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Kollmorgen EtherCAT Originalbetriebsanleitung

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EtherCAT
Feldbus Schnittstelle für S300 / S400 / S600 / S700
Ausgabe 04/2016
Originalanleitung
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Verwandte Anleitungen für Kollmorgen EtherCAT

Inhaltszusammenfassung für Kollmorgen EtherCAT

  • Seite 1 EtherCAT Feldbus Schnittstelle für S300 / S400 / S600 / S700 Ausgabe 04/2016 Originalanleitung Bewahren Sie das Handbuch als Produktbestandteil während der Lebensdauer des Produktes auf. Geben Sie das Handbuch an nachfolgende Benutzer oder Besitzer des Produktes weiter. Datei srethercat_d.***...
  • Seite 2 Spannung auf 50V geändert, Europäische Richtlinien aktualisiert SERVOSTAR ist ein eingetragenes Warenzeichen der Kollmorgen Corporation EtherCAT ist ein geschütztes Warenzeichen und patentierte Technologie, lizensiert von Beckhoff Automation GmbH Technische Änderungen, die der Verbesserung der Geräte dienen, vorbehalten ! Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder in einem anderen Ver- fahren) ohne schriftliche Genehmigung der Firma Kollmorgen Europe GmbH reproduziert oder unter Verwendung elek- tronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Bestimmungsgemäße Verwendung des EtherCAT Interfaces ........
  • Seite 4 Kollmorgen 04/2016 Diese Seite wurde bewusst leer gelassen. EtherCAT für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 5: Allgemeine Informationen

    Über dieses Handbuch Dieses Handbuch beschreibt Montage, Installation und Inbetriebnahme der Erweiterungskarte EtherCAT für Servoverstärker der Serien SERVOSTAR 300 (kurz S300), SERVOSTAR 400 (kurz S400), SERVOSTAR 600 (kurz S600) und S700 sowie eine Referenz der von diesen Servoverstärkern unterstützten Kommandos.

  • Seite 6: Bestimmungsgemäße Verwendung Des Ethercat Interfaces

    Beachten Sie die Kapitel "Bestimmungsgemäße Verwendung" und "Nicht bestimmungsgemäße Verwendung" in der Betriebsanleitung des Servoverstärkers. Das EtherCAT Interface dient allein dem Anschluss des Servoverstärkers an einen Master mit EtherCAT Anbindung. Die Servoverstärker werden als Komponenten in elektrischen Anlagen oder Maschinen eingebaut und dürfen nur als integrierte Komponenten der Anlage in Betrieb genommen werden.

  • Seite 7: Verwendete Kürzel

    Kabel. EtherCAT-Kabel müssen mindestens in Kategorie 5 klassifiziert sein. Distributed Clocks Mechanism (Distributed-Clock-Verfahren) zur Synchronisa- tion von EtherCAT-Slaves und -Master Data Link, auch Layer 2. EtherCAT verwendet nach IEEE 802.3 genormte Ethernet-Kommunikation. EtherCAT (ECAT) RT-Standard für industrielle Ethernet Control Automation Technology...

  • Seite 8: Installation / Inbetriebnahme

    Alle Angaben über Auflösung, Schrittweite, Positioniergenauigkeit etc. beziehen sich auf rechneri- sche Werte. Nichtlinearitäten in der Mechanik (Spiel, Elastizität etc.) sind nicht berücksichtigt. Wenn die Enddrehzahl des Motors verändert werden muss, müssen alle vorher eingegebenen Lageregelungs- und Fahrsatzparameter angepasst werden. EtherCAT für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 9: Einbau Der Erweiterungskarte (S300, S600)

    = Verbunden, aber nicht aktiv an X20B (out) ACT OUT flackert = Verbunden und aktiv an X20B (out) aus = nicht verbunden an X20B (out) 2.1.2 Anschlusstechnik Anschluss an das EtherCAT Netzwerk über RJ-45 Stecker (IN und OUT Schnittstellen). 2.1.3 Anschlussbild EtherCAT für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 10: Inbetriebnahme

    Gefährdung von Personen oder Sachen eintreten kann. Die Maßnahmen, die Sie dazu in Ihrer Anwendung treffen müssen, ergeben sich aus der Risikobeurteilung der Anwen- dung. Speichern Sie die Parameter nach erfolgter Optimierung im Ser- Parameter speichern voverstärker. 2.2.2 Inbetriebnahmesoftware für S300 und S700 EtherCAT für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 11: Ethercat Inbetriebnahme

