Kollmorgen EtherCAT Handbuch
Anschluss des akd an einen ethercat-master
Vorschau ausblenden
Andere Handbücher für EtherCAT:
- Originalbetriebsanleitung (38 Seiten) ,
- Originalanleitung (40 Seiten)
Werbung
Quicklinks
AKD™
EtherCAT Kommunikation
Ausgabe: Revision D, April 2011
Gültig für Hardware Revision C
Bestellnummer 903-200005-01
Übersetzung des Originaldokumentes
Bewahren Sie das Handbuch als Produktbestandteil während der
Lebensdauer des Produktes auf.
Geben Sie das Handbuch an nachfolgende Benutzer oder
Besitzer des Produktes weiter.
Werbung
Kapitel
Verwandte Anleitungen für Kollmorgen EtherCAT
Inhaltszusammenfassung für Kollmorgen EtherCAT
- Seite 1 AKD™ EtherCAT Kommunikation Ausgabe: Revision D, April 2011 Gültig für Hardware Revision C Bestellnummer 903-200005-01 Übersetzung des Originaldokumentes Bewahren Sie das Handbuch als Produktbestandteil während der Lebensdauer des Produktes auf. Geben Sie das Handbuch an nachfolgende Benutzer oder Besitzer des Produktes weiter.
- Seite 2 Technische Änderungen, die der Verbesserung der Geräte dienen, vorbehalten! Gedruckt in den United States of America Dieses Dokument ist geistiges Eigentum der Kollmorgen™. Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Werkes darf in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder in einem anderen Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung von Kollmorgen™...
-
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
4.2.2 AL-Eventanfrage (Adresse 0x0220:0x0221) 4.3 Phasenhochlauf 4.3.1 AL-Control (Adresse 0x0120:0x0121) 4.3.2 AL-Status (Adresse 0x0130:0x0131) 4.3.3 AL-Statuscode (Adresse 0x0134:0x0135) 4.3.4 EtherCAT-Kommunikationsphasen 4.4 CANopen over EtherCAT (CoE) Statusmaschine 4.4.1 Statusbeschreibung 4.4.2 Befehle im Steuerwort 4.4.3 Bits der Statusmaschine (Statuswort) Kollmorgen™ | April 2011... - Seite 4 AKD EtherCAT | Inhaltsverzeichnis 4.5 Feste PDO-Zuordnungen 4.6 Unterstützte zyklische Soll- und Istwerte 4.7 Unterstützte Betriebsarten 4.8 Einstellung der EtherCAT-Zykluszeit 4.9 Maximale Zykluszeiten in Abhängigkeit von der Betriebsart 4.10 Synchronisation 4.10.1 Synchronisationsverhalten mit Distributed Clocks (DC)-Freigabe 4.10.2 Synchronisationsverhalten mit Distributed Clocks (DC)-Sperrung 4.11 Latch-Steuerwort und Latch-Statuswort...
