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1、1日鼎日鼎 DHEDHE 系列伺服系列伺服 CANopenCANopen 说明书说明书第一章第一章 产品信息产品信息1.1 驱动器驱动器型号型号DHDHE E3 32 20 05 5- -V VT T* *1：表示控制器类型为：DHE 系列；2：表示电源电压等级，32 代表三相或单相 AC220V； 34 代表三相 AC380V；3：表示额定输出电流，单位为安培（A） 。4：表示对应电机编码器类型，V：2500ppr 增量式光电编码器； S：2500ppr 省线式增量光电编码器； C：磁变码器； A：17 位多圈绝对值编码器。5：T 代表标准；6： “*”用某一字母表示控制器带某种特殊功能，如
2、无特殊功能此位省略。 带 CAN 通讯功能时，此位为“N” 。1.2 性能性能参数参数项目说明链路层协议CAN 总线应用层协议CANOpen 协议CAN-ID 类型标准 ID波特率125K、250K 、500K 、750K、1M支持子协议DS301、DS402支持服务SDO、PDO、NMT、EMCY、HeartBeatPDO 传输类型事件触发、同步触发、时间触发PDO 个数4 个 TPDO、4 个 RPDOSDO 传输方式加速传输支持运行模式1、 简表位置模式 2、 简表速度模式 3、 简表转矩模式 4、 回零模式2第二章第二章 配线及配线及系统设置系统设置2.1 配线配线DHE 系列驱动器的
3、 CN3 端子为 CANOpen 通信端口端子接口定义如表 2-1 所示。表 2-1 CAN 通信连接端子定义针脚号定义描述1CANH CAN 通信端口 2CANL3CGNDCAN 通信地具体端口对应请参考 DHE 系列伺服说明书。CAN通信网络的连接方式为总线两节方式， CAN总线上连接多个驱动器示意图如图2-1所示。图 2-1 CANOpen 通信网络拓扑结构图在组建 CAN 网络的时候，只需要把驱动器的 CANH 和 CANL 同总线的 CANH 和 CANL 相连即 可。 注意：必须保证总线 CANH 和 CANL 的两端分别接入 120 欧姆电阻。总线接好时可用万用 表测试 CANH
4、 和 CANL 之间的电阻，应该大约在 60 欧姆左右。否则会造成通讯失 败。总线电缆一般采用带屏蔽层的双绞线，屏蔽层直接接 PE 即可。32.2 系统设置系统设置为了能够使驱动器准确的接入 CANOpen 现场总线网络，驱动器的相关功能码进行设置。 设置如表 2-2 所示。表 2-2 系统设置功能码表参数号参数号参数名称参数名称可选范围和含义可选范围和含义默认值默认值注意点注意点Pn-09控制模式选择0: 位置 1: 速度 2: 转矩 3: 位置速度 4: 位置转矩 5: 速度转矩 6: Can 通讯 7：内部位置 8：内部位置速度 9：内部位置转矩0虽然使用 Can 通信， 但是如果用 脉
5、冲运行的话，还是选择 0Pn-82站号1-3111.同个网络中各个站点号不 能相同2.485 和 can 共用Pr-06Can 波特率0.125kps 1.250kps 2.500kps 3.750kps 4.1000kps41.CanOp说明书里对于CAN波特 率说明有问题， 实际得按照这个 来设置4第三章第三章 CANOpenCANOpen 协议协议概述概述CANOpen 是一个基于 CAN 串行总线的网络传输系统的应用层协议， 遵循 ISO/OSI 标准模型。CANOpen的核心是对象字典，网络中不同的设备通过对象字典或者对象来相互交换数据，其中，主节点可以通过过程数据对象 (PDO)
