Twido与变频器ATV6171的Canopen通讯V00

1、ATV61/71 与 TwidoPLC 的 Canopen 通讯施耐德技术服务中心王兆宇摘要： 本文详细说明了变频器 61/71 内置的 Canopen 与 TwidoPLC 的通讯关键词：CanopenATV61/71 变频器 TwidoPLC1 Canopen概述CAN（ControllerAeraNetwork,控制器局部网）是德国 Bosch 公司在 1983 年开发的一种串行数据通讯协议，最初应用于现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换，是一种多主方式的串行通讯总线，介质可以是双绞线、同轴电缆和光纤，速率可达 1Mbps,支持多达 128 个节点；具有高抗电磁干扰性，而且能够检

2、测出产生的任何错误，保证数据通讯的可靠性。通信机制比较简单，适合于所有机械的嵌入式网络，可以降低设备的复杂程度，在工业领域（如汽车、电梯、医疗、船舶、纺织机械等）得到了广泛应用，是欧洲最重要的网络标准。1993CiA 发布用来描述传送机制的 CAL（CommunicationApplicationLayer）规范1995CiA 发布 DS-301 通信描述文件：CANopen2001CiA 发布 DS-304,在标准 CANopen 总线上集成 4 层安全元件（CANsafe）1.1CANopen 的 ISO 模型DeviceProfileDeviceProfileDeviceProfileD

3、eviceCiADSP-401CiADSP-402CiADSP-404Profile007应用层CiADS-301=Communicationprofile|CAL=CANApplicationLayer6描述层EMPTY5会话层EMPTY4传输层EMPTY3网络层EMPTY2链路层=LLC+MACCAN2.0AandB+ISO118981物理层CAN2.0AandB=ISO11898-1and2ISO11898+DS-1021.1.1 Canopen的物理层介质：屏蔽双绞线，2 或 4 线（假如需要供电的话）拓扑方式：总线类型，带 120 欧姆终端电阻最大距离：1000m通讯波特率：从 1M

4、B 到 10KB9 种可能速度（决定于总线长度和电缆类型：25米时 1Mbps,1000 米日 10Kbps）最大设备数：128（1 个主站和 127 个从站）1.1.2Canopen的链路层介质通路方法：CSMA/CA一旦总现空闲，每个设备都可以发送数据，如果发生冲突，显性和隐性位使能非破坏性仲裁法则，信息优先权通过标示符值进行识别，标示符值越小，权限越高通信模式：生产者/消费者标示符以 11 位进行编码，位于信息包起始位置，用于通知接受者每个信息包中的数据类型，每个接受者决定是否接受数据。允许多通信模式：只有状态改变时才传送，轮询，同步信号，远程帧（主/从）。数据区大小：最大 8 字节/帧

5、1.1.3Canopen的应用层4 种标准服务2.%2.网络管理：参数设置，启动，监视（主/从）3.%2.实时小容量过程数据（=8 字节）传输：PDO=ProcessDataObject（生产者-消费者）PDOs 有几种传输方式：状态改变，轮循，接收到同步信息或者主站发出请求4.%2.无时间限制时通过分割方式进行大容量数据（8 字节）传送：SDO=ServiceDataObject（客户端-服务器）5.%2.管理同步（SYNC）,时基参数，致命错误的预定义信息：SFO=SpecialFunctionObjectCANopen 定义：数据如何被发送DS-301 通信描述文件适用于所有产品定义每种

6、信息 COB-ID 标示符的分配要发送那些数据DS-4XX 产品描述文件对每个产品家族进行明确（discreteI/O,analogueI/O,variablespeeddrives,encoders,etc.）这些功能通过设备对象词典OD=ObjectDictionary 进行描述对象字典对象，典 OD 是一序列对象组，可以通过以下方式进行访问：16 位索引号有时候加上 8 位子索引号对象字典描述了产品的所有功能，描述采用 ASCII 格式的 EDS 表格文件(ElectronicDataSheet)这种描述使用严格的语法，并可用于总线配置工具(例如 Sycon 等)IndexObject1

