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工业通信协议整合CANopen与PROFIBUS实时互操作解决方案
发布时间:2025-03-14

CANopen 网络与 PROFIBUS 网络整合是指通过技术手段实现两种不同工业通信协议(CANopen 和 PROFIBUS)的设备之间的互联互通,使其能够在同一系统中协同工作。这一整合解决了工业自动化领域中因协议差异导致的设备兼容性问题,主要目的是:


  1. 协议转换
    通过专用网关或转换器,将 CANopen 的通信数据格式(如 PDO/SDO 对象字典)转换为 PROFIBUS-DP/V1 协议可识别的格式(如过程数据对象、诊断信息),反之亦然。

  2. 设备互操作性
    允许 CANopen 主站 / 从站与 PROFIBUS 主站 / 从站直接交换实时数据(如传感器信号、控制指令),支持跨协议的设备控制与状态监控。

  3. 系统兼容性
    为混合使用 CANopen(如机器人、运动控制)和 PROFIBUS(如 PLC、现场仪表)的工厂提供统一通信架构,降低系统升级成本。

整合的核心价值


典型应用场景



技术实现:依赖协议转换网关(如带 GSDML 配置文件的转换器),支持参数映射、数据缓存及故障诊断功能,确保跨协议通信的稳定性。

CANopen 与 PROFIBUS 的典型应用场景对比

一、CANopen 的核心应用场景


CANopen 基于 CAN 总线,以实时性、灵活性和低成本著称,适用于分布式控制与运动控制领域。


应用领域具体场景
工业自动化- 机器人关节控制(如多轴机械臂同步运动)
- 分布式 I/O 模块(如 ABB、B&R 设备)
- 电梯控制系统(门机、变频器通信)
汽车与交通- 电动汽车电池管理系统(BMS)
- 商用车底盘控制(ABS、ESP 通信)
- 轨道交通车辆内部通信(如 TCMS 系统)
医疗设备- 医疗成像设备(MRI、CT 扫描床运动控制)
- 手术机器人精准定位系统
能源与环保- 光伏逆变器群控(最大功率点跟踪协调)
- 智能微电网储能系统通信
消费电子- 高端家电(如智能空调多模块联动)
- 无人机飞控系统(电机与传感器协同)

二、PROFIBUS 的核心应用场景


PROFIBUS 作为成熟的现场总线,以高速、抗干扰能力强和标准化著称,广泛应用于制造业与过程自动化。


应用领域具体场景
工厂自动化- PLC 与传感器 / 执行器通信(如 Siemens S7 系列 PLC)
- 生产线设备监控(如汽车焊装线)
过程工业- 化工 / 石油管道压力、温度变送器(PROFIBUS PA)
- 污水处理厂分布式控制系统
电力与能源- 变电站智能电子设备(IED)通信
- 风力发电机塔筒内设备监控(如变桨系统)
轨道交通- 地面信号系统与车载设备通信(如 CBTC 系统)
- 屏蔽门与列车联动控制
楼宇自动化- 智能建筑暖通空调(HVAC)系统
- 消防报警与电梯紧急响应协同

三、典型混合应用场景(需协议整合)


场景CANopen 设备PROFIBUS 设备整合需求
汽车制造焊接机器人(运动控制)生产线 PLC(逻辑控制)实时同步机器人动作与产线节拍
新能源电站储能电池管理系统(BMS)光伏逆变器(功率调节)统一监控电池状态与发电效率
智能仓储AGV 小车(导航与避障)货架传感器(货物位置检测)协调 AGV 路径与仓库管理系统
高端装备多轴伺服驱动器(CANopen)人机界面(HMI)与变频器(PROFIBUS)实现设备参数实时配置与状态反馈

四、协议选择建议



通过协议网关(如 CANopen-PROFIBUS 转换器)可实现设备互操作,例如:



技术趋势:两者均向工业以太网(如 EtherCAT、PROFINET)演进,但在现有设备中仍长期共存。

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HD67551 是一种CANopen / PROFIBUS Slave 转换器,允许将CANopen 网络与 PROFIBUS Master连接(比如PLC SIEMENS、...)以便在不同网络间交换信息。
HD67571 是一种CANopen / PROFIBUS Master 转换器,允许将某些 PROFIBUS Slave 设备与现有的 CANopen 网络连接。
这些转换器还可以其他版本形式提供,适于 STRONG 应用软件。
相应的型号是:


CANopen 与 PROFIBUS 从站转换系列


CANopen 与 PROFIBUS 主站转换系列



翻译说明


  1. Series 名称修正:将原拼写错误的 “PRIFIBUS” 统一更正为 “PROFIBUS”。

  2. 温度单位统一:采用 “°C” 替代 “°”,符合技术文档规范。

  3. 术语标准化

    • “Triple Galvanic Isolation” 译为 “三重电气隔离”

    • “PCB Treatment” 译为 “经过 PCB 处理”

    • “Terminal Blocks Connectors” 译为 “端子块连接器”



规格参数


类别详情
端口1xCANopen;1xPROFIBUS;1xRS232
CANopen 数据速率最高 1 Mbps
PROFIBUS 数据速率最高 12 Mbps
电源24VDC 200mA;12/18VAC 50/60Hz 200mA
工作温度-30°C 至 +70°C(-22°F 至 +158°F)
尺寸120×23×107(深 × 宽 × 高,单位:mm)
重量约 200g
机械固定DIN 导轨安装
软件SW67551
型号HD67551

产品优势


配件


订单编号描述
AC34011隔离式转换器(100-240V AC 转 12V DC 稳压)- 交流 / 直流转换器
AC34012隔离式转换器(100-240V AC 转 24V DC 稳压)- 交流 / 直流转换器
AC34107零调制解调器电缆(双母头,DSub 9 针,1.8 米)
AC34114零调制解调器电缆(双母头,DSub 9 针,5 米)

签名制作_01.jpg



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