6、或者服务数据对象 (SDO) 来获取或者修改其它节点对象字典列表中的数据。CANOpen的设备模型如图 3-1 所示。图 3-1 CANOpen 设备模型3.1 对象对象字典字典CANOpen 的核心概念是设备对象字典 （OD： Object Dictionary） ， 它是一组参数和变量的有序集合。 CANOpen通讯通过对象字典够访问驱动器的所有参数。 对象字典中的每个变量称之为对象， 每个对象采用一个 16 位的索引值来寻址，为了允许访问数据结构中的单个元素， 同时定义了一个 8 位的子索引，所以 CANOpen通过 16 位的索引值和 8 位的自索引值来访问对象字典中的各个参数。对象字
7、典的结构如表 3-1 所示。表 3-1 CANOpen 对象字典结构表索引对象000h未使用0001h001Fh静态数据类型(标准数据类型，如 Boolean、Integer16)0020h003Fh复杂数据类型(预定义由简单类型组合成的结构如 PDOCommPar、SDOParmeter)0040h005Fh制造商规定的复杂数据类型0060h007Fh设备子协议规定的静态数据类型0080h009Fh设备子协议规定的复杂数据类型00A0h0FFFh保留1000h1FFFh通信子协议区域 ( DS301)2000h5FFFh制造商特定子协议区域 (如功能码映射)6000h9FFFh标准的设备子协
8、议区域（如 DS402）A000hFFFFh保留5如上所示， 对象字典 1000h-1FFFh 索引区为通讯子协议区， 它存放了常用的通讯参数； 对象字典 2000-5FFFh索引区为制造商定义对象区，它与 DHE 系列驱动器的功能码相对应；对象字典 6000h-9FFFh 索引区为设备子协议区，设备子协议（例如 DS402）规定的参数都存放在这个区域。其中，DHE 系列驱动器参数和对象字典制造商规定子协议区索引（即 2000h-5FFFh 区域）的对应关系如表 3-2 下：表 3-2 日鼎驱动器参数和对象字典对应关系表对象字典索引驱动器参数举例2000h+Pn 参数功能码Pn 参数对象字典
9、200Ah 对应 Pn10 参数2100h+Pr 参数功能码Pr 参数对象字典 210Ah 对应 Pr10 参数2200h+On 参数功能码On 参数对象字典 220Ah 对应 On10 参数3.2 CANOpen 常用的通常用的通信信对象对象网络管理网络管理对象对象（NMTNMT）NMT 对象用于管理和监控网络中的各个节点，负责实现网络中各个节点的状态转换和错误控制。它是基于主/从模型的通信对象。主要包括 Boot-up 报文，Heartbeat 报文以及 NMT 报文。服务服务数据对象数据对象（SDOSDO）SDO 对象用来在设备之间传输低优先级数据，典型的是用来配置 CANOpen 网络
10、上的设备。它通过 16 位索引+8 位子索引的方式来访问设备对象字典中的参数。 SDO 对象是基于客户端/服务器模型的通信对象， 客户端可以向服务器上传或下载对象字典参数，并且每一个 SDO 消息都要有应答。过程过程数据对象数据对象（PDOPDO）PDO 对象用来传输一些实时数据，例如伺服运行过程中的实时速度或者实时位置。PDO 消息的内容是预定义的，该预定义的内容由 PDO 的映射参数决定。它是基于生产者/消费者模型的通信对象，因为 PDO 消息不需要应答而且消息的内容是预定义的，不需要通过索引和自索引对对象字典进行查找， 所以 PDO 效率比 SDO 的通信效率高， 适合用来传输实时数据。
11、同步同步对象（对象（SYNCSYNC）同步对象是 CANOpen 主站周期性地广播到总线上的报文，用来实现整个网络的一个时钟基准。从站根据自己的配置，来相应的执行同步事件。同步对象是基于生产者/消费者结构的通信对象，从站收到同步报文以后不需要进行回复。6紧急紧急报文对象报文对象（EMCYEMCY）当设备内部出现通信错误或者应用错误时，会向总线发送 EMCY 报文。EMCY 报文是基于生产者/消费者模型的。3.3 通信通信对象标识符分配对象标识符分配通信对象标识符（COB-ID）是识别每一个通信对象的唯一符号。在本产品中，采用了 DS301预定义的标识符的 ID 分配方案，即 COB-ID 和
