CANopen Safety Protokoll - CiA DSP-304 CANopen Framework
|
Das “CANopen Framework for Safety-Relevant Communication” (CiA Draft Standard
Proposal 304) definiert die CANopen-Protokolle für die Integration von
sicherheitsrelevanten Geräten in CANopen-Netze. Das Protokoll ermöglicht es,
sicherheitsgerichtete Geräte neben nicht sicherheitsgerichteten Geräten in einem
CANopen-Netz zu betreiben. Die Sicherheitsfunktionen werden über spezielle
Kommunikationsobjekte, die SRDOs (safety relevant data object) realisiert.
Ein SRDO besteht aus zwei CAN-Telegrammen. Für die Bildung eines
SRDO gelten folgende Regeln:
- Die CAN-Identifier der zwei CAN-Telegramme unterscheiden sich in mindestens
zwei Bitpositionen.
- Die Daten der beiden CAN-Telegramme sind redundant. Jedoch werden die Daten des
zweiten CAN- Telegrammes bitweise invertiert.
- Ein SRDO wird periodisch übertragen, wobei der Abstand zwischen zwei
SRDOs durch die SCT (safeguard cycle time) bestimmt ist.
- Der Abstand der beiden CAN-Telegramme eines SRDO darf die SRVT (safety
relevant object validation time) nicht überschreiten.
- Die Reihenfolge der zwei CAN-Telegramme eines SRDO muss eingehalten werden.
Zuerst erfolgt die Übertragung der realen Daten und anschließend folgt
die Übertragung der invertierten Daten.
Der Empfänger (Datensenke) prüft die Gültigkeit eines SRDO. Die zeitliche und
logische Abfolge der beiden CAN-Telegramme eines SRDO wird mit einem
Erwartungswert verglichen. Anschließend erfolgt eine Verifizierung der
Nutzdaten. Erkannte Fehler führen zum Wechsel in den sicheren Zustand der
zugeordneten Aktoren. Der sichere Zustand ist in Abhängigkeit der Applikation
vom Gerätehersteller und/oder Anwender zu definieren.
Die Eigenschaften der SRDOs (CAN Identifier, SCT, SRVT, Mapping) werden im
Objektverzeichnis hinterlegt und über eine 16-bit-CRC (cyclic redundant check)
auf Gültigkeit geprüft.
Um die Reaktionszeit in sicherheitsgerichteten Systemen zu erhöhen, wurde
das “Global failsafe command” (GFC) definiert. Es besteht aus zwei hochprioren
CAN-Telegrammen (CAN-Identifier 1 und 2). Mit dem Empfang von einem der zwei
CAN-Telegramme ist das GFC bereits gültig. Das GFC enthält keine Daten und kann
somit von allen Teilnehmern gesendet werden. Der auslösende Teilnehmer muss
jedoch den “Auslösegrund” mittels SRDO nachliefern.
Das CANopen-Safety-Protokoll erlaubt es, sicherheitsgerichtete Sensoren und
Aktoren direkt miteinander zu verbinden. Eine sicherheitsgerichtete
Steuerung (z.Bsp.: speicherprogrammierbare Steuerung oder Sicherheitsmonitor)
wird nicht benötigt. Somit lassen sich logisch vergleichbare Sicherheitsketten
wie in herkömmlich verdrahteter Technik realisieren (z. B. Not-Aus-Taster
wirkt direkt auf das Sicherheitsrelais).
|
|
|
|
Sitemap
Druckversion
Website Feedback