EtherCAT
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EtherCAT Bedienhandbuch de 05/2016 ID 442515.01 Inhaltsverzeichnis Bedienhandbuch EtherCAT Inhaltsverzeichnis 1 2 3 Benutzerinformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 5 Antriebsregler und Achse projektieren . . . . . . . . . . . . 11 5.1.2 Generelle EtherCAT-Einstellungen konfigurieren .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 5.1.3 PDO-Übertragung konfigurieren .. . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.1 Über dieses Handbuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Darstellungskonventionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.1.3.1 RxPDO anpassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3 Symbole, Kennzeichen, Marken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.1.3.2 TxPDO anpassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Allgemeine Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 5.1.4 Projektkonfiguration übertragen . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1 Qualifiziertes Personal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.1.5 Projektkonfiguration speichern . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.1.6 ESI-Datei erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.3 Transport und Lagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.4 Einbau und Anschluss .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.5 Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5.2 Kommunikationsmodul EC6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 3.1 4 5.1.1 EtherCAT-Netzwerk mit TwinCAT System Manager einrichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.2.1 ESI-Datei installieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.2.2 Inbetriebnahme des Geräts an EtherCAT . . . . . . . . . 16 5.2.3 Überwachung der Prozessdatenverbindung zu TwinCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.2.4 Aktivierung der Synchronisierung bei TwinCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Einbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Elektrische Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 4.1 Netzwerkaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2 Anschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2.1 Auswahl geeigneter Leitungen .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2.2 Buchse X200, X201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 Mehr zu EtherCAT? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 6.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 6.1.1 Funktionsweise .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 6.1.2 Zustandsmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Inbetriebnahme mit TwinCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 6.2 5.1 Datenübertragung mit PDO und SDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Antriebsregler mit DriveControlSuite konfigurieren . . . . . . . . . . 11 ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 2 Inhaltsverzeichnis Bedienhandbuch EtherCAT 6.2.1 6.2.2 Prozessdatenübertragung mit PDO-Service . . . . . . . 22 7.2 Abkürzungen und Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 6.2.1.1 7.3 Objektverzeichnis - Referenzen .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Parameterübertragung mit SDO-Service . . . . . . . . . . 24 6.2.2.1 6.3 7 Prozessdaten-Abbildung . . . . . . . . . . . . . 23 Parameteradressierung von achsabhängigen Parametern . . . . . . . . . . 26 6.2.2.2 Expedited Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.2.2.3 Fehlercodes für SDO-Services . . . . . . . . 28 Emergency-Nachrichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 7.3.1 Kommunikationsobjekte CiA 301 Indexbereich 1000 hex - 1FFFF hex . . . . . . . . . . . . . 43 7.3.2 Kommunikationsobjekte Herstellerspezifisch Indexbereich 2000 hex - 5FFF hex . . . . . . . . . . . . . . 46 7.3.3 Kommunikationsobjekte CiA 402-2 Indexbereich 6000 hex - 65FF hex .. . . . . . . . . . . . . . 47 7.3.4 Kommunikationsobjekte ETG.6100.1 Indexbereich 6600 hex - 67FF hex . . . . . . . . . . . . . . 51 6.3.1 Gerätezustand Störung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.3.2 Zustandswechsel der EtherCATZustandsmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 7.3.5 Kommunikationsobjekte CiA 402-2 Indexbereich 6800hex - 6DFFhex . . . . . . . . . . . . . . . 51 6.4 Synchronisierung mit Distributed Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 7.3.6 6.5 Überwachung und Diagnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Kommunikationsobjekte Herstellerspezifisch Indexbereich A000 hex - EFFF hex . . . . . . . . . . . . . . 55 6.5.1 Verbindungsüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.5.2 Zustände der Buskommunikation .. . . . . . . . . . . . . . . 37 6.5.2.1 Feldbus-Gerätezustand . . . . . . . . . . . . . . 38 6.5.2.2 Zustand FSoE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 6.5.2.3 Netzwerkverbindung Feldbus .. . . . . . . . . 40 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 7.1 Weitere Informationen und Downloads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.1.1 CiA-Spezifikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.1.2 Website-Downloads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 3 1 Benutzerinformationen Bedienhandbuch EtherCAT 1 Benutzerinformationen 1.1 Über dieses Handbuch Diese Dokumentation behandelt die EtherCAT-Kommunikation mit SD6 und SI6. Sie erhalten Unterstützung bei der Montage des EtherCATKommunikationsmoduls EC6, das die Voraussetzung für die Einbindung des Antriebsreglers SD6 in ein EtherCAT-Netzwerk ist. Darüber hinaus erhalten Sie Informationen zur elektrischen Installation des EtherCAT-Netzwerks. Die Inbetriebnahme ist beispielhaft an der Steuerung Beckhoff TwinCAT beschrieben. Die Systeme werden mithilfe der STÖBER Software DriveControlSuite DS6 sowie der Software Beckhoff TwinCAT von konfiguriert. Haftungsbeschränkung Diese Dokumentation wurde unter Berücksichtigung der geltenden Normen und Vorschriften sowie des Stands der Technik erstellt. Für Schäden, die aufgrund einer Nichtbeachtung der Dokumentation entstehen, von der bestimmungsgemäßen Verwendung abweichen, durch individuelle technische Veränderungen oder die Bedienung von nicht qualifiziertem Personal hervorgerufen wurden, übernimmt STÖBER keine Haftung. Technische Änderungen, die der Verbesserung der Produkte dienen, sind vorbehalten. Da diese Dokumentation wichtige Informationen zum sicheren und effizienten Umgang mit dem Produkt enthält, bewahren Sie diese bis zur Produktentsorgung unbedingt in unmittelbarer Nähe des Produkts und für das qualifizierte Personal jederzeit zugänglich auf. Bei Übergabe oder Verkauf des Produkts an Dritte geben Sie diese Dokumentation ebenfalls weiter. Diese Dokumentation ist verbindlich für die Antriebsregler SD6 und SI6 in Verbindung mit der Software DriveControlSuite ab V 6.2-A und zugehöriger Firmware ab V 6.2-A. Originalversion Die Originalsprache dieser Dokumentation ist deutsch. ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 4 1 Benutzerinformationen Bedienhandbuch EtherCAT 1.2 Darstellungskonventionen Information bedeutet eine wichtige Information über das Produkt oder die Hervorhebung eines Dokumentationsteils, auf den besonders aufmerksam gemacht werden soll. Sicherheitshinweise sind durch Symbole gekennzeichnet. Sie weisen Sie auf besondere Gefahren im Umgang mit dem Produkt hin und werden durch entsprechende Signalworte begleitet, die das Ausmaß der Gefährdung zum Ausmaß bringen. ACHTUNG Achtung bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, falls die genannten Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT! Vorsicht mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, falls die genannten Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG! Warnung 1.3 Symbole, Kennzeichen, Marken Die folgenden Namen, die in Verbindung mit dem Gerät, seiner optionalen Ausstattung und seinem Zubehör verwendet werden, sind Marken oder eingetragene Marken anderer Unternehmen: Marken EtherCAT®, Safety over EtherCAT®, TwinCAT® EtherCAT®, Safety over EtherCAT® und TwinCAT® sind eingetragene Marken und patentierte Technologien, lizensiert durch die Beckhoff Automation GmbH, Verl, Deutschland. CANopen®, CiA® CANopen® und CiA® sind eingetragene Gemeinschaftsmarken des CAN in Automation e.V., Nürnberg, Deutschland. Microsoft®, Windows®, Windows® XP Microsoft®, Windows®, Windows® XP und das Windows®Logo sind eingetragene Marken der Microsoft Corporation in den USA und/oder anderen Ländern. bedeutet, dass erhebliche Lebensgefahr eintreten kann, falls die genannten Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. GEFAHR! Gefahr bedeutet, dass erhebliche Lebensgefahr eintreten wird, falls die genannten Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ID 442515.01 Alle anderen, hier nicht aufgeführten Marken, sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. Erzeugnisse, die als Marken eingetragen sind, sind in dieser Dokumentation nicht besonders kenntlich gemacht. Vorliegende Schutzrechte (Patente, Warenzeichen, Gebrauchsmusterschutz) sind zu beachten. WE KEEP THINGS MOVING 5 2 Allgemeine Sicherheitshinweise Bedienhandbuch EtherCAT 2 Allgemeine Sicherheitshinweise Von dem in dieser Dokumentation beschriebenen Produkt können Gefahren ausgehen. Halten Sie deshalb die aufgeführten Sicherheitshinweise, technischen Regeln und Vorschriften unbedingt ein. 2.1 Qualifiziertes Personal Um die in dieser Dokumentation beschriebenen Aufgaben ausführen zu können, müssen die damit betrauten Personen fachlich entsprechend qualifiziert sein sowie die Risiken und Restgefahren beim Umgang mit dem Produkt einschätzen können. Sämtliche Arbeiten an dem Produkt sowie dessen Bedienung und Entsorgung dürfen aus diesem Grund ausschließlich von fachlich qualifiziertem Personal ausgeführt werden.Bei qualifiziertem Personal handelt es sich um Personen, die die Berechtigung zur Ausführung der genannten Tätigkeiten, entweder durch eine Ausbildung zur Fachkraft oder die Unterweisung durch Fachkräfte erworben haben.Darüber hinaus müssen gültige Vorschriften, gesetzliche Vorgaben, geltende Regelwerke, diese Dokumentation sowie die in dieser enthaltenen Sicherheitshinweise sorgfältig gelesen, verstanden und beachtet werden. ID 442515.01 2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung Bei dem Antriebsregler SD6 handelt es sich im Sinne der DIN EN 50178 um ein elektrische Betriebsmittel der Leistungselektronik für die Regelung des Energieflusses in Starkstromanlagen. Er ist zur Speisung von folgenden Motoren bestimmt: • Synchron-Servomotoren, • Asynchronmotoren • Synchron-Linearmotoren Nicht zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört der Anschluss anderer elektrischer Lasten! Das Zubehör EC6 ist ausschließlich dafür bestimmt, die Kommunikation zwischen dem Antriebsregler SD6 und einem EtherCAT-Netzwerk herzustellen. Nicht zu bestimmungsgemäßen Verwendung gehört die Integration in andere Kommunikationsnetzwerke. Bei dem Antriebsregler SI6 handelt es sich im Sinne der DIN EN 50178 um elektrische Betriebsmittel der Leistungselektronik für die Regelung des Energieflusses in Starkstromanlagen. Der Antriebsregler SI6 ist zur Speisung von folgenden Motoren bestimmt: • Synchron-Servomotoren • Asynchronmotoren Nicht zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört der Anschluss anderer elektrischer Lasten! WE KEEP THINGS MOVING 6 2 Allgemeine Sicherheitshinweise Bedienhandbuch EtherCAT 2.3 Transport und Lagerung Untersuchen Sie die Lieferung sofort nach Erhalt auf etwaige Transportschäden. Teilen Sie diese dem Transportunternehmen sofort mit. Bei Beschädigungen dürfen Sie das Produkt nicht in Betrieb nehmen. Wenn Sie das Produkt nicht sofort einbauen, lagern Sie es in einem trockenen und staubfreien Raum. 2.4 Einbau und Anschluss Für den Einbau von Zubehör ist es gemäß den Zubehör-Einbauanleitungen gestattet, das Gehäuse am oberen Steckplatz zu öffnen. Das Öffnen des Gehäuses an anderer Stelle oder zu anderen Zwecken ist nicht gestattet. 