    Kollmorgen Internetseite) Kopieren Sie die XML-Beschreibung des Servoverstärkers in das TwinCat System (üblicherweise in den Ordner c:\TwinCAT\IO\EtherCAT) und starten Sie das TwinCAT System neu. TwinCat bietet Ihnen nun die Kollmorgen Servoverstärker, die EtherCAT unterstützen, zur Auswahl an. Fahren Sie mit folgenden Schritten fort: 1.
  • Seite 12 Installation / Inbetriebnahme Kollmorgen 04/2016 2. Einfügen einer NC-Task 3. Einfügen einer Achse in die NC-Task EtherCAT für S300/S400/S600/S700...
  • Seite 13 5. Erstellen, Prüfen, Aktivieren und Starten der Konfiguration Achse freigeben (Enable): Auf Schaltfläche "Set" klicken (siehe Pfeil, Leistungsspannung des Servoverstärker muss vorhan- den sein, Enable-Signal muss am Verstärker anliegen, Motor&Feedback müssen konfiguriert sein). Achse verfahren: Auf Schaltflächen "F1"…"F4" klicken. EtherCAT für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 14: Ethercat 3.1 Slave Register

    Die folgende Tabelle zeigt die Adressen einzelner Register im FPGA-Speicher. Die Daten liegen im little-endian Format vor, das ’least significant byte’ befindet sich auf der unteren Adresse. Eine detaillierte Beschreibung aller Register und FPGA-Speicherstellen kann der „EtherCAT Slave Con- troller“ Beschreibung der EtherCAT Nutzerorganisation (www.ethercat.org) entnommen werden.

  • Seite 15: Al Event (Interrupt Event) Und Interrupt-Freigabe

    Pro In Event 0x205 voverstärkers) 0x205 4...7 Reserviert Mit einer 1 im entsprechenden Bit des AL Event Register signalisiert die EtherCAT-Schnittstelle dem Servoverstärker in der Interrupt-Routine, welches Event vom Servoverstärker bearbeitet wer- den soll. 3.2.2 AL Event (Adresse 0x0220:0x0221) Parameter...

  • Seite 16: Phasenhochlauf

    Kollmorgen 04/2016 Phasenhochlauf Verantwortlich für den Kommunikations-Phasenhochlauf (wird auch EtherCAT-Statuswechsel genannt) und die Anzeige des aktuellen Status sowie eventueller Fehlermeldungen sind die Regis- ter AL Control, AL Status und AL Status Code. Jeder Transitions-Aufforderung der Ether- CAT-Schnittstelle durch das AL Control Register und jedem AL Control Events (Interrupts) folgt der Servoverstärker mit dem AL Status Register.

  • Seite 17: Ethercat Kommunikationsphasen

    (IP) 0x02 stärker Synchronisations-Routine. Da die EC-Schnittstelle noch keine zykli- schen Interrupts erzeugt, erscheint im Verstärker Warnung n17 (no sync). Deaktivieren aller EtherCAT Events mit Ausnahme von AL Control und (PI) 0x01 stoppen der Mailbox Aktivitäten. Der Verstärker überprüft die vom Master im Status Pre-Op vorgegebene Kommunikations-Konfiguration.

  • Seite 18: Canopen Over Ethercat (Coe) Zustandsmaschine

    Enable-Zustand versetzt werden. Im Status ’Switched On’ ist der Verstärker enabled, jedoch werden die Soll- werte der EtherCAT-Schnittstelle noch nicht übernommen. Der Verstärker Switched On befindet sich im Stillstand und eine positive Flanke in Bit 3 den Control- worts schaltet die Sollwertübernahme ein (Übergang in den Zustand Ope-...

  • Seite 19: Kommandos Im Kontrollwort

    Wenn Bit 1 und Bit 2 keine negativen Flanken aufweisen mit der Rampe DECDIS abbremsen und freigeschaltet (enabled) bleiben. Sollwert-Übernahme von der EtherCAT-Schnittstelle abschalten und in der Betriebsart Dreh- zahlregelung (OPMODE 0) den Antrieb stoppen. 7 Fehler löschen (CLRFAULT) Kommando-Kanal löschen.

