Herunterladen Inhalt Inhalt Diese Seite drucken
Beckhoff EK9000 Dokumentation
Beckhoff EK9000 Dokumentation

Beckhoff EK9000 Dokumentation

Modbus tcp/udp-buskoppler für ethercat-klemmen
Inhaltsverzeichnis

Werbung

Dokumentation
EK9000
Modbus TCP/UDP-Buskoppler für EtherCAT-Klemmen
Version:
Datum:
2.2.0
03.06.2019

Werbung

Inhaltsverzeichnis
loading

Inhaltszusammenfassung für Beckhoff EK9000

  • Seite 1 Dokumentation EK9000 Modbus TCP/UDP-Buskoppler für EtherCAT-Klemmen Version: 2.2.0 Datum: 03.06.2019...
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    6 Ethernet .............................. 34 ModbusTCP/UDP .......................... 34 6.1.1 ModbusTCP/UDP-Protokoll .....................  34 6.1.2 Modbus-Interfaces ...................... 35 6.1.3 Fehlerantwort des ModbusTCP Slaves (BK9000, BX/BC9xx0, IP/ILxxxx-B/C900, EK9000) ............................ 37 6.1.4 Zugriff über einen zweiten Client .................. 37 6.1.5 Modbus-Funktionen ...................... 39 7 Fehlerbehandlung und Diagose ...................... 49 LED-Anzeigen .......................... 49...
  • Seite 4 Inhaltsverzeichnis Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 5: Vorwort

    Patente: EP0851348, US6167425 mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern. ® EtherCAT ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie lizensiert durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutschland. Copyright © Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Deutschland. Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts sind verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet.
  • Seite 6: Sicherheitshinweise

    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.
  • Seite 7: Ausgabestände Der Dokumentation

    • Update Kapitel „Image des Buskopplers aktualisieren“ 2.0.1 • Kapitel „Technische Daten“ aktualisiert 2.0.0 • Migration 1.1.0 • Beschreibung der HTML-Konfiguration aktualisiert 1.0.0 • Erste Veröffentlichung Image Version EK9000 Firmware Hardware-Version Beschreibung 1 (V0.03) • Erste Version EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 8: Produktübersicht

    Buskoppler für verschiedene Feldbus-Systeme Die Varianten der Serie EKxxxx unterscheiden sich voneinander durch die Schnittstelle für das übergeordnete Feldbus-System. Eine Übersicht der verschiedenen Beckhoff Buskoppler, die die wichtigsten Feldbus-Systeme abdecken, finden Sie auf der Beckhoff Website. Embedded-PCs mit Feldbus-Interface und dezentraler Steuerung Die mit TwinCAT programmierbare Variante ist die Embedded-PC-Serie CX80xx.
  • Seite 9: Ek9000 - Einführung

    I/O-System mit einer großen Klemmenauswahl. Der Koppler unterstützt das Modbus-TCP-Protokoll und fügt sich damit nahtlos in Ethernet-Netzwerke ein. Konfiguration Die Konfiguration des EK9000 erfolgt über die vom Buskoppler zur Verfügung gestellten HTML-Seiten oder über das Modbus-Interface. EK9000...
  • Seite 10: Technische Daten - Ek9000

    Produktübersicht Technische Daten - EK9000 Technische Daten EK9000 Protokoll ModbusTCP/UDP Schnittstellen 2 x Ethernet 100 MBit/s, 1 x USB-Device (hinter der Frontklappe) Businterface 2 x RJ 45 (switched) I/O-Anschluss E-Bus (EtherCAT-Klemmen) Web-base Management I/O-Klemmen E-Bus (EL, ES, EP), Standard digitale Signale, Standard analoge Signale...
  • Seite 11: Technische Daten - Modbus

    Produktübersicht Technische Daten - Modbus Technische Daten Ethernet EK9000 Anzahl der Ports integrierter Swtich 2 x Ethernet 100 MBit/s, 1 x USB-Device (hinter der Frontklappe) Businterface 2 x RJ 45 (switched) 100 Mbit/s Ja, vollduplex Autocrossing Protokoll   ModbusTCP ModbusUDP Funktionen/Dienst   Read Coils 1...
  • Seite 12: Montage Und Verdrahtung

    Montage und Verdrahtung Montage 3.1.1 Abmessungen Die folgenden Grafiken zeigen die Abmessungen der Buskoppler. Zeichnungen im DWF- und STEP-Format finden Sie im Download-Bereich der Beckhoff-Website. Abb. 3: EK9xxx - Abmessungen am Beispiel EK9300 3.1.2 Tragschienenmontage - Buskoppler Aufrasten auf die Tragschiene Der Buskoppler kann einfach auf die Tragschiene aufgerastet werden.
  • Seite 13: Abb. 5 Empfohlene Abstände Bei Standard Einbaulage