2.5 Entsorgung Beachten Sie bitte die aktuellen nationalen und regionalen Bestimmungen! Entsorgen Sie die einzelnen Teile getrennt je nach Beschaffenheit und aktuell geltenden Vorschriften, z. B. als • Elektronikschrott (Leiterplatten) • Kunststoff • Blech • Kupfer • Aluminium • Batterie Einbau- und Anschlussarbeiten sind ausschließlich im spannungsfreien Zustand erlaubt! Wenden Sie vor allen Arbeiten an der Maschine die 5 Sicherheitsregeln in der genannten Reihenfolge an: 1. Freischalten. Beachten Sie auch das Freischalten der Hilfsstromkreise. 2. Gegen Wiedereinschalten sichern. 3. Spannungsfreiheit feststellen. 4. Erden und kurzschließen. 5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken. Information Beachten Sie, dass die Entladungszeit der Zwischenkreiskondensatoren 5 Minuten beträgt. Sie können erst nach dieser Zeitspanne die Spannungsfreiheit feststellen. Anschließend können Sie die Arbeiten durchführen. ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 7 3 Kommunikationsmodul EC6 Bedienhandbuch EtherCAT 3 Kommunikationsmodul EC6 Das Kommunikationsmodul EC6 bietet eine Feldbusschnittstelle für die Anbindung von Antriebsreglern der Baureihe SD6 an übergeordnete Steuerungssysteme via EtherCAT. EC6 entspricht dem EtherCAT-Standard und ermöglicht den zyklischen und azyklischen Zugriff eines EtherCAT-Masters auf sämtliche relevanten Antriebsparameter und Funktionen. 3.1 VORSICHT! Gefahr des Sachschadens durch zum Beispiel elektrostatische Entladung! Treffen Sie bei der Handhabung offener Leiterplatten geeignete Schutzmaßnahmen, z. B. ESD-gerechte Kleidung, schmutz- und fettfreie Umgebung. Berühren Sie nicht die Kontaktflächen. Einbau Einbauarbeiten sind ausschließlich bei Spannungsfreiheit erlaubt. Beachten Sie die 5 Sicherheitsregeln. Das Kommunikationsmodul wird am oberen Einsteckplatz des Antriebsreglers eingebaut. Schützen Sie die Geräte bei der Aufstellung oder sonstigen Arbeiten im Schaltschrank gegen herunterfallende Teile (Drahtreste, Litzen, Metallteile, usw.). Teile mit leitenden Eigenschaften können innerhalb der Geräte zu einem Kurzschluss und damit zum Geräteausfall führen. Sie benötigen: • Einen Torxschraubendreher TX10. • Die dem Kommunikationsmodul beigefügte Abdeckung und Schraube. WARNUNG! Gefahr von Personen- und Sachschäden durch elektrischen Schlag! Schalten Sie vor sämtlichen Arbeiten am Antriebsregler alle Versorgungsspannungen ab! Beachten Sie, dass die Entladungszeit der Zwischenkreiskondensatoren bis zu 5 Minuten beträgt. Sie können erst nach dieser Zeitspanne die Spannungsfreiheit feststellen. Kommunikationsmodul einbauen 1. Lösen Sie die Befestigungsschraube der Blindabdeckung auf der Oberseite des Antriebsreglers. 2. Schieben Sie das Kommunikationsmodul an den Führungsschienen in den Antriebsregler. 3. Drücken Sie auf das Modul, so dass die Stiftkontakte in die Buchsenleiste geschoben werden. 4. Setzen Sie die Nasen der dem Kommunikationsmodul beigefügten Abdeckung vorne schräg in die Aussparung. 5. Legen Sie die Abdeckung auf dem Antriebsregler ab, so dass die Nasen unter der Kante liegen. 6. Befestigen Sie die Abdeckung mit beiden Schrauben. ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 8 4 Elektrische Installation Bedienhandbuch EtherCAT 4 Elektrische Installation 4.1 Netzwerkaufbau Es werden immer genau ein EtherCAT-Master (z. B. Industrie-PC) und eine beliebige Anzahl von EtherCAT-Slaves (z. B. Antriebsregler) verbunden. Alle Teilnehmer werden in einer Linie zusammengesteckt. Der Master ist am Anfang der Leitung angeschlossen. Danach folgen die Slaves in beliebiger Reihenfolge. Beim letzten Teilnehmer bleibt die OUT-Buchse X201 offen. EtherCAT-Master (z. B. Industrie-PC) Beim letzten Teilnehmer wird die „OUT“Buchse nicht verbunden. Schützen Sie die „OUT“-Buchse vor Schmutz mit einer Staubschutzabdeckung für RJ45. 4.2 Anschluss Um das Kommunikationsmodul EC6 des SD6 oder den SI6 an weitere EtherCAT-Komponenten anbinden zu können, steht Ihnen zwei RJ-45Buchsen zur Verfügung. Das ankommende EtherCAT-Kabel (aus der Richtung des Masters) wird in die X200-Buchse gesteckt. Die X201-Buchse wird mit dem nachfolgenden Teilnehmer verbunden. 4.2.1 Auswahl geeigneter Leitungen Als Verbindungskabel sind Ethernet-Patchkabel oder Crossoverkabel in der Qualität CAT5e geeignet. Für ein EtherCAT-Netzwerk sind Längen von 0,2 bis 100 m erlaubt. 4.2.2 Buchse X200, X201 Der Antriebsregler verfügt über die beiden RJ-45-Buchsen X200 und X201. X200 ist als Input mit dem vom EtherCAT-Master ankommenden Kabel zu verbinden. X201 ist als Output mit eventuell nachfolgenden EtherCATTeilnehmern zu verbinden. Die Pin-Belegung entspricht dem Standard EIA/TIA-T568B. Abb. 4-1 Aufbau eines EtherCAT-Netzes ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 9 4 Elektrische Installation Bedienhandbuch EtherCAT Klemmenbeschreibung X200 und X201 Pin ID 442515.01 Bezeichnung 1 Tx+ 2 Tx- 3 Rx+ 4 — 5 — 6 Rx- 7 — 8 — Funktion Kommunikation Kommunikation WE KEEP THINGS MOVING 10 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Bedienhandbuch EtherCAT 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Sie möchten mehrere Antriebsregler in Verbindung mit der Steuerung Beckhoff TwinCAT über ein EtherCAT-Netzwerk betreiben. Nachfolgende Kapitel beschreiben die Inbetriebnahme der genannten Systeme mithilfe der STÖBER Software DriveControlSuite DS6 sowie der Software Beckhoff TwinCAT System Manager. Um die einzelnen Inbetriebnahmeschritte exakt nachvollziehen zu können, setzen wir folgende Systemumgebung voraus: • Beckhoff EtherCAT Mastersoftware TwinCAT ab der Version V 2.10 Build 1248 • Beckhoff TwinCAT System Manager ab der Version V 2.10 Build 1248 • STÖBER Antriebsregler SD6 mit Kommunikationsmodul EC6 oder STÖBER Antriebsregler SI6 • STÖBER DriveControlSuite DS6 ab Version 6.2-A Die Systeme müssen verkabelt und mit Steuerspannung versorgt sein. Die Inbetriebnahme gliedert sich in folgende Schritte ... 1. DriveControlSuite: Antriebsregler konfigurieren Die Kommunikationsmodule EC6 (nur bei SD6) sowie die Gerätesteuerung CiA 402 werden für jeden am Bussystem teilnehmenden Antriebsregler in der DriveControlSuite separat aktiviert. Ebenso werden zugehörige EtherCAT-spezifische Einstellungen wie Parametrierung und Belegung der Prozessdatenkanäle für die Datenübertragung pro Antriebsregler konfiguriert. 2. TwinCAT System Manager: EtherCAT-Netzwerk abbilden und konfigurieren Der TwinCAT System Manager bietet eine Plattform, in der die EtherCATHardware-Umgebung unter anderem abgebildet, eingerichtet und als globale Projektkonfiguration gespeichert werden kann. ID 442515.01 5.1 Antriebsregler mit DriveControlSuite konfigurieren Um sämtliche Antriebsregler des Bussystems über die DriveControlSuite konfigurieren zu können, müssen Sie diese im Rahmen eines Projekts erfassen. Sie legen anschließend generelle EtherCAT-Einstellungen fest und definieren die Prozessdaten, die übertragen werden. Führen Sie die in nachfolgenden Kapiteln enthaltenen Schritte in der angegebenen Reihenfolge aus! 5.1.1 Antriebsregler und Achse projektieren Wir empfehlen, alle am Bussystem teilnehmenden Antriebsregler in der DriveControlSuite in einem Projekt und unter einem Modul zu erfassen. 1. Starten Sie die DriveControlSuite und klicken Sie auf Neues Standardprojekt erstellen. Das Projektierungsfenster öffnet sich, die Schaltfläche Antriebsregler ist aktiv. Antriebsregler projektieren 2. Register Eigenschaften: Geben Sie die notwendigen Kenndaten des Antriebsreglers an. 3. Register Antriebsregler: Wählen Sie den Gerätetyp aus, dem der Antriebsregler entspricht. Die aktuellste Firmware-Version ist per Default aktiviert. 4. Nur bei SD6 Register Optionsmodul: Wählen Sie das Kommunikationsmodul EC6A. 5. Register Gerätesteuerung: Wählen Sie die Gerätesteuerung CiA 402 sowie für die Übertragung der Prozessdaten EtherCAT Rx und EtherCAT Tx. WE KEEP THINGS MOVING 11 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Bedienhandbuch EtherCAT Achse projektieren 6. Klicken Sie im linken Navigationsbereich auf Achse 1. 7. Register Eigenschaften: Geben Sie die notwendigen Kenndaten der Achse an. 8. Register Applikation: Wählen Sie die Applikation CiA 402 Controller Based. 9. Register Motor: Wählen Sie den Motortyp, den Sie über diese Achse betreiben (z. B. EZ402U). 10. Bestätigen Sie mit OK. 5.1.2 Generelle EtherCAT-Einstellungen konfigurieren Voraussetzung: Sie haben im Rahmen der Antriebsregler- und Achsenprojektierung das EC6Modul (nur notwendig bei SD6) sowie die Gerätesteuerung Prozessdaten Rx und Tx projektiert. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie auf Assistenten > EtherCAT. Der EtherCAT-Assistent öffnet sich. 2. Konfigurieren Sie EtherCAT wie folgt: A213 Definieren Sie, wie die PDO-Elemente bei der ÜberFeldbusskalierung tragung dargestellt (skaliert) werden. Zulässige Werte: Rohwert (Werte werden unverändert durchgereicht) oder Ganzzahl (Werte werden umgerechnet) Default: Rohwert A258 EtherCAT PDO Timeout ID 442515.01 Definieren Sie die Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgenden PDO-Telegrammen der Steuerung. Zulässiger Werte: 0 und 65535 = deaktiviert 1 - 65532 = Timeout-Zeit in Millisekunden 65532 = Der Ausfall eines Telegramms in Folge wird toleriert 65533 = Der Ausfall von drei Telegrammen in Folge wird toleriert 65534 = Timeout-Zeit wird durch die Funktion SM(SyncManager)-Watchdog vom EtherCAT-Master aus eingestellt Default: 20 ms WE KEEP THINGS MOVING 12 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Bedienhandbuch EtherCAT 5.1.3 PDO-Übertragung konfigurieren Die PDO-Kommunikation erlaubt pro Sende- und Empfangsrichtung den gleichzeitigen Betrieb von maximal vier unabhängigen PDO-Kanälen. Jeder dieser PDO-Kanäle beinhaltet jeweils ein PDO mit maximal 6 (für SD6) oder 24 (für SI6) zu übertragenden Elementen in einer definierten Reihenfolge. Die aktuellen Default-Einstellungen sind Empfehlungen von STÖBER, um die einwandfreie Kommunikation zwischen Steuerung und Antriebsregler zu gewährleisten. STÖBER Antriebsregler unterstützen eine flexible Zuordnung der zu übertragenden Elemente zu den einzelnen PDO. 5.1.3.1 RxPDO anpassen Voraussetzung: Sie haben die globalen EtherCAT-Einstellungen konfiguriert. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie auf Assistenten > EtherCAT > EtherCAT RxPDO. Der EtherCAT RxPDO-Assistent öffnet sich. 5.1.3.2 TxPDO anpassen Voraussetzung: Sie haben die globalen EtherCAT-Einstellungen konfiguriert. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie auf Assistenten > EtherCAT > EtherCAT TxPDO. Der EtherCAT TxPDO-Assistent öffnet sich. 2. Überprüfen Sie die Default-Einstellungen und/oder konfigurieren Sie die Prozessdaten Ihren Anforderungen entsprechend. SD6: A233[0] – A233[5], A234[0] – A234[5], A235[0] – A235[5], A236[0] – A236[5] Parameter, deren Werte zur Steuerung gesendet werden. Die jeweilige Position gibt Auskunft über die zugehörige Übertragungsreihenfolge. SI6: A233[0] – A233[23], A234[0] – A234[23] 2. Überprüfen Sie die Default-Einstellungen und/oder konfigurieren Sie die Prozessdaten Ihren Anforderungen entsprechend. SD6: A225[0] – A225[5], A226[0] – A226[5], A227[0] – A227[5], A228[0] – A228[5] Parameter, deren Werte von der Steuerung empfangen werden. Die jeweilige Position gibt Auskunft über die zugehörige Übertragungsreihenfolge. SI6: A225[0] – A225[23], A226[0] – A226[23] ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 13 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Bedienhandbuch EtherCAT 5.1.4 Projektkonfiguration übertragen Um eine Projektkonfiguration an einen oder mehrere Antriebsregler im Rahmen eines IGB-Netzwerks übertragen zu können, müssen Sie Ihren Rechner mit dem Netzwerk verbinden. Voraussetzung: Die IGB- Schnittstellen der Antriebsregler sind miteinander verbunden und das Steuerteil ist eingeschaltet (24VDC-Versorgung). 