在总线化产线上，CANopen 是磁致伸缩位移传感器常见的输出方式。很多人只知道它能多台联网，却不清楚 PDO、SDO、SYNC 怎么分工。这篇文章把 CANopen 输出讲清楚。
一、CANopen 的基础
基于 CAN（ISO/IEC 7498 及 DIN ISO 11898）标准，CANopen 为工业用 CAN 总线网络制定了 7 层规范。CAN 规范的串行数据协议按厂商—用户订立的原则制定，去除了处理数据中寻址的过程，每个总线站点自己决定如何处理收到的数据。
磁致伸缩位移传感器的 CANopen 接口符合 CiA 标准 3.0 修订版，并与 CAL 和 Layer 2 CAN 网络兼容。
二、CAN 总线特点
- 总线型拓扑结构，使用转发器也可采用星形结构。
- 高工效的两线电缆。
- 响应时间短，用循环冗余校验（CRC）保证数据完整，汉明间距为 6。
- 电缆长度 <25m 时传输速率 1Mbps。
- 协议限制最多站点数为 127 个。
三、对象与数据交换
CANopen 提供高灵活性数据交换功能，用 EDS 文件格式的标准数据报文，可轻易将磁致伸缩传感器与任何 CANopen 系统相连。核心对象分为：
| 对象 | 作用 |
|---|---|
| 过程数据对象 (PDO) | 12 个传感器分别以 8 字节向一个或两个 PDO 传位置信息 |
| 同步对象 (SYNC) | 为所有用户同步作网际触发器 |
| 紧急对象 | 优先级最高，传凸轮状态改变等故障信息 |
| 服务数据对象 (SDO) | 传输传感器配置参数 |
PDO 目录可任意配置，可传送 5μm 分辨率步进的当前磁环位置信息，或 0.1mm/s 分辨率步进的运行速度信息。当收到同步对象时，总线上所有传感器均保存当前速度与位置信息，此后按顺序向控制器传送，保证检测值在时间上同步。SDO 可由总线上的控制器完成配置，或离线在 Windows 环境下配置。
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选型与使用建议
上 CANopen 总线前，建议先把节点地址、波特率、EDS 文件配置好，再逐一接入网络。先上电单个传感器确认能读到位置，再逐步增加节点，避免地址冲突导致整条总线未响应。若现场电磁干扰强，优先用两线屏蔽电缆并按总线规范就近接地，必要时加终端电阻。传感器配置一般用 SDO 完成，位置与速度数据通过 PDO 周期性送出，记住先把 SYNC 同步周期调好，保证多传感器时间一致。
常见问题解答
问：CANopen 和 CAN 有什么区别？
答：CAN 是底层总线标准（ISO 11898），CANopen 是在 CAN 之上定义的工业高层协议，规定了 PDO、SDO、SYNC 等对象，让不同厂商设备能互操作。磁致伸缩位移传感器的 CANopen 接口符合 CiA 标准 3.0 修订版。
问：PDO 和 SDO 分别传什么数据？
答：PDO 是过程数据对象，实时传输位置、速度等测量值，一个或两个 PDO 用 8 字节传位置信息；SDO 是服务数据对象，传输配置参数，如位置/速度分辨率、4 个设定点、预置范围等。
问：一台总线最多能挂多少台传感器？
答：CAN 协议限制最多站点数为 127 个。实际还要考虑波特率与电缆长度，电缆 <25m 时传输速率可为 1Mbps，距离越长速率越低。