ICAN-1808用户手册UMV1[1].03.doc

ICAN-1808数据采集仪表16通道隔离数字量输入/输出模块目 录1. ICAN-1808功能简介11.1 主要技术指标21.1.1 隔离数字量输入21.1.2 隔离数字量输出21.1.3 系统参数21.2 原理框图31.3 端子信息41.3.1 端子排列41.3.2 端子描述41.4 电气参数51.5 CAN波特率和MAC ID设定51.6 信号指示灯61.7 CAN总线的连接71.8 机械规格91.8.1 机械尺寸91.8.2 安装方式92. ICAN-1808的数字量输入输出功能112.1 数字量输入112.2 数字量输出122.2.1 输出原理122.2.2 输出接线方式122.3 数字量输入/输出方式选择133. ICAN-1808模块的参数配置143.1 通讯参数说明143.2 参数配置143.2.1 使用专用配置软件143.2.2 使用一般软件144. ICAN-1808的Canopen协议及其应用174.1 NMT对象174.2 SYNC对象184.3 Time Stamp对象184.4 EMCY对象184.5 Node Guard对象184.6 Heartbeat对象204.7 PDO对象204.8 SDO对象235. 免责声明26附录A: 对象字典27附录B: Can open预定义连接集（最小Can open 设备）29附录C: 协议规范(Specifications)30产品用户手册 Quanzhou GuanHangDa ElectronicIntelligentTechnologyCo.,Ltd 291. ICAN-1808功能简介ICAN-1808是隔离数字量输入输出模块，支持16路数字量隔离通道，每个通道可以独立配置为输入或者输出；数字量输入支持开关触点信号和电平信号。适用于采集工业现场的各种数字量信号，以及控制继电器等开关设备。ICAN-1808模块的外观如图 1.1所示。图 1.1 ICAN-1808外观示意图1.1 主要技术指标1.1.1 隔离数字量输入 输入路数：16路 输入类型：开关触点信号或电平信号 输入范围：高电平（数字1）： +3.5 V+50V低电平（数字0）： +1V 开关触点有效输入阻抗：1k DI计数信号：频率200us 隔离耐压：2500 VDC1.1.2 隔离数字量输出 输出路数：16路 输出类型：集电极输出 最大负载电压：50V 最大负载电流：50mA 隔离耐压：2500 VDC1.1.3 系统参数 CPU：32位RISC ARM 操作系统：实时操作系统 供电电压：+10+30VDC，电源反接保护 工作温度范围：-20+85 工业级塑料外壳，标准DIN导轨安装 通讯接口：隔离2500 VDC，ESD、过压、过流保护1.2 原理框图ICAN-1808模块的原理框图如图 1.2所示。模块主要由电源、数字量输入电路、数字量输出电路、CAN隔离通讯接口以及MCU等组成。模块的微控制器采用32位ARM芯片，具有非常快速的数据处理能力，并采用了看门狗电路，可以在出现意外时将系统重新启动，使得系统更加稳定可靠，可以应用在高性能和高速度的应用环境中。ICAN-1808针对工业应用设计，采用带隔离的CAN通信接口，可以避免工业现场信号对微控制器通讯接口的影响，并具有ESD、过压、过流保护。图 1.2 ICAN-1808原理框图1.3 端子信息1.3.1 端子排列ICAN-1808共有26个端子，壳体上端子排列如图 1.3所示。图 1.3 ICAN-1808端子排列1.3.2 端子描述IPAM-1808的端子定义说明如下： GND，+VIN为模块的电源输入端，GND接电源负端，+VIN接电源正端； CFG为模块的默认通信参数硬件使能端子，当此端子接地，模块将以默认的通信参数进行初始化，并且通信参数可配置； EARTH为模块的接大地端子，将此端子与大地连接可以提高ESD保护性能； CANGND，CANH，CANL为隔离的CAN接口端子，CANGND为接口的隔离地，CANH接CAN收发器的H端，CANL接CAN收发器的L端。 DIO0DIO15为模块的16路数字量输入/输出通道端子，可软件配置选择为输入或输出； DGND为所有DIO输入/输出端的公共参考点。 BANDRATE,ADDRX10,ADDRX1为模块设置波特率和地址的拨码开关1.4 电气参数除非特别说明，表 1.1 电气参数所列参数是指Tamb=25时的值。表 1.1 电气参数参数Parameter最小值Min.典型值Typ.最大值Max.