1. Markieren Sie im Projektbaum das Modul, unter dem Sie die betreffenden Antriebsregler erfasst haben und klicken Sie auf Verbindung herstellen. Das Verbindungsfenster öffnet sich. 2. Register Direktverbindung > Spalte IGB IP-Adresse: Markieren Sie die IP-Adresse, mit der Sie sich verbinden möchten und bestätigen Sie mit OK. Das Zuordnungsfenster öffnet sich. 3. Ordnen Sie jedem Antriebsregler die Aktion An Antriebsregler senden in der Spalte Methode zu, ordnen Sie in der Spalte Im Projekt einen Antriebsregler zu und bestätigen Sie die Zuordnung mit Start. 5.1.5 Projektkonfiguration speichern Voraussetzung: Sie haben die Projektkonfiguration an einen Antriebsregler übertragen. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie auf Assistenten > Achse > Werte speichern. Der Speicher-Assistent öffnet sich. 2. Speichern Sie die Projektkonfiguration im Antriebsregler, indem Sie A00[0] starten auf 1: aktiv setzen. 3. Die Konfigurationsänderungen werden erst wirksam, wenn Sie den Antriebsregler neu starten. Klicken Sie auf Neu starten. Der Neustart-Assistent öffnet sich. 4. Starten Sie den Antriebsregler neu, indem Sie A09[0] starten auf 1: Aktiv setzen. 5. Stellen Sie erneut eine Verbindung zum Antriebsregler her. 6. Übertragen und speichern Sie die Projektkonfiguration in sämtlichen Antriebsreglern Ihres Bussystems. Die Projektdatei wird an die ausgewählten Antriebsregler übertragen. ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 14 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Bedienhandbuch EtherCAT 5.1.6 ESI-Datei erstellen Die Funktionen und Eigenschaften der STÖBER Antriebsregler sind in Form unterschiedlicher Objekte beschrieben und in einer ESI-Datei zusammengefasst. Um die Antriebsregler im Netzwerk in einer Steuerung abbilden und konfigurieren zu können, müssen Sie eine STÖBER-spezifische ESI erstellen. Voraussetzung: Sie haben die PDO-Übertragung mit der DriveControlSuite konfiguriert. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie auf Assistenten > EtherCAT Der EtherCAT-Assistent öffnet sich. 2. Klicken Sie auf ESI-Datei (EtherCAT Slave Information) erstellen. Fenster Schreibe ESI-Datei öffnet sich. Die für die gewählte Betriebsart wichtigsten Prozessdaten sind pro Senderichtung vorbelegt. 3. Geben Sie einen Dateinamen und Speicherort an und klicken Sie auf Speichern. Die ESI-Datei ist erstellt. ID 442515.01 5.2 5.2.1 EtherCAT-Netzwerk mit TwinCAT System Manager einrichten ESI-Datei installieren Die Funktionen und Eigenschaften der STÖBER Antriebsregler sind in Form unterschiedlicher Objekte beschrieben und in einer ESI-Datei zusammengefasst. Um die Antriebsregler im Netzwerk abbilden und konfigurieren zu können, binden Sie die STÖBER-spezifische ESI in das IO-Verzeichnis Ihrer TwinCATSoftware ein. Voraussetzung: Sie haben die ESI mit der DriveControlSuite aus ihrem Antriebsreglerprojekt erstellt. Der TwinCAT System Manager ist nicht aktiv. 1. Starten Sie den Windows-Explorer des PCs, auf welchem Ihre TwinCATSoftware installiert ist. 2. Navigieren Sie zu dem Verzeichnis \\TwinCAT\Io\EtherCAT und kopieren Sie die ESI in dieses Verzeichnis. Der Antriebsregler steht ab dem nächsten Start des TwinCAT System Managers zur Verfügung. WE KEEP THINGS MOVING 15 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Bedienhandbuch EtherCAT 5.2.2 Inbetriebnahme des Geräts an EtherCAT Für die Inbetriebnahme gelten folgende Voraussetzungen: • Sie haben TwinCAT V 2.10 Build 1248 oder höher auf dem Inbetriebnahme-PC installiert. • Die EtherCAT-Treiber für die Netzwerk-Karte sind installiert. • Sie haben die ESI-Datei nach \\TwinCAT\Io\EtherCAT kopiert. Inbetriebnahme des Geräts an EtherCAT 1. Starten Sie den TwinCAT System Manager. 2. Wählen Sie im Projektbaum E/A-Konfiguration. 3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf E/A-Geräte. 4. Klicken Sie im Kontextmenü auf Gerät anfügen. 5. Wählen Sie im Dialog Einfügen eines E/A-Gerätes die Auswahl EtherCAT und dort EtherCAT aus. 6. Beenden Sie den Dialog durch Betätigen der Schaltfläche OK. 11. Klicken Sie auf den im EtherCAT gefundenen Antriebsregler Box x. Es erscheint der Detaildialog. 12. Klicken Sie auf den Reiter Prozess Daten. In diesem Dialog wird konfiguriert, welche PDO-Kanäle in den SyncManagern und welche Parameter in den PDO-Kanälen verwendet werden. Weil diese Einstellung bereits von STÖBER lokal im Antriebsregler vorbereitet wurde, empfiehlt es sich, an dieser Stelle keine Umparametrierung des Antriebs vorzunehmen, sondern die eventuell vorhandenen Aktivierungshäkchen links neben den Feldern PDO-Zuordnung und PDO-Konfiguration wegzuklicken. In diesem Fall werden keine Änderungen per SDO vor dem Hochfahren des Antriebsreglers vorgenommen. 13. Fahren Sie mit der Inbetriebnahme der TwinCAT-PLC und dem SPSProgramm fort. Sie haben den Antriebsregler an EtherCAT in Betrieb genommen. 7. Beenden Sie den anschließend erscheinenden Dialog Gerät an Adresse gefunden mit der Schaltfläche Abbruch. Es wird der Treiber für die EtherCAT-Masterfunktion aktiviert. Im Projektbaum wird unter E/A-Geräte das Gerät 1 (EtherCAT) angezeigt. 8. Stecken Sie die Verkabelung von der EtherCAT-Buchse der Steuerung zu den Teilnehmern und schalten Sie die Versorgungsspannung der Geräte ein. 9. Klicken Sie mit der rechten Maustaste im TwinCAT System Manager auf Gerät 1 (EtherCAT). 10. Wählen Sie im Kontextmenü Boxen scannen. Es wird das vorher zusammengesteckte EtherCAT-Netzwerk untersucht und die gefundenen Geräte werden im Projektbaum unter Gerät 1 als Box x angefügt. ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 16 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Bedienhandbuch EtherCAT 5.2.3 Überwachung der Prozessdatenverbindung zu TwinCAT Für die Überwachung der Prozessdatenverbindung muss im Master die Watchdog-Funktion aktiviert werden. Sie richten die Funktion im TwinCAT System Manager folgendermaßen ein: Watchdog im TwinCAT System Manager aktivieren 5.2.4 Aktivierung der Synchronisierung bei TwinCAT Damit die Synchronisierung mittels Distributed Clocks aktiv ist, muss bei jedem Slave die Funktion erst aktiviert werden. Die Einstellungen hierzu befinden sich bei TwinCAT unter den Erweiterten Einstellungen beim Slave. Information Nach der Aktivierung der Synchronisierung sollte ein Restart von TwinCAT durchgeführt werden. 1. Klicken Sie im Projektbaum auf die Box x. 2. Klicken Sie im Dialog auf der rechten Seite auf den Reiter EtherCAT. 3. Betätigen Sie die Schaltfläche Erweiterte Einstellungen > Allgemein > Verhalten…. Es wird der Dialog angezeigt. 4. Aktivieren Sie die SM-Watchdog-Funktion, indem Sie die Kontrollkästchen Set Multiplier und Set SM Watchdog anklicken. Sie können die Eingabefelder Set Multiplier und Set SM Watchdog editieren. 5. Tragen Sie in den Eingabefeldern Set Multiplier und Set SM Watchdog die Werte zur Berechnung der SM-Watchdog-Zeit ein. Die SM-Watchdog-Zeit ergibt sich aus der Formel: SM-Watchdog-Zeit = (Multiplier * 0,04 * 10-6 s) * SM Watchdog Aktivierung der Synchronisierung 1. Slave anwählen. 2. Auf den Button Erweiterte Einstellungen drücken. 3. Distributed Clock anwählen. 4. Wählen Sie eine Betriebsart aus. Nach Auswahl der Betriebsart ist der Slave für die Synchronisierung konfiguriert. Sie haben die Funktion SM Watchdog vollständig parametriert (Änderungen werden erst nach einem Systemneustart bzw. Zustandswechsel des EtherCAT-Masters von INIT zu OP wirksam). Verwenden Sie die Werte aus dem Beispiel, haben Sie eine TimeoutZeit von 2 Sekunden parametriert. Um die Funktion vollständig zu erhalten, muss die Timeout-Funktion noch im Antriebsregler parametriert werden (Parameter A258). ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 17 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT Bedienhandbuch EtherCAT Element Beschreibung 1:Enable Aktiviert die Synchronisierung über Distributed Clock. Wenn dieses Feld aktiviert wurde, werden die weiteren Elemente (2 – 6) aktiviert. 2:Sync Unit Zyklus Der Wert entspricht der Zykluszeit der PLC Task. In diesem Zyklus werden die EtherCAT-Telegramme für den Prozessdatenverkehr versendet. Wenn dieser Wert verändert werden soll, muss die Task-Zykluszeit geändert werden. Dann wird diese Zeit automatisch auch hier angepasst. 3:Zyklus Zeit Zykluszeit vom SYNC 0 Signal. Üblicherweise entspricht die Zykluszeit des SYNC 0 Signals auch dem Sync Unit Zyklus. In besonderen Fällen ist es aber sinnvoll, nicht zu jedem Prozessdatentelegramm ein Synchronisationssignal zu generieren. Ergibt sich z. B. für die SYNC 0 Zykluszeit ein Wert, auf den sich der Slave nicht aufsynchronisieren kann, muss die SYNC 0 Zykluszeit angepasst werden. 4:Faktor Hier kann der Faktor ausgewählt werden, mit dem die Zykluszeit für das SYNC 0 Signal basierend auf dem Sync Unit Zyklus berechnet wird. Üblicherweise steht hier der Faktor 1, damit entspricht die Zykluszeit für SYNC 0 dem Sync Unit Zyklus. 5:Enable SYNC 0 Aktiviert das Synchronisationssignal SYNC 0. Auf dieses Signal synchronisiert sich der Slave auf. Daher muss es hier aktivert werden. 6:Shift Zeit Dieser Wert legt die Slave User Shift Time fest. Üblicherweise ist der Wert = 0. ID 442515.01 Beispielkonfigurationen: Beispiel 1: PLC arbeitet mit 1 ms Zykluszeit Der Zyklus von 1 ms wird vom Antriebsregler unterstützt. Hier kann als Faktor für den Sync Unit Zyklus der Wert 1 eingestellt werden. Die entsprechende Betriebsart lautet: DC enabled (multiplier = 1) Beispiel 2: PLC mit 500 µs Zykluszeit Die schnellste Zykluszeit im Antriebsregler beträgt 1 ms. Daher kann sich der Antriebsregler nicht auf das SYNC 0 Signal synchronisieren, wenn die SYNC 0 Zykluszeit 500 µs beträgt. In diesem Fall muss die Betriebsart mit multiplier = 2 aktiviert werden. Die Zykluszeit der Steuerung beträgt anschließend weiterhin 500 µs. Das SYNC 0 Signal hat dann eine Zykluszeit von 500 µs * 2 = 1 ms. Bei dieser Konfiguration muss beachtet werden, dass der Slave nur jeden zweiten von der PLC berechneten Output-Wert erhält bzw. Input-Wert abholt. Information Der Antriebsregler wird nicht von PREOP nach SAFEOP wechseln, wenn bei aktivierter Synchronisierung keine gültige Zykluszeit für den SYNC 0 Zyklus eingestellt ist. Bei Problemen mit der Aktivierung der Synchronisierung kann die Fehlerursache im Parameter A261 Element abgelesen werden. WE KEEP THINGS MOVING 18 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6 Mehr zu EtherCAT? 6.1 Grundlagen Feldbusse haben sich seit vielen Jahren in der Automatisierungstechnik etabliert. Da einerseits die Forderung nach immer höheren Geschwindigkeiten besteht, andererseits bei dieser Technologie die technischen Grenzen bereits erreicht wurden, musste nach neuen Lösungen gesucht werden. Das aus der Bürowelt bekannte Ethernet ist mit seinen heute überall verfügbaren 100 Mbit/s zumindest theoretisch sehr schnell. Durch die dort verwendete Art der Verkabelung und der Regeln bei den Zugriffsrechten sind diese Art Netzwerke jedoch nicht echtzeitfähig. Dieses Problem wurde mit EtherCAT beseitigt. EtherCAT bedeutet "Ethernet for Controller and Automation Technology". Es wurde von Beckhoff Automation GmbH entwickelt und wird nun von der internationalen Organisation EtherCAT Technology Group (ETG) unterstützt. EtherCAT ist eine offene Technologie, die in der IEC seit 2005 genormt ist. Über EtherCAT können unterschiedliche Protokolle übertragen werden. STÖBER bietet das weit verbreitete Kommunikationsprofil CANopen nach DS 301 an (Abb. 6-1). ID 442515.01 CANopen® Applikation Prozessdaten CANopen® Prozessdaten SDO PDO CoE Mailbox CoE Prozessdaten EtherCAT® Abb. 6-1 EtherCAT-Systeme WE KEEP THINGS MOVING 19 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.1.1 Funktionsweise Ethernet überträgt Daten innerhalb von Paketen. In anderen Echtzeit-EthernetSystemen wird jedes Paket in den Teilnehmern empfangen, per Software aufwändig interpretiert und daraus die Prozessdaten entnommen. Abschließend wird ein Antwortpaket generiert. Bei EtherCAT entnehmen die Teilnehmer in der Hardwareanschaltung (siehe Abb. 6-2) aus dem laufenden Datenstrom die für sie bestimmten Daten. Ebenso werden die eigenen Antwortdaten in das Telegramm eingefügt. Das Telegramm wird vom Master an den ersten Teilnehmer gesendet. Dieser und alle weiteren Teilnehmer empfangen das Paket, ändern es in der beschriebenen Weise ab und senden es weiter zum nächsten Teilnehmer. IN Kurzschluss IN Hin Rück Eingangsdaten Hin Ausgangsdaten Abb. 6-3 Datenverarbeitung letzter EtherCAT-Teilnehmer Durch die Steckreihenfolge und die Nutzung der Vollduplex-Technologie stellt EtherCAT einen logischen Ring dar. OUT Rück Hin Eingangsdaten Hin Ausgangsdaten Abb. 6-2 Datenverarbeitung EtherCAT-Teilnehmer Wenn das Paket beim letzten Teilnehmer ankommt, stellt dieser fest, dass kein Kabel zu einem Nachfolger gesteckt ist. Er sendet die Daten durch einen "logischen Kurzschluss" über das andere Adernpaar durch alle Teilnehmer zum Master zurück (Vollduplex-Verfahren). ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 20 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.1.2 Zustandsmaschine In jedem EtherCAT-Slave ist die folgende Zustandsmaschine implementiert. Für jeden Zustand ist definiert, welche Kommunikationsdienste über EtherCAT aktiv sind. Die Zustandsmaschine wird vom EtherCAT-Master gesteuert. Power on PreOperational (SP) (PS) (SI) (OP) (OI) Zustand Beschreibung Initialising Antriebsreglerkonfiguration startet, gespeicherte Werte werden geladen. Pre-Operational Antriebsregler ist bereit für Parametrierung zur Vorbereitung des eigentlichen Betriebs über SDO. Safe-Operational EtherCAT-Master liest Istwerte vom Antriebsregler über PDO und SDO. Operational EtherCAT-Master und Antriebsregler tauschen Soll- und Istwerte über PDO und SDO aus. Initializing (IP) (PI) Zustandstabelle: Operational (SO) SafeOperational (OS) Abb. 6-4 EtherCAT-Zustandsmaschine Zustandsübergänge: Übergang Aktionen IP Start Mailbox Kommunikation PI Stop Mailbox Kommunikation PS Start Input Update SP Stop Input Update SO Start Output Update OS Stop Output Update OP Stop Output Update, Stop Input Update SI Stop Input Update, Stop Mailbox Kommunikation OI Stop Output Update, Stop Input Update, Stop Mailbox Kommunikation Üblicherweise wird von einer SPS der Hochlauf in dieser Zustandsabfolge ausgeführt: Initialising – Pre-Operational – Safe-Operational – Operational ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 21 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Kommt zum Beispiel die Software TwinCAT von Beckhoff Automation GmbH zum Einsatz, können diese Schritte im System Manager automatisch oder bei Bedarf auch einzeln ausgeführt werden. Wird ein Steuerungsprogramm in der TwinCAT-PLC gestartet, wird der Hochlauf automatisch ausgeführt. Antriebsregler mit EtherCAT-Zubehör Parameterkanal PDO(rx) 6.2 Datenübertragung mit PDO und SDO Da der Nutzdatenaustausch die wesentliche Aufgabe eines EtherCATSystems darstellt, wird mit der Beschreibung der Kommunikationsdienste PDO und SDO begonnen. SDO In dem Parameterkanal können durch den SDO-Service (SDO = Service Data Object) alle Parameter des Antriebsreglers gelesen bzw. verändert werden. Innerhalb eines SDO-Telegramms wird der gewünschte Parameter (Kommunikationsobjekt) durch Index und Subindex adressiert. Antriebsregler mit EtherCAT-Zubehör Parameterkanal SDO(tx) SDO(rx) Vorrat aller Kommunikationsobjekte Parameter, Anzeigen (Istwerte), Steuerbefehle, Sollwerte, Aktionen Vorrat aller “mappbaren” Kommunikationsobjekte Mit “PDO” gekennzeichnete Parameter PDO(tx) 6.2.1 Prozessdatenübertragung mit PDO-Service Prozessdaten werden vom Master zyklisch nach jedem Durchlauf der PLCTask übertragen. Die Geräte von STÖBER bieten vier PDO-Kanäle an. Jeder PDO-Kanal besitzt aus Sicht des Geräts eine Empfangsrichtung (rx) und eine Senderichtung (tx). Es ist möglich, gleichzeitig bis zu vier unabhängige PDO-Kanäle zu betreiben. Alle Daten von allen PDO-Kanälen werden bei EtherCAT direkt hintereinander übertragen. Die Parameter, die als Inhalt dieser PDOs definiert sind, erscheinen in dem Steuerungsprogramm des EtherCAT-Masters als Variablen. PDO Ein PDO-Telegramm (PDO = Process Data Object) dient der Übertragung von Daten, die zur Steuerung und Beobachtung des laufenden Prozesses verwendet werden und bei denen eine kurze Übertragungszeit gefordert ist. Im Telegramm werden keine Objekte adressiert, sondern direkt die Inhalte von zuvor ausgewählten Parametern gesendet. ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 22 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.2.1.1 Prozessdaten-Abbildung Mit der Prozessdatenabbildung wird festgelegt, welche Parameter (Kommunikationsobjekte) über den Prozessdatenkanal (PDO-Service) übertragen werden. Die Geräte von STÖBER Antriebstechnik unterstützen eine flexible Abbildung der Kommunikationsobjekte auf die PDO-Kanäle. Dieser Mechanismus wird PDO-Mapping genannt. PDO-Mapping Für jeden PDO-Kanal existiert im Antriebsregler für jede Senderichtung ein Parameter mit sechs Subelementen. In die Subelemente werden die Adressen der Parameter eingetragen, deren Inhalte über den PDO-Kanal übertragen werden. Je nach Zahl und Größe der eingetragenen Objekte erwartet der Antriebsregler eine entsprechende Anzahl von Bytes im PDO-Telegramm. Einstellung ... Das Mapping kann über zwei Methoden eingestellt werden: • In der Parameterliste der Software DriveControlSuite (dieses wird empfohlen) • Im EtherCAT-Master (z. B. bei Beckhoff-Steuerungen TwinCAT System Manager) Bei beiden Mechanismen wird der Mapping-Parameter bzw. eines seiner Subelemente adressiert. Im SDO-Telegramm wird er mit der EtherCAT-, in der DriveControlSuite mit der STÖBER-Adresse angesprochen. Als Beispiel ist untenstehend die Auswahl des Parameters 2808hex/0 (Parameter E08 n-Motor mit 16 Bit Datenbreite) dargestellt, wie es in einem SDO-Telegramm übertragen wird. Soll der Parameter an erster Stelle auf den 1.PDO (rx)-Kanal gemappt werden, muss das Telegramm an den Parameter mit Index 1600hex und Subindex 1 adressiert werden. LSB MSW 1. Byte 2. Byte 3. Byte 4. Byte Länge Subindex LSB MSB in Bit Index Länge Subindex 10hex 00hex Index 08hex 28hex ... über DriveControlSuite Sie stellen das Mapping in der Software DriveControlSuite in der Parameterliste oder im Assistenten ein. In der Parameterliste des Globalbereichs rufen Sie den zum jeweiligen Kanal gehörigen Parameter auf (im Bild: A225). In den Parameterelementen 0 bis 5 werden die Koordinaten der Parameter eingetragen, die auf das 1. PDO (rx)Telegramm abgebildet werden sollen. In Abb. 6-5 ist der Parameter A515 der erste gemappte Parameter. ... über EtherCAT mit SDO-Telegramm Ein Subelement des Mapping-Parameters ist vier Byte lang. Es wird durch das SDO-Telegramm mit Index, Subindex und optional der Bitlänge des abzubildenden Parameters beschrieben. Die Bitlänge des gemappten Parameters muss beim Senden zum Antriebsregler nicht angegeben werden; sie wird beim Lesen aus dem Antriebsregler geliefert. Abb. 6-5 Mapping in der Parameterliste der DriveControlSuite ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 23 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Falls Sie den Assistenten verwenden möchten, wählen Sie in der DriveControlSuite in einem geöffneten Projekt den Antriebsregler aus und betätigen Sie im unteren Bereich die Schaltfläche Assistenten. Wählen Sie im Assistenten-Dialog EtherCAT aus. Auf den Unterseiten können Sie die Einstellungen für das Mapping vornehmen. Beachten Sie unabhängig von Ihrem Weg: Werden Parameter aus einer Achse gemappt, muss das Präfix angegeben werden: 2.B11 (Motornennleistung, Parameter der zweiten Achse) Liste der auf Prozessdaten abbildbaren Parameter Das PDO-Mapping kann nicht bei allen Parametern angewandt werden. Die abbildbaren Parameter werden in der Parameterliste beim Merkmal Mapping mit Ja gekennzeichnet. Sinnvolle Prozessdaten für Applikationen Bei der Verwendung einer Applikation mit der Steuerung über Feldbus werden die Prozessdatenkanäle vorbelegt. ESI-Datei Um Ihre Parametrierung der Steuerung bekannt zu geben, benötigen Sie eine ESI-Datei (EtherCAT Slave Information), die Ihre Einstellungen enthält. Sie erhalten eine ESI-Datei, indem Sie nach der Parametrierung im Assistenten auf der obersten EtherCAT-Seite die Schaltfläche ESI-Datei (EtherCAT Slave Information) erstellen betätigen: 6.2.2 Parameterübertragung mit SDO-Service Über den SDO-Service (CANopen DS-301) wird das Lesen und Schreiben von Parametern des Antriebsreglers ermöglicht. Beim SDO-Service werden Daten immer im Format Ganzzahl (4 Byte) übertragen (außer Strings). Die Steuerung startet einen Auftrag mit einem SDO-Request (Anfrage). Darin wählt sie ein Kommunikationsobjekt (Parameter) mit Index und Subindex aus. Daraufhin antwortet der Antriebsregler mit der entsprechenden SDOResponse (Antwort). Die SDO-Nachrichten werden über den Mailbox-Dienst von EtherCAT übertragen. Abb. 6-6 zeigt den Aufbau einer SDO-Nachricht. 6 Byte 2 Byte 8 Byte Mailbox-Header CoEExpedited SDO-Message Header Abb. 6-6 Aufbau einer SDO-Nachricht ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 24 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6 Bit 2 4 4 Priorität Typ Reserve 16 Bit Kanal 16 Bit Adresse Die Mailbox setzt sich aus dem Mailbox-Header und den Mailbox-Daten zusammen. Im Header steht, dass sich in den Daten ein CANopen over EtherCAT-Telegramm befindet. Das Telegramm besteht aus dem CoE-Header und den CoE-Daten. Im CoE-Header wird spezifiziert, dass die folgenden Daten eine SDO-Request-Message (Nachricht) enthält. Abb. 6-7 zeigt den Aufbau des Mailbox-Headers. Länge 6 Abb. 6-7 Aufbau des Mailbox-Headers Im Feld Länge steht die Anzahl der Bytes, die nach dem Header in der Mailbox folgen. Der Eintrag Adresse enthält die EtherCAT-Adresse des betreffenden Slaves. In dem Feld Typ wird unterschieden, welches Protokoll sich innerhalb der Mailbox befindet. Hier ist der Wert 3 für CANopen over EtherCAT einzutragen. Die anderen Felder Kanal, Priorität und Reserve werden nicht benötigt, die Inhalte bleiben jeweils auf 0. ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 25 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.2.2.1 Parameteradressierung von achsabhängigen Parametern Bei der Adressierung achsabhängiger Parameter von logischen Achsen (SD6) über SDO muss die Achse vorgewählt werden. Die Voranwahl erfolgt mit Hilfe des Parameters A11.1. Die Adressierung des Parameters selbst erfolgt gemäß den im Anhang "Kommunikationsobjekte Herstellerspezifisch - Indexbereich 2000 hex – 5FFF hex " beschriebenen Regeln. Bei der Adressierung achsabhängiger Parameter von physikalischen Achsen (SI6) über SDO können die Parameter direkt adressiert werden. Die Adressierung des Parameters selbst erfolgt gemäß den im Anhang "Kommunikationsobjekte Herstellerspezifisch - Indexbereich 2000 hex – 5FFF hex " und "Kommunikationsobjekte Herstellerspezifisch - Indexbereich A000 hex – EFFF hex" beschriebenen Regeln. 6.2.2.2 Expedited Transfer Für alle Parameter, die einen Datentyp von bis zu 4 Byte haben, wird die vereinfachte (beschleunigte) Übertragungsart Expedited Transfer beim SDOVerkehr angewendet. Bei dieser Übertragungsart passen alle vier Datenbytes in ein Telegramm. Die Datenanordnung auf dem Bus ist nach dem Intel-Format angeordnet: Höherwertiges Byte/Wort steht an höherwertiger Adresse im Speicher bzw. wird später auf dem Bus gesendet (Little-endian). 1. Byte 2. Byte 3. Byte 23hex LSB MSB Command Index 1. Byte 2. Byte 3. Byte 60hex LSB MSB Command ID 442515.01 Index 4. Byte SubIndex 4. Byte SubIndex 5. Byte 6. Byte 7. Byte 8. Byte LSB MSB LSB MSB LSW-Data MSW-Data 5. Byte 6. Byte 7. Byte 8. Byte LSB MSB LSB MSB 1. Byte 2. Byte 3. Byte 40hex LSB MSB Command Index 1. Byte 2. Byte 3. Byte 42hex LSB MSB Command Index 1. Byte 2. Byte 3. Byte 80hex LSB MSB Command Index 4. Byte 5. Byte 6. Byte 7. Byte 8. Byte LSB MSB LSB MSB SubIndex 4. Byte unused 5. Byte LSB SubIndex 4. Byte SubIndex 6. Byte 7. Byte 8. Byte MSB LSB MSB LSW-Data MSW-Data 5. Byte 6. Byte 7. Byte 8. Byte LSB MSB LSB MSB ErrorCode ErrorClass Additional-Code Der gesamte Service besteht aus folgenden Telegrammen: Schreiben eines Parameters 1. Der Client (CANopen-Master) sendet Initiate Domain Download Request. 2. Der Server (Antriebsregler) quittiert die Anforderung mit positiver Antwort mit Initiate Domain Download Response. Lesen eines Parameters, einer Anzeige 1. Der Client (Steuerung) sendet Initiate Domain Upload Request. 