EtherCAT转CANopen转换机制：运动控制器与传感器数据交互的核心技术解析

在某高端自动化制造工厂的生产线上，采用了先进的Ethercat运动控制器作为主站设备，以实现对生产线各个环节的精确控制和高速数据传输。然而，现场的许多外部传感器设备采用的是Canopen协议进行通信，这就导致了主站设备与传感器之间存在通信协议不兼容的问题。为了实现Ethercat主站对外部传感器信号的采集，确保生产线的高效稳定运行，工厂引入了捷米特JM-ECT-COP协议转换模块，用于实现Ethercat转Canopen的通信转换。实现以下功能：

·‌EtherCAT从站‌：接收主站控制指令

·‌CANopen主站‌：主动采集外部CANopen从站传感器数据

·‌协议转换‌：将CANopen数据映射至EtherCAT过程数据对象（PDO）

硬件配置‌

1.‌接线说明‌

o‌EtherCAT接口‌

§主站与JM-ECT-COP模块通过RJ45网线连接，启用菊花链拓扑。

§终端电阻：网络首尾节点启用120Ω终端电阻。

o‌CANopen接口‌

§JM-ECT-COP模块的CAN_H/CAN_L端子连接传感器总线，线缆屏蔽层接地。

§波特率：1Mbps（需与传感器参数一致）。

2.‌模块指示灯状态‌

o‌EtherCAT状态灯‌：绿色常亮表示主站通信正常。

o‌CANopen状态灯‌：闪烁表示总线激活，红色表示通信故障。

‌软件配置步骤‌

‌1.EtherCAT主站配置（以TwinCAT为例）‌

1.‌扫描从站设备‌

o在TwinCATSystemManager中扫描EtherCAT网络，识别JM-ECT-COP模块（需加载其ESI文件）。

o确认模块的‌VendorID‌（0x00000XXX）和‌ProductCode‌（0xXXXXXXX）

2.JM-ECT-COP模块配置（使用JMTether配置工具）‌

1.‌EtherCAT从站参数‌

o设置‌站地址‌（默认为0，自动分配）、‌看门狗时间‌（建议500ms）。

o

2.‌CANopen主站参数‌

o‌波特率‌：1Mbps（需与传感器一致）。

o‌节点扫描‌：自动扫描总线上的CANopen从站设备（节点ID=1和2）。

o‌PDO映射‌：

§定义‌TPDO1‌（发送到EtherCAT输入区域）：

1.‌保存并下载配置‌

o将配置文件下载至模块，重启生效。

‌3.传感器配置（以CANopen编码器为例）‌

1.‌节点ID设置‌

o通过拨码开关或软件工具设置传感器节点ID（1和2）。

2.‌PDO通信参数‌

o配置传感器‌TPDO1‌为周期性发送模式，传输间隔10ms：

通信测试与验证‌

1.‌EtherCAT主站状态监控‌

o在TwinCATScope中监控地址0x6000:01和0x6000:02，确认传感器数据实时更新。

2.‌CANopen总线诊断‌

o使用CANalyzer工具捕获CAN报文，验证COB-ID和数据一致性：

3.‌实时性测试‌

o测量EtherCAT输入数据延迟：从传感器触发到主站接收应小于2ms（1Mbps波特率下）。

方案优势‌

1.‌实时性‌：EtherCAT周期同步（<1ms）+CANopen高速传输，满足运动控制需求。

2.‌兼容性‌：支持标准CANopenDS301/DS402协议传感器。

3.‌灵活性‌：通过PDO映射可扩展至32个CANopen从站设备。

‌ 总结‌：通过捷米特JM-ECT-COP模块实现EtherCAT与CANopen协议的无缝转换，解决了Ethercat主站设备与Canopen传感器之间的通信难题，为运动控制系统提供了高效、可靠的多传感器采集方案，适用于机器人、数控机床等高实时性场景。

通过引入捷米特JM-ECT-COP协议转换模块，成功实现了Ethercat转Canopen的通信转换，解决了Ethercat主站设备与Canopen传感器之间的通信难题。该解决方案不仅提高了生产效率和产品质量，还降低了系统集成的难度和成本。在工业自动化领域，捷米特JM-ECT-COP模块为Ethercat转Canopen的应用提供了一种可靠、高效的解决方案，具有广泛的推广应用价值。

审核编辑 黄宇