Inhaltszusammenfassung für Metronix DIS-2 48/10 FB
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Seite 3 Verzeichnis der Revisionen Ersteller: Metronix Meßgeräte und Elektronik GmbH Handbuchname: EtherCAT Handbuch „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Dateiname: ECAT_HB_DIS-2_2p0_DE.doc Speicherort der Datei: Lfd. Nr. Beschreibung Revisions-Index Datum der Änderung Erstellung 21.02.2007 Überarbeitung nach Umlauf (MWI) 07.05.2007 CI aktualisiert - Keine techn.Änderungen 02.05.2011...
Feldbusvarianten DIS-2 48/10 FB ............19 EtherCAT-Interface ................19 Anschluss: EtherCAT ................19 4.3.1 Ausführung am Gerät ..............20 4.3.2 Steckerbelegung ................20 4.3.3 Art und Ausführung des Kabels ..........20 4.3.4 Anschlusshinweise..............21 4.3.5 Bus-Terminierung ..............21 FUNKTIONSÜBERSICHT ................22 EtherCAT-Protokoll.................25 XML Beschreibungsdatei................26 EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
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Transmit PDO Konfiguration im Knoten TxPDO ......55 6.7.4 Initialisierungskommandos über den Knoten „Mailbox“ .....55 Synchronisation ..................57 PARAMETRIERUNG MIT DEM DIS-2 SERVOCOMMANDER™ .....58 SERVICEFUNKTIONEN UND STÖRUNGSMELDUNGEN ......59 Betriebsart- und Störungsmeldungen.............59 8.1.1 Fehlermeldungen ...............59 EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
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Seite 7 Tabellenverzeichnis: Tabelle 1: Signalpegel und Differenzspannung................19 Tabelle 2: EtherCAT Steckverbinder am DIS-2 48/10 FB..............20 Tabelle 3: Bestellnummer der Fa. Hirschmann und Phoenix Contact ..........20 Tabelle 4: Vergleichsübersicht ESC10, ESC20 und ASIC ...............22 Tabelle 6: Neue und geänderte Objekte für CANopen over EtherCAT (CoE) .........32 Tabelle 7: Nicht unterstützte Objekte für CANopen over EtherCAT (CoE) ........39...
EtherCAT Technology Group CANopen over EtherCAT EtherCAT Slave Controller FPGA Field Programmable Gate Array Draft Standard Firmware Feldbusvariante des Servopositionierreglers DIS-2 48/10 FB CANopen in Automation International Electrotechnical Commission Process Data Interface EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Update der Betriebssoftware (Firmware) des Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB auch nach Auslieferung und Einbau in die Maschine ermöglicht. Die Betriebssoftware des Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB wird vom Hersteller kontinuierlich weiterentwickelt und erweitert, um einer möglichst breiten Palette von Kundenanforderungen gerecht zu werden.
Wenn die Dokumentation in der vorliegenden Sprache nicht einwandfrei verstanden wird, bitte beim Lieferant anfragen und diesen informieren. Der einwandfreie und sichere Betrieb des Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB setzt den sachgemäßen und fachgerechten Transport, die Lagerung, die Montage und die Installation sowie die sorgfältige Bedienung und die Instandhaltung voraus.
Bei Verkauf, Verleih und/oder anderweitiger Weitergabe des Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB sind diese Sicherheitshinweise ebenfalls mitzugeben. Ein Öffnen des Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB durch den Betreiber ist aus Sicherheits- und Gewährleistungsgründen nicht zulässig. Die Voraussetzung für eine einwandfreie Funktion des Servopositionierregler DIS-2...
Es sind die Allgemeinen Errichtungs- und Sicherheitsvorschriften für das Arbeiten an Starkstromanlagen (z.B. DIN, VDE, EN, IEC oder andere nationale und internationale Vorschriften) zu beachten. Nichtbeachtung können Tod, Körperverletzung oder erheblichen Sachschaden zur Folge haben. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Metallstaub oder Montageteile (Schrauben, Muttern, Leitungsabschnitte) in den Servopositionierregler fallen. Ebenfalls ist sicherzustellen, dass die externe Spannungsversorgung des Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB (24V) abgeschaltet ist. Ein Abschalten des Zwischenkreises oder der Netzspannung muss immer vor dem Abschalten der 24V Reglerversorgung erfolgen.