2. Der Server (Antriebsregler) quittiert die Anforderung mit positiver Antwort mit Initiate Domain Upload Response. unused WE KEEP THINGS MOVING 26 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Negative Antwort auf Schreib- oder Leseversuch Im Fehlerfall antwortet der Server (Antriebsregler) auf Upload- oder DownloadRequest mit Abort Domain Transfer. Beispiel: Parameter I22 Positionsfenster auf 14500 einstellen: 1. Index und Subindex anhand der Beschreibung im Anhang: Index = 3016hex, Subindex = 0 2. Zahlwert 2500 in Hexadezimalzahl umwandeln: 38A4hex 3. Die Bytes an richtige Stellen des Initiate Domain Download Request Service eintragen: 1. Byte 2. Byte 3. Byte 23hex LSB MSB Command Index 4. Byte SubIndex 5. Byte 6. Byte 7. Byte 8. Byte LSB MSB LSB MSB LSW-Data 30 16 Hex 23 ID 442515.01 16 30 MSW-Data 00 00 38 A4 Hex 00 A4 38 00 00 WE KEEP THINGS MOVING 27 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.2.2.3 Fehlercodes für SDO-Services Bei der negativen Beantwortung eines SDO-Dienstes, unabhängig ob expedited oder segmented, liefern STÖBER Geräte im Falle eines Fehlers im Abort SDO Transfer Protocol eine der folgenden Fehlerbeschreibungen in den Datenbytes mit: Fehlercode Bedeutung hexadezimal Fehlercode Bedeutung hexadezimal 0607 0013 Falscher Datentyp oder Länge des Service-Parameters zu klein. 0609 0011 Subindex existiert nicht. 0609 0030 Ungültiger Wert des Parameters (nur bei Schreibzugriff). 0609 0031 Wert des Parameters zu groß. 0609 0032 Wert des Parameters zu klein. 0609 0036 Maximalwert unterschreitet Minimalwert. 0800 0000 Allgemeiner Fehler 0800 0020 Daten können nicht in Anwendung übertragen oder gespeichert werden. 0503 0000 Toggle-Bit hat sich nicht geändert. 0504 0000 SDO-Protokoll Timeout abgelaufen. 0504 0001 Ungültiges Kommando empfangen. 0504 0005 Nicht genügend Speicher. 0601 0000 Zugriff auf Objekt (Parameter) wird nicht unterstützt. 0601 0001 Leseversuch auf einen Parameter, der nur geschrieben werden darf. 0800 0021 Daten können nicht in Anwendung übertragen oder gespeichert werden, wegen lokaler Steuerung. 0601 0002 Schreibversuch auf einen Parameter, der nur gelesen werden darf. 0800 0022 Daten können nicht in Anwendung übertragen oder gespeichert werden, wegen Gerätezustand. 0602 0000 Objekt (Parameter) ist nicht im Objektverzeichnis aufgeführt. 0800 0023 0604 0041 Objekt (Parameter) ist nicht auf PDO abbildbar. 0604 0042 Anzahl oder Länge der zu übertragenden Objekte überschreitet PDO-Länge. Dynamische Generierung des Objektverzeichnisses fehlgeschlagen oder kein Objektverzeichnis verfügbar (Gibt es eine gültige Konfiguration im Antriebsregler?). 0604 0043 Allgemeine Parameterinkompatibilität. 0604 0047 Allgemeine interne Geräteinkompatibilität. 0606 0000 Zugriff verweigert wegen eines Hardwarefehlers. 0607 0010 Falscher Datentyp oder Länge des Service-Parameters stimmt nicht. 0607 0012 Falscher Datentyp oder Länge des Service-Parameters zu groß. ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 28 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.3 Emergency-Nachrichten Der Antriebsregler verlässt die Störung: Emergency-Nachrichten werden im EtherCAT-Slave beim Auftreten von geräteinternen Fehlern oder Störungen ausgelöst und über den MailboxMechanismus zum EtherCAT-Master gesendet. In STÖBER Geräten können Emergency-Nachrichten ausgelöst werden durch: • Fehlerhafte Syncmanager-Parametrierung beim EtherCAT-Systemstart • Eintritt oder Verlassen des Gerätzustandes Störung (wie bei CANopen) • Fehler bei einem Zustandswechsel der EtherCAT-Zustandsmaschine 6.3.1 Gerätezustand Störung Zur Erfüllung des in CANopen beschriebenen Mechanismus beobachtet der Antriebsregler ständig den Gerätezustand. Wechselt dieser in den Zustand Störung oder Störungsreaktion aktiv, wird genau ein Mal die EmergencyNachricht mit einem der unten beschriebenen Fehlercodes gesendet. Wird der Zustand Störung durch eine Quittierung verlassen, wird die EmergencyNachricht mit dem Fehlercode Kein Fehler gesendet. Durch diesen Ablauf wird der Master automatisch über jedes Auftreten und Verlassen einer Störung und über die genaue Störungsursache informiert. Innerhalb der Nachricht gibt der Antriebsregler drei Informationen über die Art der Störung gemäß der Vorgaben in CANopen an: 1. Byte 2. Byte 00 3. Byte 00 Emergency Error Code "Kein Fehler" 00 4. Byte 5. Byte 6. Byte 7. Byte 8. Byte 1Ehex 0 0 0 0 frei Error Register E82 Ereignis-Art = "Kein Fehler" "Kein Fehler" Die Codierung von Error Code im ersten und zweiten Byte und Error Register im dritten Byte entspricht den Vorgaben aus den Profilen CiA/DS-301 und CiA DSP402; Im vierten Byte befindet sich der Wert des STÖBER Parameters E82 Ereignis-Art, im fünften Byte steht der Inhalt von E43 Ereignis-Ursache. Abb. 6-8 zeigt den Aufbau der Mailbox bei einer Emergency-Nachricht: 6 Byte 2 Byte 8 Byte Mailbox-Header CoEEmergency-Message Header Abb. 6-8 Aufbau der Mailbox bei einer Emergency-Nachricht Abb. 6-9 zeigt ein Beispiel der Störung 41:Temperatur Motor TMS im Detail: 0A 00 00 00 00 03 00 10 43 10 08 29 00 00 00 00 Der Antriebsregler wechselt nach Störung 41:Temperatur Motor TMS: 1. Byte 2. Byte 3. Byte 43 10hex 01hex Emergency Error Code Temperature Drive ID 442515.01 Error Register Temperature 4. Byte 5. Byte 6. Byte 7. Byte 8. Byte 29hex 0 0 0 frei Mailbox-Header CoEEmergency-Message Header Abb. 6-9 Emergency-Nachricht für Störung 41: Temperatur Motor TMS 0 Beim Einsatz der Software TwinCAT als EtherCAT-Master wird die EmergencyNachricht im Fenster Logger-Ausgabe des System Managers angezeigt. E43 Ereignis-Ursache Ereignis Temperatur Motor TMS WE KEEP THINGS MOVING 29 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Liste der möglichen Codierungen in der Emergency-Nachricht: Error Code Error Register Hex-Wert: Bezeichnung Hex-Wert: Bez. E82 Ereignis-Code Dez. Wert: Bezeichnung 0hex: no error 0: no error 30: Kein Ereignis 2110hex: short circuit earth 2: current 31: Kurz-/Erdschluss 2230hex: intern short circuit earth 2: current 32: Kurz-/Erdschluss intern 2310hex: continous overcurrent 2: current Error Code Error Register Hex-Wert: Bezeichnung Hex-Wert: Bez. E82 Ereignis-Code Dez. Wert: Bezeichnung 4380hex: temperature drive I2t 8: temperature 45: Übertemperatur Motor i2t 3120hex: mains undervoltage 4: voltage 46: Unterspannung 8311hex: excess torque 1: generic error 47: M-Max Grenze 1000hex: generic error 1: generic error 48: Bremse Lüftüberwachung 8600hex: positioning controller 1: generic error 51: Virtueller Master Endschalter 33: Überstrom 5200hex: device hardware 1: generic error 34: Hardware-Defekt 6010hex: software reset 1: generic error 35: Watchdog 7500hex: communication 10: communication 52: Kommunikation 3110hex: mains overvoltage 4: voltage 36: Überspannung 8500hex: position control 1: generic error 53: Endschalter 8611hex: following error 1: generic error 54: Schleppabstand 7303hex: resolver 1 fault 1: generic error 37: Encoder 1: generic error 55: Optionsplatine 4210hex: temperature device 8: temperature 38: Übertemperatur Gerät Sensor 5200hex: device hw control 1: generic error 56: Overspeed 4280hex: temperature device I2t 8: temperature 8400hex: Velocity speed control 6010hex: internal software 1: generic error 57: Laufzeitlast 6320hex: loss of parameters 1: generic error 7304hex: resolver 2 fault 1: current 58: Encodersimulation 8: temperature 4310hex: temperature drive 8: temperature 4280hex: temperature device I2t 59: Übertemperatur Gerät i2t FF00hex: user software 1: generic error 60: Applikationsereignis 0 7110hex: brake chopper 8: temperature 42: Temparatur BremsWiderstand FF01hex: user software 1: generic error 61: Applikationsereignis 1 FF02hex: user software 1: generic error 62: Applikationsereignis 2 44: Externe Störung 1 FF03hex: user software 1: generic error 63: Applikationsereignis 3 FF04hex: user software 1: generic error 64: Applikationsereignis 4 FF09hex: external error ID 442515.01 1: generic error 39: Übertemperatur Gerät i2t 40: Ungültige Daten 41: Temperatur Motor TMS WE KEEP THINGS MOVING 30 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Error Code Error Register Hex-Wert: Bezeichnung Hex-Wert: Bez. E82 Ereignis-Code Dez. Wert: Bezeichnung FF05hex: user software 1: generic error 65: Applikationsereignis 5 FF06hex: user software 1: generic error 66: Applikationsereignis 6 FF07hex: user software 1: generic error 67: Applikationsereignis 7 FF0Ahex: external error 1: generic error 68: Externe Störung 2 7120hex: motor 1: generic error 69: Motoranschluss 6320hex: data record 1: generic error 70: ParameterKonsistenz 7110hex: brake chopper 1: generic error 72: Bremsentest Timeout 7110hex: brake chopper 1: generic error 73: Achse 2 Bremsentest Timeout 7110hex: brake chopper 1: generic error 74: Achse 3 Bremsentest Timeout 7110hex: brake chopper 1: generic error 75: Achse 4 Bremsentest Timeout 7304hex: resolver 2 fault 1: generic error 76: Lageencoder 7304hex: resolver 2 fault 1: generic error 77: Masterencoder 8700hex: brake chopper 1: generic error 78: Positionslimit zyklisch 7304hex: resolver 2 fault 1: generic error 79: MotorLageüberwachung 1000hex: generic error 1: generic error 80: Ungültige Aktion 1000hex: generic error 1: generic error 81: Motorzuordnung ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 31 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.3.2 Zustandswechsel der EtherCATZustandsmaschine Tritt beim Zustandswechsel des Antriebsreglers ein Fehler auf, sendet dieser eine entsprechende Emergency-Nachricht. Diese Nachricht ist ähnlich der Nachricht bei einer Gerätestörung aufgebaut: Emergency-Nachricht bei Fehler im Statewechsel 1. Byte 2. Byte A0hex 00hex Emergency Error Code 3. Byte 01hex Error Register 4. Byte 5. Byte 6. Byte 7. Byte 8. Byte 02hex 0 0 0 0 Das Error Register gibt den Zustand der EtherCAT-Zustandsmaschine zu dem Zeitpunkt an, in dem die Emergency-Nachricht gesendet wird. Die folgende Tabelle zeigt die möglichen Kodierungen: Error Register Zustand der EtherCAT-Zustandsmaschine 1hex Initialising 2hex Pre-Operational 3hex Safe-Operational 4hex Operational Der Wert DiagCode gibt Auskunft über die Ursache des Fehlers: DiagCode DiagData 1 und 2 DiagCode Bedeutung 00hex SyncManager an unzulässiger Adresse 01hex SyncManager an unzulässiger Adresse 02hex PDO Länge ist nicht korrekt 03hex SyncManager falsch parametriert Emergency Error Code Bedeutung 04hex SyncManager an unzulässiger Adresse A000hex Übergang von Pre-Operational nach Safe- Operational war nicht erfolgreich. 05hex SyncManager an unzulässiger Adresse 06hex PDO Länge ist nicht korrekt Übergang von Safe-Operational nach Operational war nicht erfolgreich. 07hex SyncManager falsch parametriert 08hex SyncManager an unzulässiger Adresse 09hex SyncManager an unzulässiger Adresse 0ahex PDO Länge ist nicht korrekt 0bhex SyncManager falsch parametriert Die Codierung des Emergency Error Codes im ersten und zweiten Byte und Error-Register im dritten Byte entsprechen den Vorgaben von IEC 61158-2612. Die folgende Tabelle gibt die möglichen Codierungen für den Emergency Error Code an: A001hex ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING SyncManager 0 (Mailbox schreiben) SyncManager 1 (Mailbox lesen) SyncManager 2 (Prozessdaten out) 32 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Sie aktivieren die Synchronisierung folgendermaßen: DiagCode Bedeutung 0chex SyncManager an unzulässiger Adresse 0dhex SyncManager an unzulässiger Adresse 0ehex PDO Länge ist nicht korrekt 0fhex SyncManager falsch parametriert Synchronisierung aktivieren SyncManager 3 (Prozessdaten in) 1. Aktivieren Sie die Synchronisierung im EtherCAT-Master. Beachten Sie dazu die Dokumentation des EtherCAT-Masters (bei TwinCAT als Master siehe 5 Inbetriebnahme mit TwinCAT). Die Werte DiagData 1 und 2 werden benötigt, falls Sie sich an unseren technischen Support wenden. 2. Geben Sie im Antriebsregler im Parameter A291 = -300 µs ein, um den Phasenoffset der geräteinternen PLL auf einen erfahrungsgemäß bei den meisten Anwendungen robusten Wert einzustellen. 