  • Seite 20: Bits Der Statusmaschine (Statuswort)

    Bit 10: 1 = Target reached (in Position) Bit 11: 1 = Hard- oder Software-Endschalter hat angesprochen Bit 12: 1 = EtherCAT-Kommunikation in Ordnung Bit 13: 1 = Referenzfahrtfehler / Nothalt aktiviert Bit 15: 1 = Fahrauftrag aktiv (im profile position mode)

  • Seite 21: Festes Pdo Mapping

    Stromsollwert (2Byte), Strombegrenzung (2 Byte), Steuerwort (2 Byte), Latchsteuerwort (2 Byte), insgesamt (16 Byte) 0x1B07: Positionsistwert (4 Byte), Positionsistwert 2 (4 Byte), Stromistwert (2 Byte), Antriebs-Schleppfehler (4 Byte), Statuswort (2 Byte), Latchstatuswort (2 Byte), Latchposition (4 Byte), insgesamt (22Byte) EtherCAT für S300/S400/S600/S700...
  • Seite 22 DPRVAR10 (4 Byte), DPRVAR11 (4 Byte), DPRVAR12 (2 Byte), DPRVAR13 (2 Byte), DPRVAR14 (4 Byte), insgesamt (28 Byte) Feste Mappings mit als 22 Byte können nur bei S300/S700 zusammen mit dem erweiterten Map- pingspeicher (XML version 2, DRVCNFG3 = 0x10000) benutzt werden. EtherCAT für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 23: Freies Pdo Mapping (Nur S300/S700)

    Die zyklisch verwendeten Daten sind im PDO-Zuordnungsfenster für die Ein- und Ausgänge der Sync Manager sichtbar. Die Standardeinstellung lautet auf die festen PDOs 0x1701 und 0x1B01 (Inhalt bei Auswahl in der PDO-Liste sichtbar). Wenn freies Mapping erforderlich ist, muss das Kontrollkästchen für PDO-Konfiguration aktiviert werden. EtherCAT für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 24: Beispiel: Freies Pdo Mapping

    Eine Liste möglicher Objekte für das Mapping erscheint, aus der Sie einen neuen Eintrag auswäh- len. In diesem Fall ist der Sollwert für den Dasselbe gilt für die Tx-PDO-Richtung. Hier ist interpolierten Positionsmodus gewählt. der Wert der internen Ist-Position gewählt. EtherCAT für S300/S400/S600/S700...
  • Seite 25 Kollmorgen EtherCAT 04/2016 Das Resultat ist die Start-SDO-Liste für diese beispielhafte, frei zugewiesene Konfiguration. Für die Verwendung im NC müssen Sie die interpolierte Sollwertposition von der Achse mit der NC-Achse verknüpfen. EtherCAT für S300/S400/S600/S700...
  • Seite 26 Wenn die Konfiguration abgeschlossen ist, können Sie das Mapping wie gewohnt aktivieren: Der NC-Bildschirm zeigt jetzt eine Position im Online-Fenster an, deren letzte Ziffern springen. Nach Aktivierung der Leistungsstufe über die Schaltfläche „All“ können Sie den Verstärker über die Bewegungsschaltflächen oder die Funktionen im Funktionsmenü bewegen. EtherCAT für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 27: Verfügbare Zyklische Soll- Und Istwerte

    Daten- Name Beschreibung nummer Kann in allen Betriebsarten zur Begrenzung des Stromistwertes verwendet werden; Der Stromgrenz- wert wird in jedem EtherCAT Bustakt (ASCII: Strom- PTBASE) bearbeitet; Der Stromsollwert wird inkre- 0x2061 Sub 0 INT16 begrenzung mentell vorgegeben; 3280 Inkremente entsprechen dem Gerätespitzenstrom;...
  • Seite 28 Antriebs geschaltet; Das Steuerwort wird unabhän- Steuerwort 0x6040 Sub 0 UINT16 gig vom EtherCAT Bustakt in der Feldbus IDLE be- arbeitet. Wird in der Betriebsart zyklischer synchrone Dreh- momentschnittstelle (ASCII: OPMODE 2) verwen- det; Der Stromsollwert wird in jedem EtherCAT Bustakt (ASCII: PTBASE) bearbeitet;...

