Weitere Bestandteile der Dokumentation Diese Dokumentation beschreibt gerätespezifische Inhalte. Sie ist Bestandteil des modular aufgebauten Dokumentationskonzepts für Beckhoff I/O-Komponenten. Für den Einsatz und sicheren Betrieb des in dieser Dokumentation beschriebenen Gerätes / der in dieser Dokumentation beschriebenen Geräte werden zusätzliche, produktübergreifende Beschreibungen benötigt, die der folgenden Tabelle zu entnehmen sind.
Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard- und Software- Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard- oder Software-Konfiguration, die über die dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen, sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. Qualifikation des Personals Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs-, Automatisierungs- und Antriebstechnik, das mit den geltenden Normen vertraut ist.
Jeder Revision zugehörig und gleichbedeutend ist üblicherweise eine Beschreibung (ESI, EtherCAT Slave Information) in Form einer XML-Datei, die zum Download auf der Beckhoff Webseite bereitsteht. Die Revision wird seit Januar 2014 außen auf den IP20-Klemmen aufgebracht, siehe Abb. „EL2872 mit Revision 0022 und Seriennummer 01200815“.
1.6.2 Versionsidentifikation von EL-Klemmen Als Seriennummer/Date Code bezeichnet Beckhoff im IO-Bereich im Allgemeinen die 8-stellige Nummer, die auf dem Gerät aufgedruckt oder mit einem Aufkleber angebracht ist. Diese Seriennummer gibt den Bauzustand im Auslieferungszustand an und kennzeichnet somit eine ganze Produktions-Charge, unterscheidet aber nicht die Module innerhalb einer Charge.
Vorwort 1.6.3 Beckhoff Identification Code (BIC) Der Beckhoff Identification Code (BIC) wird vermehrt auf Beckhoff-Produkten zur eindeutigen Identitätsbestimmung des Produkts aufgebracht. Der BIC ist als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) dargestellt, der Inhalt orientiert sich am ANSI-Standard MH10.8.2-2016. Abb. 2: BIC als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) Die Einführung des BIC erfolgt schrittweise über alle Produktgruppen hinweg.
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Entsprechend als DMC: Abb. 3: Beispiel-DMC 1P072222SBTNk4p562d71KEL1809 Q1 51S678294 Ein wichtiger Bestandteil des BICs ist die Beckhoff Traceability Number (BTN, Pos.-Nr. 2). Die BTN ist eine eindeutige, aus acht Zeichen bestehende Seriennummer, die langfristig alle anderen Seriennummern- Systeme bei Beckhoff ersetzen wird (z. B. Chargenbezeichungen auf IO-Komponenten, bisheriger Seriennummernkreis für Safety-Produkte, etc.).
ESI/XML-Konfigurationsdatei für den EtherCAT‑Master bekannt. Zu den Zusammenhängen siehe die entsprechenden Kapitel im EtherCAT‑Systemhandbuch (Link). In das ESI‑EEPROM wird durch Beckhoff auch die eBIC geschrieben. Die Einführung des eBIC in die Beckhoff-IO-Produktion (Klemmen, Box‑Module) erfolgt ab 2020; Stand 2023 ist die Umsetzung weitgehend abgeschlossen.
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Vorwort • Bei EtherCAT-Geräten mit CoE-Verzeichnis kann zusätzlich das Objekt 0x10E2:01 zur Anzeige der eigenen eBIC vorhanden sein, auch hierauf kann die PLC einfach zugreifen: ◦ Das Gerät muss zum Zugriff in PREOP/SAFEOP/OP sein ◦ Das Objekt 0x10E2 wird in Bestandsprodukten vorrangig im Zuge einer notwendigen Firmware‑Überarbeitung eingeführt.
Produktbeschreibung Produktbeschreibung EL407x 2.1.1 Einführung Abb. 4: EL407x EtherCAT-Klemmen, Analog-Ausgang, Multifunktion, ±10 V, ±20 mA, 16 Bit, 2 kSps Die analogen Ausgangsklemmen EL4072, EL4074 und EL4078 geben 10-V/20-mA-Normsignale mit einer Auflösung von 16 Bit und bis zu 2000 Werten je Sekunde aus. Jeder Kanal ist einzeln über die Steuerung/ TwinCAT parametrierbar.
Produktbeschreibung 2.1.3 Anschlussbelegung, Anzeige und Diagnose 2.1.3.1 EL4072 Abb. 5: EL4072 LED und Anschlussbelegung Farbe Bedeutung grün Diese LEDs geben den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 108]: INIT = Initialisierung der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen gesetzt Einzelblitz Zustand der EtherCAT State Machine: SAFEOP = Überprüfung der Kanäle des Sync-Managers...
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**) Das Potential „GND“ ist intern an das Potential „0V“ gekoppelt, unterliegt aber einer reduzierten Stromtragfähigkeit ***) Der Anschlusspunkt verbindet direkt mit dem Hutschienenkontakt. Schirmverbindungen sollten generell stromlos (DC) sein! Siehe analogtechnische Hinweise führung im Beckhoff Analoghandbuch [} 7]. Wenn möglich ist eine externe Schirmanbindung z.B. via Beckhoff ZB8511 o.ä. zu bevorzugen. EL407x Version: 1.0.0...
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Produktbeschreibung Spannungsausgang 0 ...10V / -10 … +10V Abb. 6: Anschlussbeispiel EL4072, Spannungsausgang, 2- / 4-Leiter • 2-Leiter: 2-poliger Spannungsausgang; 4-Leiter: mit zusätzlicher 24-V-Versorgung des Aktors Stromausgang -20 / 0 / +4…+20 mA Abb. 7: Anschlussbeispiel EL4072, Stromausgang, 2- / 4-Leiter • 2-Leiter: 2-poliger Stromausgang; 4-Leiter: mit zusätzlicher 24-V-Versorgung des Aktors Version: 1.0.0 EL407x...
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Produktbeschreibung 2.1.3.2 EL4074 Abb. 8: EL4074 LED und Anschlussbelegung Farbe Bedeutung grün Diese LEDs geben den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 108]: INIT = Initialisierung der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen gesetzt Einzelblitz Zustand der EtherCAT State Machine: SAFEOP = Überprüfung der Kanäle des Sync-Managers...
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Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4074 Klemmstelle Nr. Beschreibung Intern verbunden mit Anschluss Max. Strombelastbarkeit *) Ch1 output Spannungs-/ überlastgeschützt Stromausgang, Kanal 1 Ch2 output Spannungs-/ überlastgeschützt Stromausgang, Kanal 2 Ch3 output Spannungs-/ überlastgeschützt Stromausgang, Kanal 3 Ch4 output Spannungs-/ überlastgeschützt Stromausgang, Kanal 4 +24 V DC +24 V 6;...
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Produktbeschreibung Spannungsausgang 0 ...10V / -10 … +10V Abb. 9: Anschlussbeispiel EL4074, Spannungsausgang, 2- / 4-Leiter • 2-Leiter: 2-poliger Spannungsausgang; 4-Leiter: mit zusätzlicher 24-V-Versorgung des Aktors Stromausgang -20 / 0 / +4…+20 mA Abb. 10: Anschlussbeispiel EL4074, Stromausgang, 2- / 4-Leiter • 2-Leiter: 2-poliger Stromausgang; 4-Leiter: mit zusätzlicher 24-V-Versorgung des Aktors EL407x Version: 1.0.0...
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Produktbeschreibung 2.1.3.3 EL4078 Abb. 11: EL4078 LED und Anschlussbelegung Farbe Bedeutung grün Diese LEDs geben den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 108]: INIT = Initialisierung der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen gesetzt Einzelblitz Zustand der EtherCAT State Machine: SAFEOP = Überprüfung der Kanäle des Sync-Managers...
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Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4078 Klemmstelle Nr. Beschreibung Intern verbunden mit Anschluss Max. Strombelastbarkeit *) Ch1 output Spannungs-/ überlastgeschützt Stromausgang, Kanal 1 Ch2 output Spannungs-/ überlastgeschützt Stromausgang, Kanal 2 Ch3 output Spannungs-/ überlastgeschützt Stromausgang, Kanal 3 Ch4 output Spannungs-/ überlastgeschützt Stromausgang, Kanal 4 Ch5 output Spannungs-/ überlastgeschützt...
I/O-Analog-Handbuch Hinweise zu I/O-Komponenten mit analogen Ein- und Ausgängen, die Ihnen im Beckhoff Information-System und auf der Beckhoff-Webseite www.beckhoff.com auf den jeweiligen Produktseiten zum Download zur Verfügung steht. Die Inhalte umfassen Grundlagen der Sensortechnik sowie Hinweise zu analogen Messwerten. EL407x...
Produktbeschreibung Start Zur Inbetriebsetzung • montieren Sie die EL407x wie im Kapitel Montage und Verdrahtung [} 41] beschrieben. • konfigurieren Sie die EL407x in TwinCAT wie im Kapitel Inbetriebnahme [} 55] beschrieben. Version: 1.0.0 EL407x...
Receiver Data - Aufgrund der automatischen Kabelerkennung (Auto-Crossing) können Sie zwischen EtherCAT-Geräten von Beckhoff sowohl symmetrisch (1:1) belegte als auch gekreuzte Leitungen (Cross-Over) verwendet werden. Empfohlene Kabel Es wird empfohlen, die entsprechenden Beckhoff-Komponenten zu verwenden, z. B. - Kabelsätze ZK1090-9191-xxxx bzw.
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Grundlagen der Kommunikation Abb. 14: System Manager Stromberechnung HINWEIS Fehlfunktion möglich! Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepotential erfolgen! Version: 1.0.0 EL407x...
Grundlagen der Kommunikation Allgemeine Hinweise zur Watchdog-Einstellung Die EtherCAT-Klemmen sind mit einer Sicherungseinrichtung (Watchdog) ausgestattet, die z. B. bei unterbrochenem Prozessdatenverkehr nach einer voreinstellbaren Zeit die Ausgänge (sofern vorhanden) in einen gegebenenfalls vorgebbaren Zustand schaltet, in Abhängigkeit von Gerät und Einstellung z. B. auf FALSE (aus) oder einen Ausgabewert.
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Grundlagen der Kommunikation SM-Watchdog (SyncManager-Watchdog) Der SyncManager-Watchdog wird bei jeder erfolgreichen EtherCAT-Prozessdatenkommunikation mit der Klemme zurückgesetzt. Findet z. B. durch eine Leitungsunterbrechung länger als die eingestellte und aktivierte SM-Watchdog-Zeit keine EtherCAT-Prozessdatenkommunikation mit der Klemme statt, löst der Watchdog aus. Der Status der Klemme (in der Regel OP) bleibt davon unberührt. Der Watchdog wird erst wieder durch einen erfolgreichen EtherCAT-Prozessdatenzugriff zurückgesetzt.
Grundlagen der Kommunikation EtherCAT State Machine Über die EtherCAT State Machine (ESM) wird der Zustand des EtherCAT-Slaves gesteuert. Je nach Zustand sind unterschiedliche Funktionen im EtherCAT-Slave zugänglich bzw. ausführbar. Insbesondere während des Hochlaufs des Slaves müssen in jedem State spezifische Kommandos vom EtherCAT-Master zum Gerät gesendet werden.
Grundlagen der Kommunikation Safe-Operational (Safe-Op) Beim Übergang von Pre-Op nach Safe-Op prüft der EtherCAT-Slave, ob die Sync-Manager-Kanäle für die Prozessdatenkommunikation sowie ggf. die Einstellungen für die Distributed Clocks korrekt sind. Bevor er den Zustandswechsel quittiert, kopiert der EtherCAT-Slave aktuelle Inputdaten in die entsprechenden Dual Port (DP)-RAM-Bereiche des ESC.
