كان أوبن

بالنسبة لهياكل الشبكات البسيطة، يدعم CANopen تخصيصًا محددًا مسبقًا لمعرفات الرسائل.

تُحدد اتجاهات الإرسال والاستقبال من وجهة نظر الجهاز. لذا، فإن الاستعلام المُرسل إلى جهاز على الشبكة سيرسل 0x600+nodeid ويستقبل ردًا بقيمة 0x580+nodeid. ^{[ 1 ]}

تُستخدم بروتوكولات NMT لإصدار أوامر تغيير حالة الآلة (على سبيل المثال لبدء وإيقاف الأجهزة)، واكتشاف عمليات بدء تشغيل الأجهزة عن بعد وحالات الخطأ.

يستخدم جهاز التحكم الرئيسي في NMT بروتوكول التحكم بالوحدة لتغيير حالة الأجهزة. يكون مُعرّف COB-ID لإطار CAN لهذا البروتوكول دائمًا 0، ما يعني أن رمز الوظيفة ومعرّف العقدة هما 0  ، وبالتالي ستعالج كل عقدة في الشبكة هذه الرسالة. يُحدد مُعرّف العقدة الفعلي  ، الذي يُوجّه إليه الأمر، في جزء البيانات من الرسالة (في البايت الثاني). قد يكون هذا المُعرّف أيضًا 0، ما يعني أن جميع الأجهزة على الناقل يجب أن تنتقل إلى الحالة المُشار إليها.

يُستخدم بروتوكول نبضات القلب لمراقبة العُقد في الشبكة والتحقق من عملها. يُرسل مُنتِج نبضات القلب (عادةً ما يكون جهازًا تابعًا) رسالةً دوريةً تحتوي على رمز الدالة الثنائية 1110 ومعرّف العقدة  (COB-ID19 = 0x700 +  معرّف العقدة). يحتوي جزء البيانات من الإطار على بايت يُشير إلى حالة العقدة. يقرأ مُستهلِك نبضات القلب هذه الرسائل. إذا لم تصل الرسائل خلال فترة زمنية مُحددة (مُعرّفة في قاموس كائنات الأجهزة)، يُمكن للمُستهلِك اتخاذ إجراء، مثل إعادة ضبط الجهاز أو الإشارة إلى وجود خطأ. تنسيق الإطار هو:

يُشترط على أجهزة CANopen الانتقال تلقائيًا من حالة التهيئة إلى حالة ما قبل التشغيل أثناء بدء التشغيل. عند حدوث هذا الانتقال، تُرسل رسالة نبض واحدة إلى ناقل البيانات. هذا هو بروتوكول بدء التشغيل .

يوجد بروتوكول على نمط الاستجابة/الرد (نموذج السحب)، يسمى حماية العقدة، لمراقبة الأجهزة التابعة.

يُستخدم بروتوكول SDO لضبط وقراءة القيم من قاموس الكائنات الخاص بجهاز بعيد. يُسمى الجهاز الذي يتم الوصول إلى قاموس الكائنات الخاص به خادم SDO، بينما يُسمى الجهاز الذي يصل إلى الجهاز البعيد عميل SDO. يبدأ عميل SDO عملية الاتصال دائمًا. في مصطلحات CANopen، يُنظر إلى الاتصال من منظور خادم SDO، بحيث تُؤدي قراءة البيانات من قاموس الكائنات إلى تحميل SDO، بينما تُؤدي كتابة البيانات إلى تنزيل SDO.

نظرًا لأن قيم قاموس الكائنات قد تتجاوز الحد الأقصى البالغ ثمانية بايتات لإطار CAN، فإن بروتوكول SDO يُطبّق تجزئة الرسائل الطويلة وفك تجزئتها. في الواقع، يوجد بروتوكولان من هذا النوع: بروتوكول SDO للتحميل والتنزيل، وبروتوكول SDO لتحميل وتنزيل الكتل. يُعدّ بروتوكول SDO لنقل الكتل إضافةً حديثةً إلى المعيار، وهو يسمح بنقل كميات كبيرة من البيانات مع تقليل الحمل الزائد للبروتوكول.

يمكن تحديد معرّفات COB لرسائل نقل SDO من العميل إلى الخادم ومن الخادم إلى العميل في قاموس الكائنات. ويمكن إعداد ما يصل إلى 128 خادم SDO في قاموس الكائنات على العناوين من 0x1200 إلى 0x127F. وبالمثل، يمكن تهيئة اتصالات عميل SDO للجهاز باستخدام متغيرات على العناوين من 0x1280 إلى 0x12FF. ومع ذلك، تُعرّف مجموعة الاتصالات المُسبقة قناة SDO يمكن استخدامها حتى بعد بدء التشغيل مباشرةً (في حالة ما قبل التشغيل) لتهيئة الجهاز. معرّفات COB لهذه القناة هي 0x600 +  معرّف العقدة للاستقبال و0x580 +  معرّف العقدة للإرسال.

لبدء عملية التنزيل، يرسل عميل SDO البيانات التالية في رسالة CAN مع معرف COB الخاص بقناة SDO "receive".

