BECKHOFF FC5101 - Handbuch (Seite 42)

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Prozessdatenobjekte (PDO)
Einführung
Bei vielen Feldbus-Systemen wird ständig das gesamte Prozessabbild übertragen - meist mehr oder weniger
zyklisch. CANopen ist nicht auf dieses Kommunikationsprinzip beschränkt, da CAN durch die Multi-Master
Buszugriffsregelung auch andere Möglichkeiten bietet: die Prozessdaten werden bei CANopen nicht im Mas-
ter/Slave-Verfahren übertragen, sondern folgen dem Produzenten/Konsumenten-Modell (Producer/Consumer).
Hierbei sendet ein Busknoten seine Daten von sich aus (Producer), beispielsweise durch den Eintritt eines
Ereignisses getriggert; alle anderen Knoten hören mit und entscheiden anhand des Identifiers, ob sie sich für
dieses Telegramm interessieren und verarbeiten es entsprechend (Consumer).
Bei CANopen werden die Prozessdaten in Segmente zu maximal 8 Byte aufgeteilt. Diese Segmente heißen
Prozessdatenobjekte (PDOs). Die PDOs entsprechen jeweils einem CAN-Telegramm und werden über dessen
spezifischen CAN-Identifier zugeordnet und in ihrer Priorität bestimmt. Man unterscheidet Empfangs-PDOs
(Receive-PDOs , RxPDOs) und Sende-PDOs (Transmit-PDOs , TxPDOs), wobei die Bezeichnung jeweils aus
Gerätesicht erfolgt: eine Ein-/Ausgabebaugruppe sendet ihre Eingangsdaten mit TxPDOs, und empfängt die
Ausgangsdaten in den RxPDOs. Diese Bezeichnung wird im TwinCAT-System-Manager beibehalten.
Kommunikationsparameter
Die PDOs können je nach Applikationsanforderung mit unterschiedlichen Kommunikationsparametern verse-
hen werden. Wie alle CANopen-Parameter stehen auch diese im Objektverzeichnis des Gerätes, auf sie kann
über die Servicedatenobjekte zugegriffen werden. Die Parameter für die Empfangs-PDOs stehen bei Index
0x1400 (RxPDO1) und folgende, bis zu 512 RxPDOs können vorhanden sein (Bereich bis Index 0x15FF). Ent-
sprechend finden sich die Einträge für die Sende-PDOs bei Index 0x1800 (TxPDO1) bis 0x19FF (TxPDO512).
Für den Prozessdatenaustausch stehen auf den Beckhoff Buskopplern bzw. Feldbus Koppler Box Baugruppen
jeweils 16 RxPDO und TxPDOs zur Verfügung (bei den Economy- und LowCost-Kopplern BK5110 und LC5100
sowie den Feldbus Boxen sind es jeweils 5 PDOs, da diese Geräte über weniger Prozessdaten verfügen). Die
FC510x CANopen Master Karte unterstützt - beschränkt durch die DPRAM-Größe - je Kanal bis zu 192 Sende-
und 192 Empfangs-PDOs. Auch im Slave Mode können bis zu 192 TxPDOs und 192 RxPDOs verarbeitet wer-
den.
Für jedes vorhandene Prozessdatenobjekt ist ein zugehöriges Kommunikationsparameter-Objekt vorhanden.
Der TwinCAT-Systemmanager ordnet die eingestellten Parameter automatisch den jeweiligen Objektverzeich-
niseinträgen zu. Im Folgenden werden diese Einträge samt ihrer Bedeutung für das Kommunikationsverhalten
der Prozessdaten erläutert.
PDO-Identifier
Der wichtigste Kommunikationsparameter eines PDOs ist der CAN-Identifier (auch Communication Object
Identifier, COB-ID genannt). Er dient zur Identifizierung der Daten und bestimmt deren Priorität beim Buszugriff.
Für jedes CAN-Datentelegramm darf es nur einen Sendeknoten (Producer) geben; da CAN jedoch alle Nach-
richten im Broadcast-Verfahren sendet kann ein Telegramm wie beschrieben von beliebig vielen Knoten emp-
fangen werden (Consumer). Ein Knoten kann also seine Eingangsinformation mehreren Busteilnehmern
gleichzeitig zur Verfügung stellen - auch ohne Weiterleitung durch einen logischen Busmaster. Der Identifier
steht in Subindex 1 des Kommunikationsparametersatzes. Er ist als 32-Bit Wert kodiert, wobei die niederwer-
tigsten 11 Bits (Bit 0...10) den eigentlichen Identifier enthalten. Die Datenbreite von 32 Bit erlaubt auch den
Eintrag von 29 Bit Identifiern nach CAN 2.0B, allerdings beziehen sich die Default-Identifier stets auf die übli-
chere 11Bit-Variante. Allgemein geht CANopen sparsam mit den zur Verfügung stehenden Identifiern um, so-
dass der Einsatz der 29Bit-Variante auf Sonderanwendungen beschränkt bleibt. Über das höchstwertige Bit (Bit
31) lässt sich das Prozessdatenobjekt aktivieren bzw. abschalten.
Im Anhang finden Sie eine komplette Identifier-Liste.
PDO Linking
Im System der Default-Identifier kommunizieren alle Knoten (hier: Slaves) mit einer Zentrale (Master), da kein
Slave-Knoten per Default auf die Sende-Identifier eines anderen Slave-Knotens hört).