Grundlagen der Kommunikation CoE-Interface Allgemeine Beschreibung Das CoE-Interface (CAN application protocol over EtherCAT Interface) ist die Parameterverwaltung für EtherCAT-Geräte. EtherCAT-Slaves oder auch der EtherCAT-Master verwalten darin feste (ReadOnly) oder veränderliche Parameter, die sie zum Betrieb, Diagnose oder Inbetriebnahme benötigen. CoE-Parameter sind in einer Tabellen-Hierarchie angeordnet und prinzipiell dem Anwender über den Feldbus zugänglich.
• Startup-Liste führen für den Austauschfall, • Unterscheidung zwischen Online/Offline Dictionary, • Vorhandensein aktueller XML-Beschreibung (Download von der Beckhoff Website), • "CoE-Reload" zum Zurücksetzen der Veränderungen • Programmzugriff im Betrieb über die PLC (s. TwinCAT 3 | PLC-Bibliothek: „Tc2_EtherCAT" und Beispielprogramm R/W CoE) Datenerhaltung und Funktion „NoCoeStorage“...
Grundlagen der Kommunikation Datenerhaltung Werden online auf dem Slave CoE-Parameter geändert, wird dies in Beckhoff-Geräten üblicherweise ausfallsicher im Gerät (EEPROM) gespeichert. D. h. nach einem Neustart (Re Power) sind die veränderten CoE-Parameter immer noch erhalten. Andere Hersteller können dies anders handhaben.
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Grundlagen der Kommunikation In der Startup-Liste können bereits Werte enthalten sein, die vom System Manager nach den Angaben der ESI dort angelegt werden. Zusätzliche anwendungsspezifische Einträge können ebenfalls angelegt werden. Online- / Offline Verzeichnis Im Rahmen der Arbeit mit dem TwinCAT System Manager ist zu differenzieren, ob das EtherCAT-Gerät gegenwärtig „verfügbar“...
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• ... Allgemein wird dies geschrieben als 0x80n0. Ausführliche Hinweise zum CoE-Interface finden Sie in der EtherCAT-Systemdokumentation auf der Beckhoff Website. BackUp-Objekte und Checksumme 0x10F0:01 In Bezug auf den Informationserhalt sind für das CoE-Parameter-/Objektverzeichnis u. a. folgende Objekttypen definiert, die aber nicht alle zugleich in jedem Gerät vorkommen müssen: •...
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Grundlagen der Kommunikation ◦ Insbesondere werden sie durch „Restore Default Parameters“ (siehe Kapitel „Wiederherstellen des Auslieferungszustandes“) auf den Default-/Initialzustand zurückgesetzt, wie er in der Firmware unveränderlich gespeichert ist. Da dieses Zurücksetzen auf einen ehemaligen Wert wie die Wiederherstellung eines Backups erscheint, werden sie „BackUp-Objekte“ genannt. ◦...
• Beim Umgang mit den Komponenten ist auf eine sachgemäße Erdung der Umgebung (Arbeitsplatz, Verpackung und Personen) zu achten. • Jede Busstation muss auf der rechten Seite mit der Endkappe EL9011 oder EL9012 abgeschlossen werden, um die Schutzart und den ESD-Schutz zu gewährleisten. Abb. 22: Federkontakte der Beckhoff I/O-Komponenten EL407x Version: 1.0.0...
Montage und Verdrahtung Tragschienenmontage WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Das Busklemmen-System ist für die Montage in einem Schaltschrank oder Klemmkasten vorgesehen. Montage Abb. 23: Montage auf Tragschiene Die Buskoppler und Busklemmen werden durch leichten Druck auf handelsübliche 35 mm-Tragschienen...
Montage und Verdrahtung Verbindungen innerhalb eines Busklemmenblocks Die elektrischen Verbindungen zwischen Buskoppler und Busklemmen werden durch das Zusammenstecken der Komponenten automatisch realisiert: • Die sechs Federkontakte des E-Bus/K-Bus übernehmen die Übertragung der Daten und die Versorgung der Busklemmenelektronik. • Die Powerkontakte übertragen die Versorgung für die Feldelektronik und stellen so innerhalb des Busklemmenblocks eine Versorgungsschiene dar.
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Montage und Verdrahtung Demontage Abb. 25: Demontage von Tragschiene Jede Klemme wird durch eine Verriegelung auf der Tragschiene gesichert, die zur Demontage gelöst werden muss: 1. Ziehen Sie die Klemme an ihren orangefarbigen Laschen ca. 1 cm von der Tragschiene herunter. Dabei wird die Tragschienenverriegelung dieser Klemme automatisch gelöst und Sie können die Klemme nun ohne großen Kraftaufwand aus dem Busklemmenblock herausziehen.
Montage und Verdrahtung Positionierung von passiven Klemmen Hinweis zur Positionierung von passiven Klemmen im Busklemmenblock EtherCAT-Klemmen (ELxxxx / ESxxxx), die nicht aktiv am Datenaustausch innerhalb des Busklemmenblocks teilnehmen, werden als passive Klemmen bezeichnet. Diese Klemmen sind an der nicht vorhandenen Stromaufnahme aus dem E-Bus zu erkennen. Um einen optimalen Datenaustausch zu gewährleisten, dürfen nicht mehr als zwei passive Klemmen direkt aneinander gereiht werden! Beispiele für die Positionierung von passiven Klemmen (hell eingefärbt)
Montage und Verdrahtung Hinweis zur Spannungsversorgung WARNUNG Spannungsversorgung aus SELV- / PELV-Netzteil! Zur Versorgung dieses Geräts müssen SELV- / PELV-Stromkreise (Sicherheitskleinspannung, "safety extra-low voltage" / Schutzkleinspannung, „protective extra-low voltage“) nach IEC 61010-2-201 verwendet werden. Hinweise: • Durch SELV/PELV-Stromkreise entstehen eventuell weitere Vorgaben aus Normen wie IEC 60204-1 et al., zum Beispiel bezüglich Leitungsabstand und -isolierung.
Montage und Verdrahtung Anschluss 4.5.1 Anschlusstechnik WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Übersicht Mit verschiedenen Anschlussoptionen bietet das Busklemmensystem eine optimale Anpassung an die Anwendung: •...
Montage und Verdrahtung Eine Lasche für die Zugentlastung des Kabels stellt in vielen Anwendungen eine deutliche Vereinfachung der Montage dar und verhindert ein Verheddern der einzelnen Anschlussdrähte bei gezogenem Stecker. Leiterquerschnitte von 0,08 mm bis 2,5 mm können weiter in der bewährten Federkrafttechnik verwendet werden.
Montage und Verdrahtung 4.5.2 Verdrahtung WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Klemmen für Standardverdrahtung ELxxxx/KLxxxx und für steckbare Verdrahtung ESxxxx/KSxxxx Abb. 31: Anschluss einer Leitung an eine Klemmstelle Bis zu acht Klemmstellen ermöglichen den Anschluss von massiven oder feindrähtigen Leitungen an die Busklemme.
Montage und Verdrahtung High-Density-Klemmen (HD-Klemmen [} 48]) mit 16/32 Klemmstellen Bei den HD-Klemmen erfolgt der Leiteranschluss bei massiven Leitern werkzeuglos in Direktstecktechnik, das heißt, der Leiter wird nach dem Abisolieren einfach in die Klemmstelle gesteckt. Das Lösen der Leitung erfolgt, wie bei den Standardklemmen, über die Kontakt-Entriegelung mit Hilfe eines Schraubendrehers. Den zulässigen Leiterquerschnitt entnehmen Sie der nachfolgenden Tabelle: Klemmengehäuse HD-Gehäuse...
Montage und Verdrahtung Einbaulagen HINWEIS Einschränkung von Einbaulage und Betriebstemperaturbereich • Entnehmen Sie den technischen Daten des Geräts, ob es Einschränkungen bei Einbaulage und/oder Betriebstemperaturbereich unterliegt. • Sorgen Sie bei der Montage von Geräten mit erhöhter thermischer Verlustleistung dafür, dass im Betrieb oberhalb und unterhalb der Geräte ausreichend Abstand zu anderen Komponenten eingehalten wird, so dass die Belüftung gewährleistet ist! Im Folgenden werden die Einbaulagen und deren Benennung für die Montage von Geräten auf...
Montage und Verdrahtung Einbaulage Senkrecht Die Tragschiene wird senkrecht an eine senkrechte Montageplatte montiert. Die Anschlussebene der Geräte zeigt nach vorne. Die Geräte können dabei wie folgt angereiht werden: Anreihung abwärts Anreihung aufwärts Abb. 33: Einbaulage Senkrecht, Anreihung abwärts (links) / Anreihung aufwärts (rechts) Einbaulage Liegend Die Tragschiene wird auf einer waagerechte liegenden Montageplatte montiert.
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Montage und Verdrahtung Einbaulagen mit Lüftermodul ZB8610 Soll oder muss die Kühlung für den beabsichtigten Einsatzfall verstärkt werden, kann das Lüftermodul ZB8610 an der Geräteunterseite montiert werden. In Waagerechter Einbaulage werden die Geräte dabei vom Lüftermodul unterstützend von unten nach oben durchlüftet. Dabei wird die optimale Kühlung durch Konvektionslüftung zusätzlich verstärkt (s. folgende Abb.).
Montage und Verdrahtung Entsorgung Die mit einer durchgestrichenen Abfalltonne gekennzeichneten Produkte dürfen nicht in den Hausmüll. Das Gerät gilt bei der Entsorgung als Elektro- und Elektronik-Altgerät. Die nationalen Vorgaben zur Entsorgung von Elektro- und Elektronik-Altgeräten sind zu beachten. Version: 1.0.0 EL407x...
• „offline“: der vorgesehene Aufbau wird durch Hinzufügen und entsprechendes Platzieren einzelner Komponenten erstellt. Diese können aus einem Verzeichnis ausgewählt und Konfiguriert werden. ◦ Die Vorgehensweise für den „offline“ – Betrieb ist unter http://infosys.beckhoff.de einsehbar: TwinCAT 2 → TwinCAT System Manager → EA - Konfiguration → Anfügen eines E/A-Gerätes •...
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Inbetriebnahme Abb. 36: Bezug von der Anwender Seite (Inbetriebnahme) zur Installation Das anwenderseitige Einfügen bestimmter Komponenten (E/A – Gerät, Klemme, Box,..) erfolgt bei TwinCAT 2 und TwinCAT 3 auf die gleiche Weise. In den nachfolgenden Beschreibungen wird ausschließlich der „online“ Vorgang angewandt. Beispielkonfiguration (realer Aufbau) Ausgehend von der folgenden Beispielkonfiguration wird in den anschließenden Unterkapiteln das Vorgehen für TwinCAT 2 und TwinCAT 3 behandelt: •...
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Inbetriebnahme Abb. 37: Aufbau der Steuerung mit Embedded-PC, Eingabe (EL1004) und Ausgabe (EL2008) Anzumerken ist, dass sämtliche Kombinationen einer Konfiguration möglich sind; beispielsweise könnte die Klemme EL1004 ebenso auch nach dem Koppler angesteckt werden oder die Klemme EL2008 könnte zusätzlich rechts an dem CX2040 angesteckt sein – dann wäre der Koppler EK1100 überflüssig. EL407x Version: 1.0.0...