-
Seite 5: Allgemeines
AKD EtherCAT | 1 Allgemeines 1 Allgemeines 1.1 Über dieses Handbuch 1.2 Zielgruppe 1.3 Verwendete Symbole 1.4 Verwendete Abkürzungen Kollmorgen™ | April 2011... -
Seite 6: Über Dieses Handbuch
1.1 Über dieses Handbuch Dieses Handbuch, AKD EtherCAT Kommunikation, beschreibt die Installation und Inbetriebnahme, den Funktionsumfang und das Softwareprotokoll für die EtherCAT AKD Produktreihe. Alle AKD EtherCAT- Servoverstärker sind mit integrierter EtherCAT-Funktionalität ausgestattet; eine zusätzliche Optionskarte ist daher nicht erforderlich. -
Seite 7: Verwendete Symbole
AKD EtherCAT | 1 Allgemeines 1.3 Verwendete Symbole Warnsymbole Zeichen Bedeutung Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird, zum Tode oder zu schweren, irreversiblen Verletzungen führen wird. Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird, zum Tode oder zu schweren, irreversiblen Verletzungen führen kann. -
Seite 8: Verwendete Abkürzungen
Application Layer: Das direkt von den Prozessinstanzen verwendete Protokoll. Category – Klassifizierung der auch für Ethernet-Kommunikation verwendeten Kabel. Distributed Clocks Mechanism zur Synchronisation von EtherCAT-Slaves und -Master Data Link (=Layer 2). EtherCAT verwendet Ethernet-Kommunikation nach IEEE 802.3. FPGA Field Programmable Gate Array... -
Seite 9: Sicherheit
AKD EtherCAT | 2 Sicherheit 2 Sicherheit 2.1 Sicherheitshinweise 2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung 2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung Kollmorgen™ | April 2011... -
Seite 10: Sicherheitshinweise
Umgebungen mit korrosiven und/oder elektrisch leitenden Säuren, Alkali-Lösungen, Ölen, Dämpfen und Staub Schiffe oder Offshore-Anwendungen Die Steckverbinder X5 und X6 des AKD EtherCAT Servoverstärkers dürfen für keine Ethernet-Protokolle außer EtherCAT (CoE, CAN over EtherCAT) verwendet werden. Kollmorgen™ | April 2011... -
Seite 11: Installation Und Inbetriebnahme
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3 Installation und Inbetriebnahme 3.1 Sicherheitshinweise 3.2 Integriertes EtherCAT 3.3 Leitfaden zur Inbetriebnahme 3.4 Inbetriebnahme über TwinCAT NC/PTP System Manager 3.5 Inbetriebnahme WorkBench über TwinCAT 3.6 Konfiguration über KAS IDE Kollmorgen™ | April 2011... -
Seite 12: Sicherheitshinweise
Ausfall des Servoverstärkers der Antrieb in einen maschinell und personell sicheren Zustand geführt wird, z. B. mit einer mechanischen Bremse. Antriebe mit Servoverstärkern und EtherCAT sind fernbediente Maschinen. Sie können sich jederzeit ohne vorherige Ankündigung in Bewegung setzen. Machen Sie das Bedienungs- und Wartungspersonal durch entsprechende Hinweise auf diese Gefahr aufmerksam. -
Seite 13: Integriertes Ethercat
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3.2 Integriertes EtherCAT Anschluss an das EtherCAT-Netzwerk über X5 (Eingang) und X6 (Ausgang). 3.2.1 LED-Funktionen Der Kommunikationsstatus wird durch die integrierten LEDs angezeigt. Stecker LED Name Funktion LED1 ACT IN EIN = aktiv... -
Seite 14: Leitfaden Zur Inbetriebnahme
Ordner C:\TwinCAT\IO\EtherCAT) und starten Sie das TwinCAT-System neu. TwinCAT analysiert beim Einschalten alle Dateien mit Gerätebeschreibungen. Das folgende Beispiel erläutert die automatische Konfiguration des EtherCAT-Netzwerks. Die Konfiguration des Netzwerks kann auch manuell erfolgen. Siehe das TwinCAT-Handbuch für weitere Details. Kollmorgen™ | April 2011... -
Seite 15: Nach Geräten Suchen
