Embedded-Technologie - Single-Chip-Lösungen

Anybus logo Single-Chip-Lösung für CANopen

Anybus-IC für Profibus-DPDas Anybus-IC für CANopen ist eine embedded CANopen-Kommunikationsschnittstelle im DIL-32-Format. Basierend auf dem leistungsfähigen NP30-Mikrocontroller von HMS, in dem eine CAN-Schnittstelle integriert ist, realisiert das Anybus-IC auf nur 8 cm2 eine vollständige CANopen-Schnittstelle. On Board sind auch alle analogen Komponenten einschließlich Optokoppler, DC/DC-Wandler und Bustreiber. Das Anybus-IC wurde durch die CANopen-Nutzerorganistion (CiA) auf Konformität zum CANopen-Standard zertifiziert. Der On-Board-Mikroprozessor wickelt das gesamte CANopen-Protokoll selbstständig ab. Das Anybus-IC kann im Stand-alone-Betrieb oder in Verbindung mit einem externen Mikroprozessor betrieben werden. Die seriellen Hard- und Software-Schnittstellen des CANopen-IC sind standardisiert und funktional identisch mit der Profibus-, DeviceNet-, Profinet-IO-, EtherNet/IP- und Modbus-TCP-Variante der Anybus-IC-Famile. Dadurch ist die Austauschbarkeit mit anderen Anybus-IC ohne Änderungen der Geräteschnittstelle sichergestellt.

Anwendungsbereich des CANopen-IC

Anwendungsbeispiel des AnyBus-IC in einer VentilinselDas Anybus-IC ist für den Einsatz in kompakten Automatisierungsgeräten wie Sensoren und Aktuatoren optimiert. In einfachsten Geräten wie z.B. Ventilinseln wird das CANopen-IC im Stand-alone-Modus betrieben und kann direkt bis zu 128 Eingangs- und 128 Ausgangssignale ansteuern. In Feldgeräten mit eigenem Mikroprozessor arbeitet das Anybus-IC wie ein CANopen-UART und entlastet den Geräteprozessor vollständig von der CANopen-Protokollbearbeitung.

CANopen-LogoCANopen-Funktionen

Das Anybus-IC für CANopen realisiert eine komplette embedded CANopen-Slave-Schnittstelle gemäß dem CANopen-Profil DS301 Version 4. Es können jeweils bis zu 144 Byte Eingangs- und Ausgangsdaten übertragen werden. Bis zu 24 "Receive PDOs" und 24 "Transmit PDOs" mit den Message-Types "Change-of-Sate" (COS) sowie "cyclic/acyclic synchronous" werden unterstützt. Zum Funktionsumfang gehört auch der Layer-Setting-Service (LSS) und die Möglichkeit einer individuellen Gestaltung der Geräteindentifikation. Die CANopen-Baudrate kann im Bereich von 20 kbit/s bis 1 Mbit/s gewählt werden. Die Baudratenerkennung erfolgt automatisch. Die CANopen-Adresse kann über die integrierte Schieberegisterschnittstelle und einen DIP-Schalter oder über die Konfigurations- schnittstelle eingestellt werden. Die Diagnose-LEDs können über die Schieberegisterschnittstelle angesteuert werden. HMS stellt für das CANopen-IC eine generische EDS-Datei zur Verfügung, die bei Bedarf an die Funktionen des Feldgerätes angepasst werden kann.

Serielle Prozessorschnittstelle

Beim Einsatz in intelligenten Geräten, die über einen eigenen Mikroprozessor verfügen, wird das Anybus-IC über seine asynchrone serielle SCI-Schnittstelle mit dem Prozessor verbunden. Es übernimmt die gesamte Protokollbearbeitung, so dass der Mikroprozessor des Feldgerätes nicht unnötig durch die Abwicklung des Busprotokolls belastet wird. Die Kommunikation zwischen dem Geräteprozessor und dem Anybus-IC erfolgt mittels Modbus-RTU-Protokoll, mit dem die über CANopen zu sendenden/empfangenden Nettodaten seriell übertragen werden.

