IS500 110#非标（ST平台）伺服CANLINK CANOPEN协议介绍及使用

IS500 110#非标（ST平台）伺服CANLINK/CANOPEN协议

介绍及使用

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CAN简介 ...................................................................................................................................................... 2 CANLINK简介 ............................................................................................................................................ 2 CANOPEN协议概述 ................................................................................................................................... 3 汇川伺服驱动器CANOPEN通信模块操作说明....................................................................................... 4 CANOPEN报文格式及使用说明 ............................................................................................................... 6 与CANOPEN有关的功能码 .................................................................................................................... 10 接口人 ......................................................................................................................................................... 20

1 CAN简介

IS500 110#非标采用隔离CAN，同时支持CANLINK/CANOPEN两种协议，DSP平台为ST平台。 CAN总线接线为CN3和CN4的6/7脚，管脚定义如下：

序号 6 7 定义 CANH CANL 描述 CAN总线正 CAN总线负 2 CANLINK简介

CANLINK协议具体内容及CAN PLC指令请参考“CANLINK通信手册（2.00）.doc” CANLINK配置相关伺服功能码： 最小单位 出厂设定 相关 模式 功能码 名称 设定范围 生效时间 类别 H00 02 非标版本号 - - - - - - H0C 00 伺服轴地址 1~247 1 1 立即生效 运行中设定 PST H0C 08 CAN通讯波特率设定 0-1Mb/s 1-800Kb/s 2-600Kb/s 3-500Kb/s 4-250Kb/s 5-125Kb/s 6-100Kb/s 7-50Kb/s 8-20Kb/s 0-CANOPEN协议 1-CANLINK协议 1 3 重新上电生效 运行中设定 PST H0C 15 CAN通讯协议选择 1 0 重新上电生效 停机设定 PST 3 CANOPEN协议概述

CANOPEN是一个基于CAN串行总线的网络传输系统的应用层协议，CAN总线遵循ISO/OSI标准模型，定义了OSI模型中的数据链路层和部分物理层。可采用多主方式，网络上任意节点均可主动向其他节点发送信息。网络节点可按系统实时性要求分成不同的优先级，一旦发生总线冲突，可减少总线仲裁的时间。CAN网络废除了传统的部地址编码，代之以对通信数据块进行编码。这不仅使网络内节点的个数在理论上不受限制，还可使不同的节点同时接收相同的数据，并具有传输字节短、速度快、容错性好、数据传输可靠等特性，使其非常适用于工业控制和分布式实时控制。CANOPEN的设备模型如下图所示：

图1 CANOPEN设备模型示意图 1、对象字典

对象字典是设备规范中最重要的部分。它是一组参数和变量的有序集合，包含了设备描述及设备网络状态的所有参数。通过网络可以采用有序的预定义的方式来访问的一组对象。

CANOPEN协议采用了带有16位索引和8位子索引的对象字典，对象字典的结构如图2所示。一个主节点或配置工具能够访问从节点对象字典中的所有值。

图2 对象字典结构图

2、常用的通信对象

（1）网络管理对象（NMT）

网络管理对象包括Boot-up消息，Heartbeat协议及NMT消息，基于主从通信模式，NMT用于管理

和监控网络中的各个节点，主要实现三种功能：节点状态控制、错误控制和节点启动。

（2）服务数据对象（SDO）

? 通过使用索引和子索引，SDO使客户机能够访问设备对象字典中的项。

? SDO通过CAL中多元域的CMS对象来实现，允许传送任何长度的数据（当数据超过4个字

节时分拆成几个报文）。

? 协议是确认服务类型，为每个消息生成一个应答。SDO请求和应答报文总是包含8个字节。 （3）过程数据对象（PDO） ? 用来传输实时数据，数据从一个创建者传到一个或多个接收者。数据传送限制在1到8个字节。 ? 每个CANOPEN设备包含8个缺省的PDO通道，4个发送PDO通道和4个接收PDO通道。 ? PDO包含同步和异步两种传输方式，由该PDO对应的通信参数决定。 ? PDO消息的内容是预定义的，由该PDO对应的映射参数决定。 （4）同步（SYNC）对象

同步对象（SYNC）是由CANOPEN主站周期性地广播到CAN总线的报文，用来实现基本的网络时钟信号，每个设备可以根据自己的配置，决定是否使用该事件来跟其它网络设备进行同步通信。

（5）节点保护（Node Guard）

通过节点保护服务，MNT主节点可以检查每个节点的当前状态，可作为判断节点是否与网络其他节点断开的标志。

（6）心跳报文（Heart beat）

通过心跳服务，节点周期性地向MNT主节点发送报文，告知其目前所处的状态。注意节点保护服务与心跳服务不能同时存在。

4 汇川伺服驱动器CANOPEN通信模块操作说明

目前汇川伺服驱动器新增了CANOPEN通信接口功能，可与任何支持CANOPEN主站模块的PLC进行互连，能够满足多种行业应用的要求。PLC使用通信的方式修改驱动器的功能码参数，实现对驱动器的控制。

1、非标软件版本号

目前CANOPEN通信功能是以非标的形式提供的，非标版本号为110.xx（xx表示子版本号）。可通过功能码H00.02查看。 功能码 名称 设定范围 最小单位 出厂设定 生效时间 类别 相关 模式 H00 02 非标版本号 - - - - - -

2、NodeId设定

NodeId为驱动器在CANOPEN网络的地址，可通过功能码H0c.00设定，范围为1~247。 功能码 名称 设定范围 最小单位 出厂设定 生效时间 类别 相关 模式 H0C 00 伺服轴地址 1~247 1 1 立即生效 运行中设定 PST 3、通信波特率设定

提供了一系列的通信波特率供用户选择，从高到低依次为：1Mb/s、800Kb/s 、600Kb/s 、500Kb/s、250Kb/s、125Kb/s、100Kb/s、50Kb/s、20Kb/s。功能码H0c.08设定当前使用的波特率，范围为0~8，其中0对应1Mb/s，8对应20kb/s。 最小单位 出厂设定 相关 模式 功能码 名称 设定范围 生效时间 类别 H0C 08 CAN通讯波特率设定 0-1Mb/s 1-800Kb/s 2-600Kb/s 3-500Kb/s 4-250Kb/s 1 5-125Kb/s 6-100Kb/s 7-50Kb/s 8-20Kb/s 3 重新上电生效 运行中设定 PST

4、汇川驱动器功能码与CANOPEN对象字典的映射关系

所有的功能码组被映射到对象字典的0x2000至0x20ff之间区域，因此可通过对象字典接口访问驱动器的功能码。比如说上位机想设定驱动器的控制模式为位置模式，则需要修改H0200控制参数为1，它可以通过访问索引号为0x2002，字索引为0的对象字典接口来实现。从上面的例子可以发现，对象字典与驱动器功能码的对应关系如下： 索引号0x20xx：十六进制表示，xx代表功能码组编号

子索引xx：十进制表示，xx代表该功能码在组内的偏移量

示例：CANOPEN对象字典入口索引号0x200C，子索引号0x00对应的驱动器功能码为H0C.00，因此可

以很方便地实现功能码的访问。

5、汇川驱动器对DSP402标准协议对象的支持 汇川驱动器支持DSP402标准协议定义的控制字和状态字对象。控制字对象可用来对驱动器的状态进行控制，而状态字对象则反映了当前驱动器的状态。 控制字命令按照下表的指令格式对驱动器进行控制：

Command Servo On Servo Off 备注：x表示该位被忽略

3 x x Bits of the control word 2 1 1 1 1 1 0 1 0 Enable Operation Quick Stop Enable Voltage Switch On

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