一、功能概述
1.1 设备简介
本产品是 PN(Profinet)和 COE(CANopen)/CAN(自由口)网关,使用数据映射 方式工作。
本产品在 PN 侧作为 PN IO 从站,接西门子 PLC;在 COE 侧做为 COE 主站, 接 COE 设备,如伺服、变频器、电机等;在 CAN(自由口)模式下 CAN 口为自 由口,用户可以自由收发 CAN 报文。
使用场景:西门子 PLC 控制COE 接口设备。
PN 侧支持 PN RT Real Time Class 1 ,Class A and B;COE
侧支持 COE DS301;CAN(自由口)下支持 CAN2.0B(包含 CAN2.0A)。
1.2 硬件参数
硬件参数 | 参数说明 |
电源 | 9-36V(典型值 12V/120mA) ,支持双电源冗余供电, 带过压、过流保护 |
工作温度 | -30~75℃ |
工作湿度 | 5%~95%无冷凝 |
CAN 口 | 内置 120R 终端电阻,通过内部跳线帽使能,带过压、 |
过流保护,最多支持 128 个 CAN 设备 | |
PN 口 | 两 个 RJ45 以 太 网 接 口 , 支 持 100BASE-TX , MDI/MDIX 自侦测, 集成以太网交换机,方便将 PN 设备组成菊花链 |
1.3 软件参数
软件参数 | 参数说明 |
PN | Conformance Class A and B Real Time Class 1 LLDP SNMP |
COE | 波特率 5K-1000K 支持 CAN2.0A 接收 FIFO:46;发送 FIFO:10 最大支持从站数量:20 最大 PDO 数量:200 最大快速 SDO 数量:100 支持 PN 侧 NMT 管理 COE 从站 支持接收紧急报文到 PN |
CAN(自由口) | 波特率 5K-1000K 支持 CAN2.0B(包含 CAN2.0A) 接收 FIFO:46;发送 FIFO:24 最大支持按 ID 收发数量:200 最大支持通用收发数量:200 按 ID 收发+通用收发<=200 |
最大映射数据量 | 输入 1024;输出 1024 |
工作参数配置 | COE/CAN 端通过软件配置。 PN 端通过 GSD 配置。 |
通信延时 | 小于 2ms |
二、硬件说明
2.1 电源接口
本网关电源接口如下图所示,支持压线端子接法和圆头电源接法,支持双电 源冗余供电,支持 9-36V 输入:
接口符号 | 参数说明 |
圆头 V1 | 接圆头电源 9-36V(和端子 V1 不能同时接) |
端子 V1/V2 | 接直流 9-36V 正 |
G | 接直流 9-36V 负 |
PE | 接大地 |
2.2 指示灯定义
本网关六个指示灯如下图所示:
指示灯 | 指示灯说明 |
PWR | 电源指示灯,常亮说明电源正常 |
SY1 | 系统灯,常亮说明系统正常启动 |
PN | PN 组态指示灯,常亮说明PN 端和 PLC 组态成功 |
CTP/SY2 | 没用到 |
2.3 恢复出厂设置按键
当配置错误导致网关工作异常可以按住之后给网关重上电,网关会清除当前 所有配置。用户应该等到 SY1 闪烁再松开按键,网关自动重启恢复正常。
2.4 PN 口
PN 口如下:
2.5 CAN 接口
CAN 口如下
CAN 口默认使能 120R 终端电阻,如果不使用 120R 终端电阻可以拆开壳子 去掉跳线帽即可。
CAN 接口 | 参数说明 |
H | 接 CAN 线 H |
L | 接 CAN 线 L |
G | 不接 |
三、PN-COE 软件说明
3.1 PN-COE 工作方式
网关在 PN IO 侧做从站,在 COE 侧做主站。即网关的 PN 口接 PN 主站, 例如 1200PLC;网关的 COE 口接 COE 从站,例如伺服驱动器。
PN 口 PLC 与 COE 从站采用数据映射的方式通信,即 PLC 通过数据映射的 方式控制COE 从站,读写 COE 从站设备。
COE 需要使用软件配置 COE 工作参数,PN 只需要根据配置软件计算出来 的数据长度在插槽插入足够的输入输出即可。
3.2 PN-COE 配置软件参数
配置软件页面如下图所示:
3.2.1 配置软件参数概述
软件页面上有 5 个页:配置网关、COE 从站-PN 映射表、PDO-PN 映射表、 SDO-PN 映射表、配置 COE 从站。
其中“配置网关 ”页面用户用来选择网关工作参数,添加COE 从站、在从 站下面添加 PDO 、在从站下面添加 SDO。
“COE 从站-PN 映射表 ”、“PDO-PN 映射表 ”、“SDO-PN 映射表 ”是根 据用户配置的内容计算出来的相对于 PN 端的数据映射偏移地址。
“配置 COE 从站 ”暂时没用到
3.2.2 “ 网关参数 ”
“ 网关参数 ”是网关工作的基本参数
参数名称 | 参数内容 |
CAN 波特率 | 5000-1000000 |
网关 COE 站号 | 没意义,填 0 就行 |
