PN/CAN 网关, PROFINET/CANopen转换

关键字:  PROFINET CANopen 协议转换

现在主流协议出现也是非常的多，在实时性方面，PROFINET 比起PROFIBUS 有明显的优势，现在PROFINET的西门子在工业制造上使得安装，工程设计和调试的成本最小化，便于工程的扩展，高可用性，那么在运动控制方面这边要求是实时性也是比较好，较多客户选用的是CANopen以及EtherCAT 协议，那么如何将两种协议进行转换呢？德国Helmholz出了新招：PN/CAN网关

那么对于PROFINET，首先了解一下通讯机制：

介质冗余协议（MRP）

符合IEC 62439协议描述，PROFINET冗余机制：当发生一个故障是，TCP/IP和RT帧所使用的通讯路径重新组态时间小于200ms。自动化系统的无差错操作涉及环上分布的一个介质冗余管理器（MRM）和若干介质冗余客户机（MRC）如图所示：

介质冗余管理（MRM）的任务是检查已组态环结构的功能性，这通过发送周期性的测试帧实现，只要MRM再次接受到其所有的测试帧，则该环结构是完整的，作为这种行为的一个结果，MRM防止帧循环传输并将环结构转换为线型结构，

介质冗余客户机是仅作为“经过者”的交换机并且通常不承担活动角色，他必须具有两个交换机端口仪在一个环中连接其他的MRC或MRM。

一致性A类的基本功能：

包括具有实时性的循环I/O数据交换，读或写面向要求的数据（参数，诊断）的非循环数据通信，包括读出设备信息的识别和维护（I&M）功能，依旧用于报告设备和网络错误灵活性报警模式，

报警分为3个层次，需要维护，需要紧急维护，和诊断。

I&M规范名称“识别和维护功能”

一致性B类的网路诊断和管理

一致性B设备扩展了附加的网络诊断拓扑检测功能，为此，ROFINET使用SNMP(简网络管理协议，且设备集成MIB2（管理信息库）和LLDP-EXT  MIB（低层链路发现协议=管理信息库）部分，出来SNMP所有诊断和拓扑信息也可以从PDEV（物理设备对象）中通过非循环PROFINET 服务读出，

等时同步的一致性C类

一致性类C包括对确定性行为具有最严格需求的应用多必须的所有网络范围的同步功能，基于一致性类C的网络使得应用具有小于1微秒的抖动时间，循环数据包在预留宽度上作为同步包被传输，所有其他包，如诊断包或者TCP/IP包共享剩余的以太网带宽。

PN/CAN网关实现将CANOPEN 设备连进PROFINET网络中，以此同时，他是一个成熟的CANopen 主站。

作为主站，他支持网关的管理功能，SYNC报文，节点维护/心跳等功能来检测所有的设备，

在PROFINET网络中，PN/CAN网关是一个支持传输速率达到100Mbps，全双工并且CAN总线高达1Mbps的PROFINET IO设备，

CANopen的IO数据（PDOs）设备用一种自由透明地可配置的方式显示在PROFINET网络中并且可以直接被PLC处理。PN/CAN耦合器集成了GADML文件，可以完全的在硬件配置器上进行配置。

其他软件工具参数化或处理块编程不是必需的。可以实现参数化CANopen设备使用SDO报文，和应急管理信息的功能。

特点：

l PROFNET IO 设备按照IEC 61158-6-10标准

l 集成两个端口的开关

l 全双工100Mbps 传输速率

l 一致性B类

l 介质冗余协议（MRP）

l 可连接高达127个CANopen设备

l 高达1Mbps CAN总线波特率

l 快速通过GSDML文件进行配置，不需要处理模块和参数化软件

l 可作为CANopen 主站，CAN layer2 设备

l 每个CANopen 从站高达16 PDOs

l SDO通信，应急信息，设备管理和心跳报文，以及节点维护

l 广泛的诊断功能

l 3双色状态LED灯

l 提供USB接口一边在线诊断以及固件更新，

l 导轨安装

l 应用示例：

这款网关，强大的功能在于，能够作为CANopen的主站下面可以带标准的CANopen的节点数，这个对于一些用户来说是非常便利的，非常值得推荐。

广州虹科技术：古东娇整理