CANopen-Treiber

Überblick

CANopen — Application Layer nach EN 50325-4 / CiA 301 auf dem CAN-Bus (verbreitet bei Motorantrieben, Encodern und IO-Modulen). Native Neuimplementierung 2026-07 — die frühere Delegation an Apache PLC4j canopen wurde entfernt (PLC4X CANopen unterstützt nur den lokalen SocketCAN-Transport und lässt sich nicht über TCP transportieren; auf Edge-Systemen ohne physischen CAN-Bus schlug connect deshalb fehl). Verwendet wird nun eine eigene SDO-Expedited-Upload-Implementierung in plantpulse-plc-protocol (CanopenSdoClient) plus Transport-Abstraktion (CanTransport) — dasselbe native Muster wie bei AB-ETH / BACnet.

Punkt	Wert
`opc_type`	`CANOPEN`
Implementierungsklasse	`plantpulse.driver.protocol.canopen.CANOpenDriver`
Bibliothek	eigene native Implementierung (`canopen` aus `plantpulse-plc-protocol` — SDO Expedited Upload)
Vererbung	`BaseProtocolDriver` (nicht PLC4j)
`getProtocol()`	`"canopen:tcp"` (alte PLC4X-Schema-Notation beibehalten — Kompatibilität für Logs/Diagnose)
Standardport	`20200` (CAN-over-TCP-Gateway)
Status	stabil (SDO-Expedited-Polling)
read	OK (SDO Expedited Upload, Werte ≤ 4 Byte)
write	❌ (nur lesend — SDO Download nicht implementiert)
Sicherheit	keine

Voraussetzung: CAN-over-TCP-Gateway

Der Standardtransport (tcp) kommuniziert mit CANopen-Knoten jenseits eines CAN-↔-TCP-Gateways. CAN-Frames werden mit einem eigenen Binär-Framing von canId(4B BE) + dlc(1B) + data[dlc] über TCP übertragen (kein Handshake, keine Busnamen-Aushandlung — identisches Framing wie im Simulator). transport=socketcan (lokales can0) ist derzeit ein Stub (erfordert native AF_CAN-Bindung/JNI), daher schlägt connect fehl — der Zweig für physische CAN-Schnittstellen folgt später.

Klassenstruktur

BaseProtocolDriver
   └── CANOpenDriver — connect() 에서 CanTransport(tcp/socketcan) + CanopenSdoClient 생성

Bei fehlgeschlagenem read (Abort/Timeout/Socket) wird der Socket invalidiert (connected=false + close), damit der Edge einen Neuaufbau der Verbindung auslöst.

Zusammenfassung des Wire-Formats (Eigenimplementierung — SDO Expedited Upload)

Anfrage: COB-ID 0x600+nodeId, data [0x40, index LE(2B), subindex, 0×4].
Antwort: COB-ID 0x580+nodeId, command 0x43 (4B) / 0x47 (3B) / 0x4B (2B) / 0x4F (1B) — Wert little-endian. 0x80 = Abort (Code u32 LE) → Kommunikationsausnahme.
Segmented / Block Transfer nicht unterstützt (Werte > 4B, z. B. lange Strings) — für das Polling skalarer Tags genügt Expedited.

OPC-Registrierungsoptionen

Feld	Bedeutung	Standard
`opc_agent_ip`	IP des CAN-TCP-Gateways	`192.168.1.20`
`opc_agent_port`	TCP-Port des Gateways	`20200`
`options.read-timeout`	SDO-Antwort-Timeout (ms)	`3000`
`options.transport`	`tcp` / `socketcan` (Stub)	`tcp`
`options.can-interface`	Schnittstellenname im socketcan-Modus	`can0`

Alte PLC4X-Optionen entfernt

Die Option node-id aus alten Formularen/Dokumenten entfällt — die Node-ID ist jetzt das erste Feld der Tag-Adresse (siehe unten). Auch die Optionen request-timeout/heartbeat werden von der nativen Implementierung nicht akzeptiert (Timeout über read-timeout).

