以太网端口与CANopen通信相结合 - Hiroshi以太网CANopen通信 - 工业新闻

时间:2019-04-14 10:34:26 来源:天天斗牛免费 作者:匿名



以太网端口与CANopen通信相结合

2015/7/23 10: 12: 21

来源:德国赫希自动化系统有限公司

德国最新的网关产品netHOST提供了与传统解决方案完全不同的解决方案。作为DIN导轨安装设备,Hurricane标准CANopen计算机板的所有功能都可以通过本机TCP/IP控制支持,并遵循CiA 301协议。

netHOST使PC PC卡插槽式紧凑型工业PC或其他嵌入式系统能够通过以太网连接和控制串行总线系统。

“无需集成CANopen连接本身,但它可以在一毫秒内控制1000个CANopen IO。”——如果PLC系统只设计了一个以太网接口,但需要完全访问CANopen设备,则这是A非常有说服力的广告词。 netHOST产品可以充当以太网节点,充当缺少的CANopen接口。由于TCP/IP协议的简单性和100Mbit以太网带宽的高速度,它是替代传统集成串行总线系统的良好解决方案。

在以太网和所谓的现场总线之间携手并进

使用以太网构建现代通信基础设施可能会显着节省成本。系统透明性,统一的布线标准和简单的冗余概念可以避免停机,快速处理周期和高精度,这些都是工业以太网的一些优势。不幸的是,机器设计人员必须在当今市场上竞争的六种不同的工业以太网协议中进行选择。有时,没有必要实现和支持其中之一,以获得更高的性能并支付高额的前期投资。“行业标准以太网是否必要?在大多数情况下,维护串行总线系统并组合一个简单的办公标准以太网就足够了。“德国Hirsch Gateway产品经理Armin Beck先生评论了工业以太网。这种转变似乎已经发生了。实际上,继续使用现有串行总线系统的可能性是合理的。例如,通常仅在运动控制应用中需要严格的实时响应。对于超过95%的其他应用程序,它完全不相关。仅在少数情况下需要低于1毫秒的处理周期。如果通过串行总线系统进行机器控制证明是可靠的,现在您希望通过以太网远程运行,那么netHOST是这些应用程序的可行解决方案,可提供低至1毫秒的延迟并支持简单的TCP。/IP。测试表明,100Mbit以太网带宽足以通过以太网电缆同时安全地处理多达五个此类设备。

投资保护串行总线系统设备

在回顾销售历史时,Hirsch观察到以太网的明显趋势:特别是在过去两年中,需求急剧上升,但串行总线系统技术仍然牢牢占据了70%以上的市场份额。这种现象将在未来几年继续下去。这也意味着机器制造商仍需要长时间支持这两种系统,这些公司面临着特殊的挑战。 “在讨论新产品的概念时,保护投资对我们很重要,”贝克先生补充道。 “因此,我们的目标不是简单地用工业以太网取代串行总线系统,而是采用简单的方法。这两种技术的结合致力于更大的市场,允许用户继续使用经过验证的现场设备。“因此,出现了基于TCP/IP的网关的想法。

CiA组织还考虑了以太网的发展趋势,并开发了CiA 309标准来处理“使用TCP/IP连接CANopen”这一主题。直接结果是,市场上已经引入了一些以太网到CANopen网关服务器。这些产品将TCP/IP编码的CANopen命令转发到底层CANopen系统,实现对以太网的远程控制。但是,netHOST的原理是不同的,而不仅仅是一个简单的服务器。它由功能齐全,功能齐全的CANopen主站组成,可以处理所有已配置节点的发送和接收PDO。所有这些PDO都存储在压缩I/O进程的数据镜像区域中,并且授权单独的以太网服务访问该区域。由于该接口简单,netHOST用户无需关心任何CANopen服务,协议处理和配置,因此很容易集成到用于操作循环IO镜像区域的传统PLC系统中。此外,netHOST不需要通过CiA 309的服务配置CANopen对象字典。更简单地说,可以使用图形配置工具快速完成网络配置。除CANopen的PDO传输外,netHOST还支持各种特定服务,如SDO通信和NMT主控操作。以太网应用程序也可以按节点的顺序在诊断高速缓存中请求节点保护消息。如有必要,还可以使用COB-ID过滤随时发送和接收基础CAN消息。

快速反应市场

因此,TCP/IP使用netHOST处理安全传输。透明传输的数据包根据其功能进行编码和分类,并且只有几个字节被添加到报头中。此代码由Hirsch定义。使用CiA 309-2或CiA 309-3标准协议通过Modbus/TCP或ASCII编码服务是不够的。 netHOST希望为其支持的所有串行总线系统实施全球独立的方法,例如PROFIBUS,DeviceNet和CANopen。 netHOST还支持CiA 309协议未涵盖的看门狗功能,可在以太网应用程序崩溃时将基础CANopen系统置于安全状态。

编码逻辑由Hirsch提供,作为C源代码的一部分,并与套接字接口相关联,因此与任何TCP/IP堆栈兼容。对于应用程序,它被概括为一个简单的过程API接口,它独立于串行总线系统。一些简单的功能,如打开,关闭,重启,发送,接收或IO交换,保证了快速学习曲线,并且集成时间最短。基于RPC原理,这些功能在设备内被解码和远程处理。同时,为了方便嵌入式程序员,提供的DLL文件可以使netHOST直接在Windows系统下使用。在Linux系统下,提供C工具包以显示示例实现。

netHOST的API访问功能与Hirsch的平台策略一致。像Hirsch的PC板一样,它遵循“一旦安装 - 一切正常”的基本原则。例如,如果使用来自Windows PC板的DLL替换netHOST DLL,则可以在不修改应用程序的情况下相互替换这两个产品。两个DLL都具有相同的API。如果以前通过PC在本地进行控制,现在可以通过以太网直接在过程控制层进行远程控制。 “使用相同的API使netHOST成为控制柜的专用PC板。对于没有PC卡插槽的系统,它甚至可以取代PC卡,如PCMCIA接口。”贝克先生通过以太网评论了这一点。访问,“如果系统已经支持Hiroshi的PC板,它将自动支持netHOST的操作。”和谐能够赢得两种类型的长期客户,将netHOST产品集成到他们的解决方案中。多年来,这些公司已经订购了大量的PC串行总线系统板来控制其外围组件。然而,15年后,这些公司宣布他们正在开发新一代控制解决方案,提供更紧凑的尺寸和更大的灵活性,但只有标准的以太网接口通信。但是,他们也不想放弃支持已经建立的串行总线系统技术,因此他们正在寻找一种迁移到新一代产品的方法。使用传统的TCP/IP堆栈和标准以太网控制器,同时利用现有的编程经验,这些公司可以在最短的时间内实现系统集成。如今,他们能够为现有的串行总线系统客户以及新的以太网客户提供服务。

未来计划

netHOST产品的下一个开发已经在进行中。今年,Hiroshi将正式发布这些新的netHOST产品线。目前支持的CANopen,PROFIBUS和DeviceNet产品系列将补充支持PROFINET,EtherCAT和Etherent/IP的型号。通过这种方式,Hirsch将能够响应实时以太网空间中对TCP/IP应用不断增长的需求。所有型号都配置了基于FDT/DTM技术的配置工具,并且独立于总线系统。在某些情况下,目标系统的工程工具已经存在,通过标准化XML文件的开放配置可以作为替代方案,大大提高透明度。 XML机制将配置数据转换为正确的格式,并将其转换为二进制文件以加载到netHOST中。通过这种方式,设备可以完全集成到任何目标系统中。

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