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Faulhaber MC 5005 Kommunikationshandbuch

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Inhaltszusammenfassung für Faulhaber MC 5005

  • Seite 1 Kommunikations- handbuch MC 5010 MC 5005 MC 5004 RS232 / WE CREATE MOTION...
  • Seite 2 Daimlerstr. 23 / 25 · 71101 Schönaich Alle Rechte, auch die der Übersetzung, vorbehalten. Ohne vorherige ausdrückliche schriftliche Genehmigung der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG darf kein Teil dieser Beschreibung vervielfältigt, reproduziert, in einem Informationssystem gespeichert oder verarbeitet oder in anderer Form weiter übertragen werden.

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    2.2.1.1 Betrieb eines einzelnen Motion Controllers ......9 2.2.1.2 RS232-Netzwerkbetrieb............10 2.2.2 Betrieb über die USB-Schnittstelle ............10 FAULHABER Motion Manager ................11 Parameter speichern und wiederherstellen ............12 2.4.1 Parameter speichern ................12 2.4.2 Einstellungen wiederherstellen ............13 2.4.3 Parametersatz wechseln ...............
  • Seite 4 Inhalt Parameterbeschreibung ....................39 Kommunikationsobjekte nach CiA 301 ............... 39 Herstellerspezifische Objekte ................42 4. Auflage, 9-11-2018 7000.00052, 4. Auflage, 9-11-20187000.00052...

  • Seite 5: Zu Diesem Dokument

    Änderungen aufgrund kundenspezifischer Ausführungen dem entsprechenden Datenblatt entnehmen. Alle Angaben in diesem Dokument beziehen sich auf die Firmware-Revision G. Mitgeltende Dokumente Für bestimmte Handlungsschritte bei der Inbetriebnahme und Bedienung der FAULHABER Produkte sind zusätzliche Informationen aus folgenden Handbüchern hilfreich: Handbuch Beschreibung...

  • Seite 6: Abkürzungsverzeichnis

    Zu diesem Dokument Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Bedeutung Attr. Attribut Controller Area Network CAN in Automation e.V. COB ID Communication Object Identifier Cyclic Redundancy Check Command Specifier EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory EMCY Emergency FIFO First In – First Out High Byte Higher High Byte Higher Low Byte Low Byte...

  • Seite 7: Symbole Und Kennzeichnungen

    Zu diesem Dokument Symbole und Kennzeichnungen HINWEIS! Gefahr von Sachschäden.  Maßnahme zur Vermeidung Hinweise zum Verständnis oder zum Optimieren der Arbeitsabläufe Voraussetzung zu einer Handlungsaufforderung  1. Erster Schritt einer Handlungsaufforderung  Resultat eines Schritts 2. Zweiter Schritt einer Handlungsaufforderung Resultat einer Handlung ...

  • Seite 8: Überblick

    Überblick Überblick Grundaufbau des Motion Controllers Abb. 1: Grundaufbau des Motion Controllers Kommunikationsdienste Der Master kommuniziert über die Schnittstelle und unter Verwendung der Kommunikati- onsdienste mit dem Objektverzeichnis (siehe Kap. 3.2, S. 18). Die Kommunikationsdienste sind angelehnt an die Systematik von CANopen-Geräten. Objektverzeichnis Das Objektverzeichnis enthält Parameter, Soll- und Istwerte eines Antriebs.

  • Seite 9: Voraussetzung Für Die Kommunikation

    Überblick Voraussetzung für die Kommunikation Die FAULHABER-Antriebe werden mit der Knotennummer 0xFF (unkonfiguriert) und einer RS232-Übertragungsrate von 115 200 Bit/s ausgeliefert. Für den Betrieb an einer USB- oder RS232-Schnittstelle müssen bei der Erstinbetriebnahme eine eindeutige Knotennummer und für RS232 zusätzlich eine passende Baudrate eingestellt werden.

