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| Inhalt | ||||||
| Vorwort | 5 | |||||
| 1 | Modelle für Kommunikation und Geräte | 11 | ||||
| 1.1 | Kommunikationsschichten und Referenzmodell | 11 | ||||
| 1.2 | Gerätemodell und Kompatibilitätsklassen | 13 | ||||
| 1.3 | Beschreibung und Definition von Objekten | 15 | ||||
| 2 | Physikalische Schicht | 17 | ||||
| 2.1 | Bit-timing und Stuffbits | 17 | ||||
| 2.2 | High-speed-Treiberchips | 19 | ||||
| 2.3 | Netztopologie | 21 | ||||
| 2.4 | Steckverbinder | 25 | ||||
| 3 | CAN-Protokoll | 27 | ||||
| 3.1 | Telegramm-Formate | 28 | ||||
| 3.2 | Erkennung, Eingrenzung und Behandlung von Fehlern | 35 | ||||
| 3.2.1 | Mechanismen zur Fehlerkennung | 35 | ||||
| 3.2.2 | Unentdeckbare Fehler | 41 | ||||
| 4 | Anwendungsschicht | 43 | ||||
| 4.1 | Grundlagen und Prinzipien | 44 | ||||
| 4.2 | Kommunikationsobjekte | 49 | ||||
| 4.2.1 | Prozessdatenobjekte | 50 | ||||
| 4.2.2 | Servicedatenobjekte | 67 | ||||
| 4.2.3 | Synchronisation | 78 | ||||
| 4.2.4 | Signalisierung von Gerätefehlern | 82 | ||||
| 4.3 | Objektverzeichnis | 85 | ||||
| 4.3.1 | Aufteilung des Objektverzeichnisses | 87 | ||||
| 4.3.2 | Beschreibung der Kommunikationsobjekte | 89 | ||||
| 4.3.3 | Implementierung des Objektverzeichnisses | 100 | ||||
| 4.4 | Netzwerk-Management | 103 | ||||
| 4.4.1 | NMT-Dienste und Protokolle | 104 | ||||
| 4.4.2 | Geräteüberwachung | 107 | ||||
| 4.5 | Zuordnung der CAN-Identifier | 109 | ||||
| 4.5.1 | Predefined-Master/Slave-Connection-Set | 109 | ||||
| 4.5.2 | Minimale Gerätefunktionalität | 112 | ||||
| 4.6 | Zuteilung der Node-ID | 113 | ||||
| 4.6.1 | Layer-Setting-Services (LSS) | 113 | ||||
| 5 | Zusätzliche Funktionen der Anwendungsschicht | 118 | ||||
| 5.1 | Programmierbare CANopen-Geräte | 118 | ||||
| 5.1.1 | Begriffsdefinitionen | 119 | ||||
| 5.1.2 | Standardisierter Netzwerk-Boot-up | 120 | ||||
| 5.1.3 | Funktionen des CANopen-Managers | 120 | ||||
| 5.1.4 | Prozessdaten eines programmierbaren CANopen-Geräts | 125 | ||||
| 5.1.5 | Netzwerkvariable | 126 | ||||
| 5.1.6 | Herunterladen von Programmen | 132 | ||||
| 5.2 | Mehrfach-Netzwerke | 132 | ||||
| 5.3 | Protokoll zur sichereren Übertragung von Daten | 135 | ||||
| 5.3.1 | Safety-related Datenobjekte (SRDO) | 136 | ||||
| 5.3.2 | CANopen-Safety-Implementierungen | 139 | ||||
| 6 | Geräteprofile | 143 | ||||
| 6.1 | Grundlagen | 143 | ||||
| 6.2 | Geräteprofil für EinAusgabe-Module | 144 | ||||
| 6.2.1 | Digitale Eingänge | 145 | ||||
| 6.2.2 | Digitale Ausgänge | 146 | ||||
| 6.2.3 | Analoge Eingänge | 147 | ||||
| 6.2.4 | Analoge Ausgänge | 149 | ||||
| 6.2.5 | Joystick | 150 | ||||
| 6.3 | Geräteprofil für elektrische Antriebe | 151 | ||||
| 6.3.1 | Antriebs-Zustandsmaschine | 152 | ||||
| 6.3.2 | Antriebs-Betriebsarten | 154 | ||||
| 6.3.3 | Faktorgruppe | 161 | ||||
| 6.3.4 | Vordefmierte PDOs | 161 | ||||
| 6.4 | Profil für Sensoren und messwertverarbeitende Module | 162 | ||||
| 6.4.1 | Funktionsblock ,Analoge Eingänge' | 162 | ||||
| 6.4.2 | Funktionsblock ,Regler' | 164 | ||||
| 6.4.3 | Funktionsblock ,Alarm' | 164 | ||||
