De CANopen Manager Software is een zeer krachtig softwarepakket dat optimaal afgestemd is op de implementatie van complexe CANopen manager apparaten. In het bijzonder is de software geschikt voor de uitvoering van CANopen PLC-oplossingen en is gebaseerd op de specificaties CiA 301, CiA 302 en CiA 405.

Ixxat CANopen Manager Software

Kenmerken en voordelen

• Geschikt voor de implementatie van CANopen®-componenten met een Master en/of Slave functionaliteit
• Omvangrijk functiebereik gebaseerd op de CANopen specificatie CiA 301
• Volledige CANopen Masterfunctionaliteit inclusief ondersteuning voor de gestandaardiseerde boot-up procedure gebaseerd op CiA 302 (kan tijdens de looptijd worden uitgeschakeld)
• Ondersteunt CANopen Slave-componenten volgens CiA 301 versies 3 en 4
• Ondersteunt Hot-swapping van CANopen-instrumenten in het draaiend systeem
• Eenvoudige integratie van applicatieprogramma’s via de data-interface met procesafbeeldingen volgens CiA 302
• Omvangrijke diagnostische interface
• IEC61131-3 ondersteuning, gebaseerd op CiA 302 en CiA 405
• Eigen lokale objectcatalogus met geïntegreerd management van de netwerkvariabelen volgens CiA 302 en CiA 405
• Alle functies kunnen middels Objectcatalogus worden geparametreerd
• Automatische configuratie van apparatuur bij systeem opstart (Plug & Play) door de geïntegreerde Configuratie Manager
• Eenvoudige configuratie met IEC61131-3 looptijdsystemen (met en zonder besturingssystemen)

Functieoverzicht

De CANopen Manager Software is een krachtig softwarepakket dat de implementatie van CANopen Master of CANopen Manager componenten mogelijk maakt. Componenten die op deze wijze worden geïmplementeerd kunnen worden bediend als Master, maar ook als pure Slave-instrumenten. Het softwarepakket is gebaseerd op de volgende CANopen-standaarden:

• CiA 301 – CANopen applicatielaag en communicatieprofiel
• CiA 302 – CANopen additionele applicatielaag functies
• CiA 405 – CANopen-interface and instrumentprofiel voor IEC61131-3 programmeerbare componenten

De applicatie-interface bestaat uit een verwerkingsdatabeeld, een commando-interface en een zeer uitgebreide diagnostische interface dat zorgt voor een rechttoe rechtaan integratie van applicatieprogramma’s en PLC looptijdsystemen. Omdat alle noodzakelijke interfaces en functies zijn opgenomen in het softwareprogramma hoeft de gebruiker niet langer veel tijd te besteden aan de ontwikkeling en het testen van specifieke CANopen-functies (zoals het observeren van de systeem boot-up, testen of de juiste componenten aanwezig zijn, het automatisch downloaden van configuratiedata of een specifieke reactie op storingen), zoals dat bij andere CANopen softwarepakketten wel het geval zou zijn.

Data-interface en procesafbeelding

De uitwisseling van procesdata met het applicatieprogramma gebeurt via een data-interface. Dit levert een volledige ontkoppeling van applicatie en communicatiesoftware en maakt zodoende de implementatie van zowel single-processor als multiprocessorsystemen mogelijk. De data-interface bestaat uit de volgende delen:

• Procesdata-afbeelding: De tussen de applicatie en de CANopen Manager uitgewisselde I/O-data passeren een data-afbeelding welke via netwerkvariabelen wordt aangestuurd volgens CiA 302 en CiA 405.
• Commando-interface: De commando-interface voorziet de applicatie van alle noodzakelijke functies voor het beheer van de CANopen-manager. Hieronder vallen onder meer commando’s voor initialisatie, het controleren van de apparatuur en de systeemstatus en, voor de implementatie van functiemodules conform CiA 405.
• Client SDO-interface: Deze interface zorgt ervoor dat SDO-verzoeken door de applicatie worden uitgevoerd.
• Event interface: Deze interface informeert de CANopen-managerapplicatie over belangrijke gebeurtenissen in zowel het component als in het systeem.
• Diagnostics interface: De diagnostische interface staat de applicatie toe om op elk gewenst moment informatie te vergaren bij alle systeemcomponenten.

