
图2. CANopen通讯硬件结构图
4 通讯系统的实现
实现不同厂商设备的互连,是通讯系统引用网络化概念,实现产品标准化的一个最大优势,这也使得工程应用变得更加灵活,方案选择余地更大,而不同厂商设备互连的前提是:各厂商所生产的产品必须严格遵循标准,且提供统一的产品描述文件,如CANopen的EDS文件,Profibus的GSD文件等。通过这些产品描述文件,即可实现网络的组态与参数配置,这也是联网工程中实现通讯功能至关重要的一步。
4.1 硬件组态
一般情况下,各厂商会提供针对自家CANopen主站的网络组态工具(未来如果各厂商设备基于FDT/DTM技术,可实现网络工具的互换),如施耐德的Twidosoft,内部集成了Twido系列PLC的硬件组态模块。以下以Twidosoft3.5版本为例,利用施耐德 USB硬件配置电缆,详细介绍如何实现施耐德的CANopen主站和德国赫优讯CANopen从站NT30-COS-RS的网络组态。这也是实现通讯功能、书写控制程序的前提。
在安装完Twidosoft3.5软件和USB驱动程序后,打开Twidosoft在file—preferences中选择USB连接方式,新建工程项目,选择PLC型号(本文使用TWDLMDA20DRT型号),在硬件组态中的扩展总线中右键添加模块,添加TWDNCO1M模块(施耐德 CANopen模块),可同时添加多个模块,右键进入配置界面,对网络从站信息进行加载与参数配置。如图3所示。

图3. CANopen配置界面
通过 Import按钮,添加从站EDS文件,德国赫优讯NT30-COS-RS的EDS名为“Nt30cos.eds”,可通过多种途径获得,如赫优讯网站、netTAP光盘或咨询赫优讯上海办,EDS信息加载后,选中NT30-COS-RS,左下角会显示产品的基本信息。此时即可以双击添加从站,可添加多个从站,根据施耐德 CANopen主站模块信息,最多不超过16个接受PDO和16个发送PDO,如果每个从站设备的PDO数量不同,则连接的从站数量也将随之变化。从站地址可根据从站的实际地址进行对应,通过 上下键进行地址的选择,赫优讯NT30-COS-RS的从站地址通过拨码开关设定(一般从站地址的设定方式有两种:一种通过硬件设定,一种是通过软件设定),设定从站地址为3。另外需要对主站监控从站状态的方式进行设定,可选方式有:保护时间、心跳或不设定,本例中选择保护时间。
在CANopen网络设定中,除了设定从站地址来区分各个从站节点外,还有一个至关重要的参数设定,那就是波特率的设定,CANopen主站与从站进行数据交换之前,需要对波特率的信息进行检查,如果波特率不同,将无法进行通讯连接,波特率必须严格一致。波特率可选项很多,本例选择250kbs波特率,主站波特率在图3的右下方设定,NT30-COS-RS从站通过赫优讯SyCon.net软件进行设定。
在CANopen从站加载完成,从站地址和波特率关键通讯参数设定完成后,需要对CANopen从站数据PDO、SDO进行映射和连接。即图3所示的Mapping和Link内容,另外,为了简便PLC编程,通过形参来代替实参,使程序具有更好的可读性,可在Symbol选项中进行PDO形参的命名。
4.2 软件实现
赫优讯netTAP网关使用非常灵活,通过赫优讯SyCon.net软件可下载不同的firmware,实现不同的协议转换。同时NT30-COS-RS可通过软件配置串口为Modbus RTU主站或从站,设定所连接串口设备的各项参数、IO信息等。以下详细阐述NT30-COS-RS的参数配置过程,NT30-COS-RS配置工具为SyCon.net,可免费在赫优讯网上下载、光盘随带或联系赫优讯上海办。