소프트웨어 공장

CANOpen 성능 최적화

CANOpen 성능 최적화개요실시간 시스템에서 CANOpen을 활용할 때 성능 최적화는 필수적인 요소입니다. CANOpen 네트워크의 응답 속도와 데이터 전송 효율성을 향상시키기 위해 다양한 기법이 활용됩니다. 본 장에서는 CANOpen의 성능을 최적화하는 방법을 다루며, 주요 최적화 기법과 실무 적용 사례를 설명합니다.CANOpen 성능에 영향을 미치는 요인CANOpen 네트워크의 성능은 여러 요인에 의해 결정됩니다. 주요 요소는 다음과 같습니다.통신 속도(baud rate): CAN 버스의 속도가 높을수록 데이터 전송 시간이 줄어듭니다.PDO 매핑 최적화: 불필요한 데이터 전송을 줄이고 중요한 데이터만 전송하여 효율성을 높입니다.동기화 및 타이밍 조정: 실시간성을 유지하기 위해 SDO 및 PDO 전송..

CANOpen 기반의 모터 제어 (CiA 402)

CANOpen 기반의 모터 제어 (CiA 402)개요CiA 402(IEC 61800-7-201) 프로파일은 CANOpen을 기반으로 서보 모터 및 인버터 등의 모터 제어 시스템을 표준화하는 데 사용됩니다. 이 프로파일은 다양한 모드에서 모터를 제어할 수 있도록 설계되었으며, 이를 통해 산업 자동화 시스템에서 효율적인 모터 구동을 가능하게 합니다.본 장에서는 CiA 402 프로파일의 기본 개념과 주요 기능을 소개하고, STM32F429와 STM32CubeIDE 및 HAL을 활용하여 CiA 402 기반의 모터 제어를 구현하는 방법을 살펴보겠습니다.CiA 402의 주요 개념CiA 402는 모터 제어를 위한 상태 기계(state machine)를 정의하며, 다음과 같은 주요 동작 모드를 포함합니다.Profile..

CANOpen 활용 산업용 로봇 및 PLC

CANOpen 활용 산업용 로봇 및 PLC개요CANOpen은 산업 자동화에서 널리 사용되는 프로토콜로, 산업용 로봇과 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)와 같은 장치 간의 효율적인 통신을 지원합니다. 이 장에서는 CANOpen이 산업용 로봇과 PLC 시스템에서 어떻게 활용되는지 설명하고, 이를 최적화하는 방법을 다룹니다.산업용 로봇에서의 CANOpen 활용산업용 로봇은 정밀한 동작을 수행하기 위해 다수의 서보 모터와 센서를 포함하며, 이들 간의 신뢰성 높은 실시간 통신이 필수적입니다. CANOpen은 이러한 요구사항을 충족하기 위해 다음과 같은 방식으로 활용됩니다.서보 모터 및 드라이브 제어CANOpen의 PDO(프로세스 데이터 객체)를 이용하여 실시간으로 모터 속도, 위치 및 토크를 제어할 수 있습니다..

CANOpen NMT 명령을 통한 노드 제어NMT (Network Management) 개요NMT(Network Management)는 CANOpen 네트워크에서 노드를 관리하는 중요한 기능입니다. NMT 명령을 통해 노드의 상태를 변경하고, 네트워크의 정상적인 동작을 유지할 수 있습니다. CANOpen에서는 각 노드가 특정 상태를 가지며, 마스터 디바이스는 NMT 명령을 사용하여 슬레이브 노드의 상태를 전환할 수 있습니다. 기본적인 NMT 상태는 다음과 같습니다.Initialization: 노드가 초기화되는 상태Pre-Operational: 일부 CANOpen 서비스(SDO, NMT 등)를 사용할 수 있는 상태Operational: 모든 CANOpen 서비스(PDO 포함)를 사용할 수 있는 상태Stop..

CANopen NMT 명령을 통한 노드 제어NMT (Network Management) 개요NMT(Network Management)는 CANOpen 네트워크에서 노드를 관리하는 중요한 기능입니다. NMT 명령을 통해 노드의 상태를 변경하고, 네트워크의 정상적인 동작을 유지할 수 있습니다. CANOpen에서는 각 노드가 특정 상태를 가지며, 마스터 디바이스는 NMT 명령을 사용하여 슬레이브 노드의 상태를 전환할 수 있습니다. 기본적인 NMT 상태는 다음과 같습니다.Initialization: 노드가 초기화되는 상태Pre-Operational: 일부 CANOpen 서비스(SDO, NMT 등)를 사용할 수 있는 상태Operational: 모든 CANOpen 서비스(PDO 포함)를 사용할 수 있는 상태Stop..

