Das international genormte CANopen-Protokoll (EN50325-4) ist ein auf dem Controller Area Network (CAN) basierendes Kommunikationsprofil, das von CAN in Automation weiterentwickelt und gewartet wird. CANopen wird wegen seiner vielen vorhandenen Freiheitsgrade bereits seit Jahren erfolgreich in verschiedensten Anwendungen eingesetzt, z.B. in der industriellen Automatisierung, in der Medizintechnik, als eingebettetes Netzwerk in Zügen, Schiffen, Flugzeugen, oder auch in Automaten. Eine große Auswahl an Software und Konfigurationswerkzeugen erleichtert die Implementierung des Protokolls. Ein CANopen-Gerät kann in drei folgende logische Teile aufgeteilt werden: die Kommunikationseinheit, das Objektverzeichnis und die Applikationseinheit. Die Kommunikationseinheit stellt alle Mechanismen und Kommunikationsobjekte zur Verfügung, um Daten entsprechend der CANopen-Spezifikation über CAN zu transportieren. Hier erfolgen der Zugriff auf den CAN-Controller und auch die Abwicklung des CANopen-Protokolls. Die wichtigsten Bestandteile der Kommunikationseinheit sind Prozessdatenobjekte (PDOs: Übertragung von Echtzeitdaten bzw. Prozessdaten), Servicedatenobjekte (SDOs: Lese- und Schreibzugriffe auf Objektverzeichnis-Einträge) und die Zustandsmaschine (NMT: Steuerung des Gerätestatus, Überwachung der Teilnehmer) der Kommunikation. Die Applikationseinheit eines CANopen-Geräts beschreibt die eigentliche Funktion des Geräts in Bezug auf seine Prozessumgebung. Im Objektverzeichnis sind alle Objekte eines CANopen-Geräts in standardisierter Weise beschrieben. Das Objektverzeichnis ist eine Sammlung aller Datenstrukturen, die einen Einfluss auf die Anwendung, die Kommunikation sowie die Zustandsmaschine eines Geräts haben. Alle Einträge sind klar durch einen Index (16Bit) und Subindex (8Bit) definiert und können gezielt gelesen oder geschrieben werden. Es beschreibt die komplette Funktionalität eines CANopen-Teilnehmers mit Hilfe von Objekten und bildet die Schnittstelle zwischen der Kommunikations- und der Applikationseinheit. Das Profil CiA 446 spezifiziert die CANopen-Schnittstelle eines Gateways zu AS-Interface. AS-Interface ist ein international genormtes serielles Bussystem. Es ist besonders für die Kommunikation zwischen einer industriellen Steuerung und den einfachen Aktoren und Sensoren geeignet. Daher ist AS-Interface ein Single-Master-System, d.h. ein Master fragt zyklisch alle projektierten Slaves ab und tauscht mit ihnen die Ein- und Ausgangsdaten aus. Ein Telegramm besteht dabei aus 4Bit Nutzdaten. Der AS-Interface-Master kommuniziert mit den Teilnehmern mit einer konstanten Buszykluszeit. Jedem AS-Interface-Slave wird durch ein Programmiergerät eine eindeutige Adresse zugewiesen. Es können maximal 62 Teilnehmer an einen AS-Interface-Kreis angeschlossen werden. An ein logisches AS-Interface-Gateway können zwei AS-Interface-Master angeschlossen werden (zwei AS-Interface-Kreise mit insgesamt 124 Teilnehmern). Ein AS-Interface-Kreis (62 Teilnehmer) wird wegen der historischen Entwicklung des Busses in 31 A-Slaves und 31 B-Slaves aufgeteilt. CANopen-Gateway muss auf der AS-Interface-Seite die Master-Funktionalität implementieren. Im Gerätetyp-Parameter (Objekt 1000h) im Objektverzeichnis wird außer der Geräte-Profil-Nummer angegeben, welches AS-Interface-Master-Profil und welche spezifischen Funktionen (specific functions) implementiert sind (Bild 1). Zu den spezifischen Funktionen zählen beispielsweise AS-I-Doppelmaster. Dabei können die Einzel-Master mit dem Profil M0, M1 und M2 mit bis zu 31 Slaves (A-Slaves) in einem einzelnen AS-Interface-Kreis kommunizieren. Die Einzel-Master mit dem Profil M3 und M4 können bis zu 62 Slaves (A- und B-Slaves) unterstützen. Die Doppel-Master mit dem Profil M0, M1 und M2 unterstützen zwei AS-Interface-Kreise mit bis zu 31 Slaves (A-Slaves). Die Doppel-Master mit dem Profil M3 und M4 können bis zu 62 Slaves (A- und B-Slaves) in zwei AS-Interface-Kreisen unterstützen. Für die schnelle Kommunikation des Masters mit den AS-I-Slaves werden vordefinierte Prozessdatenobjekte (PDOs) verwendet. Welche PDOs mit digitalen Ein-/Ausgängen von welchem Master