7、的000Notused16#DD01-16甄CHFStaticdata16#0D20-16勘03FComplexdata16#0040-16O6FNotused(manUfacturer-specificcomplexdata)16#006C-16m7FDevice-prafi1e-spscificstaticdata16*0080-16典09FDeviceprofiIe-specificcomplexdt.a16#OOAQ.16#0FFFReserved16#IOOO-16#1FFFConmumeationprofilezone16#2000-16#5FFFAlti.白1令眸匕山emiofi

8、lEEOM16#6000-16FFFStandardizeddeviceprofilezone(DSP402j16#AOOQ-16ffl=FFFReservedTWIDOCANopen 介绍Twido 控制器提供一个 TWDNCOIMnaster 模块.该 TwidoCANopen块可管理最多 16CANopen 从立该模块适用于以下 Twido 本体：一体型本体单元：TWDLC?A24DRF 和 TWDLCA40DRF所有的模块本体单元：TWDLMDA20 和 TWDLMDA40系统结构图CANopen 总线最大传输速度及总线长度如下表最大传输速度总线长度500Kbit/s100m250Kb

9、it/s250m125Kbit/s500m50Kbit/s600m20Kbit/s800mCANopenmastermodulesln巴嗔信爆器ISRmmdsrl-ga10Kbit/s1,000mRJ45 中 CANopen 通讯有关的针脚定义CANopen 的几种电缆订货号长度（米）说明TSXCANCA5050CANopen 电缆 LSZHCE 认证，低烟，无卤素，阻燃。TSXCANCA100100TSXCANCA300300TSXCANCB5050CANopen 电缆 UL/IEC60332-2UL 认证，耐火。TSXCANCB100100TSXCANCB300300TSXCANCD505

10、0CANopen 电缆 LSZHHDCE 认证，低烟，无卤素，阻燃防油，用于重型或移动设备。TSXCANCD1001002变频器的Canopen的接线2.1 安装 Canopen 转接头MudbuUI 连,接HM1针脚号信号1Can_H2Can_L3GND,ModbusflfCanopenJUIJEiTSXCANCD3003003ATV71变频器的Drivecom流程根据 DriveCOM 流程即 DSP402 状态表控制变频器。转换条件CMD=16#xx图例0通电准备未就绪X接通禁止状态名称状态描述ETA=16#xxxx“操作面板显示进入状态图故障消失故障复位电压禁止ETA=16#xx40C

11、MD=16#0080CMD=16#0000或配置参数修改或按操作面板的STOP键或控制端子自由停止ETA=16#xx50“NST”关断CMD=16#0006操作使能关断CMD=16#00072电压禁止CMD=16#00007或快速制动CMD=16#0002fOTOP键接通准备好ETA=16#xx21|“NLP”ETA=16#xx31电压禁止CMD=16#0000或配置参数修接通3CMD=16#0007；所有状态故障反应激活ETA=16#xxxx故障变频器故障ETA=16#xxx8“故障代码“电压禁止CMD=16#000012或配置参数修改（电机停止）或操作面板STOP键或控制端子自由停车CMD

12、=16#XXX操作使能关断CMD=16#XXXF接通变频器准备好CMD=16#0006ETA=16#xx33“RDY,FST操作禁止5CMD=16#0007紧急制动激活紧急制动ETA=16#xx17“FST,DCB变频器运行ETA=16#xx37RUN,ACC,FST”紧急制动11CMD=16#0002示例：ETA=16#0627:正常制动，正转，速度到CMD=16#000F正转达ETA=16#8627:反转，速度到达CMD=16#080FCMD=16#100F反转斜坡减速制动ETA=16#0227:正转，ACC或DECCMD=16#200FDC注入制动ETA=16#8227:CMD=16#4

