Afgelopen september waren er in de Benelux twee seminars (Amsterdam en Brussel), georganiseerd door CiA (CAN in Automation), over CANopen. Behalve een stukje scholing over de werking van het protocol werkt gaf CiA ook informatie over de status van dit wereldwijd verbreide protocol.
CANopen ontstond in 1993 uit een ESPRIT project. Vanuit het toen bestaande CAL (CAN Application Layer) protocol werd een nieuw communicatieprofiel gedefinieerd. Dit werd in 1995 omgedoopt tot CANopen. Dit communicatieprofiel is vastgelegd in de norm CIA 301, die gratis via internet is te downloaden. Eind vorig jaar is nog de versie 4.1 uitgebracht, waarin kleine wijzigingen zijn aangebracht.
Het CANopen communicatieprofiel is de eigenlijke invulling van laag 7 in het OSI-model voor communicatie voor een CAN-netwerk. De lagen 1 en 2 van CAN zijn gestandaardiseerd binnen ISO 11898. Om CAN zo breed mogelijk inzetbaar te houden, is binnen deze norm niet getracht ook een applicatielaag te standaardiseren.
Werking
Het hart van een CANopen deelnemer is de zogeheten Object Dictionary. Hierin worden objecten van diverse aard vastgelegd. Zo kennen we diverse standaard datatypes die we kunnen gebruiken, communicatieobjecten (die verder expliciet in CIA 301 worden beschreven) maar ook applicatieobjecten en fabrikanteigen objecten.
Binnen een standaard CANopen netwerk is het tegenwoordig mogelijk Safety objecten op te nemen. Deze worden met specifieke SRDO (Safety Relevant Data Object) berichten aangesproken. Met name voor maritieme toepassingen is het zogeheten flying NMT master protocol interessant. In geval van een calamiteit kan een andere deelnemer op een netwerk geruisloos het management van het netwerk overnemen.
De verbinding met andere netwerken wordt steeds belangrijker. Omdat CAN en CANopen een niet meer weg te denken plaats hebben ingenomen, moet de communicatie met andere netwerken in de hiërarchie goed zijn geregeld. Daarvoor zijn binnen CIA 309 allerlei gateways vastgelegd. Natuurlijk is hierbij de gateway naar Ethernet TCP/IP zeer belangrijk, maar ook de gateway naar het meer industriële Modbus TCP en naar AS-Interface zijn volledig vastgelegd.
Profielen
CANopen richt zich vooral op industriële toepassingen van CAN. Met name embedded machinebesturingen is de doelmarkt. Dit neemt niet weg, dat het protocol inmiddels ook geaccepteerd is in diverse sectoren binnen de automotive markt, evenals in de productie- en gebouwenautomatisering.
Om te kunnen communiceren met de interne I/O van de module is het belangrijk om ook het zogeheten device profiel vast te leggen. Als we nu een willekeurige CAN I/O module nemen, dan is in het communicatieprofiel vastgelegd hoe hij met de andere modules op het netwerk communiceert. In het device profiel is vastgelegd hoe hij met zijn eigen I/O communiceert. In eerste instantie was dit alleen geregeld voor standaard I/O, maar tegenwoordig zijn er ook device profielen voor aandrijvingen en motoren, voor meetsystemen en regelingen in gesloten kringloop, voor IEC61131-3 PLC-devices, voor encoders, inclinometers, etc. In het oktober-nummer van Aandrijftechniek vindt u een uitgebreid beschrijving van het device profiel voor aandrijvingen en motoren.
Verschillende gebruikersgroepen hebben inmiddels ook hun eigen applicatie profiel vastgelegd. Hierin worden specifieke belangrijke zaken voor een bepaalde toepassing vastgelegd. Met name op dit gebied is er momenteel veel in ontwikkeling en het ziet er naar uit, dat CANopen steeds meer gebruikersspecifieke aanpassingen gaat krijgen, waarbij naadloos binnen de toepassing gecommuniceerd kan worden.
CAN in Automation is een in Erlangen gevestigde non-profit organisatie. De meer dan 460 leden tellende organisatie houdt zich bezig met de technische ontwikkeling, marketing en protomotie van het protocol. In Nederland is SI-Kwadraat in Nuenen de grote promotor van het CANopen protocol.