Format von Tag `plc_address` (neuer Vertrag)

<nodeId>:<index>:<subindex>[:<TYPE>]

Feld	Bedeutung	Notation
`nodeId`	CANopen-Node-ID (1..127)	dezimal
`index`	Objektverzeichnis-Index (0..0xFFFF)	hexadezimal mit Präfix `0x` (`0x6041`) oder dezimal
`subindex`	Subindex (0..255)	hexadezimal mit Präfix `0x` oder dezimal
`TYPE` (optional)	Typ für die LE-Byte-Interpretation	bei Auslassung Ableitung aus `data_type` → andernfalls `UINT16`

Notation	Bedeutung
`1:0x6041:0:UINT16`	Knoten 1, DS402 Statusword
`3:0x2000:0:REAL`	Knoten 3, float32 im herstellerspezifischen Bereich
`1:0x6064:0:INT32`	Position actual value (32 Bit signed)
`5:8192:1`	Knoten 5, Index dezimal 8192 (= 0x2000), TYPE weggelassen → UINT16

TYPE-Token (inkl. Aliasen)

Token (Alias)	Größe	Interpretation
`BOOL` (`BOOLEAN`)	1	ungleich 0 bedeutet true
`UINT8` (`U8`, `USINT`, `BYTE`) / `INT8` (`I8`, `SINT`)	1	u8 / i8
`UINT16` (`U16`, `UINT`, `WORD`) / `INT16` (`I16`, `INT`)	2	u16 / i16 (Standard UINT16)
`UINT32` (`U32`, `UDINT`, `DWORD`) / `INT32` (`I32`, `DINT`)	4	u32 / i32
`REAL` (`FLOAT`, `F32`, `REAL32`)	4	IEEE-754 float (LE)
`STRING` (`STR`, `VISIBLE_STRING`)	≤4	ASCII (abschließende NUL entfernt)

Bei weggelassenem TYPE Ableitung aus data_type: Boolean→BOOL, Integer→INT16, Long→INT32, Float→REAL, Double→REAL (Näherung auf 4B), String→STRING.

Unterstützt / nicht unterstützt

read: SDO Expedited Upload (≤ 4 Byte) — OK.
write: nicht unterstützt — isWriteSupported() = false und write() liefern immer false. (SDO Download folgt.)
Segmented / Block SDO, PDO-Mapping, NMT-/Heartbeat-Überwachung, SYNC, EMCY, LSS: nicht unterstützt.
Direktes SocketCAN / USB-CAN: Stub (CAN-over-TCP-Gateway vorausgesetzt).

curl-Registrierungsbeispiel

curl -X POST http://<edge-host>/api/v1/opc \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "opc_id": "OPC_CANOPEN_DRIVE1",
    "opc_type": "CANOPEN",
    "opc_name": "Servo Drive 1",
    "opc_agent_ip": "192.168.1.20",
    "opc_agent_port": "20200",
    "site_id": "SITE_00001",
    "auto_collect": true,
    "timecycle": 1000,
    "options": { "read-timeout": "3000" },
    "tag_list": [
      {"tag_id":"OPC_CANOPEN_DRIVE1_T01","tag_name":"Statusword","plc_address":"1:0x6041:0:UINT16","data_type":"Integer"},
      {"tag_id":"OPC_CANOPEN_DRIVE1_T02","tag_name":"ActualPos","plc_address":"1:0x6064:0:INT32","data_type":"Long"}
    ]
  }'

Hinweise

Standards CiA 301 (Application Layer) / CiA 402 (Drives).
Code: Paket canopen in plantpulse-edge-driver/src/plantpulse/driver/protocol/canopen/CANOpenDriver.java + plantpulse-plc-protocol.
Betrieb: Das Gateway-Framing ist ein eigenes Binärformat (canId+dlc+data) — es unterscheidet sich vom Textprotokoll socketcand. Es wird empfohlen, die Adressen anhand der EDS-Datei des Geräts zu verifizieren.

Überblick​

Klassenstruktur​

Zusammenfassung des Wire-Formats (Eigenimplementierung — SDO Expedited Upload)​

OPC-Registrierungsoptionen​

Format von Tag plc_address (neuer Vertrag)​

TYPE-Token (inkl. Aliasen)​

Unterstützt / nicht unterstützt​

curl-Registrierungsbeispiel​

Hinweise​