ETHERCAT转CANOPEN协议网关ethercat网线和普通网线区别

1.产品功能

JM-ECT-COP是自主研发的一款 ETHERCAT 从站功能的通讯网关。该产品主要功能是将 ETHERCAT 网络和 CANOPEN 网络连接起来。

本网关连接到 ETHERCAT 总线中做为从站使用，连接到 CANOPEN 总线中做为主站使用。

3.技术参数

ETHERCAT 技术参数

网关做为 ETHERCAT 网络的从站，可以连接倍福、欧姆龙、基恩士等厂家的PLC。

带 2 个 RJ45 以太网接口，支持 100BASE-TX，MDI/MDIX 自检测，可以组成链式网络，支持环网冗余。

支持的最大 PDO 长度，inputs 和 outputs 各为 256 字节。Input 和 output 的方向是主站方向，input 是主站输入，output 是主站输出。 

CANOPEN技术参数

网关的 CANOPEN 接口做为主站工作。

标准 CAN2.0A 接口，符合 CANOPEN CiA 401 标准。

波特率支持：5K、10K、20K、40K、50K、80K、100K、125K、200K、250K、400K、500K、666K、800K、1M 可选。

通讯参数均可在 GW Config Builder 软件中由用户来设定。 

网口 P1：ETHERCAT 输入接口

网口 P2：ETHERCAT 输出接口

5PIN 端子 L、H：CAN 信号 L、H 

5PIN 端子 GND：屏蔽接地

硬件电气规范

电气参数

◆ 电源：直流 24V/200mA（18V～30V 可用），使用中建议接好保护地 PE 

◆ 工作环境：-25～55℃，湿度≤95% 

◆ 防护等级：IP20 

◆ 安装方式：35mm 导轨

◆ 重量：500g 

ETHERCAT 的电气连接

ETHERCAT 采用标准 4 芯屏蔽电缆。建议用户使用标准 ETHERCAT 插头及标准 ETHERCAT 电缆。有关 ETHERCAT 安装规范请用户参照有关

ETHERCAT 技术标准。

CANOPEN 的电气连接

CAN 总线物理层使用双绞线传输

最大的总线线路长度：

 

波特率bit/s	1M	500K	250K	125K	62.5K	20K	10K
总线长度m	30	100	250	500	1000	2500	5000

 

不同电缆和不同总线节点数量 n 的最大总线电缆长度：

 

电缆类型	1 Lmax(ksm=0.2)	2 Lmax(ksm=0.1)
n=32	n=64	n=100	n=32	n=64	n=100
TM DeviceNet 细电缆或ISO 11898 电缆	200m	170m	150m	230m	200m	170m
TM DeviceNet 细电缆	800m	690m	600m	940m	810m	700m
2  0.5mm 或AWG 20	360m	310m	270m	420m	360m	320m
2  0.75mm 或AWG18	550m	470m	410m	640m	550m	480m

 

关于总线终端和拓扑结构：

为了增强 CAN 通讯的可靠性，CAN 总线网络的两个端点通常要加入终端匹配电阻，终端匹配电阻的大小由传输电缆的特性阻抗所决定。用户应在实际构成网络中加以考虑。

网关已经在产品内置了 RT 为 120 欧姆电阻，用户若需要将 CAN 的总线终端接入网络中，只需将 CANL 和 RL 短接，CANH 和 RH 短接。

协议及数据转换

协议转换原理

网关分别从 ETHERCAT 一侧和 CANOPEN 一侧读写数据，存入各自的缓冲区，网关内部将缓冲区的数据进行交换，从而实现两边数据的传输。

ETHERCAT 协议介绍

EtherCAT 现场总线协议是由德国倍福公司在 2003 年提出的，该通讯协议拓

扑结构十分灵活，数据传输速度快，同步特性好，可以形成各种网络拓扑结构。

EtherCAT 协议自从推出以来，凭借其优异的性能得到了工控领域的广泛关注，并且取得了长足的发展。在2014年10月， EtherCAT现场总线成为GB/T 31230 即中国认可的国家标准，从 EtherCAT 技术从诞生之日起，在过去的短短十多年时间里快速发展壮大，已经占据了很大的市场份额，这充分证明了 EtherCAT 现场总线卓越的性能和出色的质量。

完全符合以太网标准。EtherCAT 是对传统的以太网协议进行修改，因此可以与其他以太网协议并存于统一总线。EtherCAT 网络中也可以使用普通的以太网设备，例如以太网线、以太网卡、交换机、路由器等设备。此外，任何具有标准以太网控制器的设备都可以作为 EtherCAT 主站，包括 PC 计算机、带有以太网控制器的嵌入式设备。

卓越的性能。EtherCAT 是基于以太网技术，数据传输速度可以达到 100Mbit/s，是最快的工业以太网技术。EtherCAT 最大利用以太网带宽进行数据传输，有效数据利用率高，可达 90%以上。另外 EtherCAT 数据帧处理的实时性很高，数据刷新周期小于 100us，满足对实时性要求高的场合。此外，EtherCAT 使用高精度的分布式时钟，能保证各个从站节点设备的同步精度小于 1us。

简单、低成本。EtherCAT 结构简单，而无需交换机或集线器，复杂功能的节点设备或简单的 I/O 节点都可以用作 EtherCAT 从站。此外 EtherCAT 在网络拓扑方面没有限制，支持多种网络拓扑结构，如线型、星型、树型拓扑结构，以及各种拓扑结构的组合，从而使得设备连接非常灵活。

CANOPEN 协议介绍

CANOPEN 是一种完全开放和公共的现场总线协议。它以 CAN 芯片为基础硬件，制定的面向工业自动化过程的应用层通讯协议。

4.3.1 CANOPEN报文结构

CANOPEN 报文结构

节点地址由系统集成商定义，

4.3.2 CANOPEN从站设备的状态机

审核编辑 黄宇