Профили CiA CANopen¶

Одним из главных преимуществ и мотиваторов для использования протокола CANopen является широкий спектр тщательно разработанных спецификаций (профилей приложений), которые полностью описывают функциональные возможности и поведение устройств, описанных в этих спецификациях.

Строгое следование этим спецификациям гарантирует взаимозаменяемость устройств разных производителей в готовых системах и корректную работу управляющего прикладного программного обеспечения, созданного в соответствии с требованиями стандарта CANopen.

Стандарты расположены по их релевантности для пользователей в блоках по 100. Доступны четыре блока:

Коммуникационные профили и спецификации CANopen CiA 301 - 399
Профили устройств, интерфейсов и приложений CANopen CiA 401 - 499
Физический слой CAN CiA 102 - 199
Прикладный уровень CAN (CAL) 201 - 299

CiA DS представляют собой спецификации стандартов, соблюдение проектного стандарта является обязательным, чтобы избежать проблем с совместимостью.

CiA DR обозначает спецификации рекомендаций, соблюдение которых рекомендуется для удобства пользователей, но не влияет на совместимость.

Примечание

Для изучения CAN будут подготовленны семинары программа которых может вас заинтересовать, за подробностями обращайтесь в службу поддержки.

CiA 301: Коммуникационный профиль ¶

Документ описывает коммуникационный профиль CANopen DS 301, определяющий основные механизмы коммуникации для обмена данными в CANopen-сетях. Он включает структуру словаря объектов, управление сетью и загрузку, а также коммуникационные объекты, такие как PDO, SDO, SYNC и временные. Словарь объектов обеспечивает стандартный интерфейс для доступа к коммуникационным параметрам и процессам данных. Общая часть словаря объектов, описывающая общие параметры устройства и коммуникации, универсальна для всех типов устройств.

CiA DS 301 В 4.0.2

CiA 302: Программируемые устройства CANopen ¶

В целом, механизмов, указанных в коммуникационном профиле, достаточно для определения профилей устройств, обеспечивающих на прикладном уровне некоторую функциональность ввода/вывода. Примерами таких устройств могут служить модули ввода/вывода, исполнительные устройства и регуляторы. Хотя эти устройства могут быть достаточно сложными, их нельзя назвать «интеллектуальными», поскольку они не запускают прикладную программу.

Для описания и функционирования интеллектуальных устройств требуются дополнительные механизмы, представленные в данном документе. Он должен рассматриваться как база для определения профилей интеллектуальных или программируемых устройств на основе расширения коммуникационного профиля CANopen. Указанные в этом документе дополнительные механизмы особенно полезны для интеллектуальных устройств, например ПЛК, человеко-машинных интерфейсов или инструментов CANopen.

CiA DS 302 В 3.2.1

CiA 303-1: Назначение кабелей и контактов разъема ¶

В этом документе рекомендуются процедуры прокладки кабелей и назначение контактов разъемов для шин в системах на основе CANopen. Также определяются соглашения об именах для линий шины, заземляющих линий и соединений между платами.

CiA DR 303-1 В 1.1.1

CiA 303-2: Представление единиц и префиксов SI ¶

В данном документе рекомендуется использовать Международную систему единиц (СИ) и префиксы в профилях CANopen устройств, интерфейсов и приложений. Название “Système International d’unités”, что означает Международная система единиц, с сокращением SI, было утверждено на 11 Генеральной конференции по весам и измерениям в 1960 г. и стандартизовано в ISO 1000.

CiA DR 303-2 В 1.1

CiA 303-3: Спецификация индикации CANopen ¶

Общее поведение индикаторов помогает техническому персоналу быстро определять проблемы связи, не проверяя руководства для каждого устройства. Данная рекомендация направлена на определение реализации светоиндикаторов состояния на устройствах CANopen. Эта рекомендация описывает только индикаторы, связанные с коммуникацией. Возможно наличие дополнительных индикаторов, связанных с приложением. Использование таких индикаторов либо описывается в соответствующем профиле устройства, либо определяется производителем.

