ЖУРНАЛ СТА №3/1999

сколько квантов разделять бит и в ка- ком месте бита считывать его значе- ние, и т. д.) явилось появление более «конкретного» стандарта протокола CANopen. По существу, CANopen явля- ется одним из приложений приклад- ного уровня CAL, но единственным приложением подобного рода, под- держиваемым ассоциацией CiA. Про- фили устройств (CiA DS 40x) упроща- ют интеграцию модулей разных про- изводителей в единую сеть, а опреде- ление минимального обязательного (mandatory) набора свойств модулей гарантирует работоспособность сис- темы на базовом уровне. Первоначально CANopen предна- значался для сетей управления движу- щимися механизмами в системах промышленной автоматики. Однако впоследствии он нашел применение в медицине, морской электронике, на транспорте и в системах автоматиза- ции зданий. Структура CANopen в соответствии с моделью OSI приведена на рис. 2. Два нижних уровня соответствуют стандарту CAN (ISO 11898, CAN Specification 2.0 A/B). В дополнение к спецификациям физического уровня ISO 11898 (среда передачи данных — экранированная или неэкранирован- ная двухпроводная дифференциаль- ная линия) CANopen содержит собст- венные правила битового квантова- ния, а также определяет три рекомен- дуемых типа соединителей: 1) 9-контактный D-Sub (DIN 41652), 2) 5-контактный круглый Mini (ANSI/B93.55M-1981), 3) 5-контактное открытое клемм- ное соединение. Рекомендуемой разводкой контак- тов для всех типов соединителей пре- дусмотрена возможность подачи пи- тания (положительной полярности) на трансиверы узлов, имеющих галь- ваническую развязку. В сети CANopen определены восемь градаций скоро- стей передачи данных: 1 Мбит/с, 800, 500, 250, 125, 50, 20 и 10 кбит/с. Под- держка скорости 20 кбит/с является обязательной для всех модулей. Прикладной уровень представляет собой некоторое подмножество CAL и базируется на четырех его основ- ных сервисных элементах: CMS, NMT, DBT и LMT, дополненных профилем соединения (CiA DS 301), определяю- щим базовые правила обмена данны- ми и структуру словаря объектов. Бо- лее развитые механизмы сетевого взаимодействия для интеллектуаль- ных устройств (человеко-машинные интерфейсы — HMI, PC-контроллеры, PLC, инструментальные средства и т. п.) описаны в дополнении к комму- никационному профилю (CiA DS 302). В сети CANopen на прикладном уровне модули обмениваются между собой объектами-сообщениями — COB (Communication Object), включа- ющими в себя один или более CAN- фреймов. Всего существует четыре типа таких объектов: ● объекты данных процесса — Process Data Objects (PDO), ● объекты сервисных данных — Service Data Object (SDO), ● объекты специальных функций — Special Function Objects, ● объекты сетевого управления — Network Management Objects. Собственно для целей передачи данных используются два различных механизма — с использованием PDO и на основе SDO. SDO позволяют мо- дулям обмениваться данными любого объема (при последовательностях бо- лее 8 байтов — благодаря использова- нию нескольких CAN-фреймов) в ацикличном низкоприоритетном ре- жиме. Как правило, этот тип обмена используется для конфигурирования устройств или настройки формата PDO. Любое устройство, интегрируе- мое в сеть CANopen, должно обяза- тельно поддерживать SDO-обмен. В противоположность SDO-типу, обмен на основе PDO используется для син- хронной (цикличной или ациклич- ной) или асинхронной (инициируе- мой внешними прерываниями) ско- ростной передачи не более 8 байтов (длина поля данных фрейма CAN), имеет более высокий приоритет, чем SDO, и применяется для пересылок данных в режиме реального времени. Различия между этими двумя типами передачи данных подобны разнице между тяжелым грузовиком и быст- рым, легким спортивным автомоби- лем. Для выполнения специальных за- дач, в том числе диктуемых специфи- кой режима реального времени, слу- жат объекты специальных функций: ● синхронизации — Synchronization Object (SYNC) — служит для запуска синхронных процессов, ● временных маркеров — Time Stamp Object — содержит значение абсо- лютного времени, ● аварийный — Emergency Object (EMCY) — служит для передачи ко- дов ошибок модулей. ОБЗОР ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ 9 3/99 Запросите у нас по факсу (095) 234-0640 дополнительную информацию по WAGO-I/O-SYSTEM • при создании и модернизации распределенных систем АСУ ТП • выбирать наиболее подходящий для Вашего проекта тип Fieldbus • в создании наиболее экономически эффективных и компактных систем АСУ ТП по сравнению с традиционными ПЛК • комбинировать в любом количестве аналоговые и цифровые каналы, входы и выходы #405