1 產(chǎn)品概述與核心功能

三格電子的 SG-PN(h750)-COE/CAN 網(wǎng)關(guān)主要用于實(shí)現(xiàn)PROFINET 與 CAN/CANopen (COE) 或自由 CAN 口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。這款網(wǎng)關(guān)在PROFINET 側(cè)作為 IO 從站，通常連接西門子等品牌的 PLC；在CANopen 側(cè)則作為主站，可以連接諸如伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器、電機(jī)等 COE 設(shè)備；在CAN 自由口模式下，用戶可以自由收發(fā) CAN 報(bào)文，提供了更高的靈活性。

其核心工作原理是數(shù)據(jù)映射，即在網(wǎng)關(guān)內(nèi)部建立 PROFINET IO 數(shù)據(jù)區(qū)與 CANopen 對(duì)象字典或 CAN 報(bào)文標(biāo)識(shí)符之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)透明傳輸，無需用戶進(jìn)行復(fù)雜的底層協(xié)議編程。

2 技術(shù)規(guī)格詳解

2.1 硬件參數(shù)

電源 ：直流9-36V（典型值 12V/120mA），支持雙電源冗余供電，帶過壓、過流保護(hù)

工作溫度：-30°C ~ +75°C

工作濕度：5% ~ 95% (無冷凝)

CAN接口 ：內(nèi)置120Ω 終端電阻（通過內(nèi)部跳線帽使能），帶過壓、過流保護(hù)，最多支持128個(gè)CAN設(shè)備

PROFINET接口：兩個(gè) RJ45 以太網(wǎng)接口，支持100BASE-TX，MDI/MDIX 自偵測，集成以太網(wǎng)交換機(jī)，方便將PN設(shè)備組成菊花鏈（鏈?zhǔn)酵負(fù)洌┗颦h(huán)網(wǎng)

結(jié)構(gòu)特性：尺寸緊湊，支持35mm 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，IP20 防護(hù)等級(jí)，適合控制柜內(nèi)安裝

2.2 軟件與協(xié)議支持

在軟件和協(xié)議方面，該網(wǎng)關(guān)支持以下特性：

PROFINET 側(cè)：

符合PROFINET Conformance Class A and B，支持Real Time Class 1 (RT)實(shí)時(shí)通信。

支持LLDP(鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議) 和SNMP(簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)，便于網(wǎng)絡(luò)管理和診斷。

CANopen 側(cè) (COE)：

波特率范圍5Kbps - 1000Kbps（可調(diào)）。

支持CAN2.0A標(biāo)準(zhǔn)。

接收 FIFO：46；發(fā)送 FIFO：10。

最大支持 20 個(gè) CANopen 從站。

最大 PDO 數(shù)量：200；最大快速 SDO 數(shù)量：100。

支持通過 PROFINET 側(cè)進(jìn)行NMT 網(wǎng)絡(luò)管理（控制從站狀態(tài)），并支持將 CANopen 從站的緊急報(bào)文傳輸?shù)?PROFINET 主站。

CAN 自由口模式：

波特率范圍5Kbps - 1000Kbps（可調(diào)）。

支持CAN2.0B（包含 CAN2.0A）。

接收 FIFO：46；發(fā)送 FIFO：24。

最大支持按 ID 收發(fā)和通用收發(fā)的報(bào)文數(shù)量各為 200（且總和不超過 200）。

數(shù)據(jù)映射能力：

最大映射數(shù)據(jù)量：輸入 1024 字節(jié)；輸出 1024 字節(jié)。

通信延時(shí)：小于 2ms，滿足大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用的實(shí)時(shí)性要求。

3 硬件設(shè)計(jì)與接口說明

網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計(jì)充分考慮了工業(yè)連接的便利性和可靠性：