CiA DR 303-3 В 1.0

CiA 304: Спецификация для безопасности связи ¶

Коммуникация, соответствующая требованиям безопасности CANopen спецификации, предназначена для дополнения прикладного уровня CANopen и коммуникационного профиля. Предполагается, что устройство, требующее безопасной связи, может использовать все остальные функции, определенные коммуникационным профилем. Безопасность является дополнительной функцией таких устройств. Только определенные коммуникационные объекты поддерживают безопасность, все остальные остаются стандартными. Изготовителю и системному интегратору следует позаботиться о том, чтобы требования безопасности относились к коммуникационным объектам, обеспечивающим безопасность, чтобы аппаратное и программное обеспечение устройств поддерживало функцию безопасности и устройство работало в рамках своих безопасных ограничений. Эта структура описывает только передачу данных в CANopen сети, позволяющую обмениваться данными с учетом безопасности. Из-за совместимости CANopen количество безопасных коммуникационных объектов ограничено 64, поэтому в CANopen сети могут работать до 64 источников безопасных коммуникационных объектов. Количество потребителей безопасных коммуникационных объектов не определено (требуется по крайней мере один получатель).

CiA DS 304 В 1.0

CiA 305: Спецификация Layer Setting Services (LSS)¶

Данный документ содержит спецификацию Layer Setting Services (LSS) протокола для CANopen. LSS позволяет запрашивать и изменять определенные параметры локальных слоев на CANopen модуле с LSS Slave возможностями через CAN Network с помощью CANopen модуля с LSS Master возможностями. Следующие параметры могут быть запрошены и/или изменены через LSS: идентификатор CANopen Slave узла, параметры физического битового времени (скорость передачи), LSS адрес (объект идентификации, адрес 1018). С помощью LSS, LSS Slave могут быть настроены для CANopen сети без использования устройств, таких как переключатели, для настройки параметров. Несколько решений доступны для LSS рабов с уникальными LSS адресами или без них и без хранения.

CiA DS 305 В 1.1.1

CiA 306: Спецификация электронного паспорта EDS ¶

Использование устройств в CANopen требует настройки их параметров и коммуникационных средств. CANopen определяет стандартный способ доступа к этим настройкам через словарь объектов. Для работы со сложными системами CANopen необходимы программные инструменты, которые упрощают планирование, настройку и анализ и повышают безопасность системы. Для этого программные инструменты требуют электронного описания устройств CANopen. Для обеспечения использования независимых от производителя инструментов этот документ определяет стандартный формат файла, названный электронным паспортом EDS, и некоторые производные от него форматы. DCF описывает определенную конфигурацию устройства, а MDS - модули устройств с модульной структурой.

CiA DS 306 В 1.1

CiA 307: Спецификация для морской электроники ¶

Цель данной структуры состоит в обеспечении протокола, обеспечивающего безопасную совместимость и поддерживающего функциональность, требуемую для современных морских систем и оборудования. Подобные требования представляют собой потребности судовладельцев, операторов, изготовителей, верфей и контролирующих органов. Были предприняты все возможные усилия для гарантии того, что спецификации в данном стандарте поддерживают текущие функции морских систем, также как и возрастающий спрос на интеграцию систем. Особо подчеркивается, что безопасность эксплуатации в конечном итоге будет определяться правильным внедрением данного стандарта - безопасность не обеспечивается (и не может обеспечиваться) спецификацией. Несмотря на предпринятые попытки обеспечить поддержку спецификациями безопасной реализации, они не могут подходить для каждого приложения. Поэтому пользователю настоятельно рекомендуется должным образом принимать во внимание любые предъявляемые контролирующими органами требования в этом отношении.

CiA DS 307 В 1.0.1

CiA 308: Спецификация для морской электроники ¶

Целью данной спецификации является наименование и определение набора показателей производительности CANopen связи, которые могут использоваться для сравнения устройств и исполнений в определенной среде применения. Цель данного документа - не определение стандартной среды измерения производительности, поскольку это приведет к реализациям, которые отлично функционируют именно в данной среде, но оказываются несостоятельными в большинстве остальных условий.

CiA TR 308 В 1.0

CiA 401: Универсальные модули ввода-вывода ¶

В этом документе представлены профили устройств CANopen для цифровых и аналоговых модулей ввода и вывода, включая некоторые рекомендации по использованию с джойстиками.

Целью модулей ввода-вывода является подключение датчиков и субъектов к шине CAN. Они могут получать информацию о конфигурации через объекты служебных данных, такие как конфигурации ввода-вывода, параметры преобразования для преобразования данных в значимые измерения и т. д. Во время работы данные могут считываться с датчика по шине CAN с помощью механизма запроса или прерывания (события).

Данные также можно отправлять по шине CAN на те модули ввода-вывода, которые имеют возможности вывода. Выходные данные могут быть отправлены в модуль ввода-вывода через объекты сервисных данных или объекты данных процесса.