Klicken Sie auf OK, um fortzufahren. 3.4.2 Gerät auswählen TwinCAT muss in der Lage sein, die EtherCAT-Netzwerkkarte zu finden. Ein EtherCAT-Slave muss an die Netzwerkkarte angeschlossen sein, da andernfalls TwinCAT eine Echtzeit-EtherNET-Karte anstelle der EtherCAT-Karte erkennt. Wählen Sie OK. -
Seite 16: Nach Feldern Suchen
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3.4.3 Nach Feldern suchen Klicken Sie auf Yes (Ja), um TwinCat die Suche nach Feldern zu ermöglichen. Ein Feld ist ein Alias für ein Slave-Gerät und wird grundsätzlich in Software-Produkten von Beckhoff verwendet. -
Seite 17: Netzwerkkonfiguration Aktivieren
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3.4.5 Netzwerkkonfiguration aktivieren Vergewissern Sie sich, dass der AKD im Geräte-Strukturbaum erscheint. Geben Sie anschließend die Netzwerk-Konfiguration frei. Drücken Sie zunächst die Schaltfläche , um die Zuordnungen zu erzeugen, und anschließend , um die Überprüfung der Konfiguration durch TwinCAT zu starten. Wechseln Sie zum Abschluss über... -
Seite 18: Achse Aktivieren Und Verschieben
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3.4.6 Achse aktivieren und verschieben Die Achse kann durch Mausklick auf die Set-Schaltfläche im Online-Fenster innerhalb der jeweiligen Achse aktiviert werden. Siehe auch das folgende Bild. Daraufhin erscheint ein Popup-Fenster. Die folgende Einstellung aktiviert den Antrieb und ermöglicht Befehlswerte in beide Fahrtrichtungen. -
Seite 19: Inbetriebnahme Workbench Über Twincat
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3.5 Inbetriebnahme WorkBench über TwinCAT Dieses Kapitel beinhaltet eine Kurzanleitung, anhand derer Anwender WorkBench über das TwinCAT-System konfigurieren und einen Motor unter diesem System in Drehung versetzen können. Dieses Kapitel enthält keine spezifischen Details über TwinCAT oder WorkBench an sich, sondern Leitlinien und Informationen über die gemeinsame Verwendung von TwinCat-Master und WorkBench. -
Seite 20: Konfiguration Von Twincat Und Workbench
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3.5.1 Konfiguration von TwinCAT und WorkBench Das EtherCAT-Netzwerk muss mit dem TwinCAT System Manager eingerichtet und verwaltet werden. Für den Anschluss an einen Servoverstärker und dessen Freigabe muss der Servoverstärker unter I/O Devices im TwinCAT System Manager geladen und die Achse zu NC - Configuration hinzugefügt werden, wie unter... -
Seite 21: Anschluss An Einen Servoverstärker Über Workbench
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3.5.2 Anschluss an einen Servoverstärker über WorkBench Zum Anschluss an einen Servoverstärker muss in WorkBench ein TwinCAT-Gerät hinzugefügt werden. Dies ist über die Startseite von WorkBench möglich. Zunächst muss der Typ des Servoverstärkers (Online - TwinCAT) festgelegt werden. - Seite 22 Servoverstärker verbunden ist. Name und Port-Nummer des Servoverstärkers können im TwinCAT System Manager unter der Registerkarte General (Allgemein) und EtherCAT bzw. für den entsprechenden Servoverstärker unter I/O Configuration → I/O Devices → Device [x] → Drive [x] abgerufen werden. Kollmorgen™ | April 2011...
- Seite 23 Master stammen. Wenn die TwinCAT-Konfiguration also nicht die tatsächliche Netzwerk-Konfiguration widerspiegelt, ist möglicherweise ein Servoverstärker in WorkBench aufgelistet, der nicht eingeschaltet bzw. nicht an das EtherCAT-Netzwerk angebunden ist, oder Sie haben einen Servoverstärker, der eingeschaltet und an das TwinCAT-Netzwerk angebunden, aber nicht in der WorkBench - Liste aufgeführt ist.