  • Seite 10: Rs232-Netzwerkbetrieb

    Überblick 2.2.1.2 RS232-Netzwerkbetrieb Mehrere Motion Controller können an einer einzigen RS232-Host-Schnittstelle betrieben werden.  Tx-Leitungen und Rx-Leitungen der Controller parallel schalten. Im Netzwerkbetrieb dürfen die Antriebe keine asynchronen Nachrichten senden, da diese die Kommunikation mit einem anderen Antrieb stören können. Im Objekt 0x2400.04 können asynchrone Antworten deaktiviert werden.

  • Seite 11: Faulhaber Motion Manager

    Reglereinstellungsassistent: Unterstützt den Bediener bei der Optimierung der Regler- parameter. Die Software kann kostenlos von der FAULHABER Internet-Seite heruntergeladen werden. Es wird empfohlen, immer die neueste Version des FAULHABER Motion Managers zu verwenden. Der FAULHABER Motion Manager ist im separaten Handbuch „Motion Manager 6”...

  • Seite 12: Parameter Speichern Und Wiederherstellen

    Überblick Parameter speichern und wiederherstellen Damit geänderte Parameter im OV auch nach erneutem Einschalten des Controllers erhal- ten bleiben, müssen sie mit dem Save-Befehl dauerhaft in den nicht-flüchtigen Speicher (Anwendungs-EEPROM) gespeichert werden (siehe Kap. 6.1, S. 39). Beim Einschalten des Motors werden die Parameter automatisch aus dem nicht-flüchtigen Speicher in den flüch- tigen Speicher (RAM) geladen.

  • Seite 13: Einstellungen Wiederherstellen

    Der Reload-Befehl überschreibt die zuletzt als Anwenderparameter gespeicherten Werte. Sollen die aktuell geladenen Werte auch nach einem Restore zur Verfügung stehen, müssen diese mit einem geeigneten Programm (z. B. FAULHABER Motion Manager) auf dem PC gesichert werden. 2.4.3 Parametersatz wechseln Die Ablage der Applikationsparameter (Motordaten, I/O-Konfiguration, Reglerparameter, Betriebsart etc.) umfasst einen gemeinsamen Basissatz von Parametern (App) und daneben...

  • Seite 14: Vorsteuerungen

    Überblick Vorsteuerungen Index Subindex Name Attr. Bedeutung 0x2349 0x01 Torque/Force FeedForward Factor U8 Faktor der Drehmoment- bzw. Kraftvorsteuerung 0: 0% Aufschaltung des Vorsteuerwerts 128: 100% Vorsteuerung 0x02 Torque/Force FeedForward Delay U8 Sollwertverzögerung: 0: unverzögerte Aufschaltung 1: Aufschaltung um eine Abtastung ver- zögert 0x234A 0x01...
  • Seite 15 Überblick Einen Anwendungssatz anlegen  Save Application Parameters 1: Auf Subindex 04 des Objekts 0x1010 die Signatur "save" schreiben.  Aktuelle Daten sind als Anwendungsparametersatz 1 gespeichert.  Save Application Parameters 2: Auf Subindex 05 des Objekts 0x1010 die Signatur "save" schreiben.

  • Seite 16: Protokollbeschreibung

    Protokollbeschreibung Protokollbeschreibung Einführung Über Protokolldienste können Einträge im Objektverzeichnis geschrieben und gelesen wer- den. Die für die RS232- und USB-Schnittstelle definierten Dienste lehnen sich an die CANopen- Dienste an, sind jedoch auf die Eigenschaften der RS232-Schnittstelle angepasst. Die CiA (CAN in Automation) definiert in der CiA 301 folgende Aspekte: Kommunikationsstruktur ...
  • Seite 17 Protokollbeschreibung Befehlscodes Tab. 2: Funktionen der Befehlscodes Befehlscode Name Funktion 0x00 Bootup-Nachricht / Reset Node (Receive / Request) Bootup 0x01 Lesen von Objektverzeichnis-Eintrag (Request / Response) SDORead 0x02 Schreiben eines Objektverzeichnis-Eintrags (Request / Response) SDOWrite 0x03 SDO-Fehler (Abort Request / Error Response) SDOError 0x04 Schreiben des Controlword (Request / Response)

  • Seite 18: Kommunikationsdienste

    Protokollbeschreibung Kommunikationsdienste Communication Application CiA 402 Drive Control Word Statemachine Status Word Motor Control n*, Pos* Motor n, Pos EMCY Abb. 5: Kommunikationsdienste des Motion Controllers Folgende Kommunikationsdienste sind vorhanden:  Bootup-Nachricht  Schreib- bzw. Lesedienst auf je einen einzelnen Parameter (SDO-Nachricht) Direkter Schreibzugriff auf das Controlword des Antriebs ...