单位Unit数字量输入Digital Input 输入信号低电平 Logic level 0+1V 输入信号高电平 Logic level 1+3.550V计数器频率 Counter Frequency2000Hz数字量输出Digital Output 负载电压 Load Voltage50V 负载电流 Load Current50mA 负载功耗 Power Dissipation2500mWCAN接口隔离电压Isolation Voltage2500Vdc供电电压Power Supply1030V功耗Power Consumption1.2W1.5 CAN波特率和MAC ID设定在使用ICAN系列功能模块时，首先需要设置模块的CAN的波特率以及模块的MAC ID地址。模块的CAN波特率和MAC ID是通过拨码开关设定的。 图1.4 ICAN-1808拨码开关如图1.4所示，CAN波特率有一个拨盘控制，模块MAC ID有两个拨盘控制。其中波特率开关设置如表1.2所示。 表1.2波特率开关设定01000Kbps1800Kbps2500Kbps3250Kbps4125Kbps550Kbps620Kbps710Kbps注意：当拨码开关超过7时，模块的CAN波特率自动默认为1000Kbps。模块的MAC ID设置是由ADDRX10和ADDRX1这两个拨码盘决定的，当模块ADDRX10拨码盘指向1，ADDRX1拨码盘指向5的话，模块的MAC ID为1X10+5=15。注意模块的MAC ID不能为0也不能超过127，当模块设置地址超过127或为0时，模块MAC ID 默认为1。1.6 信号指示灯ICAN系列模块具有3个指示灯，PWR为电源指示灯（绿色）和工作状态指示灯RUN,ERR。PWR灯亮，表示ICAN模块供电正常。RUN 为绿色指示灯，ERR为红色指示灯，可以从外壳面板上看到，用于指示模块的工作状态。按照CANopen协议规范文档DS303-3的定义， 在ICAN模块中使用两个LED指示灯来指示当前模块所处的状态，如X表 1.3X所示。其状态指示灯所指的各种状态所指示的含义如下表1.4，表 1.5，表 1.6所示。表 1.3 正常功能状态RUN ERR指示灯状态 指示灯名称颜色运行指示灯（RUN）绿色错误指示灯（ERR）红色 表 1.4 LED灯状态说明 指示灯状态 现象描述亮（LED on）常亮暗（LED off） 常暗闪烁（LED flickering）亮和暗的时间等长，频率大概是10Hz：亮大约50ms，暗大约50ms闪烁（LED blinking）亮和暗的时间等长， 频率大概是2.5Hz，亮大约200ms， 暗大约200ms闪一下（LED single flash） 一个很短的闪光（大约200ms）接着是长时间的暗（大约1000ms）闪两下（LED double flash）两个很短的闪光 （大约200ms） 中间用一个大约200ms的暗来分隔。这个序列用一个长时间的暗（大约1000ms）来结束闪三下（LED triple flash）三个很短的闪光（大约200ms）中间用大约200ms的暗来分隔。这个序列用一个长时间的暗（大约1000ms）来结束 表 1.5 错误状态指示灯（ERR）描述编号 ERROR LED 状态描述种类 1暗没有错误器件处于工作状态强制2闪一下到达警戒值CAN控制器的至少一个错误计数器到达或超出了警戒值（错误帧太多）强制3闪烁（Flickering）自动波特率LSS正在进行自动波特率检测或进行LSS服务（和RUN LED交替闪烁（flickering）可选 4闪两下 错误控制事件发生保护事件（NMT从机或NMT主机）或心跳事件（心跳使用者）强制 5闪三下Sync 错误SYNC报文超出配置的通讯循环间隔仍未收到（见对象字典条项0x1006） 有条件， 如果支持对象0x1006则强制 6亮总线关闭CAN控制器总线关闭强制 表 1.5 运行状态指示灯（RNU）描述编号 EUN LED 状态描述种类 1Flickering （闪烁）自动波特率LSS 正在进行LSS 服务 可选2闪一下停止器件处于停止状态 强制3闪烁（Flickering）预操作器件处于预操作状态 强制4亮 工作器件处于工作状态 强制 5暗故障请检查模块复位引脚以及电源是否连接正确 1.7 CAN总线的连接图 1.5 CAN网络拓扑结构CAN网络为总线式拓扑结构，建议网路布线时尽可能减小支线长度。在CAN网络的主干线的末端需要接终端电阻。 CAN网络的干线长度由数据传输速率和所使用的电缆类型决定。