    Wir empfehlen den Einbau in horizontaler Ausrichtung für eine optimale Durchlüftung, des Weiteren erüb- rigt sich bei dieser Einbaulage das Überprüfen ob Klemmen dabei sind, die nur horizontal verbaut werden dürfen. Weitere Einbaulagen sind erlaubt aber werden nicht empfohlen. EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 14: Abb. 6 Weitere Einbaulagen

    Montage und Verdrahtung Abb. 6: Weitere Einbaulagen Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 15: Verdrahtung

    Die paarweise Verbindung dieser Klemmstellen ermöglicht das Weiterführen der Versorgung. Die Strombelastung der Powerkontakte darf 10 A nicht dauerhaft überschreiten. Die Strombelastbarkeit zwischen zwei Klemmstellen ist mit der Belastbarkeit der Verbindungsdrähte identisch. Die Klemmstellen in Federkrafttechnik sind für Drähte von 0,08 mm² bis 2,5 mm² Querschnitt ausgelegt. EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 16: Ethernet

    Receive - connected reserviert Belegung der RJ45-Schnittstelle, Port 2 (switched) CX8010, CX809x: X101 / 102 EK9xxx: X001 / X002 Signal Beschreibung TD + Transmit + TD - Transmit - RD + Receive + connected reserviert RD - Receive - connected reserviert Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 17 Ausfall des gesamten Netzes. Durch den Einsatz von Switches als Sternkoppler können Kollisionen vermindert oder bei Voll-Duplex Verbindungen auch vollständig vermieden werden. 100BaseT Twisted-Pair-Kabel für 100 MBaud. Für die höhere Datengeschwindigkeit ist eine bessere Kabelqualität und die Verwendung entsprechender Hubs oder Switches erforderlich. 10BaseF Der Standard 10BaseF beschreibt mehrere Lichtwellenleiter-Varianten. EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 18 Screened/Shielded Twisted-Pair (einzeln abgeschirmte, verdrillte Leitung) Eine solche Bezeichnung kennzeichnet ein Kabel mit einer Abschirmung für jedes Leitungspaar sowie einen Gesamtschirm. Industrial Twisted-Pair Ist von Aufbau dem S/STP ähnlich, besitzt allerdings im Gegensatz zum S/STP nur 2 Leitungspaare. Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 19: Abb. 9 Ethernet-Topologie

    Montage und Verdrahtung 3.2.2.3 Ethernet-Topologie EK9000 Der Aufbau der EK9000 kann in einer Linie erfolgen, hierbei sollten folgende Punkte eingehalten werden: • Maximal 20 Buskoppler hintereinander • Es sollten keine Switches in der Linie verwendet werden Abb. 9: Ethernet-Topologie EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 20: Ul-Hinweise

    The modules are intended for use with Beckhoff’s UL Listed EtherCAT System only. Examination For cULus examination, the Beckhoff I/O System has only been investigated for risk of fire and electrical shock (in accordance with UL508 and CSA C22.2 No. 142). For devices with Ethernet connectors Not for connection to telecommunication circuits.
  • Seite 21: Parametrierung Und Inbetriebnahme

    Der EK startet im Config Mode, über die USB Schnittstelle ist der interne Flash Speicher zu erreichen (zum Beispiel für ein Image Update). 1 off und 2 on Herstelleinstellung 1 on und 2 on bislang keine Funktion EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 22: Weitere Schnittstellen

    Das USB Interface kann nur genutzt werden, wenn der "rote" DIP-Schalter entsprechend gesetzt wurde. Siehe "Roter DIP-Schalter". IP-Adresse Die IP-Adresse, bzw. der Mode (z. B. DHCP) kann über den DIP-Schalter [} 21] eingestellt werden. Des weiteren steht auch eine HTML-Seite [} 23] zur Konfiguration zur Verfügung. Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 23: Konfiguration

    "1" (ohne Anführungszeichen). Auf der Informationsdiagnose-Seite kann die Firmware, Hardware-Stand, Seriennummer ausgelesen werden. Bei eventuellen Problemen kann die Diagnose-History ausgelesen werden. Die Diagnose-History wird nicht gespeichert und wird bei einem Neustart gelöscht. Abb. 12: Konfiguration über HTML-Seiten - Informationsdiagnose-Seite EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 24: Abb. 13 Konfiguration Über Html-Seiten - Network-Interface