| 6.4.4 | Funktionsblock ,Digitale EinAusgänge' | 165 | ||||
| 6.4.5 | Vom Datentyp zum Objektverzeichnis | 165 | ||||
| 6.4.6 | Besonderheiten des Profils | 166 | ||||
| 6.5 | Profil für Encoder und Nockenschaltwerke | 167 | ||||
| 6.5.1 | Encoder-Parameter und Diagnose-Objekte | 169 | ||||
| 6.5.2 | Betriebsarten | 170 | ||||
| 6.5.3 | Nockenschaltwerke im Encoder | 171 | ||||
| 6.6 | Geräteprofil für Hydraulik-Ventile | 171 | ||||
| 6.6.1 | Allgemeine Festlegungen | 174 | ||||
| 6.6.2 | Anwendungsobjekte | 175 | ||||
| 6.6.3 | PDO-Mapping | 176 | ||||
| 6.7 | Geräteprofil für Neigungssensoren | 176 | ||||
| 6.8 | Geräteprofile für Webmaschinen | 177 | ||||
| 6.9 | Geräteprofile für Batterien und Ladegeräte | 179 | ||||
| 6.10 | Geräteprofil für medizinische Geräte | 181 | ||||
| 6.11 | Weitere Geräteprofile | 187 | ||||
| 7 | Schnittstellen-Profile | 188 | ||||
| 7.1 | Schnittsstellen zu IEC 61131-3 kompatiblen Steuerungen | 188 | ||||
| 7.1.1 | Datentypen | 188 | ||||
| 7.1.2 | Netzwerkvariable | 189 | ||||
| 7.1.3 | Funktionsbausteine | 190 | ||||
| 7.1.4 | Datenaustausch | 192 | ||||
| 7.2 | Schnittsstellen zu Netzwerken in Nutzfahrzeugen | 193 | ||||
| 7.3 | Schnittsstellen zu Ethernet-basierenden Netzwerken | 194 | ||||
| 7.4 | CANopen-Gateway zu AS-Interface | 197 | ||||
| 7.5 | Weitere Schnittstellen-Profile | 201 | ||||
| 8 | Anwendungsprofile | 202 | ||||
| 8.1 | Grundlagen | 202 | ||||
| 8.2 | Anwendungsprofil für Passagier-Informationssysteme | 203 | ||||
| 8.3 | Anwendungsprofil für Sensoren in Baumaschinen | 206 | ||||
| 8.4 | Anwendungsprofil für Abfallsammelfahrzeuge | 210 | ||||
| 8.5 | Anwendungsprofil für Aufzugssteuerungen | 213 | ||||
| 8.6 | Anwendungsprofil für Extruder-Nachfolgegeräte | 215 | ||||
| 8.7 | Anwendungsprofil für Kontrastmittel-Injektoren | 218 | ||||
| 8.8 | Anwendungsprofile für Schienenfahrzeuge | 222 | ||||
| 8.8.1 | Fahrzeug-Integrationsnetzwerk | 223 | ||||
| 8.8.2 | Anwendungsprofile für gewerkeinterne Kommunikation | 225 | ||||
| 8.9 | Anwendungsprofil für Kranzusatzgeräte | 229 | ||||
| 9 | CANopen-Werkzeuge | 234 | ||||
| 9.1 | Gerätedatenblatt und Gerätekonfigurationsdatei | 235 | ||||
| 9.2 | Konfigurieren von CANopen-Geräten und -Systemen | 237 | ||||
| 9.3 | Ablauf einer Systemkonfiguration | 241 | ||||
| 9.4 | Aufbau und Arbeitsweise von Konfigurationswerkzeugen | 242 | ||||
| 9.5 | Designwerkzeuge für CANopen-Geräte | 246 | ||||
| 9.6 | Simulationswerkzeuge | 246 | ||||
| 9.7 | Testsysteme für Konfomität und Leitungsfähigkeit | 247 | ||||
| 9.7.1 | Prüfung der CANopen-Konformität | 247 | ||||
| 9.7.2 | Messen der Performance | 250 | ||||
| Literaturverzeichnis | 251 | |||||
| Autoren | 255 | |||||
| Stichwortverzeichnis | 257 | |||||
Stichwortverzeichnis
AAbschlusswiderstand 21 ff., 39
analoge EinAusgänge 13, 57, 61, 64, 123, 143, 148 ff, 163 f.
Anschlussbelegung 25, 218, 223
Anwendungsprofil 5, 203 ff.
Arbitrierung 17, 34 f., 40, 79
Array 15, 85 f., 91, 110, 138, 147, 192asynchrones Senden 57 f., 60, 68, 99
BBasis-Format 21, 28, 31 f.
Bit-Timing 17 ff.
Blocktransfer 68, 72 ff.