电缆系统中任两点间的电缆距离不允许超过波特率允许的最大电缆距离。两点间的电缆距离为两点间的干线和支线电缆的长度和。支线长度是指从干线端子到支线上节点的各个收发器之间的最大距离。此距离包括可能永久连接在设备上的支线电缆。网络上允许支线的总长度由取决于数据传送速率。在决定干线长度、支线的长度和数量需要参考CAN网络通讯波特率与通讯距离之间的关系，如表 1.7所示。 表1.7 CAN网络通讯波特率与通讯距离之间的关系CAN波特率通讯最大距离1000Kbps40m800Kbps100m500Kbps130m250Kbps270m125Kbps530m50Kbps1300m20Kbps3300m10Kbps6700m 注意： CAN通讯线可以使用双绞线、屏蔽双绞线。若通讯距离超过1KM，应保证线的截面积大于1.0mm2，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。CAN-OPEN网络要求在干线的两个末端安装终端电阻，电阻的要求为： 120 欧姆； 1% 金属膜； 1/4 瓦。注意：终端电阻只应安装在干线两端，不可安装在支线末端。1.8 机械规格1.8.1 机械尺寸ICAN系列数据采集模块采用工业级塑料外壳，其外形尺寸如图 1.4所示。图 1.4 机械尺寸示意图1.8.2 安装方式ICAN系列数据模块外壳配有导轨底板，如图 1.5所示，可以直接安装在标准的DIN导轨（35mm宽D型导轨）上，用户也可以采用其它的简便的安装方式。图 1.5 导轨底板示意图安装时，先将ICAN模块与导轨底板锁紧后，将导轨底板钩住导轨的上边沿，然后将底板上的红色卡座往下拉，将模块底板贴紧导轨后，松开红色卡座，即把模块装在导轨上，图 1.6为安装过程示意图。图 1.6 安装示意图2. ICAN-1808的数字量输入输出功能在工业控制过程中，经常需要对现场的数字量输入信号进行采集，并通过分析输出数字量控制现场的执行器或开关设备。ICAN-1808模块具有16路数字量隔离通道，可配置为输入或输出通道，可以广泛的应用到各种工业领域。模块输出数据具有安全保护功能，可以在模块和主机失去通讯的时候，用户设定一组输出状态，不至于影响其受控设备的安全性。2.1 数字量输入ICAN-1808的16路数字量输入通道，可以用来开关触点信号和电平信号，输入信号逻辑状态定义如表 2.1所示。表 2.1 输入信号定义输入信号类型信号定义电压型数字量输入信号高电平信号状态1，电压范围：+3.5 V+50V低电平信号状态0，电压范围：+1V开关触点型数字量输入信号开路触点信号状态1闭合触点信号状态0ICAN-1808的数字量输入端口原理示意图如图 2.1所示。图中左侧为外部接线，当外部输入为电平信号时，输入信号的电压小于1V时，光耦导通，A点输出低电平，逻辑状态为0；当输入信号的电压大于3.5V小于50V时，光耦截止，A点输出高电平，逻辑状态为1。当模块接开关触点信号时，当开关闭合，光耦导通，逻辑状态为0；同理，当开关断开时，光耦截止，逻辑状态为1。图 2.1 数字量输入原理示意图数字量输入信号的接线方式如图 2.2所示。图 2.2 数字量输入接线方式2.2 数字量输出2.2.1 输出原理ICAN-1808模块的数字量输出通道，采用集电极开漏输出方式，需要在输出端口连接负载以及上拉电源，最大负载电压+50V， 最大负载电流50mA。输出信号的内部等效电路如图 2.3所示。图 2.3 DO输出内部等效电路当DO控制位写入高电平信号时，晶体管T1导通，DOUT引脚输出为低电平信号；反之DO控制位写入低电平信号，T1截止，DOUT被外部上拉电阻拉为高电平。2.2.2 输出接线方式ICAN-1808模块的数字量输出端口在使用时必须连接上拉电阻。模块的DOn端子脚与用户提供的上拉电阻连接，COM端子脚与用户的提供的信号地相连接，如图 2.4所示。图 2.4 DO接线方式示意图ICAN-1808模块的输出信号驱动继电器接线方式，如图 2.5所示。图 2.5 DO驱动继电器接线示意图2.3 数字量输入/输出方式选择ICAN-1808的16个数字量输入、输出是公用接线端子的，输入、输出在端子上的连接如图 2.6所示。 图 2.6 DI/DO兼容设计端子连接示意图在使用之前需要先配置当前通道的工作方式，可以通过软件配置为输入或者输出。当选择为DI输入时，模块默认将内部DO输出为高电平，即三极管截止，保证通道的状态与外接信号一致。当通道选择为DO输出时，用户可以控制通道的输出值，并且可以通过DI通道读取当前端口的输出值。