CANopen 转 Modbus RTU网关，型号：SG-CN_MOD-110，详细介绍

一、概述

1.1 功能

本网关可通过自带的配置软件设置成两种不同的通信网关：

（1）CANopen 做主站/Modbus 做从站网关：CANopen 主站协议与 Modbus从站协议之间的转换，可实现单个 CANopen 从站设备与 Modbus 主站之间的数 据通信，典型应用拓扑如下：

（2）CANopen 做从站/Modbus 做主站网关：Modbus 主站协议与 CANopen从站协议之间的转换，可实现多个 Modbus 从站设备与 CANopen 主站之间的数 据通信，典型应用拓扑如下：

1.2 硬件说明

1.2.1 指示灯说明

1.2.2 接线端子说明

二、 CANopen 做主站/Modbus 做从站

2.1 功能特点

（1）自带网关配置软件，配置信息可通过 PC 的 USB 口下载进网关设备，设备 自动保存最新配置信息，设备断电再上电后无需加载配置；

（2）网关在 CANopen 网络上是 CANopen 主站，在 Modbus 网络上是 Modbus从站，可以实现单个 CANopen 从站与 Modbus 主站之间的数据通信；

（3）CANopen 支持 CANopen DS301；支持 NMT、Heartbeat、64 个 8 字节 TPDO和 64 个 8 字节 RPDO、快速 Download SDO 和快速 Upload SDO 总共可配置 80个；

（4）支持 CAN 波特率：5K~1Mbps，默认 20K；

（5）Modbus 从站支持功能码：3、4、6、16 号功能码；

（6）支持串口波特率 1200~115200bps，默认 9600；

（7）支持 RTU 通讯格式；8 位数据位，无校验、奇校验、偶校验可选，默认无 校验，1 停止位、2 停止位可选，默认 1 停止位；

（8）数据交换缓存区包括 512 字节的输入缓冲区和 512 字节的输出缓冲区；

（9）内置 120 欧姆终端电阻。

2.2 工作原理

输入输出缓冲区地址范围均为 0~255Word。

512 字节输入缓冲区用于存放输入寄存器数据，输入缓冲区被映射到CANopen 的 RPDO 中，网关可通过 RPDO 和 SDO 读命令获取 CANopen 从站发 来的数据，并将数据保存在输入缓冲区中，Modbus 主站可通过 4 号功能码来读 取输入缓冲区中缓存的最新数据。

512 字节输出缓冲区用于存放保持寄存器数据，输出缓冲区被映射到CANopen 的 TPDO 中，当 Modbus 主站通过 6 和 16 号功能码向网关的输出缓冲 区写数据且写的数据与缓冲区原来的数据不一样时，会触发 TPDO 和 SDO 写命 令，将数据发送给 Canopen 从站。Modbus 主站也可通过 3 号功能码来读取网关 的输出缓冲区中的数据。

PDO 采用生产者/消费者模式来传输数据，只有请求没有应答，响应快，适 合对响应速度要求高的场合。SDO 采用客户机/服务器模式进行数据传输，有请 求也有应答，响应速度慢，但可靠性高。所以对可靠性要求比较高的数据可配置SDO 命令来传输数据，否则就配置 PDO 来传输数据。

2.2.1 Modbus 主站控制 CANopen 从站状态的原理

为了使 Modbus 主站控制和获取 CANopen 从站的状态，网关另外分配了状 态输入缓冲区和控制命令输出缓冲区，且状态输入缓冲区与 512 字节的输入缓冲 区是一个连续的数据存储区，控制命令输出缓冲区与 512 字节的输出缓冲区是一 个连续的数据存储区，所以 2 个状态缓冲区起始地址均为 256，每个地址可以存 放 2 个字节的数据。

Modbus 主站通过网关获取和设置 CANopen 从站状态的原理图如下：

如上图，Modbus 主站可通过 4 号功能码来读取 CANopen 从站的状态、 通过 6 和 16 号功能码将控制命令写入输出缓冲区，网关收到控制命令后会通过NMT 命令控制 CANopen 从站的状态。

三、CANopen 做从站/Modbus 做主站

3.1 功能特点

（1）自带网关配置软件，配置信息可通过 PC 的 USB 口下载进网关设备，设备 自动保存最新配置信息，设备断电再上电后无需加载配置；

（2）网关在 CANopen 网络上是 CANopen 从站，在 Modbus 网络上是 Modbus主站，可实现 CANopen 主站与多个 Modbus 从站之间的数据通信；

（3）CANopen 支持 CANopen DS301；支持 Heartbeat、64 个 8 字节 TPDO 和 64个 8 字节 RPDO、支持 SDO 对输入输出缓冲区的访问；

（4）支持 CAN 波特率：5K~1Mbps，默认 20K；

（5）Modbus 从站支持功能码：1、2、3、4、5、6、15、16 号功能码，Modbus命令最大支持 64 条；

（6）支持串口波特率 1200~115200bps，默认 9600bps；

（7）支持 RTU 通讯格式；8 位数据位，无校验、奇校验、偶校验可选，默认无 校验，1 停止位、2 停止位可选，默认 1 停止位； （8）数据交换缓存区包括 512 字节的输入缓冲区和 512 字节的输出缓冲区； （9）内置 120 欧姆终端电阻。

3.2 工作原理

512 字节输入缓冲区包括 160 字节（1280bits）的数字量输入(DI)缓冲区（用 于存放离散量输入数据）和 352 字节的模拟量输入(AI)缓冲区（用于存放输入寄 存器数据）。输入缓冲区被映射到 CANopen 的 TPDO 中，网关可通过 Modbus读命令获取 Modbus 从站的离散量输入和输入寄存器数据，如果数据发生变化， 则触发对应的 TPDO 将数据发送给 CANopen 主站。

512 字节输出缓冲区包括 160 字节(1280bits)的数字量输出(DO)缓冲区（用于线圈状态数据）和 352 字节的模拟量输出(AO)缓冲区（用于存放保持寄存器数 据）。输出缓冲区被映射到 CANopen 的 RPDO 中，网关可通过 RPDO 接收CANopen 主站发来的数据，保存在输出缓冲区中，网关轮询 modbus 命令时，会 把最新数据发送给 Modbus 从站。

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