• ccs هو مُحدِّد أمر العميل لنقل SDO، وقيمته 0 لتنزيل مقطع SDO، و1 لبدء التنزيل، و2 لبدء التحميل، و3 لتحميل مقطع SDO، و4 لإلغاء نقل SDO، و5 لتحميل كتلة SDO، و6 لتنزيل كتلة SDO.
• يمثل n عدد البايتات في جزء البيانات من الرسالة التي لا تحتوي على بيانات، وهو صالح فقط إذا تم تعيين e و s
• يشير الخيار e ، في حال ضبطه، إلى نقل سريع للبيانات، أي أن جميع البيانات المتبادلة موجودة داخل الرسالة. أما في حال مسح هذا الخيار، فإن الرسالة عبارة عن نقل مجزأ، حيث لا تتسع البيانات في رسالة واحدة، ويتم استخدام عدة رسائل.
• يشير s ، في حال تعيينه، إلى أن حجم البيانات محدد بوحدة n (إذا تم تعيين e) أو في جزء البيانات من الرسالة
• الفهرس هو فهرس قاموس الكائنات للبيانات المراد الوصول إليها، مُشفّر بنظام little endian
• الفهرس الفرعي هو الفهرس الفرعي لمتغير قاموس الكائن
• تحتوي البيانات على البيانات المراد تحميلها في حالة النقل السريع (يتم تعيين e)، أو حجم البيانات المراد تحميلها (يتم تعيين s، ولا يتم تعيين e)، وغالبًا ما يتم ترميزها بنظام little endian

يُستخدم بروتوكول كائن معالجة البيانات (PDO) لمعالجة البيانات في الوقت الفعلي بين مختلف العُقد. يمكنك نقل ما يصل إلى 8 بايتات (64 بت) من البيانات لكل كائن PDO واحد، سواءً من الجهاز أو إليه. يمكن أن يحتوي كائن PDO واحد على عدة مدخلات في قاموس الكائنات، ويمكن تهيئة الكائنات داخله باستخدام مدخلات قاموس الكائنات الخاصة بالتعيين والمعلمات.

يوجد نوعان من بروتوكولات PDO: بروتوكولات الإرسال (TPDO) وبروتوكولات الاستقبال (RPDO). يُستخدم الأول لنقل البيانات من الجهاز (حيث يكون الجهاز مُنتِجًا للبيانات)، بينما يُستخدم الثاني لاستقبال البيانات منه (حيث يكون الجهاز مُستهلِكًا للبيانات). أي أنه باستخدام RPDO، يُمكن إرسال البيانات إلى الجهاز، بينما باستخدام TPDO، يُمكن قراءة البيانات منه. تتضمن مجموعة الاتصالات المُعرَّفة مُسبقًا مُعرِّفات لأربعة بروتوكولات TPDO وأربعة بروتوكولات RPDO. مع إمكانية التكوين، يُمكن إنشاء 512 بروتوكول PDO.

يمكن إرسال بيانات PDO بشكل متزامن أو غير متزامن. تُرسل بيانات PDO المتزامنة بعد رسالة SYNC، بينما تُرسل البيانات غير المتزامنة بعد إشارة داخلية أو خارجية. على سبيل المثال، يمكنك طلب إرسال TPDO يحتوي على البيانات المطلوبة من جهاز ما، وذلك بإرسال TPDO فارغ مع علامة RTR (إذا كان الجهاز مُهيأً لقبول طلبات TPDO).

باستخدام RPDOs، يمكنك، على سبيل المثال، تشغيل جهازين في وقت واحد. كل ما عليك فعله هو ربط نفس RPDO بجهازين مختلفين أو أكثر، والتأكد من ربط هذه RPDOs بنفس معرّف COB.

يُقدّم مُنتِج التزامن إشارة التزامن لمُستهلِك التزامن. وعندما يستقبل مُستهلِك التزامن الإشارة، يبدأ بتنفيذ مهامه المتزامنة.

بشكل عام، يضمن تثبيت وقت إرسال رسائل PDO المتزامنة بالتزامن مع دورية إرسال كائن التزامن أن أجهزة الاستشعار يمكنها ترتيب أخذ عينات من متغيرات العملية وأن أجهزة التشغيل يمكنها تطبيق تشغيلها بطريقة منسقة.

معرف كائن المزامنة متاح في الفهرس 1005h.

عادةً ما يمثل كائن الطابع الزمني الوقت كحقل مكون من 6 بايت: عدد المللي ثانية بعد منتصف الليل (بحد أقصى 27 بت، مخزنة في حقل 32 بت)، وعدد غير موقع مكون من 16 بت للأيام منذ 1 يناير 1984. (سيحدث تجاوز في 7 يونيو 2163.)

تتطلب بعض التطبيقات الحساسة للوقت، لا سيما في الشبكات الكبيرة ذات معدلات الإرسال المنخفضة، مزامنة دقيقة للغاية؛ وقد يكون من الضروري مزامنة الساعات المحلية بدقة تصل إلى أجزاء من الميكروثانية. ويتحقق ذلك باستخدام بروتوكول المزامنة عالي الدقة الاختياري، الذي يستخدم شكلاً خاصاً من رسائل الطابع الزمني لضبط الانحراف الحتمي للساعات المحلية.

يتم ترميز الطابع الزمني عالي الدقة بصيغة unsigned32 بدقة 1 ميكروثانية، مما يعني أن عداد الوقت يُعاد تشغيله كل 72 دقيقة. ويتم ضبطه عن طريق ربط الطابع الزمني عالي الدقة (الكائن 1013h) بـ PDO.

تُرسل رسائل الطوارئ عند حدوث خطأ داخلي فادح في الجهاز، وتُرسل من الجهاز المعني إلى الأجهزة الأخرى بأولوية عالية. وهذا يجعلها مناسبة لتنبيهات الأخطاء من نوع المقاطعة. لا يُمكن إرسال برقية طوارئ إلا مرة واحدة لكل "حدث خطأ"، أي لا يجب تكرار رسائل الطوارئ. طالما لم تحدث أخطاء جديدة على الجهاز، فلا يجب إرسال أي رسالة طوارئ أخرى. يتم تحديد رموز أخطاء الطوارئ المُعرّفة في ملف تعريف اتصال CANopen، وسجل الأخطاء، ومعلومات إضافية خاصة بالجهاز في ملفات تعريف الجهاز.