此时用户不能在该通道上外接输入信号，否则将可能导致模块损坏或外接设备损坏。出厂默认配置通道为DI输入模式。3. ICAN-1808模块的参数配置 Canopen协议是CAN-in-Automation(CA)定义的标准之一，并且在发布后不久就获得了广泛的承认。尤其是在欧洲，Can open协议被认为是在基于CAN的工业系统中占领导地位的标准。大多数重要的设备类型，例如数字和模拟的输入输出模块、驱动设备、操作设备、控制器、可编程控制器或编码器，都在称为“设备描述”的协议中进行描述；“设备描述”定义了不同类型的标准设备及其相应的功能。依靠Canopen协议的支持，可以对不同厂商的设备通过总线进行配置。3.1 通讯参数说明对象字典清单如附录A所示，除设备厂商定义参数以外，都是Canopen协议中的标准参数，详情请参考协议文本。设备厂商定义参数从0x2000开始，如表3.1所示。表 3.1 设备厂商定义参数表索引子索引参数名说明0x20000Number of Entries参数个数1DIOcontrol通道使能0X20010Number of Entries参数个数1DIOdirection通道方向0x20020Number of Entries参数个数1DOsafeout 通道安全输出值3.2 参数配置对象字典中的参数，若其属性为可写，均可以有用户配置。3.2.1 使用专用配置软件市场上有卖的Canopen主站卡和配套的 Canopen网络配置软件，该系统一般功能都比较强大，既能配置节点参数，也能监控整个网络，使用比较方便，但价格都比较贵。3.2.2 使用一般软件如果用户没有专用的Canopen网络配置系统，那么也可以通过简单的方法配置模块参数，具体方法如下。 （1），购买一款简单的 CAN 通信接口卡，只要支持CAN2.0就行，安装到电脑上，运行接口卡厂商提供的测试软件，如下图所示； （2），设置好通信速率和其他通信参数； （3），配置参数：举例说明如下. a，读对象字典：如图3.1所示。 0x601：SDO的标识为0x600+Anode（模块标识ID）； 40001805：读索引为0x1800，子索引为05 的项，即事件时间Event Time； 40001803：读索引为0x1800，子索引为03 的项，即约束时间Inhibit Time。 图 3.1 读对象字典b，写对象字典：如图3.2所示。 0x601：SDO的标识为0x600+Anode； 将约束时间改为0，SDO命令为：220018030000； 将事件时间改为1000毫秒，即0x3E8，SDO命令为：2200180503E8； 图 3.2 写对象字典4. ICAN-1808的Canopen协议及其应用CAN仅定义了第1层和第 2 层（见ISO11898 标准），即只定义物理层和数据链路层，没有定义应用层，所以要实现互连还需要一个应用层协议，如图4.1所示。CAL（CAN Application Layer）协议是目前基于CAN 的高层通讯协议中的一种，由CA（CAN in Automation）协会负责管理、发展和推广。CAL提供了所有的网络管理服务和报文传送协议， 但并没有定义CMS对象的内容， Canopen 是在CAL 基础上开发的，使用了CAL 通讯和服务协议子集，提供了分布式控制系统的一种实现方案。经过对Canopen协议规范的多次修改，使得Canopen协议的稳定性、 实时性和抗干扰性都得到了进一步的提高， 并且CA在各个行业不断推出设备子协议， 使Canopen协议在各个行业得到更快的发展。图 4.1 CAN、Canopen标准在OSI网络模型中的位置框图4.1 NMT对象NMT适用于Master/Slave结构的CAN网络。对于一个 Master/Slave结构的Canopen网络，Master节点管理和控制着整个网络，包括每一个Slave节点，它不但可以控制每个Slave节点的运行状态，还可以监视每个Slave节点，对网络运行的质量和性能起着非常重要的作用。一个网络中只能有一个Master节点，但可以有多个Slave节点。 NMT支持的命令如表4.1所示： 表 4.1 NMT命令表 NMT命令值 注释Start Remote Node 1启动节点(进入 Operation)Stop Remote Node 2停止节点Entry Are_Operation 128进入Are_Operation Reset Node 129复位节点Reset Communication 130复位通信参数一个节点可以选择以下四种状态之一，如表4.2所示。