CANOPEN通俗易懂非正规解析

CANOPEN通俗易懂非正规解析

什么是canopen

一句话全说了，就是通过can传输信息的一个软件层的开源协议，其中，canopen又有很多子标准，满足不同行业不同产品的需求，举一个例子：下图中，DS401是通用IO模块、DS402是运动控制设备、DS404是闭环测控仪器、DS405是可编程逻辑控制器、DS406是编码器等，这些就是canopen的小的细分的标准

基础介绍

这里不多介绍can协议，大家都知道，can协议传输时帧ID+个数据位的，因为can是没有节点ID这个概念的，但是canopen把帧ID分成了两部，即：帧ID = 功能码 + 节点ID，这里的功能码类使用MODBUS的功能码的概念，在canopen里面就把帧ID叫做COB-ID。然后每一帧数据都包含COB-ID和帧数据，COB-ID包含了节点ID和功能码，帧数据包含了要传输的内容，不同的COB-ID的帧数据里面的数据含义不一样。

canopen的报文类型

这个就是控制节点状态的，控制节点启动，停止，复位的。
例如，要启动某个节点，那么：COB-ID=0x000+节点ID，帧数据就只需一个：如0x01启动、0x82复位。

配置与参数管理报文（SDO）

读写对象字典参数，例如修改从站的目标速度，或者心跳报文周期等，能修改任何RW权限的数据。
COB-ID分两个：
一个是发起请求的COB-ID：0x600+节点ID
一个是响应请求的COB-ID：0x580+节点ID
帧数据：（这里看不懂正常，后面有机会再介绍）
命令字（1字节）+索引（2字节）+子索引（1字节）+数据（4字节）

系统同步与时间报文

主要是同步报文同步报文有什么作用呢，顾名思义就是让从站和主站进行数据同步的，举个例子：主站需要知道从站电机当前的转速，并且是一直需要知道，那就可以通过这个同步报文进行同步数据了。
那么如何进行同步，两个步骤：
主站，他很轻松，他只需要发送：COB-ID=0x080（广播）帧数据为0即可。那么这里的广播是什么意思呢，也就是无需带节点ID，因为当节点接收到COB-ID=0x080的帧ID后，就会看自己有没有需要同步数据（这个是从站提前设置好的）如果需要同步，那就依次把数据发送出去即可，当然这里面还有比较多的其它帧同步的设置参数，这里就不描述了。
从站，这个就需要提前设定好需要同步哪些数据，当收到COB-ID=0x080的同步帧后，就把设定好的数据发送出去即可，这里发送的格式就是PDO报文格式了，主站收到后，会按照对应的格式解析数据的。

实时数据传输报文（PDO）

上面讲了同步帧，传输数据的帧是PDO，现在接收一下PDO，上面介绍同步帧的时候，举了一个例子，就是主站需要同步从站的数据，但是有没有一种可能，从站也需要同步主站的数据呢，当然有啊，例如主站需要控制从站的速度（一直控制，例如100HZ的控制频率），那么也可以通过PDO同步。这里就产生了两种不同传输方向的PDO，如下：
TPDO（发送PDO）：从设备→主设备（如电机位置反馈）
RPDO（接收PDO）：主设备→从设备（如速度设定值）
那么现在描述一下同步的流程：
TPDO就是从设备→主设备，第一步是主站发送同步帧COB-ID=0x080进行同步请求，然后从站回复TPDO1(COB-ID: 0x180+节点ID) + 帧数据。帧数据就是需要同步的数据
RPDO就是主设备→从设备，这个就不需要发送同步帧了，主站直接发送 RPDO1 (COB-ID: 0x202+节点ID)+帧数据，帧数据就是需要同步的数据

异常与状态报文

心跳报文，这个比较重要，主站可以检测从站的心跳报文，确定从站是否正常。
COB-ID=0x700+节点ID。
紧急报文
COB-ID=0x080+节点ID。