6.4 3. Falls Sie die Synchronisierung überwachen möchten, stellen Sie Parameter A260 = 1 ein. Beachten Sie dazu die Beschreibung in den folgenden Abschnitten. Synchronisierung mit Distributed Clocks Bei zeitkritischen Anwendungen mit mehreren Antrieben, die zeitgleich koordinierte Bewegungen ausführen müssen, ist die Synchronisierung der Achsen untereinander und mit der Steuerung notwendig. 4. Bringen Sie das EtherCAT-Netz in den Zustand Operational. Die Synchronisierung ist aktiv. VORSICHT! Laufzeitüberschreitung! Die Überwachung der Synchronisierung erhöht die Laufzeitlast! Kontrollieren Sie, ob das Aktivieren der Überwachung die Zykluszeit des Antriebsreglers unzulässig verlängert. Beachten Sie dazu die folgenden Abschnitte. Information Beachten Sie, dass bei gleichzeitiger Nutzung eines Feldbusses und des IGB-Motionbusses keine Synchronisation der Feldbuskommunikation auf die Steuerung möglich ist. ID 442515.01 Falls Sie das Ergebnis nicht erreichen, gehen Sie folgendermaßen vor: Kontrollieren Sie den Parameter A261.0. Zeigt er den Wert 0 an, funktioniert die Synchronisierung fehlerfrei. Bei anderen Anzeigen gehen Sie wie folgt vor: 1. Wert 1: Sync Manager 2 und Sync Manager 3 haben unterschiedliche Zykluszeiten. Korrigieren Sie die Zeiten im Master. 2. Wert 2: Die Zykluszeit des SYNC0-Signals ist kleiner als 1 ms eingestellt. Stellen Sie im Master die Zeit auf einen größeren Wert. 3. Wert 3: Die Zykluszeit des SYNC0-Signals muss ein ganzzahliges Vielfaches von 1000 µs sein. Stellen Sie die Zeit im Master auf ein ganzzahliges Vielfaches von 1 ms. 4. Wert 4: Die geräteinterne PLL konnte nicht gestartet werden. Kontrollieren Sie den Parameter G95. WE KEEP THINGS MOVING 33 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Der Parameter A298 zeigt den Zustand der PLL-Regelung 1. Bit 0 und/oder Bit 1 ungleich 0: Die Zykluszeit des SYNC0-Signals muss ein ganzzahliges Vielfaches der Zykluszeit A150 sein. Stellen Sie die Zykluszeit des SYNC0-Signals im Master auf ein ganzzahliges Vielfaches von A150. 2. Bit 4 = 1: Die gemessene Zykluszeit ist größer als die vorgegebene. Die Zykluszeit des SYNC0-Signals muss ein ganzzahliges Vielfaches der Zykluszeit A150 sein. Stellen Sie die Zykluszeit des SYNC0-Signals im Master auf ein ganzzahliges Vielfaches von A150. 3. Bit 5 = 1: Die PLL-Regelung ist deaktiviert. Kontrollieren Sie, ob die PLLRegelung in A290 manuell deaktiviert wurde. Falls diese Fehlerbeschreibungen Ihnen nicht weiterhelfen, oder falls Sie den Phasenoffset der internen PLL optimal auf Ihre Anwendung abgleichen möchten, wenden Sie sich mit einer Fallbeschreibung an uns. Der zyklische Prozessdatenverkehr bei EtherCAT basiert auf einem Telegramm, das alle Slaves durchläuft. Das Telegramm enthält die Sollwerte für alle Slaves und nimmt die Istwerte entgegen. Wegen der Signallaufzeit des Telegramms werden die angeschlossenen Slaves jedoch nicht zeitgleich mit den Sollwerten versorgt. Zur Synchronisierung der Slaves mit dem Master wird das Konzept der verteilten Uhren eingesetzt (distributed clocks, DC). Jeder Slave besitzt eine hochgenaue Uhr mit eigener Zeitbasis. Diese Uhren werden vom Master mit einer Referenzuhr abgeglichen und laufen dann selbstständig synchron weiter. Aufgrund der Ringstruktur des Netzes können die Laufzeitunterschiede gemessen und beim Abgleich der Uhren berücksichtigt werden. ID 442515.01 Insgesamt werden beim Abgleich drei Zeiten berücksichtigt und im Master eingestellt: • Die Master Shift Time stellt die Telegrammlaufzeit durch alle angeschlossenen EtherCAT-Teilnehmener dar. Diese Zeit wird vom Master ausgemessen. Um einen Jitter des Telegramms abzufangen, kann eine Reservezeit addiert werden, zum Beispiel 10 % der SPS-Zykluszeit. • Durch Erhöhen der Master User Shift Time kann die Sicherheit gegenüber Jittern weiter erhöht werden. • Die Slave User Shift Time gibt die Phasenlage des SYNC0-Signals bezogen auf die Summe aus Master Shift Time und Master User Shift Time an. Durch diesen Wert kann die Phasenlage des SYNC0-Signals in positiver und negativer Richtung verschoben werden, um zum Beispiel dem Jittern des Slaves entgegen zu wirken. Beachten Sie, dass Sie diese Zeit getrennt für jeden Slave einstellen. WE KEEP THINGS MOVING 34 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Datengenerierung im Master Information Der Jitter der PLL im Antriebsregler kann nur im Master berücksichtigt werden, z. B. über die Slave User Shift Time. PLC Task Master Shift Time Übertragung zu den Slaves EtherCAT Laufzeit Master User Shift Time 10 % Reserve Dauer für alle Teilnehmer gleich U Slave User Shift Time Dauer für jeden Teilnehmer unterschiedlich einstellbar U Übernahme der Daten in den Slave SYNC0-Signal wird beim Slave generiert Antriebsregler Task Abb. 6-10 Einfluss verschiedener Zeiten auf SYNC0-Signal Das Laufzeitsystem des Antriebsreglers wird auf das SYNC0-Signal mittels einer geräteinternen Software-PLL aufsynchronisiert (A290 = 1:aktiv). Nach der Synchronisierung ist die Zykluszeit A150 im Antriebsregler synchron zum SYNC0-Signal. Zulässige Zykluszeiten für das SYNC0-Signal sind ganzzahlige Vielfache der Zykluszeit A150. Beachten Sie, dass bei unzulässigen Zykluszeiten des SYNC0-Signals der Antriebsregler nicht in den Zustand Safe-Operational wechselt. Beispiel: A150 = 5: 2 ms -> zulässige Zykluszeiten SYNC0: 2 ms, 4 ms, 6 ms, 8 ms, usw. Synchronisierung überwachen Sie aktivieren die Überwachung der Synchronisierung, in dem Sie Parameter A260 = 1 einstellen. Bei aktiver Überwachung prüft der Antriebsregler, ob das EtherCAT-Telegramm innerhalb eines festgelegten Zeitfensters in Bezug auf das SYNC0-Signal eintrifft. War der Jitter zu hoch, wird der Fehlerzähler in A261.2 inkrementiert. Der Fehlerzähler wird beim Einschalten des Antriebsreglers zurückgesetzt. Jitter Beschreibung PLL im Antriebsregler Telegramm (abhängig vom Master, kann nicht durch Antriebsreglereinstellungen beeinflusst werden) SYNC0Signal Jitter typisch maximal 20 µs 40 µs < 10% der keine Angaben SPS-Zykluszeit möglich typ. 20 µs Antriebsregler Task typ. 20 µs Antriebsregler Task Antriebsregler Task Abb. 6-11 Jitter der PLL-Regelung ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 35 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.5 Überwachung und Diagnose 6.5.1 Verbindungsüberwachung Damit der Antriebsregler einen Ausfall der Kommunikation erkennt, kann die Überwachung der PDO-Kommunikation mit Hilfe einer Watchdog-Funktion durchgeführt werden. Die Watchdog-Funktion wird durch Festlegung eines Überwachungs-Timeout in A258 aktiviert. Damit Änderungen in A258 wirksam werden, muss diese Einstellung mit A00 nichtflüchtig gespeichert und anschließend der Antriebsregler neu gestartet werden. Wert A258 Beschreibung 0 Überwachung inaktiv 165531 Überwachung durch Watchdog im Antriebsregler ist aktiv. Timeout-Zeit in Millisekunden. Bei Werten kleiner als in Parameter A150 wird A150 als Timeout-Wert verwendet. 65532 Überwachung durch Watchdog im Antriebsregler ist aktiv. Der Ausfall eines Telegramms in Folge wird toleriert. 65533 Überwachung durch Watchdog im Antriebsregler ist aktiv. Der Ausfall von drei Telegrammen in Folge wird toleriert. ID 442515.01 Wert A258 Beschreibung Kommentar 65534 Überwachung durch Watchdog im Antriebsregler ist aktiv. Timeout-Zeit wird durch die Funktion SM(SyncManager)Watchdog vom EtherCAT-Master aus eingestellt. Diagnose über A259. 65535 Überwachung inaktiv Kommentar Der aktiverte Watchdog löst im EtherCAT-Zustand Operational (siehe A255) die Störung 52:Kommunikation mit der Störungsursache 6:EtherCAT PDO aus, wenn keine neuen PDO-Daten per EtherCAT innerhalb der eingestellten Timeout-Zeitspanne empfangen werden. Wird die Kommunikation vom EtherCAT-Master ausgehend regulär beendet (Verlassen des Zustands Operational), löst die Überwachung nicht aus. WE KEEP THINGS MOVING 36 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.5.2 Zustände der Buskommunikation STÖBER Antriebsregler verfügen über Diagnose-Leuchtdioden, die den Zustand des Antriebsreglers sowie die Zustände der physikalischen Verbindung und der Kommunikation visualisieren. Abb. 6-12 Platzierung der Diagnose-Leuchtdioden auf der SD6-Gerätefront und -Geräteoberseite. Abb. 6-13 Platzierung der Diagnose-Leuchtdioden auf der SI6-Gerätefront und -Geräteoberseite. 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 Zustand des Antriebsreglers Netzwerkverbindung Service IGB-Gerätezustand Feldbus-Gerätezustand Netzwerkverbindung Feldbus (variiert je nach eingesetztem Kommunikationsmodul) ID 442515.01 Feldbus-Gerätezustand Zustand FSoE (nur bei Option SY6) Zustand des Antriebsreglers Netzwerkverbindung Service Netzwerkverbindung Feldbus WE KEEP THINGS MOVING 37 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6.5.2.1 Feldbus-Gerätezustand 2 Leuchtdioden auf der Gerätefront geben Auskunft über den FeldbusGerätezustand. Bedeutung der grünen LED (RUN Indicator nach ETG.1300) LED Verhalten Zustand nach ETG Beschreibung Aus Init State Keine Kommunikation zwischen Master und Antrieb. Blinken Preoperational Kein Prozessdatenverkehr möglich. 1-faches Blinken Safeoperational Istwerte des Antriebs werden zum Master übermittelt. Sollwerte können nur per SDO an den Antrieb gesendet werden. Ein Operational Abb. 6-14 Leuchtdioden für den Feldbus-Gerätezustand auf der SD6Geräteoberseite. 1 2 Grün: RUN Rot: ERROR Der vollständige Prozessdatenverkehr ist aktiv. Jetzt können Sollwerte zum Antrieb gesendet und Istwerte vom Antrieb empfangen werden. Abb. 6-15 Leuchtdioden für den Feldbus-Gerätezustand auf der SI6Gerätefront. 1 2 Rot: ERROR Grün: RUN ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 38 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT Bedeutung der roten LED (ERROR Indicator nach ETG.1300) LED 6.5.2.2 Verhalten Fehler nach ETG Beschreibung Aus No Error Kein Fehler. Blinken Invalid Configuration Konfiguration ungültig. 1-faches Blinken Unsolicited State Change Antriebsregler hat den Feldbus-Gerätezustand selbständig gewechselt. 2-faches Blinken Application Watchdog Timeout Antriebsregler hat keine neuen PDO-Daten innerhalb der eingestellten Timeout-Zeitspanne empfangen. Bedeutung der grünen LED (FSoE Status nach IEC61784-3-12_2012) LED Zustand FSoE Verfügt der Antriebsregler über die Option SY6 (STO über FSoE), informiert eine Leuchtdiode auf der Gerätefront über den FSoE-Zustand. Dieser kann in Parameter S20 FSoE Status ausgelesen werden. Möglich im Beschreibung FSoE-Zustand Aus Pre-Reset Blinken Reset, Session, Bereit für die Parametrierung. Connection, Parameter Ein Process Data Normaler Betrieb. 1-facher Flash Failsafe Data Failsafe-Kommando vom FSoE-Master empfangen. Blitzen All Undefinierter Verbindungsfehler. Blitzen mit 1-fachem Blinken Parameter Fehler in den sicherheitsrelevanten Kommunikationsparametern. Blitzen mit 2-fachem Blinken Parameter Fehler in den sicherheitsrelevanten Applikationsparametern. Blitzen mit 3-fachem Blinken Connection Falsche FSoEAdresse. Abb. 6-16 FSoE-Leuchtdiode auf der SI6-Gerätefront. 1 Verhalten Initialisierung. Grün: FSoE ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 39 6 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT LED Verhalten Blitzen mit 4-fachem Blinken Möglich im Beschreibung FSoE-Zustand All All Blitzen mit 6-fachem Blinken All Netzwerkverbindung Feldbus Die LEDs LA ECIN und LA ECOUT an den Klemmen X200 und X201 auf der Geräteoberseite zeigen den Zustand der Netzwerkverbindung an. Blitzen mit 5-fachem Blinken Unerlaubtes Kommando über die FSoEKommunikationsschnittstelle empfangen. 6.5.2.3 Watchdog-Fehler. CRC-Fehler. Abb. 6-17 Leuchtdioden für den Zustand der Netzwerkverbindung auf der SD6Geräteoberseite. 1 2 3 4 ID 442515.01 Grün: LA ECIN an X200 Gelb: Ohne Funktion Grün: LA ECOUT an X201 Gelb: Ohne Funktion WE KEEP THINGS MOVING 40 Mehr zu EtherCAT? Bedienhandbuch EtherCAT 6 Abb. 6-18 Leuchtdioden für den Zustand der Netzwerkverbindung auf der SI6Geräteoberseite. 