    Konfiguration Network-Interface Das Network-Interface ermöglicht Ihnen das Einstellen der IP-Adresse. Beachten Sie dabei, dass der DIP- Schalter des EK9000 Vorrang hat und seine Einstellung gilt, unabhängig vom dem, was Sie in diesem Dialog einstellen. Abb. 13: Konfiguration über HTML-Seiten - Network-Interface Bespiel DIP-Schalter DIP 1 = on;...
  • Seite 25: Ethercat-Konfiguration

    Konfiguration EtherCAT-Konfiguration EtherCAT-Klemmen können über die HTML-Seite Beckhoff Device Manager Konfiguriert und Parametriert werden. Abb. 14: Konfiguration über HTML-Seiten - EtherCAT-Konfiguration EtherCAT Master Hier wird angezeigt in welchem Zustand sich der EtherCAT Master auf dem EK Koppler befindet. In der Regel sollte der im OP sein.
  • Seite 26: Abb. 15 Konfiguration Über Html-Seiten - Ethercat Slaves Mappings

    Restore Files überschreibt Modbus-Änderungen Bei Verwendung des Restore Files werden die Objekt Parameter immer beim starten des Kopplers auf die Klemmen gespielt. Änderungen die Sie per Modbus Interface oder per Web Seite vorge- nommen haben werden damit überschrieben. Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 27: Modbus-Konfiguration

    Konfiguration Abb. 16: Konfiguration über HTML-Seiten - Parametrieren der EtherCAT-Klemmen Modbus-Konfiguration Einstellungen der Modbus-Konfiguration. EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 28: Abb. 17 Konfiguration Über Html-Seiten - Modbus-Konfiguration

    Konfiguration Abb. 17: Konfiguration über HTML-Seiten - Modbus-Konfiguration Modbus Device Alle Parameter sind "read only" und dienen nur der Diagnose. Modbus Settings Hier können Einstellungen für das Modbus Interface vorgenommen werden. Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 29 TCP Verbindungen desto schlechter ist die Performance des Kopplers. Enable ModbusUDP Aktivieren oder deaktivieren des ModbusUDP-Protokolls. TCP/UDP-Port TCP- oder UDP-Port Nummer der Modbus-Kommunikation. Ethernet-Statistik Zeigt die Statistik der ankommenden und gesendeten Ethernet Frames an. IP-Stack-Statistik Zeigt die IP-Statistik an. EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 30: Ethercat-Mapping Im Modbus-Prozessabbild

    Service-Seite. Hier kann der Anwender nachsehen, wo die Klemmen im Modbus- Prozessabbild liegen und mit welcher Modbus-Funktion sie zu erreichen sind. Das Interpretieren der Daten der einzelnen EtherCAT-Klemmen entnehmen Sie bitte den klemmenspezifischen Dokumentationen. Abb. 18: EtherCAT-Mapping im Modbus-Prozessabbild Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 31: Ek9000 - Ethercat-Konfigurationen

    Modbus generiert. Die Eingangsdaten aller EtherCAT-Teilnehmer sind dann ungültig, die Ausgangsdaten werden nicht mehr übernommen. Das gilt auch für die Teilnehmer, die noch am EK9000 im Betrieb sind. Möchte man die Möglichkeit nutzen während der Laufzeit Teilnehmer an und ab zu stecken, muss eine weitere "Sync Unit"...
  • Seite 32: Abb. 20 Beispielkonfiguration Mit Ethercat-Boxen Epxxxx

    Ist am EP1122 der EtherCAT-Abzweig 1 angeschlossen, so wird hier der EtherCAT-Frame als erstes hier weiter geschickt (1), ist der Abzweig 1 nicht angeschlossen wird der Frame auf Abzweig 2 verschickt (2), erst danach wird mit dem EtherCAT-Anschluss auf der rechten Seite fortgefahren (3). Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 33: Abb. 22 Beispielkonfiguration Mit Ep1122 (2-Port-Ethercat-Abzweig In Schutzart Ip65)

    Kein Hot Swap im laufenden Betrieb An einem EKxxxx können Sie EP1122 und EK1122 nicht für Hot-Swap und auch nicht für "connect" und "disconnect" im laufenden Betrieb verwenden. EP1122 und EK1122 eigenen sich an einem EKxxxx nur zur Topologie Erweiterung (Stern). EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 34: Ethernet

    Protocol identifier immer 0 Protocol identifier immer 0 Length field 0 (wenn die Nachricht kleiner 256 Byte ist) Length field Anzahl der folgenden Bytes UNIT identtifier wird vom Slave zurückgegeben Modbus es folgt das Modbus-Protokoll beginnend mit der Funktion Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 35: Modbus-Interfaces