13、00F：,ACCDECDRIVECOM 标准状态图当变频器上电时，如果没有故障，则变频器处于状态 2（通电被禁止）。此时变频器状态是 NST 如果通了三相交流电，则状态字 ETA 最后两位的值为 16 进制的 50,否则是 16 进制的 40。这时，给变频器发命令字 CMD=16#0006 如果变频器无故障，则变频器进入状态 3（通电准备好）c这时，如果通了三相交流电，则状态字 ETA 最后两位的值为 16 进制的 31,否则是 16 进制的 21。然后我们给变频器发命令字 CMD=16#0007 则变频器完成起动准备，进入状态 4。此时三相电必须加上。状态字 ETA=16#*33。如果要运行

14、，我们给变频器发命令字 CMD=16#000F（正转），则变频器进入状态 5。此时如果要停车，我们给变频器发命令字 CMD=16#0007,则变频器返回状态 4。在大多数情况下，变频器在状态 4 和状态 5 之间切换，只有当出现快速停车、故障、或者重新上电后，才需要再根据上图的流程表确定如何响应。4变频器的参数设置如果用户要通过以太网网络实现对变频器的启动、停止和速度给定的控制，则需要对命令通道的相关参数进行设置。如果仅仅是读取或者修改变频器的一些参数，则可以跳过此段。5TwidoPLCCANopen硬件设置5.1 添力口 TWDNC01M-CANopen 通讯模块Twido 主意用于纺织，塑

15、机，包装，印刷等行业最大驱动最高速度 500Kbps。在 Expansionbus 右键添加模块.一5:日，一|untitled日囿TWDLMDA20DRTA 如 HardwarePort1:RemoteLink,116 台 ATV71 变频器，建议小于 9 台。r+1号|SoftwareEspansionBusAddamodule.r.在弹出菜单中选 TWDNC01 横块，然后点击 Add,添加模块完成。配置 TWDNC01M-CANopen 通讯模块点击模块 TWDNC01M，点击右键后选择 Configure三I胤TWDLMDA20DRT07Portl：RemoteLink,1Espon

16、sionBus在下图导入 eds 文件CANopenConfigurationToolo Mappin?sfLiiiin?Symbol|-Hardwaie刁后Software徵CorFStant$念ConstantsPropertiesConfigure.Delete,jMapping|Linkiitg|Symbol|Catalogue网恤I导入完成后删除设备Canopen 地址加 1匚 AMupEnCanBguratinnToolNelwoi*k|MappingLinkingSymbolCanopen 地址减 1取消|应用|完成后点击应用Netwo进入 Mapping 界面设置 PDOx 中

17、的变量选择要通信的 PDOx 然后点击下图的箭头连接CANopen现场总线编程和诊断5.2.1.1 主模块状态使用%SW8X（X=1-7）的前 7 位来显示 TWIDOCANopen 主模块的状态系统了j工描述%SW8x(x=1-7)0CANopeni 模块配置状态（=1 配置好，否则为 0）1CANopeni 模块工作模式（=1 数据交换使能，否则为 0）2系统停止（=1 数据交换使能，否则为 0）3CAN_CMD 令完成（=1 指令完成，否则为 0）4CAN_CMD 令错误（=1 指令错误，否则为 0）5初始化错误（=1 错误，否则为 0）6信息丢失，电源错误（=1 错误，否则为 0）注意

18、：在执行 CAN_CMDf 令之前，必须检测SW8x:提否为 1,以保证另外一条指令没有执行。也可以通过SW8x:4 来检测指令是否被正确执行5.2.1.2 从设备状态同样，也可以通过系统字SW20-%SW27 诊断从站的状态，他们分别代表从站 1-16,这些系统字是只读的系统字节点地址字内容及描述%sw2x=低8 位高 8位%SW20121:在网络上出现不可预料的模块，在移除前已被定义为“非无差错”2:节点处于工作状态（无差错）3:节点处于工作状态（非无差错）4:节点处于预处理状态（模块处于预处理状态）已在配置表中声明模块可以被置为工作状态无差错5:节点处于预处理状态（模块处于预处理状态）已