-
Seite 24: Konfiguration Und Freigabe Eines Servoverstärkers
Der einzige Vorgang, der nicht mit WorkBench über TwinCAT durchgeführt werden kann, ist das Herunterladen neuer Firmware auf den Servoverstärker. Der Download neuer Firmware auf den Servoverstärker muss über die Funktion „File over EtherCAT“ (FoE) des TwinCAT-Servers erfolgen. Wenn die zyklische Kommunikation des TwinCAT-Masters aktiviert ist, werden einige von WorkBench über den ASCII-Kanal gesendeten Befehle... -
Seite 25: Konfiguration Über Kas Ide
AKD EtherCAT | 3 Installation und Inbetriebnahme 3.6 Konfiguration über KAS IDE Wenn Sie ein Kollmorgen Automation Suite System (KAS) verwenden, ist die AKD-Konfiguration vollständig in die KAS Integrated Development Environment (IDE) integriert, wie nachfolgend gezeigt: Weitere Informationen zur Konfiguration für ein KAS- System finden Sie in folgenden Abschnitten der KAS- Dokumentation: KAS IDE-Handbuch: Siehe Kapitel 4.2.3 „Add and Configure Drive“... -
Seite 26: Ethercat-Profil
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4 EtherCAT-Profil 4.1 Slave-Register 4.2 AL-Event und Interrupt Freigabe 4.3 Phasenhochlauf 4.4 CANopen over EtherCAT (CoE) Statusmaschine 4.5 Feste PDO-Zuordnungen 4.6 Unterstützte zyklische Soll- und Istwerte 4.7 Unterstützte Betriebsarten 4.8 Einstellung der EtherCAT-Zykluszeit 4.9 Maximale Zykluszeiten in Abhängigkeit von der Betriebsart 4.10 Synchronisation... -
Seite 27: Slave-Register
Die Tabelle unten gibt die Adressen der einzelnen Register im FPGA-Speicher an. Die Daten werden im Little- Endian-Format zur Verfügung gestellt, wobei das niederwertige Byte (LSB) die niedrigste Adresse einnimmt. Eine detaillierte Beschreibung aller Register und FPGA-Speicherplätze ist in der Beschreibung „EtherCAT Slave Controller“ der EtherCAT-Nutzerorganisation (www.EtherCAT.org) erhältlich. -
Seite 28: Al-Event Und Interrupt Freigabe
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.2 AL-Event und Interrupt Freigabe Die Kommunikation zwischen Servoverstärker und EtherCAT FPGA kann interrupt gesteuert sein. Die Register „Interrupt Freigabe“ und „AL-Event“ sind für die Interruptsfunktion der EtherCAT-Schnittstelle verantwortlich. Es gibt zwei Events, die ebenfalls zu einem HW-Interrupt im Verstärker führen: Das EEPROM Emulations- Event und das SyncManager 2-Event. -
Seite 29: Al-Eventanfrage (Adresse 0X0220:0X0221)
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.2.2 AL-Eventanfrage (Adresse 0x0220:0x0221) Wenn das relevante Bit der AL-Eventanfrage auf 1 gesetzt ist, teilt die EtherCAT-Schnittstelle dem Verstärker mit, welches Event durch den AKD verarbeitet werden soll. Parameter Adresse Bit Drive ECAT Beschreibung AL-Control Event 0x220 R/O R/W Verarbeitung des AL-Control Events für... -
Seite 30: Phasenhochlauf
4.3 Phasenhochlauf Die Register für AL Control, AL Status und AL Status Code sind verantwortlich für den Kommunikations- Phasenhochlauf (auch als EtherCAT-Statuswechsel bezeichnet) und die Anzeige des aktuellen Status sowie etwaiger Fehlermeldungen. Jeder Transitions-Aufforderung der Ether-CAT-Schnittstelle durch das AL Control Register und jedem AL Control Event (Interrupt) folgt der Servoverstärker mit dem AL Status Register. -
Seite 31: Al-Statuscode (Adresse 0X0134:0X0135)