12、11 位的 CAN-ID 对应，其中前 4 位表示对象功能代码，后 7 位表示节点 ID 地址，如表 3-3 所示。表 3-3 预定义标识符 ID 定义表bit10bit9bit8bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0功能码节点 IDCANOpen 预定义连接集定义了 4 个接收 PDO（RPDO） ，4 个发送 PDO（TPDO） ，1 个服务器SDO（包含发送和接收） ，1 个 EMCY 对象和 1 个 NMT 错误控制对象。同时也支持不需确认的 NMT 对象以及 SYNC 同步对象。如下表所示。表 3-4 CANOpen 预定义连接集标识符分配表通信对象功能代码
13、节点地址COB-ID通信对象索引NMT0000b00h-SYNC0001b080h1005h,1006hEMCY0001b1-12780h+Node-ID1014hTPDO10011b1-127180h+Node-ID1800hRPDO10100b1-127200h+Node-ID1400hTPDO20101b1-127280h+Node-ID1801hRPDO20110b1-127300h+Node-ID1401hTPDO30111b1-127380h+Node-ID1802hRPDO31000b1-127400h+Node-ID1402hTPDO41001b1-127480h+Node-I
14、D1803hRPDO41010b1-127500h+Node-ID1403hSDO（发送）1011b1-127580h+Node-ID1200hSDO（接收）1100b1-127600h+Node-ID1200hNMT 错误控制1110b1-127700h+Node-ID1016h,1017h73.4 网络管理系统（网络管理系统（NMT）CANOpen 中的网络管理系统负责初始化、启动及停止网络及网络中的设备， 属于主 / 从系统。CANOpen 网络中有且只有一个 NMT 主机。3.4.13.4.1 NMTNMT 服务服务状态机转换状态机转换从站的NMT状态机由主站通过NMT报文来改变也可以
15、通过从站自身的状态改变来触发状态机转换。在 NMT 状态机不同的状态里边，报文有不同的通讯权限。DS301 规定的状态机如图 3-2 所示。图 3-2 NMT 状态机转移图8图 3-2 中，触发 NMT 状态机转换的条件如表 3-5 所示：表 3-5 NMT 状态机转表（1）上电之后自动进入初始化状态（2）初始化完成，自动进入预操作状态（3） ， （6）启动远程节点指令（4） ， （7）进入预操作状态指令（5） ， （8）停止远程节点指令（9） ， （10） ， （11）复位节点指令（12） ， （13） （14）复位通信指令以上过程中，除了（1） ， （2）是自动完成的之外，其他过程都需要
16、NMT 主机（一般是主站）发送 NMT 报文来实现从站状态机的状态转换。NMT 的报文格式如表 3-6 所示。表 3-6 NMT 报文格式COB-IDByte0Byte00x000命令字节点 IDNMT 报文的 COB-ID 为 0x000。数据区第一个字节表示命令字，命令字的具体含义如表 3-7 所示。数据区第二个字是从站的节点地址，当该值为 0 时，表示这是一个广播信息，该命令对网络中的所有节点有效。表 3-7 NMT 报文命令字命令字含义0x01启动远程节点指令0x02停止远程节点指令0x80进入预操作状态指令0x81复位节点指令0x82复位通信指令状态含义状态含义初始化状态初始化状态设备上电之后会自动进入初始化状态，包括正在初始化、 复位节点和复位通信。 正在初始化将各个模块及系统参数初始化， 而复位节点将对象字典制造商定义区和标准子协议区的参数恢复到默认值， 复位通信将对象字典中通讯子协议区的参数恢复到默认值。9预操作预操作状态状态初始化完成以后，设备向总线发送 Boot-up 报文表示自己上线，然后自动进入了预操作状态。