  • Seite 29: Verfügbare Zyklische Istwerte

    DPRVAR16 0x2030 Sub 8 INT32 Istwert der Makro Variablen DPRVAR16 Mit diesem Objekt wird der Positionswert 2 eines zweiten externen Gebers zurück gegeben; Der Positionsistwert wird in jedem EtherCAT Bustakt (ASCII: PTBASE) bearbeitet; Der Positionsistwert Positions- 0x2050 INT32 wird in Inkrementen pro Motor Umdrehung zurück istwert 2 gegeben die Bit Auflösung kann dabei mit dem...
  • Seite 30 Mit diesem Objekt wird der Zustand des Antriebs zurück gegeben; Das Statuswort wird unabhän- Statuswort 0x6041 UINT16 gig vom EtherCAT Bustakt in der Feldbus IDLE bearbeitet Positionssollwert in internen Einheiten (Inkremen- te/Motorumdrehung), die Bit Auflösung kann da- bei mit dem ASCII Parameter PRBASE eingestellt...

  • Seite 31: Implementierte Betriebsarten

    3.11 Synchronisation in Abhängigkeit der Zykluszeit Bei allen Kollmorgen Servoverstärkern kann die interne PLL eine mittlere Abweichung der vom Master vorgegebenen Zykluszeit von bis zu 1000 ppm ausgleichen. Dies heißt zum Beispiel, bei einer eingestellten Zykluszeit von 1ms, kann sich der Antrieb auf eine mittleren Abweichung in der vom Master vorgegebenen Zykluszeit von bis zu +/- 1µs mit seiner internen PLL noch einsynchro-...

  • Seite 32: Latchsteuerwort Und Latchstatuswort

    Acknowledge value internal latch C (positive rise) 12-15 00010000 00000000 1xxx Zustand Digital Input 4 00100000 00000000 2xxx Zustand Digital Input 3 01000000 00000000 4xxx Zustand Digital Input 2 10000000 00000000 8xxx Zustand Digital Input 1 EtherCat für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 33: Mailbox Handling

    Das Timing-Diagramm verdeutlicht die Abarbeitung eines Mailbox-Zugriffes: Die EtherCAT-Master schreibt die Mailbox-Anfrage in das Mail Out Buffer. Die EtherCAT-Schnittstelle löst im AL Event Register beim nächsten Interrupt ein Sync Ma- nager 0 Event (Mailbox Output Event) aus. Der Servoverstärker liest 16 Byte aus dem Mail Out Buffer aus und kopiert diese in ein in- ternes Mailbox-Output-Array.

  • Seite 34: Mailbox Output

    3.13.1 Mailbox Output Ein Interrupt der EtherCAT-Schnittstelle mit einem Sync Manager 0 - Event startet einen Mailbox Output Prozess. Eine 1 im Mail Out Event-Bit des AL Event Registers signalisiert dem Servover- stärker, dass die EtherCAT-Schnittstelle eine Mailbox-Nachricht absetzen will und die erforderlichen Daten bereits im Mail Out Buffer abgelegt hat.

  • Seite 35: Mail Input

    Adresse (Low Byte) Byte 3 Adresse (High Byte) Bit 0...5: Kanal Byte 4 Bit 6...7: Priorität Bit 0...3: Typ 1 = Reserviert: ADS over EtherCAT 2 = Reserviert: Ethernet over EtherCAT Byte 5 3 = Can over EtherCAT…) Bit 4...7: Reserviert PDO-Nummer Byte 6 (Nur bei PDO-Übertragung, Bit 0 = LSB der PDO Nummer, siehe Byte 7 für MSB)

  • Seite 36: Beispiel Eines Mailbox-Zugriffes

    Erfolgreicher Schreibzugriff Byte 9 0x12 SDO-Objekt 0x1C12 Byte 10 0x1C SDO-Objekt 0x1C12 0x01 Subindex 1 Byte 11 Byte 12 0x00 Datenwert 0x00000000 Byte 13 0x00 Datenwert 0x00000000 Byte 14 0x00 Datenwert 0x00000000 0x00 Datenwert 0x00000000 Byte 15 EtherCat für S300/S400/S600/S700...

  • Seite 37: Anhang 4.1 Index

    Slave Register ... 14 EtherCat Setup ... 11 Statusmaschine ..20 Inbetriebnahme.

  • Seite 38: Vertrieb Und Applikation

    +49 (0)2102 - 9394 - 0 Fax: +49 (0)2102 - 9394 - 3155 KOLLMORGEN European UK Website Product WIKI Nordamerika KOLLMORGEN Kundendienst Nord Amerika Internet www.kollmorgen.com E-Mail support@kollmorgen.com Tel.: +1 - 540 - 633 - 3545 Fax: +1 - 540 - 639 - 4162...

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