Vor Inbetriebnahme, auch für kurzzeitige Mess- und Prüfzwecke, stets den Schutzleiter an allen elektrischen Geräten entsprechend dem Anschlussplan anschließen oder mit Erdleiter verbinden. Auf dem Gehäuse können sonst hohe Spannungen auftreten, die elektrischen Schlag verursachen. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Fehler in der Software im übergeordneten Steuerungssystem. Diese Fehler können unmittelbar nach dem Einschalten oder nach einer unbestimmten Zeitdauer im Betrieb auftreten. Die Überwachungen in den Antriebskomponenten schließen eine Fehlfunktion in den angeschlossenen EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Vor dem Zugriff Geräte nach dem Abschalten erst 10 Minuten abkühlen lassen. Werden heiße Teile der Ausrüstung wie Gerätegehäuse, in denen sich Kühlkörper und Widerstände befinden, berührt, kann das zu Verbrennungen führen! EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Nur geeignetes Werkzeug verwenden. Sofern vorgeschrieben, Spezialwerkzeug benutzen. Hebeeinrichtungen und Werkzeuge fachgerecht einsetzen. Wenn erforderlich, geeignete Schutzausstattungen (zum Beispiel Schutzbrillen, Sicherheitsschuhe, Schutzhandschuhe) benutzen. Nicht unter hängenden Lasten aufhalten. Auslaufende Flüssigkeiten am Boden sofort wegen Rutschgefahr beseitigen. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Das Technologiemodul EtherCAT erlaubt die Anbindung des Servopositionierreglers DIS-2 48/10 FB an das Feldbussystem EtherCAT. Die Kommunikation über das EtherCAT-Interface ( IEEE-802.3u ) erfolgt mit einer EtherCAT Standard Verkabelung und ist zwischen dem DIS-2 48/10 FB ab Firmware Version 3.2.20000.3.x und der Parametriersoftware Metronix DIS-2 ServoCommander™ ab der Version 2.3.0.1.1 möglich.
4.3.1 Ausführung am Gerät 2x M12-Anschluss, geschirmt und D-codiert, 4-polig, Buchse gerade 4.3.2 Steckerbelegung Das EtherCAT-Interface am Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB mit EtherCAT ist gemäß IEC 61076-2-101 als 4-poliger M12 Buchse (geschirmt und D-codiert) am Technologiemodul ausgeführt. Tabelle 2: EtherCAT Steckverbinder am DIS-2 48/10 FB...
Literatur bzw. den nachfolgenden Informationen und Hinweisen, um ein stabiles, störungsfreies System zu erhalten. Bei einer nicht sachgemäßen Verkabelung können während des Betriebs Störungen auf dem EtherCAT Bus auftreten, die dazu führen, dass der Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB aus Sicherheitsgründen mit einem Fehler abschaltet. 4.3.5 Bus-Terminierung Es werden keine externen Busterminierungen benötigt.
Das bedeutet, dass in den meisten Fällen ein Standard Ethernet-Anschluss für den Master ausreicht. Das Feldbussystem EtherCAT definiert ausschließlich ein neues Protokoll für die Übertragungsschicht. Es definiert kein eigenes Anwender- oder Geräteprotokoll. Vielmehr ist EtherCAT in der Lage EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
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Protokoll CoE). In der Abbildung 2 sind die einzelnen Protokolle des multiprotokollfähigen Feldbussystems EtherCAT schematisch dargestellt. Dort findet das vom Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB benutzte CANopen over EtherCAT Protokoll (CoE-Protokoll) besondere Beachtung. Wie in Abbildung 2 zu erkennen, stellt das EtherCAT Protokoll auf der Übertragungsschicht das Mailbox Protokoll (für azyklische Kommunikation) und das Process Data Protokoll für den Austausch...
DIS-2 48/10 FB wird für jedes dieser Geräte eine XML (Extended Markup Language) erstellt. Diese XML Datei beschreibt detailliert das anzusprechende Gerät und seine Leistungsmerkmale und wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt. Die für den DIS-2 48/10 FB vorhandene XML Datei wird in Kapitel 5.2 „XML Beschreibungsdatei“ beschrieben.
