Feldbusmodul CX2500-M510/B510
Die Feldbusmodule sind linksseitige Ansteckmodule für die Embedded-PC-Serie CX2000. Maximal vier Module können in beliebiger Reihenfolge angesteckt werden.
CANopen-Master (CX2500-M510)
Das Feldbusmodul CX2500-M510 ist ein CANopen-Master und ermöglicht einen segmentartigen Aufbau von Steuerungsstrukturen in weitläufigen Anlagen und Maschinen. Weitere Beckhoff Feldbuskomponenten wie Buskoppler, Busklemmen Controller, Antriebstechnik etc. können mit einem Embedded-PC für den Aufbau von Steuerungsstrukturen benutzt werden.
Mit Feldbusmastern werden Prozessdaten und Signale dezentral auch bei weitläufigen Maschinen und Anlagen eingesammelt. Die Anzahl der möglichen Slaves, die an den Master angeschlossen werden können, ist nur durch das jeweilige Bussystem begrenzt. Durch den Einsatz von Master- bzw. Slaveanschaltungen können mehrere Embedded-PC untereinander über die Feldbusebene vernetzt werden.
In TwinCAT werden die Feldbusmodule erkannt, parametriert, konfiguriert und die angeschlossenen I/O-Komponenten angefügt. Auch die Diagnose erfolgt in TwinCAT.
CANopen-Slave (CX2500-B510)
Das Feldbusmodul CX2500-B510 ist ein CANopen-Slave und ermöglicht es einen Embedded-PC als unterlagerte dezentrale Steuerung für den Aufbau komplexer oder modularer Anlagen einzusetzen.
Der CANopen-Slave empfängt externe Prozessdaten vom Master, verarbeitet diese Daten weiter oder schickt Daten aus der eigenen Prozessperipherie aufbereitet an den Master zurück.
Das CANopen-Slave Feldbusmodul wird wie der CANopen-Master in TwinCAT parametriert und konfiguriert.
Funktionsweise
CANopen ist ein weit verbreitetes Feldbussystem, das im Verband CAN in Automation (CiA) entwickelt und inzwischen zur internationalen Normung angenommen wurde.
Weitere Informationen |
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CAN in Automation (CiA) Homepage: |
CANopen besteht aus der Protokolldefinition (Kommunikationsobjekte) und den Geräteprofilen.
Die Protokolldefinition beinhaltet folgende Kommunikationsobjekte:
- Netzwerkmanagement (NMT)
- Prozessdatenobjekte (PDO)
- Servicedatenobjekte (SDO)
- Und Protokolle mit speziellen Funktionen
Die Geräteprofile normieren den Dateninhalt für die jeweilige Geräteklasse. Unter den Begriff Geräteklasse fallen Geräte wie z.B. elektrische Antriebe, I/O-Module, Sensoren und Regler. Die Geräteprofile definieren die Funktionalität und den Aufbau des Objektverzeichnisses.
Die Geräteparameter und Prozessdaten sind in einem Objektverzeichnis strukturiert. Der Zugriff auf beliebige Daten dieses Objektverzeichnisses erfolgt über die Servicedatenobjekte (SDO).
Zur schnellen Kommunikation der Ein- und Ausgangsdaten dienen die Prozessdatenobjekte (PDO). Weiter gibt es einige Spezialobjekte (bzw. Telegrammarten) für Netzwerkmanagement (NMT), Synchronisation, Fehlermeldungen etc.
Kommunikationsarten
CANopen definiert mehrere Kommunikationsarten für Prozessdatenobjekte:
- Ereignisgesteuert:
Telegramme werden versendet, sobald sich der Inhalt geändert hat. Hier wird nicht ständig das Prozessabbild, sondern nur die Änderung desselben übertragen. - Zyklisch synchron:
Über ein SYNC Telegramm werden die Baugruppen veranlasst, die vorher empfangenen Ausgangsdaten zu übernehmen und neue Eingangsdaten zu senden. - Angefordert (gepollt):
Über ein CAN Datenanforderungstelegramm werden die Baugruppen veranlasst ihre Eingangsdaten zu senden.
Die gewünschte Kommunikationsart wird über den Parameter Transmission Type eingestellt (siehe: Registerkarte PDO).
Buszugriffsverfahren
CAN arbeitet nach dem Verfahren Carrier Sense Multiple Access (CSMA), d.h. dass jeder Teilnehmer gleichberechtigt ist und auf den Bus zugreift, sobald dieser frei ist (Multi-Master-Buszugriff). Der Nachrichtenaustausch ist dabei nicht Teilnehmerbezogen sondern Nachrichtenbezogen. Das bedeutet, dass jede Nachricht mit einem priorisierten Identifier eindeutig gekennzeichnet ist.
Damit beim Verschicken der Nachrichten verschiedener Teilnehmer keine Kollisionen auf dem Bus entstehen, wird beim Start der Datenübertragung eine bitweise Busarbitrierung durchgeführt. Die Busarbitrierung vergibt die Busbandbreite an die Nachrichten in der Reihenfolge ihrer Priorität. Am Ende der Arbitrierungsphase belegt jeweils nur ein Busteilnehmer den Bus, Kollisionen werden vermieden und die Bandbreite wird optimal genutzt.
Konfiguration und Parametrierung
Mit dem TwinCAT System Manager können alle CANopen Parameter komfortabel eingestellt werden. Für die Parametrierung der Beckhoff CANopen-Geräte mit Konfigurationstools dritter Hersteller steht Ihnen auf der Beckhoff Website (www.beckhoff.de) ein eds-File (electronic data sheet) zur Verfügung.
Zertifizierung
Die Beckhoff CANopen-Geräte verfügen über eine leistungsfähige Protokollimplementierung und sind vom Verband CAN-in-Automation (www.can-cia.org) zertifiziert.