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Inbetriebnahme 5.1.1.1 TwinCAT 2 Startup TwinCAT 2 verwendet grundlegend zwei Benutzeroberflächen: den „TwinCAT System Manager“ zur Kommunikation mit den elektromechanischen Komponenten und „TwinCAT PLC Control“ für die Erstellung und Kompilierung einer Steuerung. Begonnen wird zunächst mit der Anwendung des TwinCAT System Managers.
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Inbetriebnahme Abb. 39: Wähle Zielsystem Mittels „Suchen (Ethernet)...“ wird das Zielsystem eingetragen. Dadurch wird ein weiterer Dialog geöffnet um hier entweder: • den bekannten Rechnernamen hinter „Enter Host Name / IP:“ einzutragen (wie rot gekennzeichnet) • einen „Broadcast Search“ durchzuführen (falls der Rechnername nicht genau bekannt) •...
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Inbetriebnahme Geräte einfügen In dem linksseitigen Konfigurationsbaum der TwinCAT 2 – Benutzeroberfläche des System Managers wird „E/A-Geräte“ selektiert und sodann entweder über Rechtsklick ein Kontextmenü geöffnet und „Geräte Suchen…“ ausgewählt oder in der Menüleiste mit die Aktion gestartet. Ggf. ist zuvor der TwinCAT System Manager in den „Konfig Modus“...
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Inbetriebnahme Abb. 43: Abbildung der Konfiguration im TwinCAT 2 System Manager Der gesamte Vorgang setzt sich aus zwei Stufen zusammen, die auch separat ausgeführt werden können (erst das Ermitteln der Geräte, dann das Ermitteln der daran befindlichen Elemente wie Box-Module, Klemmen o. ä.). So kann auch durch Markierung von „Gerät ...“ aus dem Kontextmenü eine „Suche“ Funktion (Scan) ausgeführt werden, die hierbei dann lediglich die darunter liegenden (im Aufbau vorliegenden) Elemente einliest: Abb. 44: Einlesen von einzelnen an einem Gerät befindlichen Klemmen...
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Inbetriebnahme ◦ Strukturierter Text (ST) • Grafische Sprachen ◦ Funktionsplan (FUP, FBD) ◦ Kontaktplan (KOP, LD) ◦ Freigrafischer Funktionsplaneditor (CFC) ◦ Ablaufsprache (AS, SFC) Für die folgenden Betrachtungen wird lediglich vom strukturierten Text (ST) Gebrauch gemacht. Nach dem Start von TwinCAT PLC Control wird folgende Benutzeroberfläche für ein initiales Projekt dargestellt: Abb. 45: TwinCAT PLC Control nach dem Start Nun sind für den weiteren Ablauf Beispielvariablen sowie ein Beispielprogramm erstellt und unter dem...
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Inbetriebnahme Abb. 46: Beispielprogramm mit Variablen nach einem Kompiliervorgang (ohne Variablenanbindung) Die Warnung 1990 (fehlende „VAR_CONFIG“) nach einem Kompiliervorgang zeigt auf, dass die als extern definierten Variablen (mit der Kennzeichnung „AT%I*“ bzw. „AT%Q*“) nicht zugeordnet sind. Das TwinCAT PLC Control erzeugt nach erfolgreichen Kompiliervorgang eine „*.tpy“ Datei in dem Verzeichnis, in dem das Projekt gespeichert wurde.
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Inbetriebnahme Über ein dadurch geöffnetes Browserfenster wird die PLC-Konfiguration „PLC_example.tpy“ ausgewählt. Dann ist in dem Konfigurationsbaum des System Managers das Projekt inklusive der beiden „AT“– gekennzeichneten Variablen eingebunden: Abb. 48: Eingebundenes PLC-Projekt in der SPS-Konfiguration des System Managers Die beiden Variablen „bEL1004_Ch4“ sowie „nEL2008_value“ können nun bestimmten Prozessobjekten der E/A-Konfiguration zugeordnet werden.
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Inbetriebnahme Abb. 50: Auswahl des PDO vom Typ BOOL Entsprechend der Standarteinstellungen stehen nur bestimmte PDO-Objekte zur Auswahl zur Verfügung. In diesem Beispiel wird von der Klemme EL1004 der Eingang von Kanal 4 zur Verknüpfung ausgewählt. Im Gegensatz hierzu muss für das Erstellen der Verknüpfung der Ausgangsvariablen die Checkbox „Alle Typen“...
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Inbetriebnahme Abb. 52: Anwendung von „Goto Link Variable“ am Beispiel von „MAIN.bEL1004_Ch4“ Anschließend wird mittels Menüauswahl „Aktionen“ → „Zuordnung erzeugen…“ oder über Vorgang des Zuordnens von Variablen zu PDO abgeschlossen. Dies lässt sich entsprechend in der Konfiguration einsehen: Der Vorgang zur Erstellung von Verknüpfungen kann auch in umgekehrter Richtung, d. h. von einzelnen PDO ausgehend zu einer Variablen erfolgen.
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Inbetriebnahme Abb. 53: Auswahl des Zielsystems (remote) In diesem Beispiel wird das „Laufzeitsystem 1 (Port 801)“ ausgewählt und bestätigt. Mittels Menüauswahl „Online“ → „Login“, Taste F11 oder per Klick auf wird auch die PLC mit dem Echtzeitsystem verbunden und nachfolgend das Steuerprogramm geladen, um es ausführen lassen zu können. Dies wird entsprechend mit der Meldung „Kein Programm auf der Steuerung! Soll das neue Programm geladen werden?“...
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Inbetriebnahme Über „Online“ → „Run“, Taste F5 oder kann nun die PLC gestartet werden. 5.1.1.2 TwinCAT 3 Startup TwinCAT 3 stellt die Bereiche der Entwicklungsumgebung durch das Microsoft Visual-Studio gemeinsam zur Verfügung: in den allgemeinen Fensterbereich erscheint nach dem Start linksseitig der Projektmappen- Explorer (vgl.
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Inbetriebnahme Abb. 56: Neues TwinCAT 3 Projekt erstellen Im Projektmappen-Explorer liegt sodann das neue Projekt vor: Abb. 57: Neues TwinCAT 3 Projekt im Projektmappen-Explorer Es besteht generell die Möglichkeit das TwinCAT „lokal“ oder per „remote“ zu verwenden. Ist das TwinCAT System inkl. Benutzeroberfläche (Standard) auf dem betreffenden PLC (lokal) installiert, kann TwinCAT „lokal“...
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Inbetriebnahme und folgendes Fenster hierzu geöffnet: Abb. 58: Auswahldialog: Wähle Zielsystem Mittels „Suchen (Ethernet)...“ wird das Zielsystem eingetragen. Dadurch wird ein weiterer Dialog geöffnet um hier entweder: • den bekannten Rechnernamen hinter „Enter Host Name / IP:“ einzutragen (wie rot gekennzeichnet) •...
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Inbetriebnahme Nach der Auswahl mit „OK“ ist das Zielsystem über das Visual Studio Shell ansprechbar. Geräte einfügen In dem linksseitigen Projektmappen-Explorer der Benutzeroberfläche des Visual Studio Shell wird innerhalb des Elementes „E/A“ befindliche „Geräte“ selektiert und sodann entweder über Rechtsklick ein Kontextmenü geöffnet und „Scan“...
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Inbetriebnahme Abb. 62: Abbildung der Konfiguration in VS Shell der TwinCAT 3 Umgebung Der gesamte Vorgang setzt sich aus zwei Stufen zusammen, die auch separat ausgeführt werden können (erst das Ermitteln der Geräte, dann das Ermitteln der daran befindlichen Elemente wie Box-Module, Klemmen o. ä.).
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Inbetriebnahme PLC programmieren TwinCAT PLC Control ist die Entwicklungsumgebung zur Erstellung der Steuerung in unterschiedlichen Programmumgebungen: Das TwinCAT PLC Control unterstützt alle in der IEC 61131-3 beschriebenen Sprachen. Es gibt zwei textuelle Sprachen und drei grafische Sprachen. • Textuelle Sprachen ◦...
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Inbetriebnahme Abb. 65: Festlegen des Namens bzw. Verzeichnisses für die PLC Programmierumgebung Das durch Auswahl von „Standard PLC Projekt“ bereits existierende Programm „Main“ kann über das „PLC_example_Project“ in „POUs“ durch Doppelklick geöffnet werden. Es wird folgende Benutzeroberfläche für ein initiales Projekt dargestellt: Abb. 66: Initiales Programm „Main“...
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Inbetriebnahme Abb. 67: Beispielprogramm mit Variablen nach einem Kompiliervorgang (ohne Variablenanbindung) Das Steuerprogramm wird nun als Projektmappe erstellt und damit der Kompiliervorgang vorgenommen: Abb. 68: Kompilierung des Programms starten Anschließend liegen in den „Zuordnungen“ des Projektmappen-Explorers die folgenden – im ST/ PLC Programm mit „AT%“...
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Inbetriebnahme Variablen Zuordnen Über das Menü einer Instanz – Variablen innerhalb des „SPS“ Kontextes wird mittels „Verknüpfung Ändern…“ ein Fenster zur Auswahl eines passenden Prozessobjektes (PDOs) für dessen Verknüpfung geöffnet: Abb. 69: Erstellen der Verknüpfungen PLC-Variablen zu Prozessobjekten In dem dadurch geöffneten Fenster kann aus dem SPS-Konfigurationsbaum das Prozessobjekt für die Variable „bEL1004_Ch4“...
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Inbetriebnahme Entsprechend der Standarteinstellungen stehen nur bestimmte PDO-Objekte zur Auswahl zur Verfügung. In diesem Beispiel wird von der Klemme EL1004 der Eingang von Kanal 4 zur Verknüpfung ausgewählt. Im Gegensatz hierzu muss für das Erstellen der Verknüpfung der Ausgangsvariablen die Checkbox „Alle Typen“...
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Inbetriebnahme Abb. 72: Anwendung von "Goto Link Variable" am Beispiel von „MAIN.bEL1004_Ch4“ Der Vorgang zur Erstellung von Verknüpfungen kann auch in umgekehrter Richtung, d. h. von einzelnen PDO ausgehend zu einer Variablen erfolgen. In diesem Beispiel wäre dann allerdings eine komplette Auswahl aller Ausgangsbits der EL2008 nicht möglich, da die Klemme nur einzelne digitale Ausgänge zur Verfügung stellt.
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Inbetriebnahme 4. In der SPS muss dann eine Instanz der Datenstruktur vom kopierten Datentyp angelegt werden. Abb. 74: Instance_of_struct 5. Anschließend muss die Projektmappe erstellt werden. Das kann entweder über die Tastenkombination „STRG + Shift + B“ gemacht werden oder über den Reiter „Erstellen“/ „Build“ in TwinCAT.
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Inbetriebnahme Aktivieren der Konfiguration Die Zuordnung von PDO zu PLC Variablen hat nun die Verbindung von der Steuerung zu den Ein- und Ausgängen der Klemmen hergestellt. Nun kann die Konfiguration mit oder über das Menü unter „TWINCAT“ aktiviert werden, um dadurch Einstellungen der Entwicklungsumgebung auf das Laufzeitsystem zu übertragen.
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Inbetriebnahme Die beiden Bedienelemente zum Stoppen und Ausloggen führen je nach Bedarf zu der gewünschten Aktion (entsprechend auch für Stopp „umschalt-Taste + F5“ oder beide Aktionen über das „PLC“ Menü auswählbar). EL407x Version: 1.0.0...