    Write 0, E-Bus wird in INIT geschaltet, Wert > 0 EtherCAT Master wird in OP geschaltet (Achtung: die letzten Ausgangswerte werden wieder beschrieben), 5 sec Timeout in dem kein Fallback berücksichtigt wird. Erweitertes Modbus-Interface Adresse Beschreibung 0x6000 Read only Buskopplerkennung (9000dec) 0x6001 1. Klemme 0x60xx xx'te Klemme EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 36 MB.Addr:=0x1400 MB.Len:= 12 (Worte oder Register) 0x1400:=0x0400; ohne Fehler Daten stehe bereit 0x1401:=0x0002; 2te Klemme 0x1402:=0x1008; Objekt 0x1008  0x1403:=0x0000; SubIndex 0x1404:=0x000B; Länge 0x1405:=0x0000; Error Code 0x1406:=0x4C45; 'EL' 0x1407:=0x3233; '32' 0x1408:=0x3430; '02' 0x1409:=0x30D2; '-0' 0x140A:=0x3030; '00' 0x140B:=0x0030; '0' Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 37: Fehlerantwort Des Modbustcp Slaves (Bk9000, Bx/Bc9Xx0, Ip/Ilxxxx-B/C900, Ek9000)

    6.1.4 Zugriff über einen zweiten Client Der EK9000 kann auch über einen weiteren Client angesprochen werden. Dieser kann lesend auf dem Koppler zugreifen. Ein Schreibvorgang wird aber abgelehnt und mit einem Modbus-Fehler quittiert, solange der erste Client noch den Watchdog triggert.
  • Seite 38 Wann greift diese Methode nicht Die Applikation des ersten Client ist eingefroren, Modbus Telegramme werden aber weiterhin ge- sendet. Dann würde der zweite Modbus Client keine Chance bekommen den EK9000 zu überneh- men, da weiterhin Modbus Telegramme gesendet werden. Version: 2.2.0...
  • Seite 39: Modbus-Funktionen

    10 Bits, die jetzt auf 2 Byte aufgeteilt werden. Im Ausgangsprozessabbild ist das dritte Bit gesetzt und der Feldbus-Koppler gibt im ersten Datenbyte eine den Wert 4 wieder. Antwort (Response) Byte Name Beispiel Funktions-Code Byte Count Daten-Bit 0...7 Daten-Bit 8...18 EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 40 Der Feldbus-Koppler antwortet mit dem Byte Count 4, d.h. es kommen 4 Byte Daten zurück. Die Anfrage waren zwei Analogkanäle, die auf zwei Worte aufgeteilt sind. Im analogen Ausgangsprozessabbild hat der erste Kanal einen Wert von 0x3FFF und der zweite Kanal einen Wert von 0x0. Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 41 Ausgang beschrieben. Die digitalen Ausgänge beginnen bei Adresse 0x0000. Im Daten high steht der digitale Wert. Um den Ausgang einzuschalten muss im Daten high der Wert 0xFF stehen und um den Ausgang wieder auszuschalten der Wert 0x00. Im Daten low muss der Wert 0x00 stehen. EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 42 Daten low 6.1.5.8 Diagnose (Funktion 8) Die Funktion Diagnose stellt eine Reihe von Tests, für die Überprüfung des Übertragungssystems zwischen dem Master und dem Slave oder für die Überprüfung der verschiedenen internen Fehlerzustände innerhalb des Slaves zur Verfügung. Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 43 Daten Feld (Query) Daten Feld (Response) 0x0020 0x0000 Wert des Zählers Read Coils Error (Unterfunktion 33) Gibt die Anzahl der Read Coils Kommandos an mit Fehler. Unterfunktion Daten Feld (Query) Daten Feld (Response) 0x0021 0x0000 Wert des Zählers EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 44 Gibt die Anzahl der Write Single Coil Kommandos an mit Fehler. Unterfunktion Daten Feld (Query) Daten Feld (Response) 0x0029 0x0000 Wert des Zählers Write Single Register (Unterfunktion 42) Gibt die Anzahl der Write Single Register Kommandos an. Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 45 Daten Feld (Query) Daten Feld (Response) 0x0031 0x0000 Wert des Zählers R/W Multiple Register (Unterfunktion 50) Gibt die Anzahl der R/W Multiple Register Kommandos an. Unterfunktion Daten Feld (Query) Daten Feld (Response) 0x0032 0x0000 Wert des Zählers EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 46 0x0800. Hier beschreibt der Offset immer ein Wort. Der Offset 0x0003 schreibt ab dem vierten Wort auf das Ausgangsprozessabbild. Die Länge gibt die Anzahl der Worte an und der Byte Count setzt sich aus den zu schreibenden Bytes zusammen. Beispiel: 4 Worte - entsprechen 8 Byte Count Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 47 Beispiel: 4 Worte - entsprechen 8 Byte Count Die Datenbytes enthalten die Werte für die analogen Ausgänge. In diesem Beispiel sind es zwei Worte, die zu beschreiben sind. Das erste Wort mit dem Wert 0x3FFF und das zweite Wort mit dem Wert 0x7FFF. EK9000 Version: 2.2.0...
  • Seite 48 Der Koppler antwortet mit der Start-Adresse und der Länge der übertragenen Bytes im Byte Count. Es folgen die Dateninformationen. In diesem Beispiel steht im ersten Wort eine 0x0038 und im zweiten Wort eine 0x3F0B. Byte Name Beispiel Funktions-Code Byte Count Daten 1 high Daten 1 low Daten 2 high Daten 2 low Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 49: Fehlerbehandlung Und Diagose

