RP2系列远程IO_中文说明书20110216

RP2系列远程I/O 用户手册

版本:2.1

用户手册RP2系列远程IO 修订历史

日期 版本

2010.04.08 1.0版本发布

2011.02.10 2.0版本发布

2011.02.16 2.1版本发布

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RP2系列远程IO 用户手册

安全注意事项

使用本产品前，请仔细阅读本手册及本手册提到的相关资料，注意正确操作产品时的

安全。 本手册中给出的说明均是关于本产品的。

图标定义:

警告 小心 非专业人士勿

避免风险操作 谨慎操作及安装

操作

?在开始安装和接线工作之前，一定要切断整个系统外部电源。不完全切断系统的电源能

导致电击并损坏产品。

?小心不要让任何异物(如金属碎箔和接线碎片)进入模块内部，这些异物可能导致火灾或

故障。

?必须将连接模块的通讯电缆和电源电缆敷设在电缆槽中或者用夹子固定。

?在符合模块手册中规定的一般操作环境下使用。在不符合本手册中规定的一般操作环境

规格下使用时，可能会引起电击、火灾、故障，并会损坏产品，或使产品不能达到预期效果。

? 正确安装模块，如果模块安装得不正确，可能导致模块故障、失效或跌落。

? 在安装或拆卸模块之前，一定要断开外部电源，否则可能损坏产品。

? 不要直接触摸模块的导电部分和电子部件，可能会导致模块故障或失效。

? 在安装或拆卸模块之前，必须先切断外部电源。否则可能导致模块受损或故障。 ? 通电时不要触摸端子。可能会导致模块损坏或故障。

? 在清洁模块或重新紧固端子螺钉和模块固定螺钉之前，必须先切断外部电源。

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用户手册RP2系列远程IO

`目录

1.简介..................................................................................................................................- 4 -

1.1.CANopen 远程 IO概述......................................................................................- 4 -

1.2.产品应符合的标准和规范..................................................................................- 4 -

1.3.产品类别区分......................................................................................................- 4 -

1.4.Kinco RP2 系列远程IO产品列表.......................................................................- 5 -

2.技术特点..........................................................................................................................- 6 -

2.1.CANopen 特点....................................................................................................- 6 -

2.2.通信和设备配置..................................................................................................- 6 -

2.3.电源, 环境条件和外壳......................................................................................- 6 -

3.CAN总线模块连接设置..................................................................................................- 7 -

3.1.节点ID设置..........................................................................................................- 7 -

3.2.波特率..................................................................................................................- 7 -

3.3.终端电阻..............................................................................................................- 8 -

3.4.CAN总线连接........................................................................................................- 8 -

3.5.数据服务对象(SDO)..........................................................................................- 8 -

3.6.过程数据对象(PDO)........................................................................................- 11 -

3.7.NMT 模块控制.................................................................................................- 12 -

3.8.NMT节点保护...................................................................................................- 12 -

3.9.Emergency - 紧急对象.....................................................................................- 14 -

4.LED指示灯说明............................................................................................................- 15 -

5.数字IO模块....................................................................................................................- 18 -

5.1.RP2D-1608C1, 16DI + 8DO DC 24V................................................................- 18 -

5.2.RP2D-0016C1, 16DO DC 24V..........................................................................- 22 -

6.安装尺寸........................................................................................................................- 25 -

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RP2系列远程IO 用户手册1. 简介

1.1. CANopen 远程 IO概述

远程I/O是一种提供现场总线接口的I/O系统，由各种扩展模块和各种总线接口模块组成。本模块的防护等级为IP20，可以安装在配电柜内或现场环境中使用。

RP2系列 CANopen IO支持与其他CANopen设备通信，并且符合CiA 301 and CiA 302 协议标准。

本模块适用于扩展具有 CANopen 功能的 HMI、PLC 的 IO 扩展应用，如工厂自动化领域中的机器控和小规模过程控制。本模块能够满足如下应用领域的需求（但不限于这些应用）：

包装机械 纺织机械 建材机械 食品机械 塑料机械

数控机床 印刷机械 中央空调 环保设备 单一过程控制装置

1.2. 产品应符合的标准和规范

标准_Standard 适用范围_Scope

IEC60529 外壳防护等级产品的防护等级

IEC 61131-2：Programmable controllers – Part 2:

所有产品

Equipment requirements and tests

RoHS：the Restriction of the use of certain hazardous

产品所用材料substances in electrical and electronic equipment

CIA DS401：Device Profile for Generic I/O Modules

CANOpen

CIA DS301：Electronic data sheet specification for

CANOpen

1.3. 产品类别区分

Kinco 远程IO模块的“产品名称”用于表示该产品的主要功能和用途。“产品名称”不是唯一的，而是一类产品的总称。

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用户手册 RP2系列远程IO “产品名称”按以下原则确定：

图1 RP2D 系列产品命名规则

1.4. Kinco RP2 系列远程IO 产品列表 类型

名称 性能描述 RP2D-1608C1DC 24V 供电，DI 16×DC24V，DO 8×DC24V DO 是晶体管输出，每通道额定输出电流0.5A 数字量

IO 模块 RP2D-0016C1DC 24V 供电，DO 16×DC24V

DO 是晶体管输出，每通道额定输出电流0.5A

表1 RP2系列产品列表

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RP2系列远程IO 用户手册2.技术特点

2.1. CANopen 特点

?通信规范符合 CiA 301 V4.02

?设备规范符合 CiA 401 V2.1

?状态指示规范符合 CiA 303-3 V1.0

? 2 TPDO 和 2 RPDO

?SDO-Server

?Life guarding, Node guarding, Heartbeat Producer

?Emergency Producer

?最小启动能力 (Slave)

2.2. 通信和设备配置

?非电流耦合的CAN-总线驱动，支持在一条总线上最多100个CAN-节点

?硬件开关设置节点ID和波特率

?CAN-总线比特率: 10kBit/s 到 1Mbit/s

?高质量接口(可锁)

?当错误发生时发送Emergency Messages

2.3. 电源, 环境条件和外壳

?工作电压: 24V ±10%

?电流消耗: ..70mA

?工作温度: -20°C 到 +65°C

?贮存温度: -20°C 到 +90°C

?尺寸(LxWxH in mm): 139.2x86.4x51

?重量: 大约130g

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用户手册RP2系列远程IO 3. CAN总线模块连接设置

3.1. 节点ID设置

1）使用红色的拨码开关（1—7位）设置站号，在同一个CANopen网络里的模块的节点ID不能相同，范围是1—127.

DIP1 Bit0DIP2

Bit1

DIP3

Bit2

DIP4

Bit3

DIP5

Bit4

DIP6

Bit5

DIP7

Bit6

Node ID

ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF 1

OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF 2

ON ON OFF OFF OFF OFF OFF 3

OFF ON ON ON ON ON ON 126

ON ON ON ON ON ON ON 127

表2 节点ID编码表

3.2. 波特率

使用红色的拨码开关（8—10位）设置通信速率，在同一个CANopen网络里的模块的通信速率必须相同。

DIP8 Bit0DIP9

Bit1

DIP10

Bit2

Baud rate

OFF OFF OFF 10K

ON OFF OFF 20K

OFF ON OFF 50K

ON ON OFF 125K

OFF OFF ON 250K

ON OFF ON 500K

OFF ON ON 800K

ON ON ON 1M

表3 波特率编码表

注：每次设置完节点ID与通信速率后需断电重启IO模块。

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RP2系列远程IO 用户手册

3.3. 终端电阻

本模块内部没有终端电阻，使用时须在网络首尾两端安装120欧姆的终端电阻。 3.4. CAN 总线连接

CAN 通信总线端子引脚名称：

图2 CAN 总线端子引脚图

各引脚功能描述：

序号

名称 描述 1 N/C 空脚 2 C 差分信号

AN_L CAN 3 GND CAN 电源低电平

4 N/C 空脚

5 N/C 空脚

6 GND CAN 电源低电平

7 C AN_H 差分CAN 信号

8 N/C 空脚 9 +24V

CAN 电源

+24V 表4 CAN 总线端注：使用时需连接外部23.5. 数据服务对象(SDO )