表 4.2 节点状态表状态状态值Industrialization(Boot) 0Noncooperation 127Operation 5Scoped 4节点启动后默认为预运行状态Noncooperation，然后由Master节点控制使其进入运行状态，但用户也可以使其启动后直接进入运行状态，不需要Master节点来控制（详情见模块启动）。4.2 SYNC对象SYNC（Synchronization）对象主要用于同步网络上的节点，即网络上的某个节点以定常时间间隔周期性地发送SYNC消息，主要用于同步Dos。 SYNC（Synchronization）对象基于生产者（Producer）/消费者（Consume）通信模型。Can open网络中的SYNC消息生产者周期性的发送SYNC消息，其它所有节点收到SYNC消息后，应立即发送PDO，PDO有效时间由Synchronous windows 决定。SYNC消息不包含数据。 Communicate Cycle Time，SYNC的时间间隔，单位为微秒（0x1006）。 Synchronous windows，同步窗口宽度，单位为微秒，即收到SYNC消息到发送PDO之间的时间间隔。一般情况下，收到SYNC消息后，首先要刷新数据，然后发送，这个过程的时间不能大于同步窗口时间宽度。对于RPDO而言，这个时间是指两次RPDO输出之间的最短时间（0x1007）。 4.3 Time Stamp对象网络同步也可以采用Time Stamp对象，该对象基于生产者（Producer）/消费者（Consume）通信模型。TIME生产为网络上的TIME消费者提供时间参考。 一个节点既可以是Time Stamp生产者， 也可以是Time Stamp消费者 （0x1012） 。 该模块不支持。 4.4 EMCY对象EMCY（Emergency）对象，即警报对象，主要用于报告网络的错误状态。 4.5 Node Guard对象对于Master/Slave结构的CAN网络，Master节点使用Node Guarding协议来获得Slave节点的状态，而对于非Master/Slave结构的CAN网络，则使用Heartbeat协议（或对象）来获得节点的状态，从而确定节点工作是否正常。一个设备要么使用Node Guarding协议，要么使用Heartbeat协议，两个协议不能同时使用在同一设备上。 Node Guarding协议主要用于Master节点护卫（Guard）Slave节点，该协议规定NMT Master节点必须采用Pull的方式和Slave节点通信，即Master节点首先发送远程数据请求帧RTR到Slave节点，Slave节点收到请求后将自己当前的NMT状态以数据帧的格式发送到Master节点（采用 Life Guarding 协议，用于Slave节点护卫Master节点），完成次通信。 NMT Master节点以Guard Time为周期发送Node Guarding消息（RTR），NMT Slave节点在收到Master节点发来的消息后应立即发送Life Guarding， 如果NMT Slave节点在Life Time时间内没有接收到Master节点的Node Guarding消息，则会生产Life Guarding Event，即发生Guard错误。同样，如果Master节点在Life Time时间内没有确认发送RTR消息到Slave节点(即Master在Life Time 时间内没有收到Slave节点发送来的数据)，或得到的状态不是希望的状态（例如Slave节点的状态已发生变化），则会产生Node Guarding Event，即发生Guard错误。Node Guarding消息格式如表4.3所示： 表 4.3 Node Guarding消息格式COB-ID 数据域长度DLC 数据Data 帧格式0x700+NodeId 0 无RTRNodeId ：Slave节点的Node-ID。 Life Guarding 消息格式如表4.4所示： 表 4.4 Life Guarding消息格式COB-ID 数据域长度DLC 数据Data 帧格式 0x700+NodeId 1Status（状态）数据帧NodeId：Slave节点的Node-ID。 Status：Slave节点的NMT状态，其意义如表4.5所示：表 4.5 Slave节点的NMT状态状态值（Status）NMT状态 4STOPPED 5OPERATIONAL 127PRE-OPERATIONALStatus中的最高位（bit7）为 toggle位，该位应该交替变化，起始值为0。