CANopen转EtherCAT网关如何接入智能制造系统

现阶段，随着实时工业以太网技术的推广范围不断扩大，在现场设备的自动化控制中，以太网技术的应用愈发广泛。EtherCAT（Ethernet for Control and Automation Technology）是德国BECKHOFF自动化公司于2003年所提出的实时工业以太网技术。该技术具有数据传输高速、高效的显著优势，能够支持多样化的设备连接拓扑结构，并且严格符合以太网的相关标准。

CANopen作为一种架构于控制器局域网CAN之上的高层通信协议，由通信子协议与设备子协议共同构成，是工业控制领域中被普遍应用的现场总线技术。

然而，鉴于EtherCAT实时工业以太网与CANopen总线在通信协议层面上存在显著的数据帧格式不兼容性，导致在自动化控制系统中同时采用EtherCAT协议与CANopen协议时，无法实现直接的互联通信。这种不兼容性使得两种通信协议间的互操作性成为系统集成过程中的一个技术瓶颈。

为解决上述问题，提出了一种专门用于实现EtherCAT协议与CANopen协议间通信的CANopen转EtherCAT网关网关解决方案。该网关的核心特征在于其嵌入式处理器，该处理器能够执行EtherCAT协议格式数据与CANopen总线协议格式数据之间的转换功能。

该设备与嵌入式处理器相连接，其作用是将符合EtherCAT协议的数据帧传送至嵌入式处理器，CANopen转EtherCAT网关并接收经嵌入式处理器将CANopen协议转换后生成的EtherCAT总线协议控制器的数据。

与嵌入式处理器建立连接，该连接的功能为将契合CANopen协议的数据帧传送至嵌入式处理器，同时接收经嵌入式处理器完成EtherCAT协议向CANopen总线协议转换的控制器。

基于实现EtherCAT协议与CANopen协议通信功能的考量而设计的网关，嵌入式处理器通过EtherCAT光电隔离接口与EtherCAT总线协议控制器构建起双向信息传输链路；EtherCAT光电隔离接口、嵌入式处理器.

CANopen转EtherCAT网关CANopen总线协议控制器通过16位数据线并行相连。

EtherCAT总线与EtherCAT总线协议收发器通过网络接口实现互联；而EtherCAT总线协议控制器与嵌入式处理器则通过串行外设接口（SPI）进行连接。

EtherCAT总线协议控制器经由EtherCAT总线协议收发器实现与EtherCAT总线的双向互连。嵌入式处理器通过CANopen光电隔离接口与CANopen总线协议控制器建立双向通信连接；

借助这一精心规划的连接方案，CANopen转EtherCAT网关的CANopen总线系统能够达成高效的数据通信与设备协同，在工业自动化领域得到广泛应用。

审核编辑 黄宇