Speicherbereich des bis zu 4 Gigabyte großen logischen Prozessabbildes bedienen können. Die datentechnische Reihenfolge ist dabei unabhängig von der physikalischen Reihenfolge der Ethernet- Klemmen im Netz. Es kann wahlfrei adressiert werden. Broadcast, Multicast und Querkommunikation zwischen Slaves ist möglich. Abbildung 3: EtherCAT-Telegrammaufbau EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Typ und Versionsnummer des zu verwendenden Protokolls für dieses Gerät (z.B. CANopen over Ethernet, ...) Parametrierung des Gerätes und Konfiguration der Prozessdaten In Abbildung 4 ist ein Beispiel einer XML Beschreibungsdatei für den DIS-2 48/10 FB gegeben. <?xml version="1.0" ?> <EtherCATInfo Version="0.1">...
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Verwendung von CoE auch die Parametrierung der Prozessdatenobjekte für den zyklischen Datenaustausch. Diese Daten werden während der Initialisierungsphase des EtherCAT Masters (meistens eine SPS oder CNC) gelesen und für die Initialisierung und die zyklische Kommunikation mit dem Slave Gerät verwendet. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
6.1 Unterstützte CANopen - Kommunikationsobjekte Wie bereits in den vorherigen Kapiteln beschrieben, werden die Anwenderprotokolle über EtherCAT getunnelt. Für das vom DIS-2 48/10 FB unterstützte CANopen over EtherCAT (CoE) Protokoll werden für die Kommunikationsschicht die meisten Objekte nach der CiA DS301 Norm von EtherCAT unterstützt.
Grundsätzlich können über diese beiden Transferarten alle PDOs und SDOs genau so benutzt werden, wie sie für das CANopen Protokoll für den DIS-2 48/10 FB definiert sind. Hierzu sei auf das CANopen Handbuch für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ verwiesen.
0x1C10 bis 0x1C13 / siehe Kapitel 6.1.2). Diese Objekte sind nachfolgend näher beschrieben: Der DIS-2 48/10 FB verfügt über vier einzelne Sync-Kanäle. Die Zuordnung dieser Sync-Kanäle zu den einzelnen Transferarten ist fest und kann vom Anwender nicht geändert werden. Die Belegung ist wie folgt: Sync-Kanal 0: Mailbox-Telegrammprotokoll für eingehende SDOs (Master →...
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Gerätebeschreibungsdateien erfolgen. Zu diesem Zweck sind die für den Anwender wichtigen Sektionen der Gerätebeschreibungsdateien in Kapitel 6.7 näher beschrieben. Für die meisten Anwendungsfälle stellt Metronix fertige Gerätebeschreibungsdateien für den DIS-2 48/10 FB zur Verfügung. Die hier beschriebenen Sync-Kanäle entsprechen NICHT den von CANopen bekannten Sync-Telegrammen.
In den nachfolgenden Kapitel werden die Objekte 0x1C00 und 0x1C10 bis 0x1C13 genauer beschrieben, da sie nur unter dem EtherCAT CoE Protokoll definiert und implementiert sind und daher im CANopen Handbuch für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ nicht gefunden werden können.
Der Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB mit dem Technologiemodul EtherCAT unterstützt zwei Receive-PDOs (RxPDO) und zwei Trasmit-PDOs (TxPDO). Die Objekte 0x1008, 0x1009 und 0x100A werden vom DIS-2 48/10 FB nicht unterstützt, da keine Klartext Strings aus dem Servopositionierregler gelesen werden können.
Über dieses Objekt kann die Transferart für die verschiedenen Kanäle des EtherCAT Sync Managers ausgelesen werden. Da der DIS-2 48/10 FB unter dem EtherCAT CoE Protokoll nur die ersten vier Sync-Kanäle unterstützt, sind die folgenden Objekte nur lesbar (vom Typ „read only“).