Boot-up-Nachricht 49, 85, 104 ff., 121
Busanalysator 235
Buslast 22, 59 ff., 73 ff, 125, 144, 149, 177
CCAN-Identifier 31, 45, 48 ff, 67
CAN-ID-Verteilung 43, 61, 68, 109 ff.
CAN-Nachricht (siehe Datenframe)
CANopen-Gerät 45
CANopen-Manager 48, 53, 67, 112, 118 ff.
CANopen-Profil (siehe Geräteprofil)
Client/Server-Beziehung 47 f.
Concise-Format 122
CRC (Cyclic Redundyncy Check) 29, 33, 36, 41, 72 f., 75 f., 138
DDatenframes 28 f., 52, 55
Datentypen 14 f., 86 ff., 122, 127 ff.
DCF 94, 121 f., 192, 235 ff.
Default-CAN-ID 52 f., 84
Default-Mapping 63 f., 144, 176
Default-SDO 67 f., 98, 110 f., 114, 123 ff.
Dienstprimitiven 46
digitale EinAusgänge 63 f., 122, 144 ff, 151, 164dominanter Pegel 19, 27 ff.
EEDS 129 ff., 192, 235 f.
Emcy (siehe Emergency-Nachricht)Emergency-Nachricht 83 f., 91, 96, 109, 133, 143
Encoder 157, 167 ff.
Ereignis-(Event-)Zeitgeber 58 f., 99
Error-Frame (siehe Fehlerframe)Error-Register 91, 133
Ethernet 194 ff.
Expedited-SDO-Transfer 69 f., 74
Extended-Format 11, 31 f.
FFehlerbehandlung 27, 35, 44, 153, 156, 190
Fehlererholzeit 37, 40
Fehlerframe 30 ff., 114
Fehlerglobalisierung 35, 37
Fehlerzähler 35, 38 ff.
fliegender (flying) NMT-Master 103
Frequenzumrichter 154, 159
Funktionsbausteine 190 ff.
GGateway 87, 193 ff., 201
Geräte-Identifier (s. Node-ID)Geräteprofil 57, 63, 88 f., 143 ff.
Geräteprofilnummer 90
Geräteüberwachung 107
Guarding-Nachricht 93
Guard-Time 108 f.
HHeartbeat 93, 99, 105
Herunterladen von Programmen 131
hochauflösender Zeitstempel 97
hydraulische Stetigventile 171 ff.
IInhibit-Zeit 58, 97
KKommandoschnittstelle 132
Kommandoworte (s. Steuerworte)Kommunikationsparameter 51 f., 56, 58, 89 ff.
komplexe Datentypen 87
Konfigurationsmanager (CMT) 121
Konfigurationswerkzeug 242 f.
LLänge des synchronen Fensters 80
lokale Fehler 37
MMapping-Parameter 63, 98 ff., 212
Master/Slave-Beziehung 47maximale Leitungslänge 22
Multiplexor-PDO 65 f., 215
NNetzwerkmanagement 103 ff.
Netzwerkvariable 126 ff.
NMT-Master 47 f., 93, 103, 110, 118
NMT-Slave 47 f., 104 ff.
Node-ID 54 f., 65, 67, 113 ff.
Node/life-Guarding 108
OObjektverzeichnis 85 ff., 94, 100 ff.
Overload-Frame (siehe Überlastframe)
PParameterfeld (Array) 150
PDO-Linking 53
PDO-Mapping 176
PDO-Parameter 98 ff.
Positionierbetriebsart 155
Process-Image-Offset 127
Producer/Consumer-Beziehung 47programmierbare Steuerung 53, 111
RRecord 15, 52, 63, 66, 86 f.
Remote-Frame 30, 55, 93
Restfehlerwahrscheinlichkeit 41rezessiver Pegel 20
Router 132 ff.
SSchnittstellen-Profil 188 ff.
SDO-Blocktransfer 72 f.
SDO-Client 67 ff., 97 f., 123 f.
SDO-Manager 120 ff.
SDO-Parameter 97 f.
SDO-Server 67 ff., 97 f., 123 f.segmentierter SDO-Transfer 70 f.
Sensoren 162 f., 176, 206
Seriennummer 91, 113, 207, 221, 232
SI-Einheit 144, 148, 175, 184, 225
Statusworte 63, 152, 173, 181 f., 218
Steuerworte 63, 152, 173, 181 f., 218
Stichleitungen 23
synchrone Kommunikation 60
synchrone PDO-Übertragung 56
Sync-Nachricht 56, 79
Systemkonfiguration 241 ff.
Systemvariable 134 f.
TTIME-Nachricht 96
Triggerbedingungen 149
UÜberlastframe 31
UIC-Merkblatt 222
Vvariables Mapping 99 f.
Vendor-ID 91, 215
ZZeitstempel 110, 211
Zugriffsart 146
Zykluszeit 57, 60, 79 f.