In den folgenden Kapiteln wird dem Anwender die Inbetriebnahme der TwinCAT Entwicklungsumgebung auf einem PC System der Steuerung sowie die wichtigsten Funktionen einzelner Steuerungselemente erläutert. Bitte sehen Sie weitere Informationen zu TwinCAT 2 und TwinCAT 3 unter http://infosys.beckhoff.de/. 5.1.2.1 Installation der TwinCAT Realtime-Treiber Um einen Standard Ethernet Port einer IPC-Steuerung mit den nötigen Echtzeitfähigkeiten auszurüsten, ist...
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Inbetriebnahme Abb. 78: Aufruf im System Manager (TwinCAT 2) Unter TwinCAT 3 ist dies über das Menü unter „TwinCAT“ erreichbar: Abb. 79: Aufruf in VS Shell (TwinCAT 3) B: Über TcRteInstall.exe im TwinCAT-Verzeichnis Abb. 80: TcRteInstall.exe im TwinCAT-Verzeichnis In beiden Fällen erscheint der folgende Dialog: EL407x Version: 1.0.0...
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Inbetriebnahme Abb. 81: Übersicht Netzwerkschnittstellen Hier können nun Schnittstellen, die unter „Kompatible Geräte“ aufgeführt sind, über den „Install“ Button mit dem Treiber belegt werden. Eine Installation des Treibers auf inkompatiblen Devices sollte nicht vorgenommen werden. Ein Windows-Warnhinweis bezüglich des unsignierten Treibers kann ignoriert werden. Alternativ kann auch wie im Kapitel Offline Konfigurationserstellung, Abschnitt „Anlegen des Geräts EtherCAT“...
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Inbetriebnahme Abb. 83: Windows-Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle Eine korrekte Einstellung des Treibers könnte wie folgt aussehen: Abb. 84: Beispielhafte korrekte Treiber-Einstellung des Ethernet Ports Andere mögliche Einstellungen sind zu vermeiden: EL407x Version: 1.0.0...
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Inbetriebnahme Abb. 85: Fehlerhafte Treiber-Einstellungen des Ethernet Ports Version: 1.0.0 EL407x...
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Inbetriebnahme IP-Adresse des verwendeten Ports IP-Adresse/DHCP In den meisten Fällen wird ein Ethernet-Port, der als EtherCAT-Gerät konfiguriert wird, keine allgemeinen IP-Pakete transportieren. Deshalb und für den Fall, dass eine EL6601 oder entsprechende Geräte eingesetzt werden, ist es sinnvoll, über die Treiber-Einstellung „Internet Protocol TCP/IP“...
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Die Bestellbezeichnung aus Typ + Version (hier: EL2521-0025) beschreibt die Funktion des Gerätes. Die Revision gibt den technischen Fortschritt wieder und wird von Beckhoff verwaltet. Prinzipiell kann ein Gerät mit höherer Revision ein Gerät mit niedrigerer Revision ersetzen, wenn z. B. in der Dokumentation nicht anders angegeben.
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Features mit. Wenn diese nicht genutzt werden sollen, kann ohne Bedenken mit der bisherigen Revision 1018 in der Konfiguration weitergearbeitet werden. Dies drückt auch die Beckhoff Kompatibilitätsregel aus. Siehe dazu insbesondere das Kapitel „Allgemeine Hinweise zur Verwendung von Beckhoff EtherCAT IO- Komponenten" und zur manuellen Konfigurationserstellung das Kapitel „Offline Konfigurationserstellung [} 94]“.
Inbetriebnahme Der System Manager legt bei „online“ erfassten Gerätebeschreibungen in seinem ESI-Verzeichnis eine neue Datei „OnlineDescription0000...xml“ an, die alle online ausgelesenen ESI-Beschreibungen enthält. Abb. 90: Vom System Manager angelegt OnlineDescription.xml Soll daraufhin ein Slave manuell in die Konfiguration eingefügt werden, sind „online“ erstellte Slaves durch ein vorangestelltes „>“...
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Inbetriebnahme Abb. 92: Hinweisfenster fehlerhafte ESI-Datei (links: TwinCAT 2; rechts: TwinCAT 3) Ursachen dafür können sein • Aufbau der *.xml entspricht nicht der zugehörigen *.xsd-Datei → prüfen Sie die Ihnen vorliegenden Schemata • Inhalt kann nicht in eine Gerätebeschreibung übersetzt werden → Es ist der Hersteller der Datei zu kontaktieren EL407x Version: 1.0.0...
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Inbetriebnahme 5.1.2.3 TwinCAT ESI Updater Der ESI Updater ist eine komfortable Möglichkeit, die von den EtherCAT Herstellern bereitgestellten ESIs automatisch über das Internet in das TwinCAT-Verzeichnis zu beziehen (ESI = EtherCAT slave information). Dazu greift TwinCAT auf die bei der ETG hinterlegte zentrale ESI-ULR-Verzeichnisliste zu; die Einträge sind dann unveränderbar im Updater-Dialog zu sehen.
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Ordner angibt. Mit [OK] wird das Fenster geschlossen. Hinweis: Manuell hinzugefügte ESI-Dateien werden nicht in den Backup-Zip-Ordner verschoben und bleiben in TwinCAT zugänglich. Nur die von Beckhoff gelieferten ESI-Dateien werden automatisch verwaltet. Das noch geöffnete Fenster des (ESI) Updaters kann nun mit [X] (oben-rechts) oder [Cancel] geschlossen werden.
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Inbetriebnahme 5.1.2.3.2 TwinCAT 2 Ab TwinCAT 2.11 kann der System Manager bei Online-Zugang selbst nach aktuellen Beckhoff ESI-Dateien suchen: Abb. 95: Anwendung des ESI Updaters (>=TwinCAT 2.11) Der Aufruf erfolgt unter: „Options“ → „Update EtherCAT Device Descriptions“. 5.1.2.4 Unterscheidung Online / Offline Die Unterscheidung Online / Offline bezieht sich auf das Vorhandensein der tatsächlichen I/O-Umgebung (Antriebe, Klemmen, EJ-Module).
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Inbetriebnahme Abb. 96: Anfügen eines EtherCAT Device: links TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3 Für eine EtherCAT I/O Anwendung mit EtherCAT-Slaves ist der „EtherCAT“ Typ auszuwählen. „EtherCAT Automation Protocol via EL6601“ ist für den bisherigen Publisher/Subscriber-Dienst in Kombination mit einer EL6601/EL6614 Klemme auszuwählen. Abb. 97: Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11, TwinCAT 3) Diesem virtuellen Gerät ist dann ein realer Ethernet Port auf dem Laufzeitsystem zuzuordnen.
Inbetriebnahme Abb. 99: Eigenschaften EtherCAT-Gerät (TwinCAT 2) TwinCAT 3: Die Eigenschaften des EtherCAT-Gerätes können mit Doppelklick auf „Gerät .. (EtherCAT)“ im Projektmappen-Explorer unter „E/A“ geöffnet werden: Auswahl des Ethernet-Ports Es können nur Ethernet-Ports für ein EtherCAT-Gerät ausgewählt werden, für die der TwinCAT- Realtime-Treiber installiert ist.
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Oft sind aus historischen oder funktionalen Gründen mehrere Revisionen eines Gerätes erzeugt worden, z. B. durch technologische Weiterentwicklung. Zur vereinfachten Anzeige (s. Abb. „Auswahldialog neues EtherCAT-Gerät“) wird bei Beckhoff Geräten nur die letzte (=höchste) Revision und damit der letzte EL407x Version: 1.0.0...
Abb. 104: Name/Revision Klemme Wenn im TwinCAT-System aktuelle ESI-Beschreibungen vorliegen, entspricht der im Auswahldialog als letzte Revision angebotene Stand dem Produktionsstand von Beckhoff. Es wird empfohlen, bei Erstellung einer neuen Konfiguration jeweils diesen letzten Revisionsstand eines Gerätes zu verwenden, wenn aktuell produzierte Beckhoff-Geräte in der realen Applikation verwendet werden.
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Inbetriebnahme Abb. 105: EtherCAT Klemme im TwinCAT-Baum (links: TwinCAT 2; rechts: TwinCAT 3) EL407x Version: 1.0.0...
Inbetriebnahme 5.1.2.6 ONLINE Konfigurationserstellung Erkennen / Scan des Geräts EtherCAT Befindet sich das TwinCAT-System im CONFIG-Modus, kann online nach Geräten gesucht werden. Erkennbar ist dies durch ein Symbol unten rechts in der Informationsleiste: • bei TwinCAT 2 durch eine blaue Anzeige „Config Mode“ im System Manager-Fenster: •...
Konfigurationserstellung verwendet werden sondern ggf. zum Vergleich [} 105] mit der festgelegten Erst- Konfiguration. Hintergrund: da Beckhoff aus Gründen der Produktpflege gelegentlich den Revisionsstand der ausgelieferten Produkte erhöht, kann durch einen solchen Scan eine Konfiguration erzeugt werden, die (bei identischem Maschinenaufbau) zwar von der Geräteliste her identisch ist, die jeweilige Geräterevision unterscheiden sich aber ggf.
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Konfiguration. Ebenso werden eventuell von A weltweit Ersatzteillager für die kommenden Serienmaschinen mit Klemmen EL2521-0025-1018 angelegt. Nach einiger Zeit erweitert Beckhoff die EL2521-0025 um ein neues Feature C. Deshalb wird die FW geändert, nach außen hin kenntlich durch einen höheren FW-Stand und eine neue Revision -1019.
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Inbetriebnahme Abb. 114: Manuelles Scannen nach Teilnehmern auf festgelegtem EtherCAT Device (links: TC2; rechts TC3) Im System Manager (TwinCAT 2) bzw. der Benutzeroberfläche (TwinCAT 3) kann der Scan-Ablauf am Ladebalken unten in der Statusleiste verfolgt werden. Abb. 115: Scanfortschritt am Beispiel von TwinCAT 2 Die Konfiguration wird aufgebaut und kann danach gleich in den Online-Zustand (OPERATIONAL) versetzt werden.
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Inbetriebnahme Abb. 119: Beispielhafte Online-Anzeige Zu beachten sind • alle Slaves sollen im OP-State sein • der EtherCAT-Master soll im „Actual State“ OP sein • „Frames/sec“ soll der Zykluszeit unter Berücksichtigung der versendeten Frameanzahl sein • es sollen weder übermäßig „LostFrames“- noch CRC-Fehler auftreten Die Konfiguration ist nun fertig gestellt.
Bei diesem Scan werden z. Z. (TwinCAT 2.11 bzw. 3.1) nur die Geräteeigenschaften Vendor (Hersteller), Gerätename und Revision verglichen! Ein „ChangeTo“ oder „Copy“ sollte nur im Hinblick auf die Beckhoff IO-Kompatibilitätsregel (s. o.) nur mit Bedacht vorgenommen werden. Das Gerät wird dann in der Konfiguration gegen die vorgefundene Revision ausgetauscht, dies kann Einfluss auf unterstützte...
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Abb. 123: Name/Revision Klemme Wenn im TwinCAT-System aktuelle ESI-Beschreibungen vorliegen, entspricht der im Auswahldialog als letzte Revision angebotene Stand dem Produktionsstand von Beckhoff. Es wird empfohlen, bei Erstellung einer neuen Konfiguration jeweils diesen letzten Revisionsstand eines Gerätes zu verwenden, wenn aktuell produzierte Beckhoff-Geräte in der realen Applikation verwendet werden.
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Inbetriebnahme Abb. 124: Korrekturdialog mit Änderungen Sind alle Änderungen übernommen oder akzeptiert, können sie durch „OK“ in die reale *.tsm-Konfiguration übernommen werden. Change to Compatible Type TwinCAT bietet mit „Change to Compatible Type…“ eine Funktion zum Austauschen eines Gerätes unter Beibehaltung der Links in die Task. Abb. 125: Dialog „Change to Compatible Type…“...
