シーメンスPLC がプロトコル変換ゲートウェイ GW4U-COM-PNS を通じて CANopen スレーブ局を制御する方法

本記事の概要

1. 適用製品

GW4U-COM-PNS

2. プロトコル変換

PROFINETスレーブ（シーメンスPLC側に接続）↔ CANopenマスタ（スレーブ機器側に接続）

3. 適用マスタ局

シーメンスS7-1200/1500シリーズPLC（TIA Portal）

4. コンフィグレーションツール

TIA Portal（PROFINET側）+ sDot GW CANopen Manager（CANopen側）

5. 主な価値

コンフィグレーション完了後、操作者は通常のI/Oアドレスの読み出し・書き込みを行うだけで、CANopenプロトコルの詳細を理解する必要はありません。

シーメンスS7-1200/1500 PLCとCANopenスレーブ機器はどのように接続してデータ交換を実現するのでしょうか？

実点科技のプロトコル変換ゲートウェイGW4U-COM-PNSにより実現できます。TIA Portal内のI/Oアドレスの読み出し・書き込みを行うだけで、CANopenデバイスの制御とデータ収集が可能です。本記事では、TIA Portalへのゲートウェイの追加、CANopen側パラメータのコンフィグレーション、およびI/O読み出し・書き込み検証の手順について説明します。

一、システムトポロジ

シーメンスPLC（PROFINETマスタ）↔ GW4U-COM-PNS（PROFINETスレーブをCANopenマスタに変換）↔ CANopenスレーブI/Oデバイス（またはCANopenサーボドライバ、インバータなど）

二、コンフィグレーション手順

1、TIA Portalへのゲートウェイの追加

実点科技はGW4U-COM-PNSゲートウェイのGSDファイルを提供しています。GSDファイルをTIA Portalにインポートすると、ハードウェアカタログでこのゲートウェイデバイスを見つけることができます。ゲートウェイをネットワークビューにドラッグし、PLCのPROFINETインタフェースに接続することで、PROFINET側のコンフィグレーションが完了します。

ヒント：GSDファイルは実点科技公式サイトの製品ページからダウンロードできます。インポート方法は標準のGSDファイルと同様で、TIA Portalの「オプション→GSDML管理」からインストールを行います。

2、CANopen側のコンフィグレーション

実点科技が提供するsDot GW CANopen Manager コンフィグレーションソフトウェアを使用して、CANopenバス側のパラメータ設定を完了します。

（1）基本パラメータ設定

CANopenバスのボーレートとノードIDを設定し、CANopenスレーブ機器のコンフィグレーションと一致させます。

（2）PDOマッピングコンフィグレーション

PDOマッピングは、CANopenスレーブ局の制御パラメータとゲートウェイの入出力アドレスを対応付ける重要な手順です。操作方法は、CANopenスレーブ局メーカが提供するEDSファイルをインポートすると、コンフィグレーションソフトウェアが自動的に使用可能なパラメータリストを解析し、クリック操作でPDOマッピングを完了できます。操作は直感的です。

ヒント：EDSファイルはCANopenスレーブ機器メーカから提供されます。インポート後、ソフトウェアはデバイスが対応するパラメータを自動的に識別するため、オブジェクトディクショナリを手動で入力する必要はありません。

（3）TIA Portal側I/Oアドレスマッピングと読み書き検証

上記のコンフィグレーションが完了すると、TIA Portal側は以下のアドレス範囲でCANopenスレーブ局とデータ交換を行います。

本例のスレーブ局は4DI/4DOのI/Oデバイスで、入力・出力それぞれ1バイトを占有し、前4ビットが有効データ、後4ビットは予約です。

①CANopenスレーブ局の出力チャネルを制御する

TIA Portalのモニタ表で、QB0に対応する出力バイトに値を設定します。本例ではDO1、DO2、DO4チャネルの出力を制御し、DO3は出力しません。対応するビット値を書き込み、「選択したすべての値をすぐに1回だけ変更」を実行します。書き込みが成功したことを確認した後、スレーブ局実機のDO1、DO2、DO4チャネル表示灯が点灯することを確認します。

②CANopenスレーブ局の入力チャネルを採取する

TIA Portalのモニタ表でIB0アドレスを監視します。スレーブ局のDI1に有効な入力信号を接続すると、IB0の対応するビットで入力状態の変化を読み取ることができ、入力採取機能が正常であることを確認できます。

三、アプリケーションまとめ

GW4U-COM-PNSゲートウェイでプロトコル変換を完了すると、シーメンスPLCによるCANopenデバイスの制御方法は非常に直感的になります。具体的には以下のとおりです。

• インバータの起動制御：対応するQアドレスに起動指令を書き込みます。

• モータ回転速度の調整：対応する出力ワードに目標回転速度の数値を書き込みます。

• デバイスステータスの読み出し：対応するIアドレスから直接ステータスデータを読み出します。

制御プロセス全体を通じて、操作者はCANopenプロトコルの詳細に一切触れる必要がなく、目にするのは標準的なI/Oマッピングの読み書き操作だけであり、一般的な分散型リモートI/Oデバイスを操作する場合と全く同じです。