電源接口：支持壓線端子和圓頭電源接頭兩種連接方式，方便現(xiàn)場接線。支持雙電源冗余輸入（V1, V2），提高了供電可靠性。還提供了G（電源負(fù)）和PE（保護(hù)接地）端子。

指示燈：提供了多個(gè)LED指示燈用于狀態(tài)監(jiān)控：

PWR：電源指示燈，常亮表示電源正常。

SY1：系統(tǒng)指示燈，常亮表示系統(tǒng)正常啟動(dòng)。

PN：PROFINET 組態(tài)指示燈，常亮表示與PLC組態(tài)成功。

CAN：CAN 通道數(shù)據(jù)收發(fā)指示燈，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)會(huì)閃爍。

CTP/SY2：未使用。

復(fù)位功能：設(shè)有恢復(fù)出廠設(shè)置按鍵。若配置錯(cuò)誤導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)異常，可通過此按鍵清除所有配置。

CAN接口：采用端子連接（H: CAN高, L: CAN低, G: 不接）。默認(rèn)使能120Ω終端電阻，若網(wǎng)絡(luò)兩端已有終端電阻，可通過拆除內(nèi)部跳線帽禁用網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的終端電阻。

4 典型應(yīng)用場景與配置流程

4.1 應(yīng)用場景

該網(wǎng)關(guān)非常適用于以下場景：

西門子 PLC (PROFINET 主站) 控制 CANopen 接口設(shè)備，如伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器、電機(jī)、傳感器等。

在CAN 自由口模式下，實(shí)現(xiàn)西門子 PLC 與自定義 CAN 協(xié)議設(shè)備之間的通信。

整合現(xiàn)有基于 CAN/CANopen 的設(shè)備到新的或現(xiàn)有的 PROFINET 網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)省設(shè)備更換成本。

4.2 配置流程簡述

配置通常涉及以下步驟：

PROFINET 側(cè)組態(tài)：在西門子 TIA Portal 等工程軟件中，導(dǎo)入網(wǎng)關(guān)提供的GSDML 文件，將網(wǎng)關(guān)添加為 PROFINET IO 設(shè)備（從站），并根據(jù)數(shù)據(jù)映射需求分配輸入/輸出字節(jié)長度。

CAN/CANopen 側(cè)參數(shù)設(shè)置：使用廠家提供的配置軟件（具體軟件名稱需參考三格電子提供的資料）設(shè)置 CAN/CANopen 網(wǎng)絡(luò)的波特率、節(jié)點(diǎn)ID、PDO/SDO 映射關(guān)系等參數(shù)。

數(shù)據(jù)映射關(guān)聯(lián)：在配置軟件中，建立 PROFINET IO 數(shù)據(jù)區(qū)與 CANopen 對(duì)象字典條目或 CAN 報(bào)文 ID 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

下載配置：將配置好的參數(shù)下載到網(wǎng)關(guān)中。

啟動(dòng)運(yùn)行：重啟網(wǎng)關(guān)使配置生效，網(wǎng)關(guān)便會(huì)自動(dòng)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸。

5 選型

在選擇時(shí)，需確認(rèn)所需協(xié)議為CANopen (COE)還是CAN 自由口，以及所需連接的從站數(shù)量和數(shù)據(jù)量是否滿足需求。

6 總結(jié)

三格電子的 SG-PN(h750)-COE/CAN 協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)是一款性能穩(wěn)定、功能豐富的工業(yè)通信橋接設(shè)備。其雙電源冗余設(shè)計(jì)、廣泛的溫度適應(yīng)性、低延遲以及靈活的配置方式，使其能夠有效地解決PROFINET 與 CAN/CANopen 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的難題，特別適用于智能制造、能源監(jiān)控、智能建筑等需要對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集成的場合。通過使用該網(wǎng)關(guān)，用戶可以保護(hù)現(xiàn)有設(shè)備投資，降低系統(tǒng)集成復(fù)雜度和成本，并提升整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的通信效率和可靠性。

審核編輯 黃宇