SDO 用来访问一个设备的对象字典。访问者被称作客户 (client)，对象字典被访问且提子引脚描述

4V 电源才可正常工作。

供所请求服务的 CANopen 设备别称作服务器(server)。

客户的 CAN 报文和服务器

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用户手册 RP2系列远程IO 的应答 CAN 报文总是包含 8 字节数据（尽管不是所有的数据字节都一定有意义） 。一个客户的请求一定有来自服务器的应答。

在CANopen 协议中，对对象字典的内容进行修改可以通过SDO

（Service Data Object）来完Client

成，下面介绍SDO 命令的结构和遵循的准则。

SDO 的基本结构如下：Client→Server/Server→Byte0 Byte1-2 Byte3

Byte4-7 SDO

Command specifier

对象子索引

对象索引 ** （** 最大四字节数据）

表5 SDO 基本结构 SDO 命令字包含如下信息：

d）

ted transfer）

位的触发位（toggle bit） ad）；域分段下载（Download Domain Segment）；

启动典进行写操作，上传（Upload）指对对象字典进SDO 命令字（SDO CAN 报文的第一个字节）语法和细节在下面部分说明：传(Initiate Domain Upload )协议

下载/上传（Download / uploa 请求/应答（Request /response）

分段/加速传送（Segmented / expedi CAN 帧数据字节长度，用于后续每个分段的交替清零和置 SDO 中实现了5个请求/应答协议：

启动域下载（Initiate Domain Downlo 域上传（Initiate Domain Upload）

；域分段上传（Upload Domain Segment）和域传送中止（Abort Domain Transfer）。

§ 下载（Download）是指对对象字行读操作。

§ 协议的（‘－’表示不相关，应为0）。

§ 读取参数时，使用启动域上 § 设置参数时，使用启动域下载(Initiate Domain Download)协议

启动域下载(Initiate Domain Download)

7 6 5 4 3 2 Bit

1 0 Cli n en t→

0 0 1 - e s ←Server 0 0 1 - - - - -

说明：

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RP2系列远程IO 用户手册 报文数据中无意义数据的字节数【从(8－n)字节到第7字节数据无意义】 。

未指明，1为数据长度指明。

数器，byte 4是数据低位部分（LSB），byte 7是数将要下载（download）的数据。

n：表示(当e=1且s=1时n 有效，否则n 为0)。

e：e=0时正常传送，e=1时加速传送 s：表示是否指明数据长度，0为数据长度 e=0，s=0：由CiA 保留。

e=0，s=1：数据字节为字节计据高位部分（MSB）。

e=1：数据字节为启动域下载(Initiate Domain Download)

7 6 5 4 3 2 Bit

1 0 Clien t→

0 0 1 - - - - - ←Server 0 0 1 - n e s

Examples:

O 报文

※读取参数

发送SD Daten Identifier

DLC 0 1 2 3 4 5 6 7 0x6ID

发送命令字 索对象子索引00+Node_8 对象引00 接收SDO 报文 Daten Identifier

DLC 0 1 2 3 4 5 6 7 0x5ID

发送命令字 索对象子索引80+Node_8 对象引

** (*) 送时命令字均为0x40

为0x4F

* 最大四字节数据※ 注 ：SDO 报文发 如果数据为1个字节，则接收命令字 如果数据为2个字节，则接收命令字为0x4B

如果数据为4个字节，则接收命令字为0x43

※ 修改参数时

发送SDO 报文

Identifier

DLC Daten - 10 -

用户手册 RP2系列远程IO

1 2 3 4 5 6 7

0x60D 发送命令字

索对象子索引

0+Node_I 8

对象引

**

(** )

最大四字节数据接收SDO 报文

Daten

Identifier DLC 0 1

2

3 4

5 6

7

0x58D

发送命令字

索对象子索引

0+Node_I 8

对象引

** ※接时命0x60 为0x2F

3.6. 过程数据对象(PDO )

过程数据对象用于在节点之间传送过程数据，如I/O 模块I/O 状态读取和设定，模拟量采传给监控终端或其他节点，8输出两个字节就可以表示16个I/O 量，因此发送和接 注 ：SDO 报文收令字均为