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.3.3 AL-Statuscode (Adresse 0x0134:0x0135) Parameter Adresse ZA Drive ZA ECAT Beschreibung Status 0x134 7 bis 0 Siehe Tabelle unten. Status 0x135 7 bis 0 Siehe Tabelle unten. Aktueller Status Code Beschreibung (Statuswechsel) Resultierender Status 0x0000... -
Seite 32: Canopen Over Ethercat (Coe) Statusmaschine
Regler gemeldet. Der Servoverstärker befindet sich noch in der Bootphase oder in einem Fehlerzustand. Switch On Disable Im Status „Switch On Disable“ kann der Verstärker nicht durch die EtherCAT- Schnittstelle aktiviert werden, z. B. weil keine Stromquelle zugeschaltet ist. Ready to Switch On Im Status „Ready to Switch On“... -
Seite 33: Befehle Im Steuerwort
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.4.2 Befehle im Steuerwort Bitbelegung im Steuerwort Bit Name Name Switch on Pause/Halt Disable Voltage Reserviert Quick Stop Reserviert Enable Operation Reserviert Betriebsartspezifisch Reserviert Betriebsartspezifisch Herstellerspezifisch Betriebsartspezifisch Herstellerspezifisch Reset Fault Herstellerspezifisch Befehle im Steuerwort Bit 7... -
Seite 34: Bits Der Statusmaschine (Statuswort)
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.4.3 Bits der Statusmaschine (Statuswort) Bitbelegung im Statuswort Bit Name Bit Name Ready to switch on Herstellerspezifisch (reserviert) Switched on Remote (immer 1) Operation Enable 10 Target reached Fault 11 Internal limit active Voltage enabled... -
Seite 35: Feste Pdo-Zuordnungen
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.5 Feste PDO-Zuordnungen Es können verschiedene vordefinierte Zuordnungen über die Objekte 0x1C12 und 0x1C13 für den zyklischen Datenaustausch ausgewählt werden. Mit dem Objekt 0x1C12 Subindex 1 (Sync Manager 2 Assignment) kann über die Werte 0x1701, 0x1702, 0x1703, 0x1720, 0x1721 und 0x1723 eine feste Zuordnung für die zyklischen Sollwerte eingestellt werden. -
Seite 36: Unterstützte Zyklische Soll- Und Istwerte
CANopen-Betriebsart AKD Betriebsart Beschreibung Profil-Geschwindigkeit DRV.OPMODE 2 0x6060Sub0 Data: 3 DRC.CMDSOURCE 1 In dieser Betriebsart sendet der EtherCAT-Master zyklische Geschwindigkeits-Sollwerte an den AKD. Interpolierte Position DRV.OPMODE 2 0x6060Sub0 Data: 7 DRV.CMDSOURCE 1 In dieser Betriebsart sendet der EtherCAT-Master zyklische Positionssollwerte an den AKD. Diese Sollwerte werden gemäß... -
Seite 37: Einstellung Der Ethercat-Zykluszeit
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.8 Einstellung der EtherCAT-Zykluszeit Die Zykluszeit, die im Servoverstärker für die zyklischen Soll- und Istwerte verwendet wird, kann entweder im Verstärker im Parameter FBUS.SAMPLEPERIOD gespeichert oder in der Startphase konfiguriert werden. Dies geschieht über einen SDO-Mailbox-Zugriff auf die CANopen-Objekte 60C2 Subindex 1 und 2. -
Seite 38: Synchronisation
Eventse zu aktivieren. 4.10.1 Synchronisationsverhalten mit Distributed Clocks (DC)-Freigabe Wenn der EtherCAT-Master Distributed Clocks freigibt, wird ein Mal pro Feldbus-Zyklus ein Distributed Clock (DC)-Event im AKD erzeugt. Eine zugewiesene 62,5 µs Echtzeit-Task im AKD überwacht die verstrichene Zeit zwischen den DC-Eventsen und der AKD Systemzeit und verlängert oder verkürzt je nach Bedarf die Abtastrate von 62,5 µs zur CPU. -
Seite 39: Latch-Steuerwort Und Latch-Statuswort