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Inbetriebnahme Abb. 126: TwinCAT 2 Dialog Change to Alternative Type Wenn aufgerufen, sucht der System Manager in der bezogenen Geräte-ESI (hier im Beispiel: EL1202-0000) nach dort enthaltenen Angaben zu kompatiblen Geräten. Die Konfiguration wird geändert und gleichzeitig das ESI-EEPROM überschrieben - deshalb ist dieser Vorgang nur im Online-Zustand (ConfigMode) möglich. 5.1.2.7 EtherCAT-Teilnehmerkonfiguration Klicken Sie im linken Fenster des TwinCAT 2 System Managers bzw.
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Inbetriebnahme Name Name des EtherCAT-Geräts Laufende Nr. des EtherCAT-Geräts Typ des EtherCAT-Geräts Kommentar Hier können Sie einen Kommentar (z. B. zum Anlagenteil) hinzufügen. Disabled Hier können Sie das EtherCAT-Gerät deaktivieren. Symbole erzeugen Nur wenn dieses Kontrollkästchen aktiviert ist, können Sie per ADS auf diesen EtherCAT-Slave zugreifen.
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Prozessdaten (Größe in Bit/Bytes, Quellort, Übertragungsart) er von oder zu diesem Slave übermitteln möchte. Eine falsche Konfiguration kann einen erfolgreichen Start des Slaves verhindern. Für Beckhoff EtherCAT-Slaves EL, ES, EM, EJ und EP gilt im Allgemeinen: • Die vom Gerät unterstützten Prozessdaten Input/Output sind in der ESI/XML-Beschreibung herstellerseitig definiert.
Inbetriebnahme Abb. 131: Konfigurieren der Prozessdaten Manuelle Veränderung der Prozessdaten In der PDO-Übersicht kann laut ESI-Beschreibung ein PDO als „fixed“ mit dem Flag „F“ gekennzeichnet sein (Abb. Konfigurieren der Prozessdaten, J). Solche PDOs können prinzipiell nicht in ihrer Zusammenstellung verändert werden, auch wenn TwinCAT den entsprechenden Dialog anbietet („Edit“).
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Inbetriebnahme Abb. 132: Karteireiter „Startup“ Spalte Beschreibung Transition Übergang, in den der Request gesendet wird. Dies kann entweder • der Übergang von Pre-Operational to Safe-Operational (PS) oder • der Übergang von Safe-Operational to Operational (SO) sein. Wenn der Übergang in „<>“ eingeschlossen ist (z. B. <PS>), dann ist der Mailbox Request fest und kann vom Anwender nicht geändert oder gelöscht werden.
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Inbetriebnahme Abb. 133: Karteireiter „CoE - Online“ Darstellung der Objekt-Liste Spalte Beschreibung Index Index und Subindex des Objekts Name Name des Objekts Flags Das Objekt kann ausgelesen und Daten können in das Objekt geschrieben werden (Read/Write) Das Objekt kann ausgelesen werden, es ist aber nicht möglich Daten in das Objekt zu schreiben (Read only) Ein zusätzliches P kennzeichnet das Objekt als Prozessdatenobjekt.
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Inbetriebnahme Update List Die Schaltfläche Update List aktualisiert alle Objekte in der Listenanzeige Auto Update Wenn dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird der Inhalt der Objekte automatisch aktualisiert. Advanced Die Schaltfläche Advanced öffnet den Dialog Advanced Settings. Hier können Sie festlegen, welche Objekte in der Liste angezeigt werden. Abb. 134: Dialog „Advanced settings“...
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Inbetriebnahme Status Maschine Init Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Init zu setzen. Pre-Op Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Pre-Operational zu setzen. Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Operational zu setzen. Bootstrap Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Bootstrap zu setzen.
Inbetriebnahme Detaillierte Informationen zu Distributed Clocks sind unter http://infosys.beckhoff.de angegeben: Feldbuskomponenten → EtherCAT-Klemmen → EtherCAT System Dokumentation → Distributed Clocks 5.1.2.7.1 Detaillierte Beschreibung des Karteireiters „Prozessdaten“ Sync-Manager Listet die Konfiguration der Sync-Manager (SM) auf. Wenn das EtherCAT-Gerät eine Mailbox hat, wird der SM0 für den Mailbox-Output (MbxOut) und der SM1 für den Mailbox-Intput (MbxIn) benutzt.
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Inbetriebnahme Spalte Beschreibung Index Index des PDO. Size Größe des PDO in Byte. Name Name des PDO. Wenn dieses PDO einem Sync-Manager zugeordnet ist, erscheint es als Variable des Slaves mit diesem Parameter als Namen. Flags Fester Inhalt: Der Inhalt dieses PDO ist fest und kann nicht vom System-Manager geändert werden.
Inbetriebnahme 5.1.2.8 Import/Export von EtherCAT-Teilnehmern mittels SCI und XTI SCI und XTI Export/Import – Handling von benutzerdefiniert veränderten EtherCAT-Slaves 5.1.2.8.1 Grundlagen Ein EtherCAT-Slave wird grundlegend durch folgende „Elemente“ parametriert: • Zyklische Prozessdaten (PDO) • Synchronisierung (Distributed Clocks, FreeRun, SM‑Synchron) • CoE‑Parameter (azyklisches Objektverzeichnis) Hinweis: je nach Slave sind nicht alle drei Elemente vorhanden.
Inbetriebnahme Die beiden genannten Methoden für den Export und Import der veränderten Klemme werden im Folgenden demonstriert. 5.1.2.8.2 Das Vorgehen innerhalb TwinCAT mit xti‑Dateien Jedes IO Gerät kann einzeln exportiert/abgespeichert werden: Die xti‑Datei kann abgelegt: und in einem anderen TwinCAT System über „Insert Existing item“ wieder importiert werden: EL407x Version: 1.0.0...
Inbetriebnahme 5.1.2.8.3 Das Vorgehen innerhalb und außerhalb TwinCAT mit sci‑Datei Hinweis Verfügbarkeit (2021/01) Das sog. „SCI‑Verfahren“ ist ab TwinCAT 3.1 Build 4024.14 verfügbar. Die Slave Configuration Information (SCI) beschreibt eine bestimmte vollständige Konfiguration für einen EtherCAT-Slave (Klemme, Box, Antrieb…) basierend auf den Einstellungsmöglichkeiten der Gerätebeschreibungsdatei (ESI, EtherCAT-Slave Information).
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Inbetriebnahme • Im Weiteren kann eine Beschreibung angegeben werden: • Erläuterungen zum Dialogfenster: Name Name des SCIs, wird vom Anwender vergeben. Description Beschreibung der Slave Konfiguration für den genutzten Anwendungsfall, wird vom Anwender vergeben. Options Keep Modules Falls ein Slave „Modules/Slots“ unterstützt, kann entschieden werden, ob diese mit exportiert werden sollen oder ob die Modul‑...
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Es werden alle Slaves abgewählt. • Die sci‑Datei kann lokal abgespeichert werden: • Es erfolgt der Export: Import • Eine sci‑Beschreibung kann wie jede normale Beckhoff‑Gerätebeschreibung manuell in die TwinCAT‑Konfiguration eingefügt werden. • Die sci‑Datei muss im TwinCAT‑ESI‑Pfad liegen, i.d.R. unter: C:\TwinCAT\3.1\Config\Io\EtherCAT •...
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Inbetriebnahme • SCI‑Geräte anzeigen und gewünschtes Gerät auswählen und einfügen: Weitere Hinweise • Einstellungen für die SCI‑Funktion können über den allgemeinen Options Dialog vorgenommen werden (Tools → Options → TwinCAT → Export SCI): Erläuterung der Einstellungen: EL407x Version: 1.0.0...
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Inbetriebnahme Default export AoE | Set AmsNetId Standard Einstellung, ob die konfigurierte AmsNetId exportiert wird. options CoE | Set cycle time(0x1C3x.2) Standard Einstellung, ob die konfigurierte Zykluszeit exportiert wird. EoE | Set MAC and IP Standard Einstellung, ob die konfigurierten MAC‑ und IP‑Adressen exportiert werden.
Inbetriebnahme 5.1.3 Allgemeine Inbetriebnahmehinweise für einen EtherCAT- Slave In dieser Übersicht werden in Kurzform einige Aspekte des EtherCAT-Slave Betriebs unter TwinCAT behandelt. Ausführliche Informationen dazu sind entsprechenden Fachkapiteln z.B. in der EtherCAT- Systemdokumentation zu entnehmen. Diagnose in Echtzeit: WorkingCounter, EtherCAT State und Status Im Allgemeinen bietet ein EtherCAT-Slave mehrere Diagnoseinformationen zur Verarbeitung in der ansteuernden Task an.
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Variablen über ADS sinnvoll. In Abb. Grundlegende EtherCAT Slave Diagnose in der PLC ist eine Beispielimplementation einer grundlegenden EtherCAT-Slave Diagnose zu sehen. Dabei wird eine Beckhoff EL3102 (2 kanalige analoge Eingangsklemme) verwendet, da sie sowohl über slave-typische Kommunikationsdiagnose als auch über kanal-spezifische Funktionsdiagnose verfügt.
Inbetriebnahme Kennzeichen Funktion Ausprägung Anwendung/Auswertung Diagnoseinformationen des EtherCAT- Zumindest der DevState ist in der Masters PLC zyklusaktuell auszuwerten. zyklisch aktualisiert (gelb) oder Die Diagnoseinformationen des azyklisch bereitgestellt (grün). EtherCAT-Masters bieten noch weitaus mehr Möglichkeiten, die in der EtherCAT-Systemdokumentation behandelt werden. Einige Stichworte: •...
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Inbetriebnahme Abb. 139: EL3102, CoE-Verzeichnis EtherCAT-Systemdokumentation Es ist die ausführliche Beschreibung in der EtherCAT-Systemdokumentation (EtherCAT Grundlagen --> CoE Interface) zu beachten! Einige Hinweise daraus in Kürze: • Es ist geräteabhängig, ob Veränderungen im Online-Verzeichnis slave-lokal gespeichert werden. EL- Klemmen (außer den EL66xx) verfügen über diese Speichermöglichkeit. •...
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Inbetriebnahme Diese Inbetriebnahme verwaltet zugleich • CoE-Parameterverzeichnis • DC/FreeRun-Modus • die verfügbaren Prozessdatensätze (PDO) Die dafür bisher nötigen Karteireiter „Process Data“, „DC“, „Startup“ und „CoE-Online“ werden zwar noch angezeigt, es wird aber empfohlen die automatisch generierten Einstellungen durch die Inbetriebnahmehilfe nicht zu verändern, wenn diese verwendet wird.
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Inbetriebnahme Abb. 141: Default Verhalten System Manager Zusätzlich kann im Dialog „Erweiterte Einstellung“ beim jeweiligen Slave der Zielzustand eingestellt werden, auch dieser ist standardmäßig OP. Abb. 142: Default Zielzustand im Slave Manuelle Führung Aus bestimmten Gründen kann es angebracht sein, aus der Anwendung/Task/PLC die States kontrolliert zu fahren, z. B.
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Inbetriebnahme Abb. 143: PLC-Bausteine Hinweis E-Bus-Strom EL/ES-Klemmen werden im Klemmenstrang auf der Hutschiene an einen Koppler gesetzt. Ein Buskoppler kann die an ihm angefügten EL-Klemmen mit der E-Bus-Systemspannung von 5 V versorgen, i.d.R. ist ein Koppler dabei bis zu 2 A belastbar. Zu jeder EL-Klemme ist die Information, wie viel Strom sie aus der E- Bus-Versorgung benötigt, online und im Katalog verfügbar.