„Number of assigned PDOs“ ist hier irreführend, da die Sync Manager-Kanäle 0 und 1 immer durch das Mailbox Telegramm belegt sind. In dieser Telegrammart werden unter EtherCAT CoE immer SDOs übertragen. Der Subindex 0 dieser beiden Objekte bleibt also unbenutzt. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
0: no PDO assigned to this channel 1: one PDO assigned to this channel Value Range 2: two PDOs assigned to this channel 2: two PDOs assigned to this channel Default Value EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
0: no PDO assigned to this channel 1: one PDO assigned to this channel Value Range 2: two PDOs assigned to this channel 2: two PDOs assigned to this channel Default Value EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
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0x1A00: first Transmit PDO Default Value Subindex PDO Mapping object Number of assigned Description TxPDO Access PDO Mapping 0x1A00: first Transmit PDO Value Range 0x1A01: second Transmit PDO 0x1A01: second Transmit PDO Default Value EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Seite 39 6.1.3 Nicht unterstützte CANopen Kommunikationsobjekte unter CoE Bei einer Anbindung des DIS-2 48/10 FB unter CANopen over EtherCAT werden einige CANopen Objekte nicht unterstützt, die unter einer direkten Anbindung des DIS-2 48/10 FB über CANopen vorhanden sind. Diese Objekte sind in der folgenden Tabelle aufgeführt: Tabelle 7: Nicht unterstützte Objekte für CANopen over EtherCAT (CoE)
6.2 Statemachine Wie in fast allen Feldbusanschaltungen für Servopositionierregler muss der angeschlossene Slave (hier der Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB) vom Master erst initialisiert werden, bevor er in einer Anwendung durch den Master verwendet werden kann. Zu diesem Zweck wird eine Zustandsmaschine (Statemachine) implementiert, die einen festen Handlungsablauf für eine solche...
In diesem Zustand ist sowohl die azyklische, als auch die zyklische Kommunikation aktiv. Master und Slave tauschen Soll- und Istwertdaten aus. In diesem Zustand kann der DIS-2 48/10 FB über das CoE Protokoll freigegeben und verfahren werden. Zwischen den einzelnen Zuständen sind nur die folgenden Übergänge erlaubt.
Zustand „Bootstrap“ spezifiziert. Dieser Zustand ist angedacht, um bei laufendem EtherCAT Protokoll eine neue Firmware in den Slave zu laden. Da ein Firmwaredownload beim „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ über die RS232 Schnittstelle durchgeführt wird, ist dieser Zustand für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “...
Seite 43 6.2.1 Unterschiede in der Statemachine unter CANopen und EtherCAT Beim Betrieb des DIS-2 48/10 FB über das EtherCAT CoE Protokoll, wird an Stelle der CANopen Statemachine die EtherCAT Statemachine verwendet. Diese unterscheidet sich in einigen Punkten von der CANopen Statemachine. Die Unterschiede im Verhalten der Statemachine zwischen CANopen und EtherCAT sind nachfolgend aufgeführt:...
Dateninhalt des CANopen-Kommunikationsobjekts Data (optional) Weitere optionale Daten Diese Option wird vom Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB nicht unterstützt, da nur Standard CANopen Objekte angesprochen werden können. Die maximale Größe dieser Objekte ist 32 Bit. Um ein Standard CANopen Objekt über einen solchen SDO Frame zu übertragen, wird der eigentliche CANopen SDO Frame in ein EtherCAT SDO Frame verpackt und übertragen.
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Alle oben angegebenen Transferarten werden vom Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB unterstützt. Da bei Verwendung der CoE Implementierung des DIS-2 48/10 FB nur die Standard CANopen Objekte angesprochen werden können, deren Größe auf 32 Bit (4 Byte) begrenzt ist, werden die Transferarten nur bis zu einer maximalen Datenlänge von 32 Bit (4 Byte) unterstützt.
PDOs zusätzlich zur PDO Konfiguration (PDO Mapping) einen Übertragungskanal des Sync Managers zugeordnet werden (siehe Kapitel 6.1.1 „Konfiguration der Kommunikationsschnittstelle“). Dabei findet der Datenaustausch von PDOs für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ ausschließlich über das EtherCAT Prozessdaten-Telegrammprotokoll statt. Die Übertragung von CANopen Prozessdaten (PDOs) über die azyklische Kommunikation (Mailbox-Telegrammprotokoll) wird vom Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB nicht unterstützt.
Seite 47 Abbildung 10: PDO-Mapping Durch die einfache Weitergabe der über CoE empfangenen Daten an das im DIS-2 48/10 FB implementierten CANopen Protokoll, können für die zu parametrierenden PDOs neben dem Mapping der CANopen Objekte auch die für das CANopen Protokoll für den DIS-2 48/10 FB vorhandenen Transmission Types der PDOs verwendet werden.