NMT master, gestandaardiseerde boot-up procedure

De NMT-Master in staat om tot 126 Slave-componenten aan te sturen en te observeren. Het bestuurt de opstart van het systeem volgens de gestandaardiseerde boot-up-procedure zoals gedefinieerd in CiA 302. Deze start een CANopen-systeem op conform een specifieke volgorde met talrijke opties zoals een systeem consistentiecheck (het checken van alle in het systeem aanwezige componenten voor parameters zoals zoals fabrikant, producttype, revisienummer, serienummer), automatisch downloaden van configuratiedata (door de configuratiemanager), re-boot van een component of het systeem na een storing, onderscheid tussen verplichte en optionele componenten, hot-swapping van apparatuur, et cetera. De software ondersteunt componenten conform CANopen versies 3 en 4. Verder beschikt de NMT-Master over een automatische boot-up-procedure. Hierbij wordt de actuele systeemconfiguratie zelfstandig vastgesteld en worden zowel de procesdata-afbeelding als de netwerkvariabelen automatisch aangemaakt. Knooppuntobservatie volgt naar keuze middels Node Guarding of Hartbeat. De NMT-Master kan via Objectcatalogus volledig worden geconfigureerd volgens CiA 302. De Master-functie kan tijdens de looptijd worden uitgeschakeld, waardoor het component ook als CANopen-Slave in een systeem kan functioneren.

Proces- (PDO) en Servicedata (SDO) -objecten

De PDO’s ondersteunen de overdrachtsmodi asynchroon (optioneel in combinatie met een gebeurtenistimer), synchroon (cyclisch en acyclisch) en op verzoek (RTR). Voor PDO Mapping vormt byte-granulariteit de standaard. Ook Dummy Mapping is beschikbaar, evenals variabele blokkeermomenten. Objecten kunnen gelijktijdig in meerdere PDO’s worden ingevoerd. SDO’s zijn zowel als Client als als Server beschikbaar en ondersteunen de overdrachtstypen expedited, non-expedited (gesegmenteerd). Het aantal PDO’s en SDO’s dat kan worden gebruikt wordt slechts begrensd door de beschikbare middelen.

Lokale Objectcatalogus

De CANopen Manager Software implementeert zijn eigen objectcatalogus. Deze bevat object invoer zoals gespecificeerd in CiA301 en het beheer van netwerkvariabelen conform CiA302 en CiA 405. Daarnaast is een invoer conform CiA 302 beschikbaar voor de configuratie van de NMT-Master. Dit bewerkstelligt de volledige configuratie van de CANopen Manager via het netwerk. Het applicatieprogramma heeft ook toegang tot de lokale objectcatalogus via de client SDO-interface. Op deze manier kan een configuratie worden geïmplementeerd via lokale gebruikersinterfaces (bijvoorbeeld display of seriële interface).

Configuratiemanager

De configuratiemanager heeft een centrale functie binnen het systeem voor wat betreft de automatische configuratie van CANopen Slave-componenten. Conform CiA 302 slaat de configuratiemanager de configuratiedata van Slave-componenten op. Zodra een Slave-component wordt opgestart kan deze automatisch worden geparameteriseert. Dit maakt niet alleen het onderhoud eenvoudiger, maar ook het vervangen van defecte componenten binnen het systeem. Onvergankelijk geheugen is vereist bij het opslaan van configuratiedata.

Ondersteuning van IEC611631 Looptijdsystemen

De data-interface als ook de programmastructuur zorgen voor een eenvoudige integratie van CANopen Manager Software in SPS-looptijdsystemen zoals bijvoorbeeld ProConOS van KW-Software.

Schaalbaarheid en hardwarespecifieke aanpassing

Aanpassing van de CANopen Manager Software aan de hardware wordt in een centraal bestand gedaan. De benodigde middelen kunnen eveneens via een configuratiebestand worden bediend en aangepast. Door bijvoorbeeld de afmeting van een procesafbeelding te veranderen, moet het aantal beschikbare TPDO’s, RPDO’s, netwerkvariabelen en client of server SDO’s evenredig worden aangepast aan de applicatie. Verder is in het configuratiebestand bepaald welke functie-eenheden van de CANopen Manager Software aanwezig moeten zijn bij de uitvoer die op de beoogde hardware zal worden geïnstalleerd.

Implementatie

De CANopen Manager Software wordt geleverd als C-broncode. De meegeleverde documentatie en voorbeeldprogrammatuur maken een eenvoudige start met dit softwarepakket mogelijk.

Ondersteunde processors en CAN-controllers

De CANopen Manager Software is hardware-onafhankelijk en is daarmee inzetbaar op een groot aantal micro- en CANcontrollers. Voor processors van de volgende fabrikanten levert Ixxat referentie-implementaties inclusief projectbestanden voor de gebruikte ontwikkelingsomgevingen welke direct vanaf het corresponderend ontwikkelingsplatform kunnen worden gedraaid:
Altera, ARM, Freescale, Infineon, Microchip, NXP, Renesas, STM, ST Microelectronics, Texas Instruments, Xilinx en x86-architectuur.