1 2 3 4 Grün: LA ECOUT an X201 Gelb: Ohne Funktion Grün: LA ECIN an X200 Gelb: Ohne Funktion Bedeutung der grünen LEDs (LA) LED ID 442515.01 Verhalten Beschreibung Aus Keine physikalische Verbindung vorhanden. Ein Physikalische Verbindung zu weiterem Ethernet-Teilnehmer vorhanden. Blinken Datenaustausch mit weiterem EthernetTeilnehmer aktiv. WE KEEP THINGS MOVING 41 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT 7 Anhang 7.1 Weitere Informationen und Downloads 7.1.1 Die in der folgenden Tabelle aufgelisteten Dokumentationen liefern weitere relevante Informationen zur Anreihtechnik. Aktuelle Dokumentversionen finden Sie unter www.stoeber.de (Service). Gerät/Software Dokumentation Inhalte ID Antriebsregler SD6 Handbuch Systemumgebung, Technische Daten, Installation, Kommunikation, Diagnose 442425 Antriebsregler SD6 Inbetriebnahmeanleitung Technische Daten, Installation, Inbetriebnahme, Funktionstest 442536 Technische Daten, Einbau, Anschluss, Inbetriebnahme, Betrieb, Service, Diagnose 442730 Technische Daten, Installation, Inbetriebnahme, Funktionstest 442730 Anreihtechnik mit SI6 und PS6 Antriebsregler SI6 ID 442515.01 Handbuch Inbetriebnahmeanleitung CiA-Spezifikationen CiA-Spezifikationen • CANopen Kommunikationsprofil; diese Spezifikation beschreibt die maßgeblichen Dienste und Protokolle unter CANopen: CiA DS 301 V4.02 – CANopen application layer and communication profile • CANopen Framework für programmierbare Geräte: CiA DSP 302 V3.0 – CANopen application layer and communication profile • CANopen Geräteprofile; diese Spezifikationen beschreiben das Verhalten vieler Geräteklassen: CiA DS 402 V2.0 – CANopen device profile drives and motion control, CiA DS 40x • Empfehlungen für Kabel und Steckverbinder: CiA DRP 303-1, ISO 11898-2 • CANopen – Standardisierung als Europäische Norm: EN 50325-4 2002 Part 4: CANopen 7.1.2 Website-Downloads Informationen rund um CANopen Weitere generelle Informationen zu CAN und CANopen erhalten Sie auf der CiA-Website "CAN in Automation" (www.can-cia.org). Unterschiedliche CiA-Spezifikationen sowie ein Wörterbuch rund um die CANeigene Terminologie bietet der CiA-Downloadbereich (siehe www.can-cia.org/ index.php?id=6). WE KEEP THINGS MOVING 42 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT 7.2 Abkürzungen und Formelzeichen 7.3.1 Abkürzungen EtherCAT Ethernet for Control Automation Technology CB Controller Based CiA CAN in Automation DBT Distributor E/A Eingang/Ausgang (engl.: I/O) EMCY Emergency (~ Message, dt.: Fehlernachricht) GND Ground IGB Integrated Bus LSB Least Significant Byte LSW Least Significant Word MSB Most Significant Byte MSW Most Significant Word NMT Network Management (dt.: Netzwerkmanagement) PDO Process Data Object (dt.: Prozessdatenobjekte) RxD Received Data (dt.: Empfangsdaten) RTR Remote Transmit Request (dt.: Anforderungs nachricht) SDO Service Data Object (dt.:Servicedatenobjekte) SPS Speicherprogrammierbare Steuerung (engl.: PLC) SYNC Synchronization (~Message, dt.: Synchronisationsnachricht) TxD Transmitted Data (dt.: Sendedaten) ID 442515.01 7.3 Objektverzeichnis - Referenzen Kommunikationsobjekte CiA 301 Indexbereich 1000 hex - 1FFFF hex Kommunikationsobjekte CiA 301 CoE – Indexbereich 1000 hex – 1FFFF hex Nachfolgende Tabelle beinhaltet die im SD6 und SI6 unterstützen Kommunikationsobjekte des standardisierten Profils CiA 301 CANopen application layer and communication profile für CANopen over EtherCAT (CoE), sowie deren Abbildung auf die entsprechenden STÖBER-spezifischen Parameter. Diese Kommunikationsobjekte finden in den Gerätesteuerungen Prozessdaten EtherCAT Rx und Prozessdaten EtherCAT Tx Verwendung. Index Subindex Name Parameter Kommentar 1000hex 0hex Device type – 00020192hex 1001hex 0hex Error register E82 1008hex 0hex Manufacturer device name E50 1009hex 0hex Manufacturer hardware version E52[1] 100Ahex 0hex 1018hex 0hex Manufacturer software E52[3] version Identity object, Highest sub-index supported WE KEEP THINGS MOVING — Konstanter Wert 43 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index 1018hex Subindex Name 1hex Parameter Identity object: Vendor — ID Kommentar B9hex = Nr. für STÖBER Antriebstechni k GmbH & Co. KG 1018hex 2hex Identity object: Product code — Nennleistung in 0,1 kW 1018hex 3hex Identity object: Revision number — SWBuildnummer 1018hex 4hex Identity object: Serial number E52 1600hex 1600hex 1600hex 1601hex 1601hex 0hex 1 – 6hex 7 – 22hex 0hex 1 – 6hex ID 442515.01 – 1st receive PDO mapping, Highest subindex supported 1st receive PDO mapping, Mapping object A225[0] A225[5] 1st receive PDO mapping, Mapping object A225[0] A225[21] 2nd — receive PDO mapping, Highest subindex supported 2nd receive PDO mapping, Mapping object A226[0] A226[5] Konstanter Wert 6 bei SD6 Konstanter Wert 22 bei SI6 Index Subindex Name Parameter Kommentar A226[6] A226[21] Nur bei SI6 1601hex 7 – 22hex 2 receive PDO mapping, Mapping object 1602hex 0hex — 3rd receive PDO mapping, Highest subindex supported 1602hex 1 – 6hex 3rd receive PDO mapping, Mapping object A227[0] A227[5] 1602hex 7 – 22hex 3rd receive PDO mapping, Mapping object A227[6] A227[21] 1603hex 0hex 4th receive PDO — mapping, Highest subindex supported 1603hex 1 – 6hex 4th receive PDO mapping, Mapping object A228[0] A228[5] 1603hex 7 – 22hex 4th receive PDO mapping, Mapping object A228[6] A228[21] Nur bei SI6 Konstanter Wert 6 bei SD6 Konstanter Wert 22 bei SI6 nd 1A00hex 0hex — 1st transmit PDO mapping, Highest subindex supported WE KEEP THINGS MOVING Konstanter Wert 6 bei SD6 Konstanter Wert 22 bei SI6 Nur bei SI6 Konstanter Wert 6 bei SD6 Konstanter Wert 22 bei SI6 Nur bei SI6 Konstanter Wert 6 bei SD6 Konstanter Wert 22 bei SI6 44 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index Subindex Name st Parameter A233[0] A233[5] 1A00hex 1 – 6hex 1 transmit PDO mapping, Mapping object 1A01hex 0hex — 2nd transmit PDO mapping, Highest subindex supported 1A01hex 1 – 6hex 2nd transmit PDO mapping, Mapping object 1A02hex 0hex 3rd transmit PDO — mapping, Highest subindex supported 1A02hex 1 – 6hex 1A02hex 7 – 22hex A235[0] A235[5] 3rd transmit PDO mapping, Mapping object A235[6] A235[21] 1A03hex 0hex — 4th transmit PDO mapping, Highest subindex supported 1A03hex 1 – 6hex 4th ID 442515.01 Konstanter Wert 6 bei SD6 Konstanter Wert 22 bei SI6 A234[0] A234[5] 3rd transmit PDO mapping, Mapping object transmit PDO mapping, Mapping object Kommentar Konstanter Wert 6 bei SD6 Konstanter Wert 22 bei SI6 Index Subindex Name Parameter Kommentar Nur bei SI6 1A03hex 7 – 22hex 4 transmit PDO mapping, Mapping object A236[6] A236[21] 1C00hex 0hex Sync manager communication type, Highest sub-index supported – 1C00hex 1hex Sync manager communication type, Communication type sync manager 0 – 1C00hex 2hex Sync manager communication type, Communication type sync manager 1 – 1C00hex 3hex Sync manager communication type, Communication type sync manager 2 – 1C00hex 4hex Sync manager communication type, Communication type sync manager 3 – 1C12hex 0hex Sync manager 2, Highest sub-index supported – 1C12hex 1hex Sync manager 2, PDO – receive assign 1st PDO Nur bei SI6 Konstanter Wert 6 bei SD6 Konstanter Wert 22 bei SI6 th A236[0] A236[5] WE KEEP THINGS MOVING 45 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index Subindex Name 1C12hex 2hex Parameter Sync manager 2, PDO – receive assign 2nd PDO 1C12hex 3hex Sync manager 2, PDO – receive assign 3rd PDO 1C12hex 4hex Sync manager 2, PDO – receive assign 4th PDO 1C13hex 0hex 1C13hex 1hex 1C13hex 2hex 1C13hex 3hex 1C13hex 4hex ID 442515.01 Sync manager 3, Highest sub-index supported – Sync manager 3, PDO – transmit assign 1st PDO Sync manager 3, PDO – transmit assign 2nd PDO Sync manager 3, PDO – transmit assign 3rd PDO Sync manager 3, PDO – transmit assign 4th PDO Kommentar 7.3.2 Kommunikationsobjekte Herstellerspezifisch Indexbereich 2000 hex - 5FFF hex Nachfolgende Tabelle beinhaltet die im SD6 und SI6 Achse A unterstützen herstellerspezifischen Kommunikationsobjekte sowie deren Abbildung auf die entsprechenden STÖBER-spezifischen Parameter. Diese Kommunikationsobjekte finden in den Gerätesteuerungen Prozessdaten CANopen Rx + Tx (Nur SD6), Prozessdaten EtherCAT Rx und Prozessdaten EtherCAT Tx Verwendung. Index (hex) Parameterbereich STÖBER 2000 – 21FF A00 – A511 2200 – 23FF B00 – B511 2400 – 25FF C00 – C511 2600 – 27FF D00 – D511 2800 – 29FF E00 – E511 2A00 – 2BFF F00 – F511 2C00 – 2DFF G00 – G511 2E00 – 2FFF H00 – H511 3000 – 31FF I00 – I511 3200 – 33FF J00 – J511 3400 – 35FF K00 – K511 3600 – 37FF L00 – L511 3800 – 39FF M00 – M511 3A00 – 3BFF N00 – N511 3C00 – 3DFF O00 – O511 3E00 – 3FFF P00 – P511 4000 – 41FF Q00 – Q511 4200 – 43FF R00 – R511 WE KEEP THINGS MOVING 46 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index (hex) Parameterbereich STÖBER 4400 – 45FF S00 – S511 4600 – 47FF T00 – T511 4800 – 49FF U00 – U511 4A00 – 4BFF V00 – V511 4C00 – 4DFF W00 – W511 4E00 – 4FFF X00 – X511 5000 – 51FF Y00 – Y511 5200 – 53FF Z00 – Z511 5400 – 5FFF Reserviert Um den Index zu berechnen, wird die dezimale Zeilennummer eines Parameters hexadezimal zum jeweiligen Startindex addiert. Der Subindex entspricht der Elementnummer des Parameters, die bei normalen Parametern immer 0 ist (nur bei Array- und Struct-Parametern von Bedeutung). Beispiel Sie möchten Parameter A154[2] erreichen. Berechnung Startindex der Parametergruppe A: 2000hex Zeile des Parameters: 154dez = 9Ahex Damit ergeben sich Index und Subindex wie folgt: Index: 2000hex + 9Ahex = 209Ahex Subindex: 2 ID 442515.01 7.3.3 Kommunikationsobjekte CiA 402-2 Indexbereich 6000 hex - 65FF hex Nachfolgende Tabelle beinhaltet die im SD6 und SI6 Achse A unterstützen Kommunikationsobjekte des standardisierten Profil CiA 402 Drives and motion control device profile – Part 2: Operation modes and application data zur Bewegungssteuerung, sowie deren Abbildung auf die entsprechenden STÖBER-spezifischen Parameter. Diese Kommunikationsobjekte finden in den Applikationen CiA 402 Controller Based, CiA 402 Controller Based HiRes Motion und CiA 402 Drive Based Verwendung. Index Subindex Name Parameter 603Fhex 0hex Error code A514 6040hex 0hex Controlword A515 6041hex 0hex Statusword A516 605Ahex 0hex Quick stop option code A536 605Ehex 0hex Fault reaction option code A540 6060hex 0hex Modes of operation A541 6061hex 0hex Modes of operation display A542 6064hex 0hex Position actual value A545 6065hex 0hex Following error window A546 6066hex 0hex Following error time out A547 606Chex 0hex Velocity actual value A553 6071hex Target torque A558 0hex WE KEEP THINGS MOVING Kommentar 47 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index Subindex Name Parameter 6072hex 0hex Max torque A559 6077hex 0hex Torque actual value A564 6078hex 0hex Current actual value A565 6079hex 0hex DC link circuit voltage A566 Kommentar 607Ahex 0hex 607Bhex 0hex Target position A567 Position range limit, Highest sub-index supported – Konstanter Wert 2 607Bhex 1hex Position range limit, Min. position range limit A568[0] Ohne Funktion 607Bhex 2hex Position range limit, Max. position range limit A568[1] 607Chex 0hex 607Dhex 0hex Home offset A569 607Dhex 1hex Software position limit, A570[0] Min. position range limit 607Dhex 2hex ID 442515.01 Software position limit, Highest sub-index supported Software position limit, A570[1] Max. position range limit Wird als Umlauflänge verwendet Index Subindex Name Parameter Kommentar Bit 7 position polarity wird für die Soll- und Istwerte von Position, Geschwindigk eit und Drehmoment/ Kraft benutzt 607Ehex 0hex Polarity A571 607Fhex 0hex 6081hex 0hex Max profile velocity A572 Profile velocity A574 Nur bei Drive Based 6083hex 0hex Profile acceleration A576 Nur bei Drive Based 6084hex 0hex Profile deceleration A577 Nur bei Drive Based 6085hex 0hex Quick stop deceleration A578 6091hex 0hex Gear ratio, Highest sub-index supported – 6091hex 1hex Gear ratio, Motor revolutions A584[0] 6091hex 2hex Gear ratio, Shaft revolutions A584[1] 6092hex 0hex Feed constant, Highest sub-index supported – 6092hex 1hex Feed constant, Feed A585[0] WE KEEP THINGS MOVING Konstanter Wert 2 Konstanter Wert 2 48 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index Subindex Name Parameter Kommentar 6092hex 2hex Feed constant, Shaft revolutions A585[1] 60BDhex 0hex Touch probe pos2 neg A599 value 6098hex 0hex Homing method A586 60C0hex 0hex A600 6099hex 0hex Homing