Stand-alone-Betrieb

Für den Einsatz in prozessorlosen Endgeräten stellt das CANopen-IC eine getaktete SSC-Schieberegisterschnittstelle bereit, an der bis zu 128 Eingangs- und 128 Ausgangssignale (digital oder analog) direkt angeschlossen werden können. Das erste Byte im Eingangsdatenbereich ist für die Adresseinstellung über BCD- oder DIP-Schalter reserviert, das erste Byte im Ausgangsdatenbereich für die Diagnose-LEDs .

Konfigurationsschnittstelle

Zusätzlich zur asynchronen SCI- und zur synchronen SSC-Schnittstelle steht ein serieller Konfigurationsport zur manuellen Änderung von Konfigurationsparametern zur Verfügung. Alle drei Schnittstellen können auch simultan betrieben werden.

Vorteile

Im Vergleich zur Eigenentwicklung einer CANopen-Schnittstelle werden durch den Einsatz des CANopen-IC aus der Anybus-Familie bis zu 70% Entwicklungskosten und wertvolle Time-to-Market eingespart. Die typische In-Design-Zeit liegt bei ca. 2 Wochen. Besonders vorteilhaft ist, dass nach einem einmaligen Entwicklungsprojekt auch die anderen Anybus-IC für Profibus, Profinet IO, DeviceNet, EtherNet/IP und Modbus-TCP ohne Änderungen der Geräteelektronik eingesetzt werden können.

Zertifikate

Das CANopen-IC von HMS ist durch die CANopen-Nutzerorganisation auf Kompatibilität zum CANopen-Standard zertifiziert. Zur Dokumentation der Industrietauglichkeit liegt HMS das CE-Zertifikat vor.

Support

In-Design-Zentren in Karlsruhe, Chicago, Tokio und Halmstad unterstützen jederzeit bei der Entwicklung und stellen u.a. Beispieltreiber im C-Quellcode, Schaltungsvorschläge und Evaluation Boards zur Verfügung. Auch bei der Erstellung der obligatorischen EDS-Datei und der Gerätezertifizierung ist HMS behilflich. Kostenlose Entwicklerschulungen erleichtern den Einstieg in die Anybus-Technologie und geben wertvolle Tipps für ein optimales Hardware- und Software-Design.

  KEY FEATURES
    vollständiger CANopen-Slave gemäß DS301 Version 4
    Stand-alone-Betrieb oder als serielles CANopen-UART
    max. 144 Byte Eingangs- und 144 Byte Ausgangsdaten
    Potenzialtrennung mit DC/DC-Wandler und Optokoppler on Board
    geräteseitige serielle SCI-Schnittstelle (Modbus-Protokoll) mit max. 57 kbit/s
    synchrone SSC-Schieberegisterschnittstelle zum direkten Anschluss von E/A-Signalen
    serielle Konfigurationsschnittstelle
    CE- und CANopen-Zertifizierung

  TECHNISCHE DATEN
Abmessungen:   42 mm x 21 mm x 15 mm (BxLxH)
Spannungsversorgung:   +5 V max. 150 mA
Betriebstemperatur:   -40 bis +85 °C
Max. E/A-Daten:  insgesamt 144 Byte Eingangsdaten für SSC und SCI
insgesamt 144 Byte Ausgangsdaten für SSC und SCI
Max. E/A-Daten via  
SCI-Schnittstelle:  
128 Byte Eingangs- und 128 Byte Ausgangsdaten
Max. E/A-Daten via  
SSC-Schnittstelle:  
16 Byte Eingangsdaten und 16 Byte Ausgangsdaten
CANopen-Baudraten:   20 kbit/s - 1 Mbit/s
Schnittstellen:   synchrone SSC-Schnittstelle, asynchrone SCI-Schnittstelle, serieller Konfigurationsport
HMS-Bestellnr.:   AB6004
Hinweis Mittlerweile gibt es neuere Produktfamilien. Unser Vertrieb stellt Ihnen für neue Entwicklungsprojekte gerne Alternativen vor.

  Weitere Informationen
    CANopen-Produkte von HMS
    Was ist eigentlich Anybus?
    Zukauf oder Eigenentwicklung? - Grundsätzliche Überlegungen bei der Realisierung einer Busschnittstelle
    CANopen-Grundlagen