Toggle位用来确定接收的数据是否合法。 Node Guarding有两个参数需要用户设置： Guard Time：以毫秒为单位（0x100C）； Life time Factor：乘积因子，Life Time=Guard Time*Life time Factor,（0x100D）； 如果两个参数中有一个为0，则撤销或关闭该对象 4.6 Heartbeat对象Heartbeat对象基于生产者 （Producer） /消费者 （Consume） 通信模型。 主要用于没有NMT Master 节点的Can open网络管理。Heartbeat生产者周期性地发送Heartbeat消息，其周期由对象字典中的Producer Heartbeat Time参数决定（0x1017），消息格式如表4.6所示： 表 4.6 Heartbeat消息格式COB-ID数据域长度DLC 数据Data 0x700+NodeId 1Status（状态）状态Status如下表，无 toggle位如表5.7所示。 表 4.7 Status状态值状态值（Status） NMT状态 0BOOTUP 4STOPPED 5OPERATIONAL 127PRE-OPERATIONALHeartbeat Consumer（消费者）为了有效的监视Heartbeat生产者，Heartbeat Consumer需要知道每个Heartbeat Producer（生产者）的节点标识和消费时间（Consumer Heartbeat Time），该参数保存在对象字典的0x1016（数据类型Array）。这样 Heartbeat消费者就可以监视每个Heartbeat生产者的状态。 Producer Heartbeat Time：单位为毫秒（0x1017）； Consumer Heartbeat Time：单位为毫秒（0x1016）；当节点从INITIALISING状态转为PRE-OPERATIONAL状态时， 如果Heartbeat Producer Time大于零， 即Heartbeat协议启动，这时Boot消息被作为第一个Heartbeat 消息。 4.7 PDO对象该系统使用默认的预定义连接集，即4个 TPDO，4个RPDO。下面分别说明。 PDO用于传输实时性要求较高的过程数据，如模拟量或开关量信号等。对于多主网络（任何一个节点都可以随时发送数据到网络），PDO必须具有较高的优先级。PDO既可以将对象字典中的多个数据项打包（最多8 个字节）发送，也可以将多于8个字节的数据分段发送。 PDO基于生产者消费者通信模型，即一个PDO生产者，一个或多个PDO 消费者，PDO消费者直接消费（接收数据），而不需要答复。PDO生产者发送的PDO（将PDO数据发送到网络），称为发送PDO（TPDO），同样PDO消费者接收的PDO（从网络上接收PDO数据）称为接收PDO（RPDO）。PDO的触发方式（即发送条件）可以是一个事件或定时发送等，具体触发方式由PDO的通信参数（PDO Communication Parameters）决定。 （1），PDO Communication Parameters； PDO的通信参数决定了PDO 的通信特性，即PDO的触发方式、PDO的优先级以及对PDO传输数据的一些时间限制等，PDO的通信参数如表4.8所示： 表 4.8 PDO的通信参数索引子索引通信参数说明1800h 0Number of Entries参数个数 1COB-IDPDO标识 2Transmission Type 传输类型 3Inhibit TimeTPDO最小时间 4Reserved保留 5Event TimeTPDO之间的最大时间间隔(a) COB-ID：PDO通信对象标识，它决定其通信的优先级，其具体值如表4.9所示。 表 4.9 COB-ID定义位号bitValue功能31（MSB） 0PDO存在或有效 1PDO不存在或无效 30 0允许RTR 1不允许RTR 29 011位ID（CAN2.0A） 129位ID（CAN2.0B） 28-11 0如果bit29=0 x如果bit29=1, COB-ID 的bit 28-11 10-0（LSB） xCOB-ID 的bit 10-0 (b)Transmission Type； TPDO：分为周期和非周期发送两种，周期性发送是指在接收到同步消息后发送数据，而不考虑PDO数据是否变化，非周期发送是指某一事件发生时发送数据，事件包括接收到SYNC消息、数据发生变化、Event Time到或接收到RTR等。