speeds, Highest sub-index supported – Interpolation sub mode select 60C1hex 0hex Interpolation data record, Highest sub-index supported – Konstanter Wert 1 Nur bei Controller Based Konstanter Wert 2 Index Subindex Name Parameter Kommentar 6099hex 1hex Homing speeds, Speed during search for switch A587[0] 6099hex 2hex Homing speeds, Speed during search for zero A587[1] 60C1hex 1hex Interpolation data record, 1st set-point A601 Nur bei Controller Based 609Ahex 0hex Homing acceleration A588 60C2hex 0hex – 60A3hex 0hex Profile jerk use A589 Nur bei Drive Based Interpolation time period, Highest subindex supported 60A4hex 0hex Profile jerk A590 Nur bei Drive Based 2 Nur bei Controller Based 60C2hex 1hex A602[0] 60B1hex 0hex Velocity offset A592 Interpolation time period, Interpolation time period value Nur bei Controller Based 60B2hex 0hex Torque offset A593 60C2hex 2hex Touch probe function A594 Touch probe status A595 Interpolation time period, Interpolation time index A602[1] 60B8hex 0hex 60B9hex 0hex Nur bei Controller Based 60BAhex 0hex Touch probe pos1 pos A596 value 60C4hex 0hex 60BBhex 0hex Touch probe pos1 neg A597 value Interpolation data – configuration, Highest sub-index supported 60BChex 0hex Touch probe pos2 pos A598 value ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING Konstanter Wert 5 Nur bei Controller Based 49 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index Subindex Name Parameter Kommentar Index Subindex Name Parameter 60C4hex 1hex Interpolation data configuration, Max.buffer size A603[0] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 60E3hex 1hex – 14hex Supported homing methods, 1st - 19th supported homing method 60C4hex 2hex Interpolation data configuration, Actual buffer size A603[1] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 60E4hex 0hex Additional position actual value, Highest sub-index supported 60E4hex 1hex Additional position actual value, 1st additional position actual value A620 60F2hex 0hex Positioning option code A621 60F4hex 0hex Following error Actual A632 value 60FDhex 0hex 60FEhex 0hex Digital inputs 60FEhex 1hex Digital outputs, Physical outputs A637 60FFhex 0hex Target velocity A638 6502hex Supported drive modes 60C4hex 3hex Interpolation data configuration, Buffer organisation A603[2] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 60C4hex 4hex Interpolation data configuration, Buffer position A603[3] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 60C4hex 5hex Interpolation data configuration, Size of data record A603[4] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 60C4hex 6hex Interpolation data configuration, Buffer clear A603[5] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 60C5hex 0hex Max. acceleration A604 60C6hex 0hex Max. deceleration A605 60E3hex 0hex Supported homing methods, Highest subindex supported ID 442515.01 0hex Kommentar A619[0] – A619[19] Konstanter Wert 1 Nur bei Drive Based A636 Digital outputs, Highest sub-index supported Konstanter Wert 1 Konstanter Wert 19 WE KEEP THINGS MOVING 50 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT 7.3.4 Kommunikationsobjekte ETG.6100.1 Indexbereich 6600 hex - 67FF hex Kommunikationsobjekte CiA 402-4 – Indexbereich 6600hex – 67FFhex Nachfolgende Tabelle beinhaltet die im SI6 mit Sicherheitsmodul SY6 unterstützen Kommunikationsobjekte der ETG.6100.1 für Fail Safe over EtherCAT (FSoE), sowie deren Abbildung auf die entsprechenden STÖBERspezifischen Parameter. Index Subindex Name Parameter 6600hex 0hex Time unit – 6620hex 0hex Safety controlword, Highest sub-index supported – 6620hex 1hex Safety controlword, 1st S544[0] byte 6620hex 2hex Safety controlword, 2nd byte S544[1] 6621hex 0hex Safety statusword, Highest sub-index supported – Kommentar Konstanter Wert 2 Index Subindex Name Parameter Kommentar 6650hex 0hex SS1 command – Konstanter Wert 1 6651hex 0hex SS1 time to STO S593 7.3.5 Nachfolgende Tabelle beinhaltet die im SI6 Achse B unterstützen Kommunikationsobjekte des standardisierten Profil CiA 402 Drives and motion control device profile – Part 2: Operation modes and application data zur Bewegungssteuerung, sowie deren Abbildung auf die entsprechenden STÖBER-spezifischen Parameter. Diese Kommunikationsobjekte finden in den Applikationen CiA 402 Controller Based, CiA 402 Controller Based HiRes Motion und CiA 402 Drive Based Verwendung. Index Konstanter Wert 2 Kommunikationsobjekte CiA 402-2 Indexbereich 6800hex - 6DFFhex Subindex Name Parameter 683Fhex 0hex 6840hex 0hex Error code A514 Controlword A515 6841hex Statusword A516 0hex 6621hex 1hex Safety statusword, 1st S545[0] byte 685Ahex 0hex Quick stop option code A536 6621hex 2hex Safety statusword, 2nd S545[1] byte 685Ehex 0hex Fault reaction option code A540 6640hex 0hex STO command 6641hex 0hex ID 442515.01 STO restart acknowledge behaviour – – Konstanter Wert 1 Konstanter Wert 0 6860hex 0hex Modes of operation A541 6861hex 0hex Modes of operation display A542 6864hex 0hex Position actual value A545 6865hex 0hex Following error window A546 WE KEEP THINGS MOVING Kommentar 51 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index Subindex Name Parameter 6866hex 0hex Following error time out A547 686Chex 0hex Velocity actual value A553 6871hex 0hex Target torque A558 6872hex 0hex Max torque A559 6877hex 0hex Torque actual value A564 6878hex 0hex Current actual value A565 6879hex 0hex DC link circuit voltage A566 687Ahex 0hex 687Bhex 0hex 687Bhex 1hex 687Bhex 2hex 687Chex 0hex 687Dhex 0hex 687Dhex 1hex ID 442515.01 Target position A567 Position range limit, Highest sub-index supported – Position range limit, Min. position range limit A568[0] Position range limit, Max. position range limit A568[1] Home offset A569 Software position limit, Highest sub-index supported Software position limit, A570[0] Min. position range limit Kommentar Index Subindex Name Parameter 687Dhex 2hex Software position limit, A570[1] Max. position range limit 687Ehex 0hex Polarity A571 687Fhex 0hex Max profile velocity A572 6881hex 0hex Profile velocity A574 Nur bei Drive Based 6883hex 0hex Profile acceleration A576 Nur bei Drive Based 6884hex 0hex Profile deceleration A577 Nur bei Drive Based 6885hex 0hex Quick stop deceleration A578 6891hex 0hex Gear ratio, Highest sub-index supported – 6891hex 1hex Gear ratio, Motor revolutions A584[0] 6891hex 2hex Gear ratio, Shaft revolutions A584[1] Konstanter Wert 2 Wird nicht verwendet Wird als Umlauflänge verwendet Kommentar WE KEEP THINGS MOVING Bit 7 position polarity wird für die Soll- und Istwerte von Position, Geschwindigk eit und Drehmoment/ Kraft benutzt Konstanter Wert 2 52 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index Subindex Name Parameter Kommentar Index 6892hex 0hex Feed constant, Highest sub-index supported – Konstanter Wert 2 68BBhex 0hex Touch probe pos1 neg A597 value 68BChex 0hex 6892hex 1hex Feed constant, Feed A585[0] Touch probe pos2 pos A598 value 6892hex 2hex Feed constant, Shaft revolutions A585[1] 68BDhex 0hex Touch probe pos2 neg A599 value 6898hex 0hex Homing method A586 68C0hex 0hex A600 6899hex 0hex Homing speeds, highest sub-index supported – Interpolation sub mode select 68C1hex 0hex Interpolation data record, Highest sub-index supported – Konstanter Wert 1 Nur bei Controller Based Konstanter Wert 2 Subindex Name Parameter Kommentar 6899hex 1hex Homing speeds, Speed during search for switch A587[0] 6899hex 2hex Homing speeds, Speed during search for zero A587[1] 68C1hex 1hex Interpolation data record, 1st set-point A601 Nur bei Controller Based 689Ahex 0hex 68A3hex 0hex Homing acceleration A588 68C2hex 0hex – Profile jerk use A589 Nur bei Drive Based Interpolation time period, Highest subindex supported 68A4hex 0hex Profile jerk A590 Nur bei Drive Based Konstanter Wert 2 Nur bei Controller Based 68B1hex 0hex 68B2hex 0hex Velocity offset A592 68C2hex 1hex A602[0] Torque offset A593 Interpolation time period, Interpolation time period value Nur bei Controller Based 68B8hex 0hex Touch probe function A594 68C2hex 2hex A602[1] 68B9hex 0hex Touch probe status A595 68BAhex 0hex Touch probe pos1 pos A596 value Interpolation time period, Interpolation time index Nur bei Controller Based ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 53 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT Index Subindex Name Kommentar Index – Interpolation data configuration, Highest sub-index supported Konstanter Wert 5 Nur bei Controller Based 68C6hex 0hex 68E3hex 0hex Max. deceleration 68C4hex 1hex Interpolation data configuration, Max.buffer size A603[0] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 68E3hex 1hex – 14hex Supported homing methods, 1st - 19th supported homing method 68C4hex 2hex Interpolation data configuration, Actual buffer size A603[1] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 68E4hex 0hex Additional position actual value, Highest sub-index supported 68E4hex 1hex A620 Interpolation data configuration, Buffer organisation A603[2] Additional position actual value, 1st additional position actual value 68F2hex 0hex Positioning option code A621 Interpolation data configuration, Buffer position A603[3] 68F4hex 0hex Following error actual A632 value 68FDhex 0hex Digital inputs 68C4hex 5hex Interpolation data configuration, Size of data record A603[4] Ohne Funktion 68FEhex 0hex Digital outputs, Highest sub-index supported 68C4hex 6hex Interpolation data configuration, Buffer clear A603[5] Ohne Funktion Nur bei Controller Based 68FEhex 1hex Digital outputs, Physical outputs A637 68FFhex 0hex 6D02hex 0hex Target velocity A638 68C4hex 0hex 68C4hex 3hex 68C4hex 4hex 68C5hex 0hex ID 442515.01 Max. acceleration Parameter A604 Ohne Funktion Nur bei Controller Based Ohne Funktion Nur bei Controller Based Subindex Name Parameter Kommentar A605 Konstanter Wert 19 Supported homing methods, Highest subindex supported A619[0] – A619[19] Konstanter Wert 1 Nur bei Drive Based A636 Konstanter Wert 1 Supported drive modes WE KEEP THINGS MOVING 54 7 Anhang Bedienhandbuch EtherCAT 7.3.6 Kommunikationsobjekte Herstellerspezifisch Indexbereich A000 hex - EFFF hex Nachfolgende Tabelle beinhaltet die SI6 Achse B unterstützen herstellerspezifischen Kommunikationsobjekte sowie deren Abbildung auf die entsprechenden STÖBER-spezifischen Parameter. Diese Kommunikationsobjekte finden in den Gerätesteuerungen Prozessdaten EtherCAT Rx und Prozessdaten EtherCAT Tx Verwendung. Index (hex) Parameterbereich STÖBER A000 – A1FF A00 – A511 A200 – A3FF B00 – B511 A400 – A5FF C00 – C511 A600 – A7FF D00 – D511 A800 – A9FF E00 – E511 AA00 – ABFF F00 – F511 AC00 – ADFF G00 – G511 AE00 – AFFF H00 – H511 B000 – B1FF I00 – I511 B200 – B3FF J00 – J511 B400 – B5FF K00 – K511 B600 – B7FF L00 – L511 B800 – B9FF M00 – M511 BA00 – BBFF N00 – N511 BC00 – BDFF O00 – O511 BE00 – BFFF P00 – P511 C000 – C1FF Q00 – Q511 C200 – C3FF R00 – R511 C400 – C5FF S00 – S511 ID 442515.01 Index (hex) Parameterbereich STÖBER C600 – 4CFF T00 – T511 C800 – C9FF U00 – U511 CA00 – CBFF V00 – V511 CC00 – CDFF W00 – W511 CE00 – CFFF X00 – X511 E000 – E1FF Y00 – Y511 E200 – E3FF Z00 – Z511 E400 – EFFF Reserviert Um den Index zu berechnen, wird die dezimale Zeilennummer eines Parameters hexadezimal zum jeweiligen Startindex addiert. Der Subindex entspricht der Elementnummer des Parameters, die bei normalen Parametern immer 0 ist (nur bei Array- und Struct-Parametern von Bedeutung). Beispiel Sie möchten Parameter A154[2] erreichen. Berechnung Startindex der Parametergruppe A: A000hex Zeile des Parameters: 154dez = 9Ahex Damit ergeben sich Index und Subindex wie folgt: Index: A000hex + 9Ahex = A09Ahex Subindex: 2 WE KEEP THINGS MOVING 55 Notizen ID 442515.01 WE KEEP THINGS MOVING 56 Weltweite Kundennähe STÖBER Tochtergesellschaften USA Schweiz Italien für Beratung und Vertrieb in Deutschland STOBER DRIVES INC. 1781 Downing Drive 41056 Maysville Fon +1 606 759 5090 [email protected] www.stober.com STÖBER SCHWEIZ AG Rugghölzli 2 5453 Remetschwil Fon +41 56 496 96 50 [email protected] www.stoeber.ch STÖBER TRASMISSIONI S. r. l. 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