    Fehlerbehandlung und Diagose Fehlerbehandlung und Diagose LED-Anzeigen Abb. 24: LEDs des EK9000 Ethernet Schnittstelle X001 Schnittstelle X001/X002 Ethernet Bedeutung LED grün Link vorhanden/Aktivität LED gelb wird nicht benutzt LEDs auf dem Koppler Beschriftung Bedeutung Farbe Bedeutung Zeigt den Darf nur in der Hochlauf-Phase...
  • Seite 50: Abb. 25 Leds Auf Der Netzteilklemme

    1te Reihe) 2 Up 24 V (Rechts Versorgung Spannung Powerkontakte an - 24 V angeschlossen Oben, 1te Reihe) 3 L/A (Links Mitte, 2te EtherCAT LED blinkt grün EtherCAT Kommunikation Reihe) aktiv an E-Bus angeschlossen / Kein Datenverkehr aus E-Bus nicht angeschlossen Version: 2.2.0 EK9000...
  • Seite 51: Anhang

    USB-Kabel mit einem Host-PC verbunden. Anschließend wird der Buskoppler unter Windows als Wechseldatenträger angezeigt und die Dateien können kopiert werden. Aktualisieren Sie den Buskoppler nur nach Rücksprache mit dem Beckhoff Service. Der Beckhoff Service stellt auch alle notwendigen Dateien zur Verfügung.
  • Seite 52: Typische Fragen

    Nein, Geräte von anderen Herstellern können nur mit einem CX verwendet werden (siehe CX8090 oder ähnliche Produkte). Ich möchte die Antriebesklemmen/Antriebe am EK9000 betreiben, geht das? Nein, hierfür verwenden Sie einen CX mit entsprechende Performanz, z. B. CX9020 oder größer. Ich möchte TwinSAFE-Klemmen am EK9000 betreiben, geht das? Nein, die TwinSAFE-Klemmen benötigen zum Konfigurieren ein TwinCAT System, verwenden Sie hierfür...
  • Seite 53: Abkürzungsverzeichnis

    Anhang Abkürzungsverzeichnis Automation Device Specification (offen gelegtes Protokoll für die Kommunikation aller Beckhoff- Steuerungen) Device Access Point Ein- und Ausgänge E-Bus EtherCAT im Klemmenverbund (ELxxxx-, ESxxxx-, oder EMxxxx-Klemmen) EtherCAT EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) ist die Ethernet-Lösung für die Industrieautomatisierung, die sich durch überragende Performance und besonders einfache Handhabung...
  • Seite 54: Support Und Service

    The Windows Control and Automation Technology, Programmier- und Konfigurationswerkzeug der Firma Beckhoff. Support und Service Beckhoff und seine weltweiten Partnerfirmen bieten einen umfassenden Support und Service, der eine schnelle und kompetente Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt.
  • Seite 55 Abb. 21 Beispielkonfiguration mit EK1122 (2-Port-EtherCAT-Abzweig in Schutzart IP20)....... Abb. 22 Beispielkonfiguration mit EP1122 (2-Port-EtherCAT-Abzweig in Schutzart IP65)....... Abb. 23 Stack des ModbusTCP/UDP-Protokolls ..................Abb. 24 LEDs des EK9000 ........................Abb. 25 LEDs auf der Netzteilklemme ...................... EK9000 Version: 2.2.0...

Inhaltsverzeichnis