? 节点最多可以有100个TPDO或100个RPDO,且TPDO和RPDO可以采用默认的COBID,也可以采用用户 自定义的COBID.TPDO 命令默认的COBID:384+节点地址(0x180+节点地址) 或640+节点地址 www.sibotech.net

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151 (0x280+节点地址) 或896+节点地址(0x380+节点地址) 或1152+节点地址(0x480+节点地址) ;

Receive PDO 命令默认的COBID:512+节点地址(0x200+节点地址) 或768+节点地址(0x300+节点 地址) 或1024+节点地址(0x400+节点地址) 或1280+节点地址(0x500+节点地址) . ? 支持的最多命令条数:100条Max TPDO命令+ Max RPDO命令≤100条命令;

Max TPDO命令≤100条命令;

Max RPDO命令≤100条命令;

? RPDO超时清零功能和延时启动功能;

? 支持SDO对数据交换输入输出缓冲区的访问;

? 既支持Heartbeat,也支持Guard life;

[7] 使用环境: ? 相对湿度:5%至95%的相对湿度(无凝露) ? 周围空气温度:-40℃ ~ 85℃ ? 安装地点的海拔高度不超过

2000 米?污染等级为

3 级[8] EMC: ? 静电放电(ESD)抗扰性 -对于非金属设备外壳用空气隙放电方法施加±8KV 的测试电压. -对金属设备外壳用空气隙放电方法施加±4KV 的测试电压. ? 射频电磁场辐射抗扰性 -频率范围

80 MHZ 至1000MHZ 强度为 10V/m 的调幅波. ? 电快速瞬态/脉冲群抗扰性 -5KHZ 的±1KV 最大测试电压施加在包含 CDI 通讯介质的电缆. -5KHZ 的±2KV 最大测试电压施加在所有其它电缆和端口. ? 射频场感应的传导骚扰的抗扰性 -在150KHZ~80MHZ 频率范围上 10V rms.调幅波. ? 发射 按GB4824,组1,A 级. ? 传导发射 按GB4824,组1,A 级. www.sibotech.net

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151 [9] 供电:24VDC(11V ~ 30V),消耗电流最大为 90mA(24V) [10] 工作环境温度:-20℃ ~ 60℃;

工作环境湿度:5% to 95%(无凝露) [11] 内置静电防护:15 KV ESD;

通信端口隔离:3KV [12] 机械尺寸:25mm(宽)*100mm(高)*90mm(深) [13] 安装:35mm 导轨 [14] 防护等级:IP20

三、产品外观 3.1 产品外观 模块指示灯 网络指示灯 PROFINET 接口 CANopen 接口 电源接口 CANopen 状态指示灯 拨码开关 www.sibotech.net

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151 图1产品外观 3.2 指示灯 配置状态下:ERR 和RUN 指示灯橙色交替闪烁. 网络灯与模块灯指示含义: 模块灯状态 MS 网络灯状态 NS 含义 灭 红色灯闪烁 启动状态,等待初始化 绿色灯长亮 红色灯闪烁 初始化完成,未与 PLC 连接 绿色灯长亮 绿色灯长亮 PLC 已连接 其他 其他 未定义状态 指示灯 状态 含义 CANopen Status ERR 绿灯亮 CAN 网络正常 红灯亮 BUS OFF 红灯,绿灯,灭灯交替更换 CAN 控制器的错误计数器到达或超 过警戒值 RUN 绿灯亮 节点处于运行状态 绿灯周期性亮 200ms,灭1000ms 节点处于停止状态 绿灯周期性亮 200ms,灭200ms 节点处于预运行状态 模块灯 MS 见下表 网络灯 NS 见下表 www.sibotech.net

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151 3.3 配置开关 运行/配置设置拨码开关,共2位,功能如下: 模式(位1) 功能(位2) 说明 Off Off 运行状态,允许配置 Off On 配置状态 On X 模块进入更新程序状态 (客户不能使用此状态) 备注:X 为任意值. 3.4 通信端口 3.4.1 电源接口 引脚 功能

1 GND,电源地

2 NC,无连接

3 V+,直流 24V 电源正,输入直流电 压范围 9~30V,建议接 24V DC 3.4.2 CANopen 端口 五针连接器: Off On

1 2 GND NC V+ www.sibotech.net

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151 CAN 侧采用开放五芯连接器: 引脚 接线

1 脚V+(可选)

2 脚CAN-H

3 脚 屏蔽(可选)

4 脚CAN-L

5 脚GND 备注 1:在本网关中,V+,GND 和屏蔽可选接.而CAN-L 和CAN-H 都必须连接;

备注 2:在本网关中,本端口的 V+、 GND 和电源端口的 V+、GND 在内部是相通的,所以外接电源只需要 连接其中的一个端口即可,不能同时连接两个端口. 3.4.3 以太网接口 V+ GND CAN-L 屏蔽 CAN-H

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151 以太网接口采用标准的 RJ-45 接口,其引脚定义如下: 引脚 信号说明 S1 TXD+, Tranceive Data+, 发送数据正 S2 TXD-, Tranceive Data+,发送数据负 S3 RXD+, Receive Data+, 接收数据正 S4 Bi-directional Data+, 双向数据正 S5 Bi-directional Data-, 双向数据负 S6 RXD-, Receive Data-, 接收数据负 S7 Bi-directional Data+, 双向数据正 S8 Bi-directianal Data-, 双向数据负 www.sibotech.net

14 User Manual CANopen/PROFINET IO网关 TCO

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四、使用方法 4.1 配置模块 本网关有两种状态: 配置状态和运行状态, 可以通过 功能 拨码开关来选择, 功能 拨码开关拨到 on 状态,网关处于配置状态, 功能 拨码开关拨回到 off 状态,网关处于运行状态. 配置 TCO-151 需要以下几个步骤:

1、给TCO-151 断电,通过以太网线将 TCO-151 与PC 相连;

2、给TCO-151 上电,等待 TCO-151 的网口网络灯变为常绿;

3、根据需求在 TC-123 里进行配置:在配置模式下,使用 TC-123 软件来设置 CANopen 波特率、网关的 CANopen 节点号、SDO 访问条目(仅当选择 CANopen 为主站时) 、PDO 访问条目以及 CANopen 数据到 PROFINET 的数据映射(详情见第 4.3 章节) ;

4、点击工具栏中的 下载 按钮,将配置下载到 TCO-151 中;

5、当下载完成后,会提示 需要断电重启设备 ,断电再上电;

6、在STEP

7 中配置相应的组态,包括要配置的模块,目标设备(TCO-151)的IP 地址以及设备名称;

7、将STEP

7 的组态配置下载到 PLC 中;

8、等待大约

10 秒,TCO-151 会与 PLC 之间建立 PROFINET 连接. 注意:关于如何查看当前局域网上有多少个 TCO-151 设备,以及设备的 MAC 地址、IP 地址、设备名称 见4.4 章节――更改设备 IP 及名称. TCO-151 与PLC(PROFINET 主站)正常通信需要下列

3 个条件同时成立:

1、PROFINET 设备的名称与 PLC 组态中的设备名称一致.

2、PROFINET 设备的 IP 地址与 PLC 组态中的设备 IP 地址一致.

3、PROFINET 设备的配置模块(通过 TC-123 进行配置)与PLC 组态页面组态的模块一致. 如果您在配置及运行过程中遇到什么问题, 可参考 4.7-FAQ或者拨打技术支持........