CiA DS 401 В 2.1

CiA 402: Приводы и управление движением ¶

В этом документе представлен стандартизированный профиль устройства CANopen для продуктов с цифровым управлением движением, таких как сервоконтроллеры, преобразователи частоты или шаговые двигатели.

Все вышеперечисленные устройства используют методы связи, соответствующие описанным в Прикладном уровне и профиле связи CANopen. С этим документом следует ознакомиться параллельно с данным профилем.

Запуск и остановка привода, а также несколько команд, специфичных для режима, выполняются конечным автоматом.

Режим работы определяет поведение привода. В этом профиле определены следующие режимы:

Режим самонаведения

В этом режиме описаны различные методы поиска исходной позиции (также: контрольная точка, точка отсчета, нулевая точка).
Режим положения профиля

В этом режиме определяется положение привода. Скорость, положение и ускорение могут быть ограничены, а также возможны профилированные движения с использованием генератора траектории.
Режим интерполированного положения

Этот режим описывает временную интерполяцию отдельных осей и пространственную интерполяцию скоординированных осей. Этот режим охватывает механизмы синхронизации и буферы данных интерполяции.
Режим скорости профиля

Режим Profile Velocity используется для управления скоростью привода без особого учета положения. Он обеспечивает предельные функции и генерацию траектории.
Режим крутящего момента профиля

В этом режиме описывается управление крутящим моментом со всеми соответствующими параметрами.
Режим скорости

Многие преобразователи частоты используют этот простой режим для управления скоростью привода с помощью ограничений и функций линейного изменения. Режим Velocity достаточно отделен от остальных режимов и не так сильно им мешает. По этой причине именование записей объектного словаря немного отличается от других режимов.

CiA DSP 402 В 2.0

CiA 404: Измерительные приборы и контроллеры с обратной связью ¶

В этом документе представлен профиль устройства для измерительных устройств и универсальных контроллеров для измерения или управления физическими величинами, такими как температура или давление. Целью этого профиля устройства является описание устройств для измерения или регулирования различных физических величин.

Поскольку такие устройства могут включать в себя совершенно разные функциональные возможности, в профиле указаны разные функциональные блоки, которые могут быть объединены в реальном устройстве.

CiA DS 404 В 1.2

CiA 405: Программируемые устройства IEC 61131-3 ¶

В этом документе представлен стандартизированный профиль устройства CANopen для программируемых устройств IEC 61131-3, таких как ПЛК.

Этот документ охватывает

доступ к системе связи CANopen из программы IEC 61131-3
1. на основе переменных, т.е. доступ к элементарным переменным объектам МЭК 61131-3,
2. на основе вызовов функционального блока служебные функции для отладки, мониторинга и управления сетью

Что касается интеграции инструментов для конфигурации CANopen и программирования и отладки IEC 61131-3, в этом документе определяются два различных типа интеграции:

сетецентрический подход, при котором предполагается, что программирование в соответствии с IEC 61131-3 выполняется после конфигурации CANopen, что находится логически ниже конфигурации,
подход, ориентированный на ПЛК, при котором предполагается, что конфигурация CANopen выполняется после программирования IEC 61131-3, что логически является лишь одной частью конфигурации сложной системы ПЛК.

CiA DS 405 В 2.0

CiA 406: Энкодеры линейные и вращающиеся ¶

В этом документе описываются профили устройств CANopen для инкрементных и абсолютных, линейных и поворотных энкодеров. Устройства могут не только определять положение и скорость, но и обеспечивать полную функциональность кулачковых механизмов. Также возможно управление несколькими датчиками через одно CANopen устройство.

CiA DS 406 В 3.0

CiA 407: Профиль для информации о пассажирах ¶

Этот профиль приложения определяет объекты приложения, а также сопоставление PDO по умолчанию для устройства, используемые в системах информирования пассажиров. Указанные объекты приложения основаны на модель данных VDV-IBIS. Эта спецификация содержит определение обычных профилей устройств. Это также определяет минимальную конфигурацию.

CiA DS 407 В 1.0

CiA 408: Гидравлические клапана и гидротрансмиссия ¶

Этот профиль описывает функциональность взаимосвязанных пропорциональных клапанов, гидростатических насосы и гидростатические трансмиссии. Документ создан на основе профиля «Гидравлическая энергетика». Технологии», версия 1.5 выпущена VDMA Verband Deutscher Machinen- und Anlagenbau э.В. Франкфурт-на-Майне, Германия. Профиль устройства определен для гидравлического пропорционального клапаны, гидростатические насосы и гидростатические трансмиссии. Его также можно применять на пневматических устройства.