大小端转换 | 默认 PN 端是大端格式,COE 端是小端格式。如果使能之 |
后网关会把 COE 接收到的数据转为大端发给 PN(PLC),把 PN 端收到的转为小端发给 COE 设备。 PS:只有 16bit 和 32bit 数据才有效。 例如:PDO 的映射参数数据长度是 16bits ,32bits;SDO 数据长度字节长度是 2bytes 、4bytes;紧急报文的帧 ID | |||||||||||||
COE 从站状态监控 | 设置网关用来监控 COE 从站的方式,通过从站的心跳还是 节点守护 | ||||||||||||
从站心跳/节点守护 超时时间 | 设置网关多长时间收不到 COE 从站心跳或节点守护应答 就把从站状态设为未知 0 | ||||||||||||
PN NMT 管理从站 | 启用 NMT 管理则COE 从站状态切换全由PN 端控制,网 关不再控制COE 从站状态切换;不启用 NMT 管理则由网 关全程控制COE 从站状态,让从站一直处于操作状态。 启用之后占用 PN 的 3 个字节 O 和一个字节 I。 3 个 O 字节分别表示“指令序号 ”a 、“从站 ID ”b 、“从 站状态切换命令 ”c。 1 个 I 字节表示已“完成指令序号 ”d。
当 PN 要切换某个 COE 从站状态时流程: |
{ b = 从站 id; c = 状态切换命令; a += 1; } | |
同步报文周期 | 同步报文周期 |
PN 接收 COE 从站 紧急报文 | 接收紧急报文网关会把接收到的 COE 从站紧急报文发送 到 PN 端, 占用 PN 的 11 个字节 I 和 1 个字节 O。 11 个字节 I 分别表示“紧急报文序号 ”a 一个字节、“紧 急报文帧 ID ”b 两个字节、“紧急报文内容 ”c 八个字节。 1 个字节 O 表示“紧急报文已读取序号 ”d 当 PN 要读取有无紧急报文时: if(d != a) //有新的紧急报文 { 紧急报文 id = b; 紧急报文内容 = c; d = a; } |
RPDO 发送周期 | 网关发送 RPDO 报文的周期,0 表示数据改变时发 |
PN 断线 RPDO 输 出 | 网关检测到 PN 断线时 RPDO 是输出0 还是保持之前的输 出 |
TPDO 接收超时清 零 | 网关超时没有收到某条 TPDO 数据时清零该 TPDO 已读数 据,0 表示不启用。 |
SDO 应答超时时间 | SDO 应答超时时间 |
快速 upload SDO 周期 | 快速 upload SDO 周期 |
快速 uplaod SDO 错误/应答超时 | 当 COE 从站响应某条 upload SDO 错误或超时时是否清零 该 SDO 已读数据 |
快速 download SDO 周期 | 网关发送快速 download SDO 的周期,0 表示数据改变时发 |
快速 download SDO 重传次数 | 仅当上者为 0 时有效,当快速 download SDO 响应错误或 超时时最大重试次数 |
PN 断线 快速 download SDO 输出 | 网关检测到 PN 断线时快速 download SDO 是输出 0 还是保 持之前的输出 |
3.2.3 添加 COE 从站
如下图空白位置右击可添加从站
在弹出的对话框输入从站 ID ,1-127 ,最多可以添加 20 个从站。
右击添加好的从站 ID 可以删除、修改 ID 、添加 PDO 、添加 SDO。
3.2.4 给 COE 从站添加 PDO
右击从站 ID 即可添加 PDO ,RPDO 和TPDO 是相对于 COE 从站来说的, 即 RPDO 是网关的发送,TPDO 是网关的接收。
RPDO/TPDO 都需要设置 COB-ID 和映射参数。COB-ID 跟 COE 设备相关, 一般在设备的说明书或 ESD 文件。映射参数在这里的作用是用来确定 PDO 数据 长度和大小端转换用的。如果说明书或 EDS 文件有准确的映射参数就填写实际 映射参数,如果说明书或 ESD 没有映射参数(一般不会没有)就根据 PDO 的数 据部分字节长度填写,填写规则如下:
0x00000008 表示一个字节,0x00000010 表示两个字节,0x00000020 表示四 个字节。根据数据长度填写,比如 PDO 数据长度有 6 个字节就在映射参数 1 写 00000020 ,映射参数 2 写 00000010 ,映射参数 3-8 都写 0。
3.2.5 给 COE 从站添加快速 SDO
右击从站 ID 即可添加快速 SDO ,支持 upload SDO 和 download SDO。
3.3 PN-COE 配置软件使用说明
配置用来配置本网关,流程如下:
①打开软件
②在软件上选择网卡
③在页面上设置要配置的参数,如果配置参数很多建议在软件上填好参数后 点击一下保存配置,这样再次开启软件可以通过读取配置来加载刚保存的参数。
④点击搜索网络中的网关,网络中网关列表会列出和电脑连通的网关,之后 点击列表中的网关然后点击配置网关,弹出配置网关成功就说明配置完成了。