CANOpen Slave 개발 (STM32 MCU 활용)개요CANOpen Slave 장치는 CANOpen 네트워크에서 마스터의 명령을 수신하고 응답하는 역할을 합니다. 본 장에서는 STM32F429 MCU와 STM32CubeIDE 및 HAL 라이브러리를 활용하여 CANOpen Slave 장치를 개발하는 방법을 설명합니다.CANOpen Slave 개념CANOpen Slave는 다음과 같은 주요 기능을 수행합니다.PDO(프로세스 데이터 객체) 전송 및 수신SDO(서비스 데이터 객체)를 통한 설정 변경NMT(네트워크 관리) 명령 처리Heartbeat 및 Node Guarding 기능 지원개발 환경 구축CANOpen Slave 개발을 위해 다음과 같은 환경이 필요합니다.하드웨어: STM32F429 개발 보드, ..

CANOpen 마스터 및 슬레이브 개발CANOpen 네트워크에서 노드는 일반적으로 마스터(Master)와 슬레이브(Slave)로 구성됩니다. 마스터는 네트워크를 제어하고 슬레이브 노드와의 통신을 조율하는 역할을 수행하며, 슬레이브는 마스터의 명령을 받아 동작하는 장치입니다. 이러한 구조는 CANOpen을 활용한 산업 자동화, 로봇 제어, 모터 드라이버 시스템 등 다양한 응용에서 핵심적인 역할을 합니다.이 장에서는 STM32F429를 활용하여 CANOpen 마스터와 슬레이브 장치를 개발하는 방법을 실습합니다. STM32CubeIDE와 HAL 라이브러리를 이용하여 기본적인 CANOpen 프로토콜을 구현하고, CANOpenNode 및 CANFestival과 같은 오픈소스 라이브러리를 활용하여 보다 효율적인 개..

CANOpen STM32F429를 이용한 모터 제어 CiA 402 프로파일개요본 장에서는 CANOpen 프로토콜을 활용하여 STM32F429 보드를 이용한 모터 제어 시스템을 구현하는 방법을 다룹니다. 특히, CiA 402 프로파일을 적용하여 서보 모터 및 스텝 모터 제어를 수행하는 방법을 설명합니다. 이를 통해 실전 프로젝트에서 CANOpen을 활용한 모터 제어 방법을 익힐 수 있습니다.CiA 402 프로파일 개요CiA 402는 CANOpen 프로토콜에서 서보 및 스텝 모터 제어를 위한 표준 프로파일입니다. 이 프로파일을 이용하면 다양한 벤더의 드라이버와 제어 시스템 간의 상호 운용성을 보장할 수 있습니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.다양한 동작 모드 지원 (위치 제어, 속도 제어, 토크 제어)상태 ..

CANOpen 노드 구성 및 테스트(STM32F429 활용)개요STM32F429 마이크로컨트롤러를 활용하여 CANOpen 노드를 구성하고 테스트하는 방법에 대해 설명합니다. CANOpen은 산업 자동화 및 임베디드 시스템에서 널리 사용되는 프로토콜로, 실시간 통신을 지원하며 다양한 기능을 제공합니다. 본 장에서는 STM32CubeIDE와 HAL 라이브러리를 활용하여 CANOpen 노드를 개발하고, 이를 테스트하는 과정을 다룹니다.CANOpen 노드 구성CANOpen 노드를 구성하기 위해 다음과 같은 요소가 필요합니다.하드웨어 준비STM32F429 개발 보드 (예: STM32F429I-DISCO 또는 NUCLEO-F429ZI)CAN 트랜시버 (예: MCP2551, TJA1050 등)CAN 통신을 위한 배선..

CANOpen 네트워크 테스트 및 디버깅개요CANOpen 네트워크를 개발한 후에는 반드시 올바르게 동작하는지 테스트하고, 문제 발생 시 디버깅하는 과정이 필요합니다. CANOpen은 실시간 산업 네트워크로서 데이터의 정확성과 안정성이 중요한 역할을 하므로, 철저한 검증 과정이 필수적입니다.본 장에서는 CANOpen 네트워크의 테스트 방법과 디버깅 기법에 대해 다루며, 실제 STM32F429 기반의 개발 환경에서 적용할 수 있는 실습 예제를 포함합니다.CANOpen 네트워크 테스트 방법CANOpen 네트워크 테스트는 여러 가지 측면에서 수행될 수 있습니다. 주요 테스트 항목은 다음과 같습니다.1. 물리 계층 테스트CAN Bus 신호 무결성 확인: 오실로스코프를 사용하여 CAN_H 및 CAN_L 신호의 품질..