CANopen (Maschinen / Motion)
CANopen ist ein auf dem CAN-Bus aufgesetztes höheres Protokoll (CiA 301) und wird häufig in Bereichen eingesetzt, die präzise bzw. deterministische Kommunikation erfordern: Motion-Controller, Servoantriebe, Robotergelenke, Messgeräte, Fahrzeug-Nebensysteme usw.
Dieses Gateway unterstützt lesenden CANopen-Zugriff über die gemeinsame Integrations-Engine.
Die Hardware von PlantPulse Edge besitzt keinen CAN-Controller. Für die Kommunikation mit CANopen-Slaves ist zwingend ein CAN-↔-Ethernet-Gateway erforderlich.
| Empfohlene Hardware | Bemerkung |
|---|---|
| Anybus Communicator CAN | Umsetzung auf EtherNet/IP, Modbus TCP, PROFINET usw. |
| Ixxat CAN@net NT | Raw-/CANopen-Routing über TCP-Socket |
| HMS Networks Ewon Cosy / Flexy + CAN extension | Anbindung entfernter Standorte |
| Kvaser Ethercan | Für Entwicklung / Debugging |
An vielen Standorten ist es einfacher, eine Umsetzung CAN → Modbus TCP / EtherNet/IP vorzunehmen und die Anlage in PlantPulse als Modbus TCP / EtherNet/IP einzutragen. Diese Seite beschreibt den Fall, dass das Gateway CANopen unverändert bereitstellt.
Eingabewerte im Registrierungsformular
| Eingabefeld | Was einzutragen ist | Beispiel |
|---|---|---|
| IP-Adresse | IP des CAN-↔-Ethernet-Gateways | 192.168.30.40 |
| Port | Vom Gateway bereitgestellter TCP-Port | (herstellerabhängig, z. B. 19227) |
| Node ID (node-id) | CANopen-Knotennummer (1–127) | 5 |
| Antwort-Timeout | Wartezeit auf Antwort (ms) | 2000 |
Bei CANopen hängen mehrere Slaves am selben Bus und werden jeweils über die Node ID unterschieden. Legen Sie pro Slave eine eigene Verbindung an.
CANopen-Grundbegriffe (Kurzüberblick)
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Object Dictionary (OD) | Tabelle, die alle Datenobjekte des Geräts baumartig ordnet. Zugriff über Index (16 Bit) + Subindex (8 Bit) |
| SDO (Service Data Object) | Punkt-zu-Punkt-Lesen/-Schreiben. Der von PlantPulse genutzte Modus. Langsam, aber beliebige Objekte möglich |
| PDO (Process Data Object) | Zyklischer / ereignisgesteuerter Push. Wird häufig vom Gateway empfangen und zwischengespeichert |
| NMT (Network Management) | Zustandsautomat des Knotens (Boot-up → Pre-operational → Operational → Stopped) |
| EDS / DCF | Textdatei mit der OD-Definition. Wird vom Hersteller bereitgestellt |
Die OD-Indizes gliedern sich in den Standardbereich (0x1000~0x1FFF), den herstellerspezifischen Bereich (0x2000~) und die Standard-Geräteprofile (0x6000~).
PLC-Adressnotation der Tags
Die OD-Koordinate wird im Format <index>:<subindex> eingegeben. Hexadezimal oder dezimal ist beides möglich.
| Notation | Bedeutung |
|---|---|
0x1000:0 | Device Type |
0x1018:1 | Identity → Vendor ID |
0x1018:2 | Identity → Product Code |
0x6000:01 | (Digitaleingangsprofil DS-401) Digital Input 1 |
0x6041:0 | (Motion-Profil DS-402) Statusword |
0x6064:0 | (DS-402) Position Actual Value |
0x6077:0 | (DS-402) Torque Actual Value |
Die Koordinaten entnehmen Sie der EDS-Datei des Geräts oder der OD-Tabelle im Handbuch. Mit den kostenlosen Tools CANopen Magic / CANeds / CANopenNode lässt sich der Slave auch direkt scannen.
Zuordnung der Datenformate
| Wert im OD | Datenformat | Formatzusatz |
|---|---|---|
| BOOLEAN | Boolean | (leer) |
| INTEGER8 / UNSIGNED8 | Integer | B |
| INTEGER16 / UNSIGNED16 | Integer | (leer) |
| INTEGER32 / UNSIGNED32 | Integer | DW |
| REAL32 | Float | REAL |
| VISIBLE_STRING | String | STR[N] |
Sie können sich direkt an der Spalte DataType der EDS-Datei orientieren.
Häufige Probleme und Abhilfe
| Symptom | Mögliche Ursache | Abhilfe |
|---|---|---|
| „No reply / SDO timeout“ | Knoten im Zustand Pre-operational oder Stopped | Über NMT in den Zustand Operational versetzen (Gateway-/Master-Konfiguration) |
| Nur einzelne Knoten antworten nicht | Node-ID-Konflikt, fehlender Abschlusswiderstand | 120 Ω an beiden Enden der CAN-Leitung abschließen, IDs auf Doppelvergabe prüfen |
| Schwankende Werte | Abweichende Bitrate | Baudrate von Slave und Gateway angleichen (125k / 250k / 500k / 1M) |
| Kommunikation läuft, Bedeutung unklar | Herstellerspezifischer OD-Bereich (0x2000~) in Verwendung | Objektbeschreibungen im Herstellerhandbuch / in der EDS prüfen |
| „Heartbeat lost“ | Master nicht konfiguriert | Gateway als Master konfigurieren oder Sync Producer aktivieren |
Nächste Schritte
- CANopen-Beispiele unter Erweitert — REST API
- Bei großen Standorten gibt es viele Fälle einer Migration auf PROFINET / EtherCAT — bei Neuanlagen lohnt sich diese Prüfung.