Transmission Type的取值范围为0-0xFF，每种取值的意义请参见Can open协议规范。 RPDO：RPDO消息通常都接收，但是否输出取决于事件的发生，事件包括接收到同步消息SYNC或接收数据发生了变化（与前次比较）等。 (c)Inhibit Time； 对于TPDO，若两次发送PDO的时间间隔比较短，则会增加CAN总线的负载，发生总线阻塞等问题，所以两次PDO之间的时间间隔可以由用户来设置，这就是Inhibit Time，即两次TPDO之间的时间不能小于Inhibit Time。 例如，若TPDO发送的数据是某一A/D转换的结果，而Transmission Type为数据变化事件，由于A/D转换结果的最低位通常是不断变化的，如果没有约束时间限制（Inhibit Time），发送PDO的时间间隔是非常短，总线就会发生阻塞现象。 (d)Event Time； TPDO：只要 Event Time时间到，立即发送PDO（即定时发送），而不考虑数据是否变化。Event Time时间的计算是从发送完一个PDO后开始的。若Event Time=0，则取消该触发方式。 RPDO：如果Transmission Type选择254 或255，若在Event Time时间内没有收到PDO，则为PDO错误。 Trans.Type ( 传输类型) 是否同步 Data requisition数据采集及发送（TPDO）0非周期性同步 每接收到一个SYNC采样一次数据，若数据发生变化，则发送PDO。 1-240 周期性同步接收到N个SYNC采样一次数据(N=1-240)，然后发送PDO。241-251保留252 同步接收到一个SYNC时采集数据，当接收到远程请求帧后发送PDO。（RTR）253 异步 采集数据一值进行，当接收到远程请求帧后发送PDO。（RTR） 254异步 用户定义的触发事件发生后采集数据，并立即发送PDO。255 异步 设备文件定义的触发事件发生后采集数据，并立即发送PDO。 Trans.Type( 传输类型)RPDO0 接收PDO，当接收到一个SYNC后，并且数据发生变化则刷新输出数据。1-240 接收PDO，当接收到N个SYNC（N=1-240)后，并且数据发生变化则刷新输出数据。 241-251 保留。 252 保留。 253 保留。 254 接收PDO，当用户定义的触发事件发生后刷新输出。255 接收PDO，当设备文件定义的触发事件发生后刷新输出。 （2）PDO Mapping Parameters（PDO 映射参数）。 PDO映射参数定义了PDO的数据源位置，即PDO对象将要发送的过程数据的地址，例如I/O端口的地址或A/D 缓冲区的地址等。其设置参数包括在对象字典中的索引、映射的个数和每个映射的长度等。 一个PDO一次最多只能发送8个字节的数据，即64bit数据，所以映射的个数和长度应符合这个要求，若每个映射的长度为8bit（0x08），则映射个数可以为8，若每个映射的长度为16bit（0x10），则映射个数最大是4。 （3）PDO Linking（PDO 连接）：由于一个PDO 生产者可以有多个PDO消费者，那么怎样安排分配生产者和消费者之间的连接呢，这就是PDO连接要解决的问题。对于Master/Slave网络结构， PDO交换数据都是通过Master节点完成的， 预定义连接集中的4个TPDO和个RPDO都是针对这种网络结构的。 一般情况下，对于Master/Slave网络结构，PDO数据都是由Slave节点传输到Master节点，或由 Master节点传输到某个Slave节点，但有时两个Slave节点之间需要传输PDO数据，这时PDO数据的传输应该通过Master节点来完成，如图4.2所示，Slave1节点通过TPDO1发送数据到Master节点的RPDO1_M，然后Master节点通过TPDO2_M 再将数据发送到Slave2的RPDO1，完成一次PDO数据传输。图 4.2 Master节点与Slave节点PDO数据传输两个Slave节点之间也可以直接交换数据，而不需要通过Master节点，这时PDO生产者（TPDO）的节点标识COB-ID必须与PDO消费者（RPDO）的节点标识相同，而且是唯一的。传输过程如图4.3所示。 图 4.3 Slave节点与Slave节点PDO数据传输4.8 SDO对象SDO（Service Data Objects）采用客户/服务器模型，主要用于读写Can open网络中每个节点的对象字典。