如果数据为1个字节，则发送命令字 如果数据为2个字节，则发送命令字为0x2B 如果数据为4个字节，则发送命令字为0x23 集和模拟量输出等等，

本协议考虑从机硬件限制最多支持4组PDO，每组包含一个RPDO 和一个TPDO，现已RP2D-1608C1 I/O 模块为例进行说明：

设I/O 模块有16点输入，8点输出，16输入通过TPDO 通过RPDO 由控制节点对其进行设定。

0x180+NODE_ID,RPDO:0x200+NODE_ID,用收PDO 可以表示如下(假设NODE_ID=1):

1. I/O 节点→监控终端(TPDO)

COB-ID 0字节

1字节 Data:输入IO 状态量

0x181

Input_Di igital2

gital1

Input_D 2. I/O 节点←监控终端(RPDO) COB-ID 0字节

1字节 Data:输出IO 状态量

0x201

Output_Di igital2

gital1

Output_D

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RP2系列远程IO 用户手册3.7. NMT 模块控制

只有NMT-Master节点能够传送NMT Module Control报文。所有从设备必须支持NMT模块控制服务。

NMT Module Control消息不需要应答。NMT消息格式如下：

NMT-Master ? NMT-Slave(s)

COB-ID Byte0 Byte1

0x000 CS Node-ID

表6 NMT消息格式

当Node-ID=0，则所有的NMT从设备被寻址。CS是命令字，可以取如下值：

CS NMT service

0x01 Start Remote Node

0x02 Stop Remote Node

0x80 Enter Pre-operational State

Node

0x81 Reset

Communication

0x82 Reset

表7 CS命令字取值范围

3.8. NMT节点保护

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，当这些节点没有数据传送时这种服务尤其有意义。

NMT-Master节点发送远程帧（无数据）如下：

NMT-Master → NMT-Slave

COB-ID

0x700+Node_ID

NMT-Slave节点发送如下报文应答：

NMT-Master ← NMT-Slave

COB-ID Byte0

0x700 + Node_ID Bit 7 : toggle Bit6-0 : 状态

数据部分包括一个触发位（bit7） ，触发位必须在每次节点保护应答中交替置“0”或者“1” 。触发位

在第一次节点保护请求时置为“0” 。位0到位6（bits0～6）表示节点状态，可为

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用户手册RP2系列远程IO

下表中的数值。

状态代码 状态含义

0x00 Initialising

0x01 Disconnected *

0x02 Connecting *

0x03 Preparing *

0x04 Stopped

0x05 Operational

0x7F Pre-operational

表8 NMT 节点报文描述

注意：带＊号的状态只有支持扩展 boot-up 的节点才提供。注意状态 0 从不在节点保护应答中出现，

因为一个节点在这个状态时并不应答节点保护报文。

或者，一个节点可被配置为产生周期性的被称作心跳报文（Heartbeat）的报文。

设节点NODE_ID=2

节点→监控终端

COB-ID 0字节

节点状态

0x702

0x00

返回状态如下：

状态代码 状态含义

0x00 Boot-up

0x04 Stopped

0x05 Operational

0x7F Pre-operational

当一个 Heartbeat 节点启动后它的 Boot-up 报文是其第一个 Heartbeat 报文。Heartbeat 消费者通常是

NMT-Master节点，它为每个Heartbeat节点设定一个超时值，当超时发生时采取相应动作。

一个节点不能够同时支持Node Guarding和Heartbeat协议。

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RP2系列远程IO 用户手册3.9. Emergency - 紧急对象

网络中的节点检测到硬件或软件的错误可以将其通过紧急对象通知其他节点。内部的任何错误都将被编码为定义好的错误代码传送到其他节点，如果错误全部被纠正，则节点将发送一个带有“无错误”的报文。

CANopen 的紧急对象包含以下两类错误：

λ通信错误

?传输报文时频繁发生错误

?CAN控制器脱离总线错误

?发送缓冲器溢出

?接收缓冲器溢出

?心跳(Heartbeat)或生命守卫(Life-Guarding)信息的丢失

?在SDO块传递中出现CRC错误

λ应用错误

应用程序错误是指短路，欠压，超出温度极限，代码或RAM错误等。

紧急报文包含8个字节，第1和第2字节包含了设备规范中定义的信息，第3字节包含了错误寄存器的内容，剩下的五个字节包含了设备制造商定义的错误信息。紧急状态错误代码存储在对象字典索引1003h处，错误将按照时间顺序被写入该索引，最旧的错误将占据最高的子索引位置。

