德國赫優訊CANopen網關和施耐德PLC間的通訊方案
1引言
工業自動化的快速發展，網絡化概念與自動化的完美結合，使得遠程控制、工程聯網變得更加簡便，現場總線作為網絡總線在工程中更有其優勢所在，實時性得以提高、可靠性增強、現場布線更加簡單，越來越多的工程項目使用現場總線實現遠程監控與聯網。當今現場總線技術極大發展，現場總線協議種類也是非常之多，而CANopen作為現場總線家族的一員，以其自身的優勢，得到了眾多自動化廠商的支持。德國赫優訊作為工業通訊領域的專家，產品覆蓋所有主流現場總線和實時以太網，針對CANopen總線協議，赫優訊產品也是非常豐富，其中在工程上應用比較廣泛的產品NT30-COS-RS，可實現串口設備與CANopen設備的直接互連，本文在具體分析NT30-COS-RS的技術特點后，詳細闡述如何實現與施耐德Twido系列PLC的通訊。
2德國赫優訊NT30-COS-RS特點
3 通訊系統的構成
系統硬件結構圖如圖2所示，施耐德公司CANopen主站模塊TWDNCO1M作為CANopen總線主站節點， Node ID設為1，赫優訊NT30-COS-RS網關作為CANopen總線中一個從站節點，Node ID設為3，施耐德 Twido系列PLC型號為TWDLMDA20DRT， Modbus RTU串口設備品牌不限。
4 通訊系統的實現
實現不同廠商設備的互連，是通訊系統引用網絡化概念，實現產品標準化的一個最大優勢，這也使得工程應用變得更加靈活，方案選擇余地更大，而不同廠商設備互連的前提是：各廠商所生產的產品必須嚴格遵循標準，且提供統一的產品描述文件，如CANopen的EDS文件，Profibus的GSD文件等。通過這些產品描述文件，即可實現網絡的組態與參數配置，這也是聯網工程中實現通訊功能至關重要的一步。
4.1 硬件組態
一般情況下，各廠商會提供針對自家CANopen主站的網絡組態工具（未來如果各廠商設備基于FDT/DTM技術，可實現網絡工具的互換），如施耐德的Twidosoft，內部集成了Twido系列PLC的硬件組態模塊。以下以Twidosoft3.5版本為例，利用施耐德 USB硬件配置電纜，詳細介紹如何實現施耐德的CANopen主站和德國赫優訊CANopen從站NT30-COS-RS的網絡組態。這也是實現通訊功能、書寫控制程序的前提。
在安裝完Twidosoft3.5軟件和USB驅動程序后，打開Twidosoft在file—preferences中選擇USB連接方式，新建工程項目，選擇PLC型號（本文使用TWDLMDA20DRT型號），在硬件組態中的擴展總線中右鍵添加模塊，添加TWDNCO1M模塊（施耐德 CANopen模塊），可同時添加多個模塊，右鍵進入配置界面，對網絡從站信息進行加載與參數配置。如圖3所示。
通過 Import按鈕，添加從站EDS文件，德國赫優訊NT30-COS-RS的EDS名為“Nt30cos.eds”，可通過多種途徑獲得，如赫優訊網站、netTAP光盤或咨詢赫優訊上海辦，EDS信息加載后，選中NT30-COS-RS，左下角會顯示產品的基本信息。此時即可以雙擊添加從站，可添加多個從站，根據施耐德 CANopen主站模塊信息，最多不超過16個接受PDO和16個發送PDO，如果每個從站設備的PDO數量不同，則連接的從站數量也將隨之變化。從站地址可根據從站的實際地址進行對應，通過上下鍵進行地址的選擇，赫優訊NT30-COS-RS的從站地址通過撥碼開關設定（一般從站地址的設定方式有兩種：一種通過硬件設定，一種是通過軟件設定），設定從站地址為3。另外需要對主站監控從站狀態的方式進行設定，可選方式有：保護時間、心跳或不設定，本例中選擇保護時間。
在CANopen網絡設定中，除了設定從站地址來區分各個從站節點外，還有一個至關重要的參數設定，那就是波特率的設定，CANopen主站與從站進行數據交換之前，需要對波特率的信息進行檢查，如果波特率不同，將無法進行通訊連接，波特率必須嚴格一致。波特率可選項很多，本例選擇250kbs波特率，主站波特率在圖3的右下方設定，NT30-COS-RS從站通過赫優訊SyCon.net軟件進行設定。
在CANopen從站加載完成，從站地址和波特率關鍵通訊參數設定完成后，需要對CANopen從站數據PDO、SDO進行映射和連接。即圖3所示的Mapping和bbbb內容，另外，為了簡便PLC編程，通過形參來代替實參，使程序具有更好的可讀性，可在Symbol選項中進行PDO形參的命名。
4.2 軟件實現