unterstützt werden und wie sie zusammengesetzt werden, ist aus Bild 3 und Bild 4 ersichtlich. Gateways nach CiA 446 können nur bedingt weitere \’logische\‘ CANopen-Geräte implementieren, da sie bereits im ersten \’logischen\‘ Gerät die für die nächsten \’logischen\‘ Geräte reservierten PDOs optional verwenden. AS-Interface-Slaves können auch analoge Ein- oder Ausgänge unterstützen. Ein analoger Ein- oder Ausgang hat vier Kanäle mit einer Auflösung von jeweils 16Bit. Um analoge E/A-Signale in PDOs zu übertragen, wird für jedes Ein- oder Ausgangssignal ein separates TPDO beziehungsweise RPDO verwendet. So sind TPDO 9 bis TPDO 132 für alle analogen Eingangssignale und RPDO 9 bis RPDO 132 für alle analogen Ausgangssignale der beiden AS-Interface-Master optional implementiert. Im Objektverzeichnis sind Prozessdaten und Konfigurationsparameter für zwei AS-Interface-Master spezifiziert. Mittels der Objekte 619Eh und 619Fh (AS-I-Master-Flags für Kreis 1 und 2) kann man den aktuellen Status und die Fehlerzustände der beiden Master mitverfolgen. Der Status der angeschlossenen Slaves ist per SDO lesbarer Listen dokumentiert: – List of active slaves (LAS): aktive AS-I-Slaves – List of detected slaves (LDS): angeschlossene AS-I-Slaves – List of peripheral faults (LPF): AS-I- Slaves mit Fehlern – List of projected slaves (LPS): Projektierte AS-I-Slaves Für jede Liste sind jeweils zwei Array-Objekte (eines für die Slaves vom ersten Kreis und ein zweites für die Slaves im zweiten Kreis) angelegt, wobei der Status von jedem Slave durch ein Bit repräsentiert wird. Mittels SDO-Zugriffe auf weitere Objekte kann die aktuelle Konfiguration der Slaves ausgelesen werden und die permanente Konfiguration gesetzt werden. Mit dem Master-Steuerwort (Index 61B0h und 61B1h für 1 bzw. Kreis 2) kann man den Master in unterschiedlichen Modi (Konfigurations-, gesicherter Laufzeit, Online- oder Offline-Modus) betreiben, die aktuelle Konfiguration speichern, automatische Adressierung und Datenaustausch erlauben. Die Master-Status-Bytes zeigen in den Objekten 61B2h und 61B3h an, ob die Master-Befehle richtig ausgeführt wurden. Um Daten azyklisch anzufragen, kann man in zwei Objekten (Read acyclic request) für die Kreise 1 und 2, den Slave und die Art der angefragten Daten spezifizieren. Die Antwort auf diese Anfrage, also die angefragten Daten, werden dann in zwei Objekte (Read acyclic response) für Kreis 1 und 2 geschrieben und sind von dort über SDO-Services lesbar. Die \’Read acyclic response\‘-Objekte besitzen die in Bild 2 dargestellte Struktur. Im Octet 1 (ein 8Bit-Wert) wird ein bestimmter Slave angegeben, nach dessen Daten angefragt wird. Der Inhalt der Daten wird im Feld \’Content type\‘ spezifiziert. Im Feld \’Number\‘ wird angegeben, wieviele Bytes des Parameter-Feldes gültig sind. Die angefragten Daten werden dann im Parameter-Feld zurückgegeben. Wie für die Lese-Funktion sind auch für die Schreib-Funktion zwei Objekte (je für einen Kreis) definiert. Mittels dieser Objekte (Write acyclic request), die ebenfalls die in Bild 2 dargestellte Struktur haben, kann man in den ausgewählten Slave einen Parameter schreiben. Ob dieser Parameter tatsächlich im Slave korrekt angekommen ist, kann man in den Objekten \’Write acyclic response\‘ verifizieren. Es handelt sich auf Anwendungsebene um bestätigte Lese- bzw. Schreibfunktionen.
CANopen-Gateway zu AS-Interface
-
Mehr Speed mit IO-Link: 5 Praxistipps für Ingenieure
Wie Anwender das volle Potenzial smarter Sensoren ausschöpfen
IO-Link hat deutlich mehr zu bieten als die bekannten Vorzüge. Dieser Fachartikel zeigt mit Beispielen aus der Praxis, wie Anwender sämtliche Vorteile der digitalen Schnittstelle nutzen. Das funktioniert…
-
Ulrich Leidecker in engeren ZVEI-Vorstand gewählt
Mit der Wahl auf der Mitgliederversammlung des ZVEI e.V., dem Verband der Elektro- und Digitalindustrie, am 21. Mai wirkt Ulrich Leidecker, COO von Phoenix Contact, jetzt im engeren…
-
Wirtschaftsleistung um 0,3% höher als im Vorquartal
Das Bruttoinlandsprodukt ist im 1. Quartal 2026 gegenüber dem 4. Quartal 2025 – preis-, saison- und kalenderbereinigt – um 0,3% gestiegen.
