Noções básicas de CANopen - Monitoramento de segurança e monitoramento do nó de coração, através de mensagens de controle de nó ou de pulsação Para garantir a operabilidade dos nós de rede, o CANopen oferece duas alternativas: Consulta cíclica do estado do nó por uma instância de ordem superior, o chamado NMT-Master (princípio de proteção do nó ) Ou Transmissão automática de uma mensagem de pulsação pelos nós da rede (princípio do batimento cardíaco). Com a proteção de nó, um determinado nó de rede (o chamado NMT-master) solicita os outros nós na rede (referidos em conformidade como NMT-slaves) com um quadro remoto CAN um após o outro em intervalos definidos (tempo de guarda) para Transmita um telegrama de dados com seu estado de comunicação atual (parado, operacional, pré-operacional), juntamente com um toggle-bit. Se um nó não responde à solicitação do mestre NMT dentro de um certo tempo (tempo de vida do nó), isso é avaliado como uma falha do nó e indicado ao controlador host do NMT-master como um evento de proteção de nó . Por outro lado, os escravos NMT também monitoram se eles receberam um pedido do mestre NMT dentro de seu tempo de vida. Se tal pedido estava ausente por mais tempo do que o chamado tempo de vida de um nó, o NMT-slave assume que o próprio NMT-mestre falhou e indica este evento como evento de proteção de vida para o seu controlador host. Com proteção de nó, um O identificador CAN por nó é necessário para solicitar o estado da comunicação. Os identificadores de mensagens de baixa prioridade com um valor de identificação de nó 1792 são reservados para isso. Com o monitoramento do nó de acordo com o princípio do batimento cardíaco, um nó automaticamente transmite seu estado de comunicação em intervalos regulares como evidência de sua capacidade de comunicação. O intervalo entre duas mensagens de pulsação (intervalo de batimentos cardíacos) de um produtor de batimentos cardíacos é configurado através da entrada do diretório de objeto 1017. Um valor de 0 desabilita o mecanismo do batimento cardíaco. O chamado tempo de consumo de batimentos cardíacos de até 127 nós de rede é dado na entrada OD 1016. Este intervalo de tempo descreve o tempo máximo dentro do qual a chegada de uma mensagem de pulsação é esperada por um nó específico. Em uma mensagem de proteção ou pulsação, o status da comunicação é transmitido na forma de um valor de um byte: t. Toggle-bit com proteção de nó r. Reservado (0) com batimento cardíaco Os seguintes valores de estado são definidos: 0x00 - Bootup 0x04 - Parado 0x05 - Operacional 0x7F - Pré-Operacional. O bit de valor mais alto é atribuído a uma função especial - com a guarda deve alternar, com heartbeat deve ser constante 0. A mensagem de status do nó possui uma aplicação especial como um chamado evento de inicialização. Esta mensagem (mensagem de inicialização) é enviada automaticamente por um nó de rede assim que muda do estado de inicialização para o estado pré-operacional, notifica todos os nós já presentes em uma rede CANopen da presença de um novo nó. Além disso, um nó de configuração (NMT-master) é informado quando pode começar com a configuração de um nó. O byte de dados da mensagem de inicialização tem o valor 0x00. Para mais informações sobre os produtos IXXAT CANopen do HMS, visite a página da nossa empresa ixxat (C) 2004-2017 Centro de Tecnologia HMS Ravensburg GmbHCANopen network management (NMT) Além de fornecer serviços e protocolos para a transmissão de dados de processo e a configuração de Dispositivos, a operação de um sistema distribuído através de uma rede requer funções para controlar o comando do estado de comunicação dos nós de rede individuais. Como a transmissão de dados por dispositivos CANopen é, em muitos casos, controlada por eventos, também é necessário monitorar continuamente a capacidade de comunicação dos nós da rede. O CANopen fornece os chamados serviços de gerenciamento de rede e protocolos para essas tarefas, nomeadamente o controle do estado de comunicação dos nós de rede e monitoração de nó. Status de um nó de rede CANopen e controle de estado através de mensagens NMT CANopen descreve o estado de comunicação de um nó de rede em um diagrama de estados. Ao enviar mensagens CAN específicas (mensagens NMT), o mestre de gerenciamento de rede pode controlar o estado de comunicação dos outros nós (os escravos de gerenciamento de rede) de uma rede CANopen, ou seja, pode alterar o estado de todos os nós ou de um nó individual por um Comando único. As mensagens NMT são transmitidas com o identificador de mensagem de prioridade mais alta (CAN-ID 0). O campo de dados consiste apenas em dois bytes: o estado alvo desejado é codificado no primeiro byte de dados, o segundo byte de dados especifica o número do nó cujo estado de comunicação