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.11 Latch-Steuerwort und Latch-Statuswort Latch-Steuerwort (2 Bytes) Wert (bin) Wert (hex) Beschreibung 00000000 00000001 zz01 Freigabe externe Sperre 1 (positive Flanke) 00000000 00000010 zz02 Freigabe externe Sperre 1 (negative Flanke) 00000000 00000100 zz04 Freigabe externe Sperre 2 (positive Flanke) -
Seite 40: Verwendung Der Mailbox
Das Timing-Diagramm verdeutlicht den Prozess des Mailbox-Zugriffs: 1. Der EtherCAT-Master schreibt die Mailbox-Anfrage in den Mailbox-Ausgangspuffer. 2. Beim nächsten Interrupt löst die EtherCAT-Schnittstelle ein Event vom Typ Sync Manager 0 (Mailbox- Ausgabe) im AL-Eventregister aus. 3. Der Servoverstärker liest 16 Bytes aus dem Mailbox-Ausgangspuffer und kopiert sie in das interne Mailbox-Ausgangs-Array. -
Seite 41: Mailbox-Ausgang
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.12.1 Mailbox-Ausgang Ein Interrupt der EtherCAT-Schnittstelle mit einem Event vom Typ Sync Manager 0 startet einen Mailbox- Ausgabeprozess. Eine 1 im „Mail Out Event“-Bit des AL-Eventregisters signalisiert dem Servoverstärker, dass die EtherCAT-Schnittstelle eine Mailbox-Nachricht senden möchte und die erforderlichen Daten bereits im Mailbox-Ausgangspuffer abgelegt hat. -
Seite 42: Mailbox-Eingang
Schreibzugriff: Byte 9 Niederwertiges Byte der CAN-Objektnummer (Index) Byte 10 Höherwertiges Byte der CAN-Objektnummer (Index) Byte 11 Subindex gemäß der CANopen-Spezifikation für den Kollmorgen™ Servoverstärker Byte 12 Daten (niederwertiges Byte) Byte 13 Daten Fehlercode gemäß CANopen-Spezifikation im Fehlerfall Byte 14 Daten Datenwert des Objekts im Falle eines erfolgreichen Lesezugriffs Byte 15 Daten (höherwertiges Byte) -
Seite 43: Beispiel: Zugriff Auf Die Mailbox
AKD EtherCAT | 4 EtherCAT-Profil 4.12.3 Beispiel: Zugriff auf die Mailbox Im folgenden Beispiel werden PDOs 0x1704 zugeordnet (siehe Kapitel „Feste PDO-Zuordnungen“). Der Master sendet folgende Mailbox-Ausgangsmeldung Byte 0 0x0A Die nächsten 10 Bytes enthalten Daten (Byte 2 bis Byte 11) Byte 1 0x00 Die nächsten 10 Bytes enthalten Daten (Byte 2 bis Byte 11) -
Seite 44: Feldbus-Parameter
EtherCAT-Servoverstärker: aktiviert (1) Die Synchronisationsüberwachung ist aktiv, wenn FBUS.PARAM 04 = 1 und die erste CANOpen Sync- Meldung oder der erste EtherCAT-Frame empfangen wird. Wenn mehr als drei CANOpen Sync- Meldungen bzw. sieben EtherCAT-Frames nicht empfangen wurden und der Servoverstärker aktiviert ist, tritt Fehler F125 (Synchronisationsverlust) auf. -
Seite 45: Index
AKD EtherCAT | 5 Index Statuswort 5 Index Synchronisation TwinCAT Abkürzungen AL-Event Verwendete Symbole Befehle im Steuerwort Bestimmungsgemäße Verwendung Workbench über TwinCAT Betriebsarten Zielgruppe CANopen over EtherCAT Zyklische Werte Zykluszeit Einstellung der EtherCAT-Profil Max.Werte Feldbus Feldbus-Parameter Inbetriebnahme Integriertes EtherCAT Interrupt Freigabe... - Seite 46 AKD EtherCAT | 5 Index Diese Seite wurde bewusst leer gelassen. Kollmorgen™ | April 2011...
- Seite 47 AKD EtherCAT | Diese Seite wurde bewusst leer gelassen. Kollmorgen™ | April 2011...
-
Seite 48: Vertrieb Und Applikation
AKD EtherCAT | Vertrieb und Applikation Wir bieten Ihnen einen kompetenten und schnellen Service. Wählen Sie das zuständige regionale Vertriebsbüro oder kontaktieren Sie den europäischen oder nordamerikanischen Kundendienst. Deutschland Vertriebs- & Applikationszentrum Nord Ratingen Internet www.kollmorgen.com E-Mail vertrieb.nord@kollmorgen.com Tel.: +49(0)2102 - 9394 - 2250...