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Inbetriebnahme Ab TwinCAT 2.11 wird bei der Aktivierung einer solchen Konfiguration eine Warnmeldung „E-Bus Power of Terminal...“ im Logger-Fenster ausgegeben: Abb. 145: Warnmeldung E-Bus-Überschreitung HINWEIS Fehlfunktion möglich! Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepotential erfolgen! Version: 1.0.0 EL407x...
Inbetriebnahme Grundlagen zur Funktion Im Folgenden werden die Grundfunktion und die möglichen Einstellungen der Familie EL407x beschrieben. Übergeordnete Hinweise finden Sie in der Systembeschreibung. 5.2.1 Inbetriebnahme EL407x 5.2.1.1 Allgemeines zur Inbetriebnahme der EL407x • Die EL407x Klemmen EL4072, EL4074, EL4078 sind bis auf die Kanalanzahl funktionsgleich, im Folgenden wird beispielhaft die EL4072 betrachtet.
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Inbetriebnahme Beispiel EL4078: Abb. 147: EL4078 mit 500 µs EtherCAT Zykluszeit, Ausgabejitter der Theorie entsprechend ±0,5 Zyklus Abb. 148: EL4078 mit 100 µs EtherCAT Zykluszeit, Ausgabejitter > 1 ms Falls derart zeitpräzise Analogwertausgabe gefordert ist, ist auf die Serien EL41xx bzw. EL47xx auszuweichen.
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Inbetriebnahme • Die Klemme beinhaltet einige Funktionen, die gesteuert werden ◦ durch Aktivierung/Deaktivierung von zyklischen Prozessdaten (PDO) zu Inbetriebnahmezeit im EtherCAT-Master ◦ durch das Setzen/Ändern sog. CoE-Einstellungen im Gerät, dies kann zur Laufzeit geschehen Die Funktionen dieser Klemme wird im folg. Inbetriebnahmekapitel erläutert. •...
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Inbetriebnahme 5.2.1.2 Geräte Diagnosefunktionen Folgende Geräteinformationen der EL407x können aus dem CoE gelesen werden: Index Name Bedeutung 0xF900:01 Power Good FALSE: Es liegen ca. < 20,4 V an den Powerkontakten an. Ein Geräte- Betrieb unterhalb dieser Grenze wird nicht empfohlen. Überspannung wird nicht überwacht.
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Inbetriebnahme • Byte 2..4: ◦ 0x00: Aus ◦ 0xFF: An Beispiele: • 0x 00 00 00 00: LED nicht vorhanden • 0x FF 00 00 00 : Led ist an, RGB =0, also nicht leuchtend, Bedeutung: LED ist vorhanden Abb. 151: Beispiele LED Status EL407x Version: 1.0.0...
Seite 138
Inbetriebnahme 5.2.1.3 Diag-Messages Die Klemme liefert folgende Diagnosemeldungen: Diag-Code Bedeutung TwinCAT Message Fehlerbehebung #x0001 kein Fehler no error #x1180 Versorgungsspannung ok Supply voltage ok #x1707 Kanal ist nicht mehr überlastet Channel is not in overload anymore #x1708 Kanal %d ist nicht mehr Channel %d is not in overload überlastet anymore...
Inbetriebnahme 5.2.2 Inbetriebnahme Analogausgang 5.2.2.1 Einsatzhinweise Parallelschaltung im Strombetrieb Die Stromausgänge der EL407x sind single-ended und können parallelgeschaltet werden, um ihre Ströme an der Last zu addieren. Das ohmsche Gesetz ist zu beachten, die intern verfügbare Ausgangsspannung erhöht sich nicht! Beispiele •...
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Inbetriebnahme Ausgabeverhalten, Dynamik Das Ausgabeverhalten ist auf eine Dynamik von 2 kSps/500 µs ausgelegt (Sollwertvorgabe). Damit werden gering dynamische Signale ausgegeben. Für die Ausgabe von Frequenzen über 200 Hz werden die Ausgabeklemmen der EL41xx Serie empfohlen.. Spontane Ausgabe beim An/Abschalten („Glitch“) Beim Einschalten oder spontanen Ab- und Wiederzuschalten der Us-Versorgung (Ebus) kann es zu kurzzeitiger, eigenständiger Werteausgabe im Bereich einiger ±10% des FSV für einige ms kommen.
Seite 141
Inbetriebnahme 5.2.2.2 Schnell-Inbetriebnahme Der Analogkanal ist ab Werk mit Standardeinstellungen für die 10-V-Ausgabe und FloatingPoint-PDO (Real32) betriebsbereit eingestellt. Erfahrene Anwender können den Kanal durch: • Scan der Klemme in TwinCAT (oder manuelles Hinzufügen in der Konfiguration, dabei auf die EtherCAT Revision achten!) •...
Seite 142
Inbetriebnahme 5.2.2.3 Inbetriebnahme des Analogausgangs 5.2.2.3.1 Datenfluss AO (Analog Output) Die Signalerfassung und Datenverarbeitung des Analogausgangs dieses Produkts verläuft wie folgt: Abb. 155: Datenfluss des Analogausgangs Legende Datenfluss-Diagramm Linke Spalte Veränderliche Parameter (CoE-Settings oder Status-PDO), die die Bearbeitung beeinflussen Mittlere Spalte Funktionseinheiten Rechte Spalte Zwischenwerte und Ergebnisse, dargestellt im CoE oder Status-PDO...
Seite 143
Inbetriebnahme Die Real32- und INT16-Werte sind im CoE einheitenlos definiert. Die Einheit ergibt sich jedoch aus dem Kontext und sollte, wo immer möglich, als SI-Einheit betrachtet werden. Zum Beispiel wird die Spannung in Volt gemessen, der Strom in A (auch bei 20mA-Eingang!), der Widerstand in Ohm und das Verhältnis in V/ V….
Seite 144
Inbetriebnahme 5.2.2.3.2 Prozessdatenformat (PDO) Die PDO (Process Data Objects) sind die zyklisch in Echtzeit übertragenen Daten des EtherCAT Subdevice, also bei Analogkanälen Messwerte und Status, nicht aber Parameter. 5.2.2.3.2.1 Prozessdatenkonfiguration Die bei Ausgangskanal (A) verwendbaren PDO werden in TwinCAT in der PDO-Liste beschrieben (B): Abb. 156: Tab "Prozessdaten“...
Seite 145
Inbetriebnahme Bei der PDO-Umstellung werden ggf. andere Funktionseinheiten im Datenfluss auf Default-Einstellung zurückgesetzt! Deshalb ist die PDO-Entscheidung am Anfang zu treffen, eine Änderung bedingt ein ActivateConfiguration. Abb. 158: Button ActivateConfiguration/ReloadDevices EL407x Version: 1.0.0...
Seite 146
Inbetriebnahme 5.2.2.3.2.2 AO Sollwerttransport In den folgenden Kapiteln wird die Bedienung des PDO Value beschrieben (Sollwertvorgabe für den analogen Ausgangskanal, Analog Output = AO). Gleitkomma-Ausgabe (Real32, Standard-Einstellung des Kanals) Der Kanal erwartet seinen analogen Sollwert als Klartext-lesbaren Gleitkommawert, sowohl lesbar in der TwinCAT-Konfiguration Abb. 159: Value (Gleitkommewert), TwinCAT als auch im PLC Online View:...
Seite 147
Inbetriebnahme Integer-Ausgabe (Festkomma, INT16 bzw. SINT16) Der Kanal erwartet seinen Sollwert als 16-Bit-Festkommawert (default inkl. Vorzeichen, signed Integer), bezogen auf AEW (Ausgabeendwert): Abb. 162: Value (Festkommawert, „INT)“ Der Wertebereich erstreckt sich über -32767 …0 … 32768, zur Interpretation und steuerungsseitigen Transformation ist Kenntnis über den Ausgabebereich nötig, z.B. 10V ~ x7FFF = 32767 in Legacy- Darstellung Soll der Kanal mit bestehendem PLC-Code verlinkt werden, kann er auf dieses INT16-Format umgestellt werden.
Seite 148
Inbetriebnahme 5.2.2.3.2.3 AO Status Zusätzlich verfügt der Ausgangskanal über optional aktivierbare Diagnosedaten als Status-Word: Abb. 163: Statusword Analogausgang Interpretation: Funktion Output Under- Over- Warning Error + DiagMessage Bedeutung [Typ] Overload range range Error-LED [Bool] [Bool] [Bool] [Bool] [Bool] Bit Positi- SW.1 SW.2 SW.3 SW.5...
Seite 149
Inbetriebnahme 5.2.2.3.2.4 AO Kontinuitätszähler Der Ausgabekanal soll zyklisch seinen aktuellen Sollwert per EtherCAT von der Steuerung bekommen, siehe PDO Value. In der Inbetriebnahmephase und u.U. auch im fortlaufenden Betrieb kann es sinnvoll sein die regelmäßig rechtzeitige Ankunft des Sollwerts beim Gerät zu überwachen. Dazu kann der 16-Bit Zähler Output Cycle Counter kanalweise im PDO Assignment aktiviert werden: Abb. 164: Aktivierung 16-Bit-Zähler über PDO-Assignment 0x1623 Es wird dann das jeweilige PDO in der Variablenliste zur Verlinkung angeboten:...
Es kann sinnvoll sein, geringfügig über den nominellen Ausgabebereich AEW hinaus Analogwerte auszugeben, z.B. um Leistungsverluste zu kompensieren oder Diagnoseinformationen zu transportieren. Deshalb ist der optionale Extended Range „107%“ in Beckhoff Analog-Kanälen eingeführt worden (Unterstützung geräteabhängig). Die Definition für 16 Bit lautet wie folgt: Abb. 165: Definierte Auflösung, 16 Bit Einstellung: •...
Seite 151
Inbetriebnahme Ausgabebereich 0…10 V (Unipolar) Abb. 168: Ausgabebereich 0 - 10 V (Unipolar) Ausgabebereich ±20 mA (Bipolar) Abb. 169: Ausgabebereich ±20 mA (Bipolar) EL407x Version: 1.0.0...
Seite 152
Inbetriebnahme Ausgabebereich 0…20 mA (Stromschleife) Abb. 170: Ausgabebereich 0…20 mA (Stromschleife) Ausgabebereich 4…20 mA (Stromschleife) Abb. 171: Ausgabebereich 4…20 mA (Stromschleife) Version: 1.0.0 EL407x...
Inbetriebnahme 5.2.2.3.4 Presentation (nur bei Verwendung von PDO SINT16) Aus historischen Gründen gibt es verschiedene Formate, in denen die 16 Bit des SINT-PDO (Signed Integer Process Data Object) interpretiert werden können. Das Format kann im Index 80n0:02 eingestellt werden. Abb. 172: PDO 80n0:02, "Presentation" Dieser Analogkanal unterstützt: •...
Seite 154
Inbetriebnahme 5.2.2.3.5 Interface Grundlegend für den Betrieb als elektrischer Ausgang ist die Interface-Einstellung. Einstellung: CoE 0x80nD:11 Output Interface Einstellung Messbereich None ±10 V 0-10 V ±20 mA 0-20 mA 4-20 mA Hinweis: Bei der Änderung des Interface werden die nachfolgenden CoE-Parameter von UserScale, Warning Level, Limiter, Output SlewRate, Watchdog auf Standard-Einstellung zurückgesetzt. Version: 1.0.0 EL407x...