赫優訊netTAP網關使用非常靈活，通過赫優訊SyCon.net軟件可下載不同的firmware，實現不同的協議轉換。同時NT30-COS-RS可通過軟件配置串口為Modbus RTU主站或從站，設定所連接串口設備的各項參數、IO信息等。以下詳細闡述NT30-COS-RS的參數配置過程，NT30-COS-RS配置工具為SyCon.net，可免費在赫優訊網上下載、光盤隨帶或聯系赫優訊上海辦。
如圖4所示，新建項目后，選擇你所使用的netTAP型號，本例中型號為NT30-COS-RSI4。左鍵拖放到左側綠色線上，雙擊后即可對參數進行配置。
如圖5所示，首先需要在Device選項下，加載firmware固件，在Device Assignment中選擇不同的驅動方式連接至NT30-COS-RS。建立連接后方可下載需要的firmware，而后對參數進行配置，MODBUS目錄下是串口信息的基本配置，最重要的選項是Modbus主從選項，BUS_COS目錄下是CANopen波特率的設定，必須與上述施耐德 CANopen主站波特率的設置一致，同樣選擇250kbs。如果選擇Modbus作為主站，則COMMAND目錄下參數就非常重要，在這里可設定所連接的Modbus從站的IO數據信息，所連接的從站地址信息等，最多可支持256 Words IO數據的設置，具體見參考[5]。本案中NT30-COS-RS在串口端作為Modbus從站，故無需修改太多參數，直接右鍵連接設備下載即可。
4.3 軟件測試
以下通過簡單的測試，檢測CANopen主站是否與NT30-COS-RS從站建立連接。在施耐德 CANopen模塊參考手冊[1]中可知，Twido系列PLC中有特定的系統位%SW20-%SW27可檢測CANopen擴展模塊所連接CANopen從站的通訊連接狀態。通過此狀態位的值即可查看是否與NT30-COS-RS CANopen從站通訊成功。本例中所連接的從站NT30-COS-RS的地址為3，故通過讀取%SW21的數據即可。
在Twidosoft中通過梯形圖編程語言編寫PLC程序如圖6所示，讀取%SW20和%SW21系統位檢測從站通訊狀態。通過梯形圖編程語言編寫好程序后，連接PLC，下載程序，進入運行狀態，通過運行動畫按鈕，可獲取%SW20和%SW21系統位的值分別為0和2，對比施耐德軟件操作手冊[1]中的系統位解析，可知從站1、2無連接模塊，從站3連接從站狀態無錯誤，運行狀態良好。也說明了施耐德 CANopen主站模塊與赫優訊netTAP系列NT30-COS-RS CANopen從站模塊通訊成功。
5總結
本文使用赫優訊netTAP網關系列中的NT30-COS-RS CANopen從站與串口協議轉換模塊，和施耐德 Twido 系列PLC加CANopen主站模塊，利用Twidosoft軟件對網絡通訊進行參數配置，利用赫優訊SyCon.net軟件對NT30-COS-RS網關進行參數配置，并借助于梯形圖編程語言編寫Twido PLC的測試程序，測試通訊狀態，測試結果說明通訊狀態良好。實現了赫優訊NT30-COS-RS CANopen從站模塊與施耐德 CANopen主站模塊的通訊。希望對工程聯網項目有所幫助，同時赫優訊netTAP網關系列也是非常豐富，希望能給工程應用人員帶來方便，解決工程中遠程監控和聯網的難題。
參考文獻
[1] Twidosoft軟件參考手冊V3.2_CN. Schneider （施耐德電氣公司）, 2005.
[2] Twido硬件參考手冊V3.2_CN. Schneider （施耐德電氣公司）, 2005.
[3] USB口編程電纜使用手冊_CN. Schneider （施耐德電氣公司）, 2005.
[4] ComProDTM_en. Hilscher Company.（德國赫優訊自動化系統有限公司）, 2004.
[5] NtCosMbr_en. Hilscher Company.（德國赫優訊自動化系統有限公司）, 2004.
本文標簽：德國赫優訊CANopen網關和施耐德PLC間的通訊方案
* 由于無法獲得聯系方式等原因，本網使用的文字及圖片的作品報酬未能及時支付，在此深表歉意，請《德國赫優訊CANopen網關和施耐德PLC間的通訊方案》相關權利人與機電之家網取得聯系。
關于“德國赫優訊CANopen網關和施耐德PLC間的通訊方案”的更多資訊
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