19、在配置表中声明模块可以被置为工作状态非无差错6:节点处于预处理状态（模块处于预处理状态）已在配置表中声明模块可以存在，但当前不允许置为工作状态无差错7:节点处于预处理状态（模块处于预处理状态）已在配置表中声明模块可以存在，但当前不允许置为工作状态非无差错8:模块错误（模块被检测出与标示信息不符）无差错9:模块错误（模块被检测出与标示信息不符）一非无差错%SW2134%SW2256%SW2378%SW2491010：从站配置错误(模块已经应答了带错误信息的 SDOr 令表写请求，或不遵循 SDOW、议规则)无差错11:从站配置错误非无差错12:模块丢失/错误控制超时/SDO 超时(已配置的模块无

20、效，在运行中丢失，或者不应答 SDO)无差,日13:模块丢失/错误控制超时/SDO 超时(已配置的模块无效，在运行中丢失，或者不应答 SDO)非无差错14:不可预料的模块(模块被检测出不在配置表里)无差错15:不可预料的模块(模块被检测出不在配置表里)一非无差错%SW251112%SW261314%SW271516TwidoPLC 的软件编程组合模式为组合通道时的变频器参数设置在变频器的1.6 命令(CtL-)菜单里，给定 1 通道(Fr1)选择CANopen(CAn)。组合*II 式(CHCF)为组合通道(SIN)时，此时变频器启停和给定速度都通过 CANopen且需要走DriveCom 流

21、程。在变频器的1.9 通讯(COM-)菜单里，CANopen 地址(Adc0)选才 i1CANopen 比特率(bdc0)设为 125kbps设置完成后要掉电重新上电使通讯设置生效！!oDrivecom 的一个编程实现组合模式为隔离组合通道时的变频器参数设置在变频器的1.9 通讯(COM-)菜单里，CANopen 地址(Adc0)选才 i1CANopen 比特率(bdc0)设为 125kbps设置完成后要掉电重新上电使通讯设置生效！在变频器的1.6 命令(CtL-)菜单里，给定 1 通道(Fr1)选择CANopen(CAn)。组合*II 式(CHCF)为隔离通道(SEP)时，命令 1 通道(C

22、d1)设为端子，给定 1 通道(FN)为 CANopen此时变频器启停通过端子和给定速度通过 CANopen 编程时只需通讯设定变频器速度。如果命令 1 通道(Cd1)设为 CANopen子，给定 1 通道(F为 AI1,此时变频器启停通过 CANopen 和给定速度通过 AI1,编程时写 DriveCom 流程启动变频器即可。组合模式为 IO 模式时的变频器参数设置在变频器的1.9 通讯(COM-)菜单里，CANopen 地址(Adc0)选才 i1却W200M牛城观1二SMW200AND16UFFSMW201=16域%QWCIj0UD7161t305tQV/C1.B.OL=6MW201=QW

23、C1.Q.0i374MW201=16蝴SMW20M6W取转员转WIQ%M1i-IIL1%WCIj0uD?161tF正转反兼5M0MM1M11正转反转WIO5SM1MQWC怵的*UWCUUOKJUTMVI取出状态字只判断低 8 位故障复位禁止合闸准备合闸正转反转停车写控制字写速度给定RUNG5ORIVECOMJfl制修百#/小：ETA:妆再学3*01：CMD:畲令宇*5014握首2tMmm“性CMOWMOW啊利&(|曲界IW此十年IEMMCMHI网凶/ETATH招RU，G6腿讯给射停MVS前次衣胡尿停；温1心03烹切凝空；雨心OSTESiMOF为正钟；CANopen 比特率(bdc0)设

24、为 125kbps设置完成后要掉电重新上电使通讯设置生效！变频器的1,6 命令(CtL-)菜单里，给定 1 通道(Fr1)选择CANopen(CAn)。组合*II 式(CHCF)为IO 模式(IO)时，给定 1 通道(Fr1)为端子，此时变频器启停通过端子和给定速度通过 CANopen 此时只需通讯设定变频器速度。如果命令 1 通道(Cd1)设为 CANopen给定 1 通道(Fr1)为 AI1,此时变频器启停通过 CANopen给定速度通过 AI1CANopen,此时不需走 drivecom 流程，要根据2/3 线控制(tCC)是两线制还是三线制来写控制字。两线制：控制字=1 正转，控制字=2 反转，控制