Seite 48 CANopen over EtherCAT (CoE) 6.5 Error Control Die EtherCAT CoE Implementation für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ überwacht folgende Fehlerzustände des EtherCAT Feldbus: FPGA ist nicht bereit bei Start des Systems Es ist ein Busfehler aufgetreten Es ist ein Fehler auf dem Mailbox Kanal aufgetreten. Folgende Fehler werden hier überwacht...
„Data (optional)“ Feld nicht unterstützt. Da auch hier eine einfache Weitergabe der über CoE empfangenen und gesendeten Emergency Messages an das im „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ implementierte CANopen Protokoll stattfindet, können alle Fehlermeldungen im CANopen Handbuch für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “...
Aus diesem Grund kann einer Änderung der Konfiguration des Slave über diese Datei geschehen. Für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ hat Metronix solch eine Gerätebeschreibungsdatei erstellt. Sie kann von der Metronix Hompepage heruntergeladen werden. Um es dem Anwender zu ermöglichen, diese Datei an seine Applikation anzupassen, wird ihr Inhalt hier genauer erklärt.
Für den Aufbau einer XML Datei müssen folgende kurze Regeln eingehalten werden: Jeder Knoten hat einen eindeutigen Namen Jeder Knoten wird geöffnet mit <Knotenname> und geschlossen mit </Knotenname> Die Gerätebeschreibungsdatei für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ unter EtherCAT CoE gliedert sich in folgende Unterpunkte: Tabelle 11: Hauptgliederungspunkte der Gerätebeschreibungsdatei...
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Inhalt der Gerätebeschreibungsdatei ist fest und darf vom Anwender nicht geändert werden. Vorsicht! Sollten in der Gerätebeschreibungsdatei Änderungen an anderen Knoten und Inhalten, als den Knoten RxPDO, TxPDO und Mailbox vorgenommen werden, kann ein fehlerfreier Betrieb des Gerätes nicht mehr garantiert werden. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Der Knoten RxPDO dient der Festlegung des Mappings für die Receive PDOs und deren Zuordnung zu einem Kanal des Sync Managers. Ein typischer Eintrag in der Gerätebeschreibungsdatei für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ kann wie folgt aussehen: <RxPDO Fixed="1" Sm="2">...
String an. DataType Dieser Eintrag gibt den Datentypen des zu mappenden Objekts an. Dieser kann für die einzelnen CANopen Objekte dem „CANopen Handbuch für den Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ entnommen werden. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
Kommando ausgeführt werden soll (siehe hierzu Kapitel 6.2 „Statemachine“). Index Index des zu schreibenden CANopen Objekts. SubIndex Subindex des zu schreibenden CANopen Objekts. Data Datenwert, der geschrieben werden soll als hexadezimalem Wert. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“ Version 2.0...
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Comment Kommentar zu diesem Kommando Vorsicht! In einer Gerätebeschreibungsdatei für den „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ sind in dieser Sektion einige Einträge bereits vorgegeben. Diese Einträge müssen erhalten bleiben und dürfen vom Anwender nicht geändert werden. EtherCAT Handbuch “Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB“...
Slaves synchronisieren können. Die unter CANopen für diesen Zweck vorgesehenen Sync Telegramme entfallen unter CoE. Da das im „Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB “ verwendete FPGA ESC10 keine Distributed Clocks unterstützt, kann keine zeitliche Synchronisation durchgeführt werden. Aus diesem Grund ist für die Transmit und Receive PDOs unter CoE der Transmission Type „on Sync“...
Netzwerk vorkommen darf. Über diese Knotennummer wird das Gerät adressiert. Als zusätzliche Option besteht die Möglichkeit, die Knotennummer des Servopositionierreglers DIS-2 48/10 FB von der äußeren Beschaltung abhängig zu machen. Zur Basis-Knotennummer wird einmalig nach dem Reset die Eingangskombination der digitalen Eingänge DIN0...DIN3 addiert.
Störungsmeldungen 8.1 Betriebsart- und Störungsmeldungen 8.1.1 Fehlermeldungen Wenn ein Fehler auftritt, zeigt der Servopositionierregler DIS-2 48/10 FB eine Fehlermeldung in der Parametriersoftware DIS-2 ServoCommander™ an. Näheres zu anderen Fehlermeldungen finden Sie im Benutzerhandbuch. In der Tabelle 17 sind die spezifischen EtherCAT-Fehlermeldungen zusammengefasst:...