Inbetriebnahme 5.2.2.3.6 Sollwertbearbeitung, User Scale Der von der Steuerung an den Analogausgangkanal gesendete digitale Sollwert muss bzw. kann im Gerät verändert werden um • applikationsseitig eine Umdeutung des Messwerts vorzunehmen (z.B. das elektrische 0..10 V Signal eines Drucksensors in einen Druckwert umzurechnen) •...
Seite 156
Inbetriebnahme 5.2.2.3.7 Level Warning Der Ausgangskanal ermöglicht es, eine Warnung an die Steuerung zurückzugeben, wenn ein zulässiger Wertebereich überschritten wird. Dies kann beispielsweise genutzt werden, um seltene oder unzulässige Ausgabewerte zu erkennen. Es findet keine Begrenzung des Ausgabewertes statt. Für diese Funktion sollte der Limiter verwendet werden.
Seite 157
Inbetriebnahme 5.2.2.3.8 Watchdog Dieser Ausgangskanal ist mit einer Sicherungseinrichtung (Watchdog) ausgestattet. Diese fährt bei unterbrochenem Prozessdatenverkehr zum Ausgabegerät den Ausgang auf einen vordefinierten Sollwert. Einstellen der Watchdog‑Zeit Die Watchdog‑Zeit, also der Zeitpunkt, an dem der Watchdog‑Fall ausgelöst wird, wird über den allgemeinen TwinCAT‑Dialog „Advanced Settings“...
Seite 158
Inbetriebnahme Ablauf des Watchdog‑Falls Der Ablauf ist wie folgt: • Solange der Kanal ordnungsgemäß und regelmäßig mit EtherCAT-Prozessdaten versorgt wird, werden diese ausgegeben. Der sogenannte Watchdog beobachtet dies ohne weitere Aktion, man sagt „er wird aufgezogen“. • Sobald die Daten nicht mehr ankommen (z. B. durch Kabelbruch, EtherCAT‑Master gestoppt,…), bleibt der Ausgabewert auf dem letzten Wert stehen.
Seite 159
Inbetriebnahme Werte Index 0x80nD, Bedeutung “Watchdog Value” Default watchdog value (default) Der analoge Ausgabewert wird ohne Übergang auf den anwenderspezifischen Ersatzwert/Sollwert gemäß Index 0x80n0:13 bzw. Index 0x80nD:1A gesetzt (default: 0) Watchdog Ramp Ebenso Ersatzwert /Sollwert lt. Index 0x80n0:13 bzw. Index 0x80nD:1B, aber lineare Rampenfahrt dorthin. Die Steigung der Rampe ist bezogen auf AEW vorzugeben •...
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Inbetriebnahme Watchdog Counter Jeder Watchdog‑Fall wird in Index 0x90n0:05 „Watchdog Counter“ gezählt (spannungsausfallsicher). HINWEIS Hinweis zum Rücksetzen der Watchdog-Zähler Da der Watchdog eine Geräteeigenschaft ist, wird er zwar bei jedem Ausgangskanal angezeigt, trägt aber für alle Kanäle denselben Wert. Beim Rücksetzen eines Watchdog‑Zählers werden somit alle anderen kanalweisen Watchdog‑Zähler auch mit zurücksetzt.
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Inbetriebnahme 5.2.2.3.9 Limiter Der Limiter schafft die Möglichkeit den elektrischen Ausgabewert zum Schutz der anhängenden Signalsenke zu begrenzen. Parameter: Index Bezeichnung 80nD:1C Limiter Low Value 80nD:1D Limiter High Value Ergebnis: Ein Sollwert höher/kleiner als die Grenzwerte führt • zur Erhöhung +1 des entsprechenden Zählers Index 90n0:06 „Limiter Low Counter“ bzw. Index 90n0:07 „Limiter High Counter“...
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Inbetriebnahme Abb. 183: Sägezahn-Ausgabe Entsprechend wird im Weiteren die Überschreitung gezählt: Abb. 184: Zähler Überschreitung Hinweis: VORSICHT Zusätzliche Schutzfunktionen in Betracht ziehen! Die Limiter-Funktion schützt die angeschlossene Last vor unbeabsichtigt zu hohen oder niedrigen Ausgaben, beispielsweise durch Programmierfehler. Es ist jedoch möglich, dass es zu Fehlfunktionen kommt.
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Inbetriebnahme 5.2.2.3.10 Slew Rate Die Funktion SlewRate begrenzt die Steigung, mit der der nächste Sollwert elektrisch von der Klemme ausgegeben wird. Dies dient beispielsweise dem Schutz der angeschlossenen Signalsenke oder letztendlich einer mechanischen Last. Parameter: Index Bezeichnung 80nD:1E Output Slew Rate [s] Ergebnis: Wenn die Sollwertvorgabe eine höhere elektrische Signalsteigung als erlaubt verursacht, reduziert der Kanal automatisch die Sollwertänderung pro internem Zyklus auf das angegebene Maß.
Sie sind als polynomiale Transformation 3.Ordung (Offset, Gain, x², x³) implementiert. Hinweis: Der bei Beckhoff historisch begründete Begriff „Kalibrierung“ wird hier im CoE verwendet, auch wenn er nichts mit Abweichungsaussagen eines Kalibrierungszertifikates zu tun hat. Es werden hier faktisch die hersteller- oder kundenseitigen Abgleichdaten/Justagedaten beschrieben die das Gerät im laufenden...
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Inbetriebnahme - Vendor Calibration Der elektrische Kanal wird von Beckhoff in der Funktionseinheit Vendor Calibration auf Einhaltung der gegebenen Unsicherheitsspezifikation (siehe Technische Daten, früher: Ausgabefehlerfehler) abgeglichen. Die Herstellerabgleichdaten von Beckhoff liegen in diesem Bereich vor. Parameter: Index Name Datentyp Bedeutung...
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Inbetriebnahme Passwortschutz für Anwenderdaten Einige Anwenderdaten sind durch ein zusätzliches Passwort, das in CoE 0xF009 einzutragen ist, vor dem unerwünschten oder irrtümlichen beschreiben geschützt: • CoE-Schreibzugriffe durch den Anwender, PLC- oder Startup-Einträge im Single- oder CompleteAccess-Zugriff • Überschreiben der Werte durch RestoreDefaultParameter Zugriff auf 0x80n0 (bzw. 0x80nD, falls vorhanden) Abb. 186: Passwortschutz für die 0x8000:17 und 0x8000:18 Einträge (Beispiel) Verwendung von CoE 0xF009...
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Inbetriebnahme 5.2.2.3.12 DAC Output Stage Der nun final bearbeitete Sollwert wird nun als Integer-Wert dem lokalen DAC-Baustein übergeben, es erfolgt die elektrische Ausgabe. Ein fallweiser DAC-Fehler wird als PDO „AO Status“ -> Error ausgegeben. Hinweise: • Beim „Power On“ (U oder beide) oder „Power Off“...
EtherCAT ESI Device Description (XML) Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT ESI Device Description (XML) .Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML- Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff-Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung über das CoE-Verzeichnis (CAN over EtherCAT) Die Parametrierung des EtherCAT‑Gerätes wird über den CoE-Online Reiter [} 112] (mit Doppelklick...
Inbetriebnahme 5.3.2 Konfigurationsdaten Index 80n0 AO settings*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 80n0:0 AO Settings Max. Subindex UINT8 0x16 (22 80n0:01 Die Anwender Skalierung ist aktiv. (siehe BOOLEAN 0x00 (0 Enable User Scale Flussdiagramm Datenstrom [} 142]) [} 155] 80n0:02 0: Signed presentation BIT3 0x00 (0...
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Inbetriebnahme Index 80nC AO User Calibration Data*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 80nC:0 AO User Calibration Max. Subindex UINT8 0x06 (6 Data 80nC:01 Calibration Data 4 Byte freier Speicherraum; OCTET- hier besteht die Möglichkeit z.B. in Form von 8 CHAR STRING[4] das Kalibrierdatum zu hinterlegen 80nC:03...
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Inbetriebnahme Index 80nF AO Vendor Calibration Data*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 80nF:0 AO Vendor Calibration Max. Subindex UINT8 0x08 (08 Data 80nF:01 4 Byte freier Speicherraum; OCTET- Calibration Date hier besteht die Möglichkeit z.B. in Form von 8 CHAR STRING[4] [} 164] das Kalibrierdatum zu hinterlegen...
Inbetriebnahme 5.3.3 Eingangsdaten Index 60n0 AO Inputs*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 60n0:0 AO Inputs Maximaler Subindex UINT8 0x07 (7 60n0:02 Überlast am analogen Ausgang. BOOLEAN 0x00 (0 Output Overload [} 148] 60n0:03 Die analoge Ausgabe ist kleiner als der technische BOOLEAN 0x00 (0 Underrange [} 148]...
Inbetriebnahme 5.3.4 Ausgangsdaten Index 70n0 AO Outputs*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 70n0:0 AI Outputs Maximaler Subindex UINT8 0x14 (20 70n0:11 Analog output value INT16 0x0000 (0 Value [} 146] 70n0:13 Value (Real32) [} 146] Analog output value (Real32) REAL32 0x00000000 70n0:14 Der Zähler wird jedes Mal inkrementiert, wenn die...
Inbetriebnahme 5.3.5 Informations- und Diagnose-Daten Index 90n0 AO Internal Data*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 90n0:0 AO Internal Data Max. Subindex UINT8 0x0F (15 90n0:01 Value after User Scale Aktueller Ausgabewert nach UserScale, vgl. REAL32 0x00000000 Datenfluss, Kapitel „Inbetriebnahme Analogausgang [} 142]“...
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Inbetriebnahme Index F010 Module Profile List Index Name Bedeutung Datentyp Flags Default (hex) F010:0 Module Profile List Maximaler Subindex UINT8 0x04 (4 F010:01 Subindex 001 Profil 300 INT32 0x0000012C (300 F010:02 Subindex 002 Profil 300 INT32 0x0000012C (300 F010:03 Subindex 003 Profil 400 INT32 0x00000190...
Inbetriebnahme 5.3.6 Standardobjekte Index 1000 Device type Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1000:0 Device type Geräte-Typ des EtherCAT-Slaves: Das Lo-Word UINT32 0x01901389 enthält das verwendete CoE Profil (5001). Das Hi- (26219401 Word enthält das Modul Profil entsprechend des Modular Device Profile.
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Inbetriebnahme Index 10F3 Diagnosis History Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 10F3:0 Diagnosis History Maximaler Subindex UINT8 0x15 (21 10F3:01 Maximum Messages Maximale Anzahl der gespeicherten Nachrichten UINT8 0x00 (0 Es können maximal 16 Nachrichten gespeichert werden 10F3:02 Newest Message Subindex der neusten Nachricht UINT8 0x00 (0...
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Inbetriebnahme Index 1468 AO RxPDO-Par Standard (INT16) Ch.3*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1468:0 AO RxPDO-Par PDO Parameter RxPDO 105 UINT8 0x06 (6 Standard (INT16) Ch.3 1468:06 Exclude RxPDOs Hier sind die RxPDOs (Index der RxPDO Mapping OCTET- 6A 16 Objekte) angegeben, die nicht zusammen mit RxPDO STRING[2]...
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Inbetriebnahme *) nur EL4078 Index 14D4 AO RxPDO-Par Standard (INT16) Ch.6*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 14D4:0 AO RxPDO-Par PDO Parameter RxPDO 213 UINT8 0x06 (6 Standard (INT16) Ch.6 14D4:06 Exclude RxPDOs Hier sind die RxPDOs (Index der RxPDO Mapping OCTET- D6 16 Objekte) angegeben, die nicht zusammen mit RxPDO...