-
Produktion im April: +0,4% zum Vormonat
Die reale (preisbereinigte) Produktion im Produzierenden Gewerbe ist nach vorläufigen Angaben des Statistischen Bundesamtes (Destatis) im April gegenüber März saison- und kalenderbereinigt um 0,4% gestiegen.
-
Stromerzeugung im 1. Quartal mehrheitlich aus erneuerbaren Quellen
Im 1. Quartal wurden in Deutschland 126,6 Milliarden Kilowattstunden Strom produziert und in das Stromnetz eingespeist.
-
Anzeige
Mehr Speed mit IO-Link: 5 Praxistipps für IngenieureWie Anwender das volle Potenzial smarter Sensoren ausschöpfen
IO-Link hat deutlich mehr zu bieten als die bekannten Vorzüge. Dieser Fachartikel zeigt…
-
Deutsche Elektro- und Digitalindustrie: Erneutes Auftragsplus dank starker Auslandsnachfrage
Im April sind die wertmäßigen Auftragseingänge in der deutschen Elektro- und Digitalindustrie laut…
-
Studie von Fluke: Digitale Reife deutscher Hersteller stagniert
Die Fluke Corporation hat Ergebnisse einer neuen Untersuchung zur digitalen Reife der Instandhaltung…
-
Dezentrale Sicherheitsrelais in IP65
Weiterentwicklung in vollem Gange
Mit der Tethys IP65-Familie positioniert sich Zander Aachen als Brückenbauer zwischen bewährter, klassischer…
-
EBM-Papst eröffnet neuen Hightech-Standort in Rumänien
Am 2. Juni hat EBM-Papst einen neuen Standort im rumänischen Oradea offiziell eröffnet.
-
Ziehl-Abegg trauert um langjährigen Aufsichtsratsvorsitzenden
Ziehl-Abegg trauert um Uwe Ziehl. Der Unternehmer und langjährige Aufsichtsratsvorsitzende ist am 6.…
-
Importpreise im April: +5,3% gegenüber April 2025
Die Importpreise waren im April 2026 um 5,3% höher als im April 2025.
-
Auftragseingang im Verarbeitenden Gewerbe im April: -3,8% zum Vormonat
Der reale (preisbereinigte) Auftragseingang im Verarbeitenden Gewerbe ist nach vorläufigen Angaben des Statistischen…
-
Neuer CEO bei Siemens Electrical Products
Siemens hat Markus Grabmeier mit Wirkung zum 1. Juni zum neuen CEO der…
-
Kontron präsentiert das High-End-3U-VPX-Board VX30101
Kontron hat das neue Kontron VX30101 angekündigt. Dieses 3U-VPX-High-End-Computing-Board der nächsten Generation wurde…
-
Neue Axia-Antriebsfamilie bei Bonfiglioli
Bonfiglioli hat die neue Axia-Antriebsfamilie, bestehend aus AxiaVert und AxiaAgile, vorgestellt. AxiaVert wurde…
-
Von der OT-Risikobewertung bis zum operativen Schutz
TXOne Networks stellt die Sennin-Produktfamilie vor.
-
Nach Land aufgeschlüsselte Elektroexporte im März
Die Exporte der deutschen Elektro- und Digitalindustrie sind im März erneut gestiegen.
-
Erfolgreiche Österreich-Premiere
Ausstellerstarke All About Automation in Wels
Die erste Ausgabe der Messereihe All About Automation in Österreich war mit 268…
-
Neue Vorstandsvorsitzende der ABB in Deutschland
Der ABB-Aufsichtsrat hat Rosa Meckseper (Bild) zur neuen Vorstandsvorsitzenden der ABB AG bestellt.
-
Elektroexporte: Deutlicher Anstieg im ersten Quartal um 10,3%
Die Exporte der deutschen Elektro- und Digitalindustrie sind im März erneut gestiegen: Mit…
-
Wie ein Copilot die Wartung von S5- und S7-Steuerungen vereinfacht
KI für Bestandsanlagen
In vielen Fabriken laufen ältere Maschinen mit S5- oder klassischen S7-Steuerungen nach wie…
-
Auftragseingang im Maschinen- und Anlagenbau im Inland schwach
Für den Maschinen- und Anlagenbau aus Deutschland war der April ein Monat mit…
-
Strukturwandel im Mittelstand: Industriesektor schrumpft
Der deutsche Mittelstand hat sich in den Jahren seit 2010 tiefgreifend verändert.
das könnte sie auch interessieren
-
Künstliche Intelligenz
KI-Agent unterstützt weltweiten technischen Service
-
Zentrale Überwachung von Profibus- und Profinet-Netzwerken in einer einzigen Anwendung
Monitoringlösung unterstützt jetzt auch Profinet
-
