deve ser alterado. Todos os nós de uma rede são direcionados conjuntamente com a identificação de nó virtual 0 desta maneira, por exemplo, todos os nós podem ser configurados para o estado operacional ao mesmo tempo por causa de um início de operação simultâneo. Estados e mudanças de estado Para permitir uma reposição parcial de um determinado nó, esse estado é subdividido em três sub-estados: Redefinir-Aplicação, Redefinir-Comunicação e Inicializar. Após um HW-Reset ou Power-On, um nó está no estado de inicialização. Após a conclusão da inicialização básica do nó (por exemplo, controlador de host, controlador CAN, software de aplicação, etc.), o nó transmite a chamada mensagem de inicialização e se muda para o estado Pré-operacional. No Reset-Application do sub-estado, os parâmetros do perfil específico do fabricante e do dispositivo padrão são redefinidos para os valores de Power-On (corresponde aos últimos valores salvos). Em seguida, o nó muda para o sub-estado Reset-Communication. Na reportação-comunicação do sub-estado, os parâmetros do perfil de comunicação são redefinidos para os valores de Ativação. Em seguida, o estado do nó muda para inicialização. Pré-operacional Este estado é usado principalmente para a configuração de dispositivos CANopen. Portanto, o intercâmbio de dados de processo (via PDOs) não é possível neste estado. As entradas dos dicionários de objeto do dispositivo podem ser acessadas através de objetos de dados de serviço (SDOs). Ao transmitir uma mensagem SDO, o dicionário de objeto de um determinado dispositivo pode ser modificado, e. Com uma ferramenta de configuração. Além da comunicação via mensagens SDO, emergência, sincronização, carimbo de horário e, claro, mensagens de controle NMT também podem ser transmitidas ou recebidas no estado pré-operacional. Ao transmitir um Nó de Início-Remoto, um nó muda para o estado operacional. Operacional Neste estado, é possível a transmissão de dados de processo através dos chamados objetos de dados do processo (PDOs). Com exceção das mensagens de proteção de nó ou de pulsação, um nó não pode transmitir ou receber nenhuma outra mensagem neste estado. Monitoramento do dispositivo CANopen usando mecanismos de proteção de nó e batimento cardíaco Para garantir a operabilidade dos nós de rede, o CANopen oferece duas alternativas: Consulta cíclica do estado do nó por uma instância de ordem superior, o chamado NMT-Master (princípio de proteção do nó) ou Transmissão automática de um Mensagem de batimento cardíaco pelos nós da rede (princípio do batimento cardíaco). É necessário um CAN-ID por nó para monitorar o estado de comunicação do dispositivo. Os identificadores de mensagens de baixa prioridade com um valor de ID de nó 1792 são reservados para isso. Com a proteção de nó, o NMT-master solicita os outros nós na rede (referidos em conformidade como NMT-slaves) com um quadro remoto CAN um após o outro Em intervalos definidos (tempo de guarda) para transmitir um telegrama de dados com seu estado de comunicação atual (parado, operacional, pré-operacional), juntamente com um toggle-bit. Se um nó não responde à solicitação do mestre NMT dentro de um certo tempo (tempo de vida do nó), isso é avaliado como uma falha do nó e indicado ao controlador host do NMT-master como um evento de proteção de nó . Por outro lado, os escravos NMT também monitoram se eles receberam um pedido do mestre NMT dentro de seu tempo de vida. Se tal pedido estava ausente por mais tempo do que o chamado fator vida-tempo de um nó, o NMT-escravo assume que o próprio NMT-master falhou e indica esse evento como evento Lifeguarding para o seu controlador host. Com o monitoramento do nó de acordo com o princípio do batimento cardíaco, um nó automaticamente transmite seu estado de comunicação em intervalos regulares como evidência de sua capacidade de comunicação. O intervalo entre duas mensagens de pulsação (intervalo de batimento cardíaco) de um chamado produtor de batimentos cardíacos é configurado através da entrada de diretório de objeto 1017. Um valor de 0 desabilita o mecanismo de pulsação. O chamado tempo de tempo de batimento cardíaco de até 127 nós de rede é dado na entrada de OD 1016. Este intervalo de tempo descreve o período de tempo máximo para a chegada de uma mensagem de pulsação em um nó de monitoramento. Hoje em dia, a proteção de nós não é mais usada. Isso pode ser principalmente tributo à carga de ônibus mais alta (devido a 2 mensagens CAN por intervalo de monitoramento), mas também à centralização indesejável da pesquisa saudável do nó crucial no NMT-master. Para mais informações sobre os produtos IXXAT CANopen do HMS, visite a página da nossa empresa ixxat (C) 2004-2017 HMS Technology Center Ravensburg GmbH
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