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Inbetriebnahme Index 151E AO RxPDO-Par Standard (Real32) Ch.8*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 151E:0 AO RxPDO-Par PDO Parameter RxPDO 287 UINT8 0x06 (6 Standard (Real32) Ch.8 151E:06 Exclude RxPDOs Hier sind die RxPDOs (Index der RxPDO Mapping OCTET- 1C 17 Objekte) angegeben, die nicht zusammen mit RxPDO STRING[2]...
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Inbetriebnahme Index 1668 AO RxPDO-Map Standard (INT16) Ch.3*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1668:0 AO RxPDO-Map PDO Mapping RxPDO 105 UINT8 0x01 (1 Standard (INT16) Ch.3 1668:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7020 (AO Outputs UINT32 0x7020:11, 16 Ch.3), entry 0x11 (Value)) *) nur EL4074, EL4078...
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Inbetriebnahme Index 16B0 AO RxPDO-Map Standard (INT16) Ch.5*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 16B0:0 AO RxPDO-Map PDO Mapping RxPDO 177 UINT8 0x01 (1 Standard (INT16) Ch.5 16B0:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7040 (AO Outputs UINT32 0x7040:11, 16 Ch.5), entry 0x11 (Value)) *) nur EL4078...
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Inbetriebnahme Index 16F8 AO RxPDO-Map Standard (INT16) Ch.7*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 16F8:0 AO RxPDO-Map PDO Mapping RxPDO 249 UINT8 0x01 (1 Standard (INT16) Ch.7 16F8:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7060 (AO Outputs UINT32 0x7060:11, 16 Ch.7), entry 0x11 (Value)) *) nur EL4078...
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Inbetriebnahme Index 1A20 AO TxPDO-Map Status Ch.1 Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A20:0 AO TxPDO-Map PDO Mapping TxPDO 33 UINT8 0x08 (8 Status Ch.1 1A20:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (1 bits align) UINT32 0x0000:00, 1 1A20:02 SubIndex 002 2.
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Inbetriebnahme Index 1A83 AO TxPDO-Map Status Ch.4*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A83:0 AO TxPDO-Map PDO Mapping TxPDO 132 UINT8 0x08 (8 Status Ch.4 1A83:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (1 bits align) UINT32 0x0000:00, 1 1A83:02 SubIndex 002 2.
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Inbetriebnahme Index 1AE6 AO TxPDO-Map Status Ch.7*) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1AE6:0 AO TxPDO-Map PDO Mapping TxPDO 231 UINT8 0x08 (8 Status Ch.7 1AE6:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (1 bits align) UINT32 0x0000:00, 1 1AE6:02 SubIndex 002 2.
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Inbetriebnahme Index 1C12 RxPDO assign Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C12:0 RxPDO assign PDO Assign Outputs UINT8 0x08 (8 1C12:01 Subindex 001 1. zugeordnete RxPDO (enthält den Index des UINT16 0x1622 zugehörigen RxPDO Mapping Objekts) (5666 1C12:02 Subindex 002 2.
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Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x20 (32 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0001 (1 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...
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Inbetriebnahme Index 1C33 SM input parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C33:0 SM input parameter Synchronisierungsparameter der Inputs UINT8 0x20 (32 1C33:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0022 (34 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 3 Event (keine Outputs vorhanden) •...
Anhang Anhang EtherCAT AL Status Codes Detaillierte Informationen hierzu entnehmen Sie bitte der vollständigen EtherCAT-Systembeschreibung. Version: 1.0.0 EL407x...
Kombination gegeben. Die unten angegebene Übersicht zeigt auf welchem Hardware-Stand eine Firmware betrieben werden kann. Anmerkung • Es wird empfohlen, die für die jeweilige Hardware letztmögliche Firmware einzusetzen • Ein Anspruch auf ein kostenfreies Firmware-Update bei ausgelieferten Produkten durch Beckhoff gegenüber dem Kunden besteht nicht. HINWEIS Beschädigung des Gerätes möglich! Beachten Sie die Hinweise zum Firmware‑Update auf der gesonderten Seite [} 192].
Anhang Firmware Update EL/ES/ELM/EM/EP/EPP/ERPxxxx Dieses Kapitel beschreibt das Geräte-Update für Beckhoff EtherCAT-Slaves der Serien EL/ES, ELM, EM, EK, EP, EPP und ERP. Ein FW-Update sollte nur nach Rücksprache mit dem Beckhoff Support durchgeführt werden. HINWEIS Nur TwinCAT 3 Software verwenden! Ein Firmware-Update von Beckhoff IO Geräten ist ausschließlich mit einer TwinCAT 3-Installation...
Anhang Vereinfachtes Update per Bundle-Firmware Bequemer ist das Update per sog. Bundle-Firmware: hier sind die Controller-Firmware und die ESI‑Beschreibung in einer *.efw-Datei zusammengefasst, beim Update wird in der Klemme sowohl die Firmware, als auch die ESI verändert. Dazu ist erforderlich •...
Nicht kompatible Kombinationen führen mindestens zu Fehlfunktionen oder sogar zur endgültigen Außerbetriebsetzung des Gerätes. Ein entsprechendes Update sollte nur in Rücksprache mit dem Beckhoff Support ausgeführt werden. Anzeige der Slave-Kennung ESI Der einfachste Weg die Übereinstimmung von konfigurierter und tatsächlicher Gerätebeschreibung festzustellen, ist im TwinCAT-Modus Config/FreeRun das Scannen der EtherCAT-Boxen auszuführen:...
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Anhang Abb. 190: Änderungsdialog In diesem Beispiel in Abb. Änderungsdialog. wurde eine EL3201-0000-0017 vorgefunden, während eine EL3201-0000-0016 konfiguriert wurde. In diesem Fall bietet es sich an, mit dem Copy Before-Button die Konfiguration anzupassen. Die Checkbox Extended Information muss gesetzt werden, um die Revision angezeigt zu bekommen.
• offline: in der EtherCAT Slave Information ESI/XML kann der Default-Inhalt des CoE enthalten sein. Dieses CoE-Verzeichnis kann nur angezeigt werden, wenn es in der ESI (z. B. „Beckhoff EL5xxx.xml“) enthalten ist. Die Umschaltung zwischen beiden Ansichten kann über den Button Advanced vorgenommen werden.
Anhang Abb. 193: Anzeige FW-Stand EL3204 TwinCAT 2.11 zeigt in (A) an, dass aktuell das Online-CoE-Verzeichnis angezeigt wird. Ist dies nicht der Fall, kann durch die erweiterten Einstellungen (B) durch Online und Doppelklick auf All Objects das Online- Verzeichnis geladen werden. 6.3.3 Update Controller-Firmware *.efw CoE-Verzeichnis...
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Anhang Abb. 194: Firmware Update Es ist folgender Ablauf einzuhalten, wenn keine anderen Angaben z. B. durch den Beckhoff Support vorliegen. Gültig für TwinCAT 2 und 3 als EtherCAT-Master. • TwinCAT System in ConfigMode/FreeRun mit Zykluszeit >= 1ms schalten (default sind im ConfigMode 4 ms).
Anhang • Kontrolle des aktuellen Status (B, C) • Download der neuen *efw-Datei, abwarten bis beendet. Ein Passwort wird in der Regel nicht benötigt. • Nach Beendigung des Download in INIT schalten, dann in PreOP • Slave kurz stromlos schalten (nicht unter Spannung ziehen!) •...
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Anhang Abb. 195: Versionsbestimmung FPGA-Firmware Falls die Spalte Reg:0002 nicht angezeigt wird, klicken sie mit der rechten Maustaste auf den Tabellenkopf und wählen im erscheinenden Kontextmenü, den Menüpunkt Properties. Abb. 196: Kontextmenu Eigenschaften (Properties) In dem folgenden Dialog Advanced Settings können Sie festlegen, welche Spalten angezeigt werden sollen. Markieren Sie dort unter Diagnose/Online Anzeige das Kontrollkästchen vor '0002 ETxxxx Build' um die Anzeige der FPGA-Firmware-Version zu aktivieren.
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Ältere Firmware-Stände können nur vom Hersteller aktualisiert werden! Update eines EtherCAT-Geräts Es ist folgender Ablauf einzuhalten, wenn keine anderen Angaben z. B. durch den Beckhoff Support vorliegen: • TwinCAT System in ConfigMode/FreeRun mit Zykluszeit >= 1 ms schalten (default sind im ConfigMode 4 ms).
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Anhang • Wählen Sie im TwinCAT System Manager die Klemme an, deren FPGA-Firmware Sie aktualisieren möchten (im Beispiel: Klemme 5: EL5001) und klicken Sie auf dem Karteireiter EtherCAT auf die Schaltfläche Weitere Einstellungen: • Im folgenden Dialog Advanced Settings klicken Sie im Menüpunkt ESC-Zugriff/E²PROM/FPGA auf die Schaltfläche Schreibe FPGA: Version: 1.0.0 EL407x...
Anhang • Wählen Sie die Datei (*.rbf) mit der neuen FPGA-Firmware aus und übertragen Sie diese zum EtherCAT-Gerät: • Abwarten bis zum Ende des Downloads • Slave kurz stromlos schalten (nicht unter Spannung ziehen!). Um die neue FPGA-Firmware zu aktivieren ist ein Neustart (Aus- und Wiedereinschalten der Spannungsversorgung) des EtherCAT- Geräts erforderlich •...
Anhang Wiederherstellen des Auslieferungszustandes Um bei EtherCAT-Geräten („Slaves“) den Auslieferungszustand (Werkseinstellungen) der CoE-Objekte (Objektverzeichnis) wiederherzustellen, kann per EtherCAT-Master (z. B. TwinCAT) das CoE-Objekt Restore default parameters, Subindex 001 verwendet werden (s. Abb. Auswahl des PDO‚ Restore default parameters) Abb. 199: Auswahl des PDO Restore default parameters Abb. 200: Eingabe des Restore-Wertes im Set Value Dialog Durch Doppelklick auf SubIndex 001 gelangen Sie in den Set Value -Dialog.
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Anhang • Dieser Reset-Vorgang kann auch als erster Eintrag in die StartUp-Liste des Slaves mit aufgenommen werden, z. B. im Statusübergang PREOP->SAFEOP oder, wie in Abb. CoE-Reset als StartUp-Eintrag, bei SAFEOP->OP Alle Backup-Objekte werden so in den Auslieferungszustand zurückgesetzt. Alternativer Restore-Wert Bei einigen Klemmen älterer Bauart (FW Erstellung ca.
Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt. Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen Wenden Sie sich bitte an Ihre Beckhoff Niederlassung oder Ihre Vertretung für den lokalen Support und Service zu Beckhoff Produkten! Die Adressen der weltweiten Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen entnehmen Sie bitte unseren Internetseiten: www.beckhoff.com...
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, XFC , XPlanar and XTS are registered and licensed trademarks of Beckhoff Automation GmbH. Third-party trademark statements DeviceNet and EtherNet/IP are trademarks of ODVA, Inc. DSP System Toolbox, Embedded Coder, MATLAB, MATLAB Coder, MATLAB Compiler, MathWorks, Predictive Maintenance Toolbox, Simscape, Simscape™...
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Mehr Informationen: www.beckhoff.com/EL4xxx Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Hülshorstweg 20 33415 Verl Deutschland Telefon: +49 5246 9630 info@beckhoff.com www.beckhoff.com...