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2.3.8.3
PDO-Parametrierung
Auch wenn die meisten CANopen-Netze in der Default-Einstellung und damit mit minimalem
Konfigurationsaufwand zufrieden stellend arbeiten, so sollte zumindest überprüft werden, ob die vorhandene
Buslast vertretbar ist. 80% Busauslastung mag für ein rein zyklisch synchron arbeitendes Netzwerk
akzeptabel sein, für ein rein ereignisgesteuertes Netz ist dieser Wert in der Regel zu hoch, da kaum
Bandbreite für zusätzliche Ereignisse zur Verfügung steht.
Applikationsanforderungen berücksichtigen
Die Prozessdatenkommunikation sollte hinsichtlich einiger sich teilweise widersprechender
Applikationsanforderungen optimiert werden. Hierzu gehören
• Geringer Parametrieraufwand - optimal sind brauchbare Default-Werte
• Garantierte Reaktionszeit auf bestimmte Ereignisse
• Zykluszeit bei Regelvorgängen über den Bus
• Sicherheitsreserven für Busstörungen (genügend Bandbreite für Nachrichtenwiederholung)
• Maximale Baud-Rate - hängt von der maximalen Buslänge ab
• Gewünschte Kommunikationspfade - wer spricht mit wem
Der bestimmende Faktor ist meist die zur Verfügung stehende Busbandbreite (Buslast).
Baud-Rate
Baud-Rate
Allgemein wird man beginnen, die Baud-Rate so groß zu wählen, wie es die Buslänge erlaubt. Hierbei sollte
man berücksichtigen, dass serielle Bussysteme grundsätzlich um so empfindlicher auf Störeinflüsse
reagieren, je höher die Baud-Rate ist. Es gilt also die Regel: so schnell wie nötig. 1000 kBit/s sind meist nicht
erforderlich und uneingeschränkt nur bei Netzwerken innerhalb eines Schaltschrankes ohne galvanische
Trennung der Busknoten empfehlenswert. Die Erfahrung zeigt auch, dass das Abschätzen der verlegten
Buskabellänge häufig zu optimistisch erfolgt - die tatsächliche Kabellänge also größer ist.
Kommunikationsart bestimmen
Ist die Baud-Rate gewählt, so gilt es nun die PDO-Kommunikationsart(en) zu bestimmen. Diese haben
unterschiedliche Vor- und Nachteile:
• Die zyklisch synchrone Kommunikation ergibt eine genau vorhersagbare Busbelastung und damit ein
definiertes Zeitverhalten - man könnte auch sagen, der worst case ist Standard. Sie ist einfach zu
konfigurieren: mit dem Parameter SYNC-Rate kann die Buslast global eingestellt werden. Die
Prozessabbilder werden synchronisiert: Eingänge werden gleichzeitig gelesen, Ausgangsdaten
gleichzeitig gültig gesetzt - die Qualität dieser Synchronisierung ist allerdings
implementierungsabhängig. Die BECKHOFF PC-Karten FC510x / CANopen-Klemme EL6751sind in
der Lage, das CANopen Bussystems mit den Zyklen der Anwendungsprogramme (SPS bzw. NC) zu
synchronisieren.
Die garantierte Reaktionszeit ist bei der zyklisch synchronen Kommunikation immer mindestens so
groß wie die Zykluszeit, und die Busbandbreite wird nicht optimal genutzt, da auch alte, sich nicht
ändernde Daten ständig übertragen werden. Es ist aber möglich, das Netz durch die Wahl
unterschiedlicher SYNC-Vielfacher (Transmission Types 1...240) zu optimieren und sich langsam
ändernde Daten seltener zu übertragen als z.B. zeitkritische Eingänge. Berücksichtigt werden sollte
jedoch, dass Eingangszustände, die kürzer anstehen als die Zykluszeit, nicht unbedingt kommuniziert
werden. Ist dies gefordert, so sollten die entsprechenden PDOs für asynchrone Kommunikation
vorgesehen werden.
• Die ereignisgesteuerte, asynchrone Kommunikation ist optimal hinsichtlich Reaktionszeit und
Verwendung der Busbandbreite - man könnte sie als "CAN pur" bezeichnen. Bei ihrer Wahl muss
allerdings berücksichtigt werden, dass unter Umständen viele Ereignisse gleichzeitig auftreten und sich
dann entsprechende Verzögerungszeiten einstellen können, bis ein relativ niederpriores PDO
verschickt werden kann - eine seriöse Netzwerkplanung erfordert demnach eine worst-case
Betrachtung. Auch muss, z.B. durch Verwendung der Inhibit Zeit [} 15], verhindert werden, dass ein
CX1500-M510, CX1500-B510
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