CiA DS 408 В 1.5.1

CiA 410: Профиль для инклинометра ¶

В этом документе представлен профиль устройства CANopen для одно- и двухосных инклинометров. Одноосные инклинометры обеспечивают только значение продольной оси уклона. Двухосные инклинометры укажите дополнительно значение оси бокового уклона. Эти значения отображаются в Transmit-PDO с помощью default, которые передаются синхронно.

CiA DS 408 В 1.5.1

CiA 412: Медицинские устройства ¶

Данная спецификация разработана ведущими компаниями рынка (General Electric, Филипс и Сименс). Это первый профиль CANopen для медицинских устройств. Дополнительные профили есть в разработке, например для рентгеновских генераторов, столов пациентов и т. д. Профиль устройства CANopen охватывает автоматические коллиматоры, ограничивающие формирование рентгеновского луча. прямоугольные, четырехугольные или круглые изображения (формы) в опорной плоскости рецептора изображения. Коллиматоры также могут иметь отдельные управляемые гомогенные и частичные фильтры для влияют на спектр рентгеновского луча, проходящего через коллиматор. Коллиматоры вообще обеспечить функциональность для визуального моделирования пути рентгеновского луча и/или его облучаемой площади, что соответствует исследуемой области интереса (ROI). Поведение рентгена Функциональность визуализации управляется конечным автоматом (FSA).

Профиль CANopen для медицинских устройств состоит из нескольких частей:

Часть 1. Профили CANopen для медицинских устройств. Общие определения.

CiA DS 412 1 В 1.0

Часть 2. Профили CANopen для медицинских устройств — автоматический рентгеновский коллиматор

CiA DS 412 2 В 1.0

CiA 413: Грузовые шлюзы ¶

Эти документы представляют собой профиль шлюза CANopen для автомобильных сетей. Этот набор спецификации описывают шлюзы CANopen для сетей на базе CAN с использованием SAE J1939-71. профиль применения, ISO 11992-2, сети грузовиков/прицепов -3 и -4, а также специальные внутри автомобильные сети.

Целью шлюзов, соответствующих этой спецификации, является подключение сетей CANopen к внутренним устройствам автомобильные сети грузовых автомобилей, автобусов, прицепов и других транспортных средств. В рабочем режиме шлюз по умолчанию предоставляет TPDO (объект данных процесса передачи) с поведением, аналогичным ISO Интерфейсы, соответствующие стандарту 11992. Кроме того, можно читать объекты через SDO связь с другим модулем. Шлюз также может получать через RPDO определенные функциональные запросы, которые должны быть переданы в автомобильную сети CAN.

CiA DS 413 1 В 1.0

CiA DS 413 2 В 1.0

CiA DS 413 3 В 1.0

CiA 414: Ткацкие станки ¶

Интерфейс указан в профилях устройств, которые определяют объекты приложения, а также параметры связи и сопоставления PDO по умолчанию.

Профили устройств CANopen для ткацких станков состоят из нескольких частей:

Общие определения

CiA DS 414 1 В 1.0

Питатели ткацких станков

CiA DS 414 2 В 1.0

CiA 415: Дорожно-строительная техника ¶

Этот профиль охватывает следующие типы машин: асфальтоукладчик, каток, грейдер, бульдозер, мельница, обогреватель и грузовик. Бортовой компьютер обеспечивает тип машины посредством услуг связи беспроводной локальной сети. Этот профиль устройства был разработан совместно с консорциумом OSYRIS (Открытая система поддержки дорожной информации) (www.osyris.org) и Европейской ассоциацией асфальтовых покрытий (EAPA). Для устройств, соответствующих этому профилю, требуется ведущее устройство приложения с функциональностью менеджера CANopen, способное поддерживать самоконфигурацию (менеджер конфигурации) сети CANopen.

CiA DS 415 В 1.0

CiA 417: Системы управления лифтами ¶

В ткацких станках сети CANopen используются для интеграции подающих, жаккардовых и других подсистем с контроллером ткацкого станка. Интерфейс связи подсистемы соответствует прикладному уровню и профилю связи CANopen. Интерфейс указан в профилях устройств, которые определяют объекты приложения, а также параметры связи и сопоставления PDO по умолчанию.