紧急对象报文格式如下：

Byte 0 1 2 3 4 5 6 7 内容 错误代码 错误寄存器对象制造商定义的错误区域

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用户手册RP2系列远程IO

本模块支持的错误代码如下：

错误代码 错误代码描述

0x0000 错误复位或者无错误

0x1000 通用错误

0x3110 输入电压过高

0x3120 输入电压过低

0x3210 内部电压过高

0x3220 内部电压过低

0x5000 设备硬件错误

0x6100 设备内部软件错误

0x8110 CAN Overrun

0x8120 Error Passive

0x8130 Life guard 或者 Heartbeat错误

0x8140 Recovered from bus-off

0x8210 PDO由于长度错误而没有被处理

0x8220 超长

0x9000 外部错误

表9 错误代码

4. LED指示灯说明

我们建议支持两种 CANopen指示灯：一个红色的 ERR LED、一个绿色的 RUN LED 指示灯状态和闪动速率,区别下面的指示灯状态：

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RP2系列远程IO 用户手册

状态 描述

亮 常亮

暗 常暗

闪烁 亮和暗的时间等长，频率大概是 10Hz：亮大约 50ms，暗大约 50ms

闪烁 亮和暗的时间等长，频率大概是 2.5Hz：亮大约 200ms，暗大约 200ms

闪一下一个很短的闪光（大约 200ms）接着是长时间的暗（大约 1000ms）

闪两下两个很短的闪光（大约 200ms）中间用一个大约200ms 的暗来分隔。这个序列用一个长时间的暗（大约 1000ms）来结束

闪三下三个很短的闪光（大约 200ms）中间用大约 200ms 的暗来分隔。这个序列用一个长时间的暗（大约 1000ms）来结束

表10 指示灯状态

CANopen Error LED

CANopen 的错误 LED 指示了 CAN 物理层的状态，并指出造成 CAN 报文（SYNC、GUARD

或HEARTBEAT）丢失的错误。它是红色的 LED。

编号 ERROR LED 状态 描述

1 暗 没有错误 器件处于工作状态

2 闪一下 到达警戒值 CAN 控制器的至少一个错误计数器

到达或超出了警戒值（错误帧太多）

3 Flickering

（闪烁）

自动波特率／LSS

正在进行自动波特率检测或进行

LSS 服务（和 RUN LED 交替闪烁

（flickering） ）

4 闪两下 错误控制事件 发生保护事件 （NMT从机或 NMT主机）或心跳事件（心跳使用者）

5 闪三下 Sync 错误 SYNC 报文超出配置的通讯循环间隔仍未收到（见对象字典条项

0x1006）

6 亮 总线关闭 CAN 控制器总线关闭

表10 Error LED 状态

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用户手册RP2系列远程IO

CANopen Run LED

CANopen 运行 LED 指示 CANopen 网络状态机构的状态。它是绿色的 LED。

编号 RUN LED 状态 描述

1 Flickering

（闪烁）

自动波特率／LSS

正在进行自动波特率检测或进行

LSS 服务 （和RUN LED 交替闪

烁（flickering） ）

2 闪一下 停止 器件处于停止状态

3 Blinking

（闪烁）

预操作 器件处于预操作状态

4 亮 工作 器件处于工作状态

表12 RUN LED状态

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RP2系列远程IO 用户手册5.数字IO模块

5.1. RP2D-1608C1, 16DI + 8DO DC 24V

DI输入通道特点:

υ现场信号与内部电路之间采用光耦隔离

υ4路一组公用一个公共端,两个公共端彼此隔离

υ每组4路既可接源型输入（共阴极），也可以接漏型输入（共阳极）

υ输入电平范围：12~24VDC，输入电流>4mA

υ输入响应时间：10ms

υ各通道有独立的状态指示灯

DO输出通道特点：

υ输出与内部电路之间采用光耦隔离

υ额定供电电压为DC 24V

υ每组4路输出

υ每路额定输出电流500mA

υ输出频率最高：1KHz

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用户手册RP2系列远程IO

图3 RP2D-1608C1

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RP2系列远程IO 用户手册

图4 RP2D-1608C1 接线图

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/eu1q.html