对象字典为阵列结构，其中有很多项（Entry），项的寻址方法采用Index和Sub index。Index的数据类型为UINT16，Sub index的数据类型为UINT8，即SDO最多可以寻址65536个项，每个项目最多有256个子项。 对象字典中项目的数据类型比较多，有整数型、串型、数组型、结构、Domain等，所以数据长短差别较大，对于SDO，有的一帧就能完成，有的需要很多帧才能完成，所以在CA-DS305协议规范中，Can open定义了三种SDO子协议，如表4.10所示： 表 4.10 SDO子协议协议（Protocol） 数据长度 说明加速传输（Expedited Transfer）1-4字节一帧(8字节) 分段传输（Segmented Transfer）任意字节数多帧 块传输（Block Transfer） 任意字节数多帧 读（Upload）写（Download）是相对Server端的。SDO的读写请求一般由SDO 客户端（Client）发起，SDO Server端响应该请求，完成一次SDO读写过程。为了避免冲突， SDO的传输一般需要两个不同的COB-ID， 分别用于不同方向的SDO传输， 对于SDO Server节点， 默认的两个SDO分别为SDOT（0x580+Anode）和SDOR(0x600+Anode)，SDOT用于发送SDO（Server-Client），SDOR用于接收SDO（Client-Server）。对于SDO Client节点，方向则相反，SDOT用于接收SDO（Server-Client），SDOR 用于发送SDO（Client-Server）。 一个SDO一般有三个参数，分别叙述如下。（1），COB-ID（Client-Server）的定义如表4.11所示。表 4.11 COB-ID定义位号bit Value 功 能31（MSB） 0SDO存在或有效 1SDO不存在或无效30 0保留，默认为029 011位ID（CAN2.0A） 129位ID（CAN2.0B）28-11 0如果bit29=0 x如果bit29=1, COB-ID 的bit 28-1110-0（LSB） xCOB-ID 的bit 10-0 COB-ID的范围为0x6010x6FF，对象字典中对应项为0x12800x12FF，所有项为可读写（RW）。（2），COB-ID（Server-Client）的定义如表4.11所示。 COB-ID的范围为0x5810x7FF，对象字典中对应项为0x12000x127F，0x1200项的属性是只读（RO），其它项（0x1201-0x127F）的属性为可读写（RW）。 （3），Node-ID（0x1-0x7F）： 对于SDO Server，Node-ID 为SDO Client 的Node-ID，该参数可选；对于SDO Client，Node-ID 为SDO Server 的Node-ID，该参数是必须的。该参数的主要作用是用来确定COB-ID中的节点标识Node-ID。 对于Master/Slave结构的Can open网络，一般只有一个SDO Client节点，多个SDO Server节点，为了使用方便简单，SDO Client一般布置在 NMT Master 节点上，SDO Server一般布置在NMT Slave 节点上。 附录A: 对象字典索引子索引对象类型对象名数据类型属性默认值10000Var Device typeUnsigned32const0x0006019110010Var Error registerUnsigned8 ro010020Var Status registerUnsigned32ro010030Array Are-define Error fieldUnsigned32ro10050Var COB-ID SYNCUnsigned32rw010060Var Cycle period Unsigned32rw100000us10070Var SYNC windows lengthUnsigned32aw500000us10080Var Device name StringconstICAN-180810090Var Hardware versionStringconstV1.01100A0Var Software versionStringconstV1.01100C0Var Guard timeUnsigned16rw2000ms 100D0Var Life factorUnsigned8rw1010100Var Parameter St