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CANopen Maritime - Software zur Entwicklung von CANopen-Geräten für maritime Applikationen sowie Anwendungsbereiche, welche redundante Kommunikationsmechanismen nach CiA 302 erfordern.

Aufbauend auf der langjährigen Erfahrung mit CANopen® basierenden Kommunikationssystemen hat IXXAT in Zusammenarbeit mit führenden Herstellern von Schiffsautomationssystemen eine Spezifikation für CANopen Anwendungen im schiffstechnischen Bereich erarbeitet sowie die CANopen Maritime Protokollsoftware entwickelt.
Das Softwarepaket implementiert das CANopen Framework for Maritime Electronics, CiA® 307, und ist speziell auf die erhöhten Sicherheitsanforderungen in der Schiffsautomatisierung ausgelegt. Die Anforderungen der maritimen Klassifizierungsgesellschaften verlangen dabei eine Single-Failure-Toleranz des Kommunikationssystems. Diese wird über redundante Kommunikation auf zwei unabhängigen CAN Kanälen sowie durch das Flying-Master Konzept unterstützt.

Highlights

• Umfangreicher Funktionsumfang basierend auf CiA 307, CANopen Framework for Maritime Electronics, CiA 301 CANopen Application Layer and Communication Profile, und CiA 302, CANopen Additional Application Layer Functions.
• Ermöglicht eine schnelle Entwicklung von CANopen Maritime Slave oder Master Geräten
• Modulare Softwarestruktur mit umfangreichen Konfigurations- und Skalierungsmöglichkeiten
• Klar gegliederte, einfache Programmierschnittstelle zur Integration in Applikationsprogramme
• Einfache Portierbarkeit auf alternative Mikrocontroller und CAN-Controller

 

 

 

Redundante Kommunikation
Die bei Single-Failure-Toleranz erforderliche Redundanz bedingt, dass CANopen Maritime Geräte über zwei CAN Controller an physikalisch unabhängigen Busleitungen angeschlossen sind. Die IXXAT CANopen Maritime Software bietet eine vollständige Unterstützung des Redundanzmechanismen nach CiA 302 und CiA 307, einschließlich der sendeseitigen Verzugszeitüberwachung.

Prozessdaten werden grundsätzlich auf beiden Übertragungskanälen gesendet. Im Falle des Ausfalles eines Kanals arbeitet das System ohne Unterbrechung und Datenverlust weiter. Auf Grund von Störungen auf dem CAN Bus kann es vorkommen, dass die Übertragung trotz gleichzeitiger Sendeanforderung auf den beiden Kanälen zu unterschiedlicher Zeit gesendet wird. Die integrierte Verzugszeitüberwachung schließt hierbei aus, dass eine neuere durch eine ältere, auf dem zweiten Kanal empfangene, Nachricht überschrieben wird.

Netzwerkmanagement & Funktionalität
Die CANopen Maritime Software implementiert unabhängige NMT Zustandsmaschinen für die beiden CAN Kanäle entsprechend den Definitionen in CiA 307. Flying-Master und Startup-capable-Device Funktionalität nach CiA 302 und der Heartbeat-Mechanismus werden standardmäßig unterstützt.

Programmierschnittstelle und Objektverzeichnis
Basierend auf der Implementierung der CANopen Protokollsoftware unterstützt die CANopen Maritime Software alle Objektverzeichniseinträge welche in der standard Protokollsoftware verfügbar sind. Ebenso sind Objekte welche für die erweiterten Heartbeat-Mechanismen benötigt werden, die Redundanz-Konfigurationsparameter sowie die Flying-Master Timing Parameter nach CiA 302 und CiA 307 vorhanden.

Skalierbarkeit und Hardware-spezifische Anpassung
Da das CANopen Maritime Softwarepaket bereits alle in dem CANopen Framework for Maritime Electronics definierten Dienste und Mechanismen bereit stellt, kann der Entwickler sich voll auf die Erstellung der eigentlichen Applikation konzentrieren. Um ein hohes Maß an Skalier- und Anpassbarkeit zu gewährleisten, wird das Softwarepaket zentral konfiguriert, wodurch sich der Protokoll-Stack auch in optimaler Weise an die gegebene Applikation anpassen lässt und somit die vorhandenen Ressourcen effektiv genutzt werden können.

Implementierungsaufwand
Die CANopen Maritime Software wird als hardwareunabhängiger C-Quellcode ausgeliefert. Die mitgelieferte Dokumentation und Beispielprogramme ermöglichen einen schnellen Start mit der Software. Zu den Beispielprogrammen werden Projektdateien geliefert, welche eine direkte Integration in die entsprechenden Entwicklungsumgebungen der Compilerhersteller erlauben. Normalerweise kann eine Anpassung an die Zielhardware innerhalb von wenigen Tagen erfolgen. Die Realisierung der eigenen Anwendung wird mit den Beispielprogrammen erleichtert.

Verfügbare Versionen
Die CANopen Maritime Software ist als Slave- und als Master/Slave Variante verfügbar. Die Master/Slave Version enthält den vollen Funktionsumfang und kann zur Implementierung sowohl von Slave- als auch von Master-Geräten eingesetzt werden.

 

Funktion	Slave	Master/Slave
Maximale Anzahl Server-SDOs	127	127
Maximale Anzahl Client-SDOs	-	127
Maximale Anzahl PDOs (Tx/Rx)	255	255
Dynamisches PDO Mapping
Maritime multiplexed PDOs
SYNC Objekt	C	P/C
EMERGENCY Objekt	P	P/C
TIME STAMP Objekt	C	P/C
NMT-Funktionen	S	M/S
Heartbeat	P/C	P/C
NMT Start-up-Objekt (Objekt 1F80h) nach CiA 302
Slave-Assignment-Liste (Objekt 1F81h) nach CiA 302	-
Redundante Kommunikation, Active CAN-Line-Mechanismus nach CiA 307
Unabhängige NMT-Zustandsmaschinen entsprechend CiA 307
NMT-Master-Überwachung
Startup-Capable-Device (S) und Flying-Master (M/S) nach CiA 302 und CiA 307

C=Consumer (Empfänger); P=Producer (Sender); S=Slave; M=Master


Unterstützte Prozessoren/CAN-Controller
Die CANopen Maritime Software ist hardwareunabhängig und somit auf einer Vielzahl von Mikro- und CAN-Controllern einsetzbar. Für verschiedene Prozessoren bietet IXXAT Referenzimplementierung, inklusive Projektdateien für die entsprechenden Entwicklungsumgebungen an. Bitte konsultieren Sie die IXXAT Web-Seite für eine aktuelle Liste direkt verfügbarer Varianten. Weitere Zielsystemportierungen können auf Anfrage durchgeführt werden.

Lieferumfang

• Quellcode
• Firmenlizenz (begrenzt auf Firmenstandort und Geschäftsbereich)
• Ausführliches Handbuch
• Beispielprogramme
• Technischer Support

 

Bestellnummern