Общий

CiA DS 417 part 1 В 1.0

Определения виртуальных устройств

CiA DS 417 part 2 В 1.0

Предопределенные объекты связи

CiA DS 417 part 3 В 1.0

Подробное определение объекта приложения

CiA DS 417 part 4 В 1.0

CiA 418: Для аккумуляторных модулей ¶

В этом профиле устройства описаны рекомендуемые действия по каналу связи между аккумуляторным модулем и зарядным устройством. Требуемые информационные сообщения должны быть достаточными для выполнения зарядки аккумулятора. Дополнительные данные — это набор данных, обычно используемых в отрасли для предоставления расширенных функций.

CiA DS 418 В 1.0

CiA 419: Для зарядного устройства ¶

В этом профиле устройства описаны рекомендуемые действия по каналу связи между зарядным устройством и аккумуляторным модулем. Требуемые информационные сообщения должны быть достаточными для выполнения зарядки аккумулятора. Дополнительные данные — это набор данных, обычно используемых в отрасли для предоставления расширенных функций.

CiA DS 419 В 1.0

CiA 420: Термполаст-автоматы (ТПА)¶

Устройства, соответствующие этим профилям, используют методы связи, соответствующие описанным в профиле связи CANopen (проект стандарта CiA DS 301). Кроме того, последующие устройства экструдера могут использовать методы связи, которые соответствуют тем, которые описаны в структуре программируемых устройств CANopen (проект стандартного предложения CiA DSP 302). Эти спецификации следует рассматривать параллельно со спецификациями профиля устройства.

Профили CANopen для термопласт-автоматов состоят из нескольких частей:

Общий

CiA DS 420 part 1 В 1.0

Съемник

CiA DS 420 part 2 В 1.0

Гофромашина

CiA DS 420 part 3 В 1.0

Пила

CiA DS 420 part 4 В 1.0

CiA 4xx: Профили которые здесь не опубликованы ¶

CiA 421: прикладной профиль для системы управления пассажирского поезда (платформа для интеграции подуровней системы управления)
CiA 422: прикладной профиль для специального муниципального транспорта (мусоровозы и т.п.)
CiA 423: прикладной профиль для двигательной установки пассажирского поезда
CiA 424: прикладной профиль для управления дверями пассажирского поезда
CiA 425: семейство профилей для медицинских вспомогательных устройств
CiA 426: прикладной профиль для управления внешними осветительными приборами ж/д поезда (локомотива)
CiA 430: прикладной профиль для вспомогательных систем пассажирского поезда
CiA 433: прикладной профиль для управления вну тренними осветительными приборами ж/д поезда
CiA 434: семейство профилей для автоматизации лабораторного оборудования – Часть 1: Общие определения.
CiA 436: семейство профилей для строительных машин
CiA 437: прикладной профиль для распределительных электросетей на основе солнечных батарей
CiA 443: профили для SIIS-устройств (простые датчики и многфункциональные измерители, применяемые в подводных промышленных системах)
CiA 444: семейство профилей для дополнительных устройств кранов (портовых и т.п.)
CiA 445: профиль RFID-считывателя
CiA 446: профиль шлюза CANopen - AS-Interface (Actuator Sensor Interface)
CiA 447: прикладной прфиль для дополнительных (вспомогательных) устройств в легковых автомобилях (такси, полицейские машины)
CiA 450: профиль устройства - насос
CiA 452: профиль устройства - контроллер движения
CiA 453: профиль устройства - источник питания
CiA 455: прикладной профиль для буровых машин

CiA 102: Физический уровень CAN для промышленного применения ¶

Область применения данного документа - определение содержания физического уровня и базовых характеристик физической среды для связи согласно спецификации протокола контроллера области сети (CAN) между разными типами электронных модулей при общем промышленном использовании. Эта часть относится к использованию двухпроводной дифференциальной шины с общей обратной связью в качестве физической среды в соответствии с ISO 11898-2.

CiA DS 102 В 2.0

CiA 150: Спецификация уровня управления питанием CAN ¶

В данном документе описываются объекты и сервисы протокола уровня управления питанием на шине CAN, позволяющие значительно сократить энергопотребление в CAN-сетях за счет внедрения так называемого сетевого ожидания. Объекты понижения мощности текущего оборудования CAN-контроллера с использованием спящего режима, который может считаться стандартом де-факто; поддерживаются для использования во всех протоколах более высоких уровней во время внутреннего IDLE-состояния уровня управления питанием.

CiA DS 150 В 1.1