Einführung CANopen

CANopen wurde von den Mitgliedern der internationalen Anwender- und Herstellervereinigung CAN in Automation (CiA) entwickelt. Die CANopen-Anwendungsschicht definiert verschiedene Kommunikationsdienste und Protokolle (z.B. Prozess- und Servicedaten) sowie ein Netzwerkmanagment.

CANopen wird hauptsächlich als eingebettetes Netzwerk in Maschinen, aber auch als generelles industrielles Kommunikationssystem verwendet. Es basiert auf den internationalen Normen ISO 11898-1 (CAN-Protokoll) und ISO 11898-2 (Schnelle physikalische Übertragungsschicht). Die CANopen Anwendungsschicht ist als EN 50325-4 von der CENELEC genormt.

Was ist CANopen?

Das CANopen Protokoll ist ein standardisiertes Schicht-7 Protokoll für den CAN Bus. Durch das Protokoll CANopen wird einerseits das „Wie“ der Kommunikation festgelegt, also mit welchen Telegrammen (d.h. Identifier) die Geräte angesprochen werden können. In CANopen sind Mechanismen zum Austausch von Prozessdaten in Echtzeit ebenso implementiert wie die Übertragung großer Datenmengen oder das Senden von Alarm-Telegrammen. Andererseits wird durch CANopen das „Was“ der Kommunikation festgelegt, das heißt ein Parameter zur Einstellung eines Gerätes wird über eine definierte Schnittstelle angesprochen (Geräteprofil oder Applikationsprofil).
Diese sogenannten CANopen Profile sind in Tabellenform (Objektverzeichnis) organisiert. Allen Geräteprofilen gemeinsam ist das sogenannte „Kommunikationsprofil“ durch welches grundlegende Gerätedaten abgefragt bzw. eingestellt werden können. Zu diesen Daten zählen beispielsweise die Gerätebezeichnung, Hardware- und Software-Version, Fehlerstatus, verwendete CAN Identifier und viele weitere Parameter. Die Geräteprofile beschreiben die besonderen Fähigkeiten bzw. Parameter einer „Klasse“ von Geräten. Bislang wurden Geräteprofile definiert für digitale bzw. analoge E/A-Geräte, Antriebe, Sensoren und Regler, Programmierbare Steuerungen, Encoder, Medizintechnik, Öffentlicher Nahverkehr, Batterien und Extrusionsanlagen, um nur einige zu nennen.

Die Geräteprofile setzen auf dem Kommunikationsprofil CiA 301 auf. Der modulare Aufbau und das standardisierte Format hat für den Anwender zwei Vorteile: Erstens muss er sich bei der Anlagenkonzeption nur mit den Profilen auseinandersetzen, die für die Applikation relevant sind (z.B. digitale E/A Baugruppen). Zweitens kann man aus einer Vielzahl von am Markt verfügbaren Geräten eine Auswahl treffen, die alle in identischer Weise angesprochen werden und Prozessinformationen liefern.

Objektverzeichnis

CANopen Protokollstacks von MicroControl

Die modularen CANopen / CANopen FD Protokollstacks von MicroControl werden weltweit von zahlreichen Firmen eingesetzt. Sie sind konsequent mit dem Ziel eines geringen Speicherbedarfs und einer optimalen Performance entwickelt worden. Durch den einfachen Austausch des CAN Treibers CANpie FD können die Protokollstacks schnell an die Zielhardware angepasst werden.

Sicher, effektiv und wirtschaftlich