  • Seite 19: Sdo (Servicedatenobjekt)

    Protokollbeschreibung SDO (Servicedatenobjekt) Das SDO liest und beschreibt Parameter im OV (Objektverzeichnis). Über den 16-Bit-Index und den 8-Bit-Subindex greift das SDO auf das Objektverzeichnis zu. Der Motion Controller stellt auf Anforderung des Clients (PC,SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung)) Daten zur Verfügung (Upload) bzw. empfängt Daten vom Client (Download). Tab.

  • Seite 20: Objektverzeichnis Beschreiben

    Protokollbeschreibung 3.3.1.2 Objektverzeichnis beschreiben Über den SDO-Write-Dienst können Einträge im Objektverzeichnis beschrieben werden. Die Telegramme werden grundsätzlich quittiert. Tab. 6: Request Byte Inhalt Beschreibung Länge Nutzdatenlänge > 7 Byte Knotennummer Knotennummer 0x02 Befehl SDOWrite Index LB Index des Objekteintrags LB Index HB Index des Objekteintrags HB Subindex...

  • Seite 21: Segmented Transfer

    Protokollbeschreibung 3.3.2 Segmented Transfer 3.3.2.1 SDO Block Upload Das Segmented SDO Block Upload Protokoll ist an die CiA301 angelehnt. Master Slave Request_SDOBlockReadInit(Index, Subindex) Response_SDOBlockReadInit(Index, Subindex, Data) SeqNr = 0 Request_SDOBlockReadUpload() optional [dataLen > 110] Response_SDOBlockReadUpload(SeqNr, Data) SeqNr ++ Acknowledge_SDOBlockReadUpload(AckSeq) Response_SDOBlockReadEnd(Seqnr, Data) Acknowledge_SDOBlockReadEnd(AckSeq) Abb.
  • Seite 22 Protokollbeschreibung Tab. 9: Response SDO Initiate Block Upload (Slave to Master) Byte Inhalt Beschreibung Länge Nutzdatenlänge > 7 Byte Knotennummer Knotennummer 0x08 Befehl SDOBlockReadInit Index LB Index des Objekteintrags LB Index HB Index des Objekteintrags HB Subindex Subindex des Objekteintrags Datenlänge LB Gesamtlänge der zu übertragenden Daten in Byte LB Datenlänge HB...
  • Seite 23 Protokollbeschreibung Tab. 13: Response SDO Block Upload End (Slave to Master) Byte Inhalt Beschreibung Länge Nutzdatenlänge > 5 Byte Knotennummer Knotennummer 0x0A Befehl SDOBlockReadEnd SeqNr Sequenznummer des letzten Segments (>0) 5–N Data Daten des letzten Segments (max. 57 Byte) (N+1) Prüfsumme Tab.

  • Seite 24: Sdo Block Download

    Protokollbeschreibung 3.3.2.2 SDO Block Download Das Segmented SDO Block Download Protokoll ist an die CiA301 angelehnt. Master Slave Request_SDOBlockWriteInit(Index, Subindex, Data) SeqNr = 0 Response_SDOBlockWriteInit(Index, Subindex,) optional [dataLen > 110] Request_SDOBlockWriteDownload(SeqNr, Data) SeqNr ++ Response_SDOBlockWriteDownload(AckSeq) Request_SDOBlockWriteEnd(SeqNr, Data) Response_SDOBlockWriteEnd(AckSeq) Abb. 7: Sequenzdiagramm SDO Block Download 1) So oft wiederholen, bis nur noch weniger als 58 Byte zu übertragen sind Tab.
  • Seite 25 Protokollbeschreibung Tab. 16: Response SDO Initiate Block Download (Slave to Master) Byte Inhalt Beschreibung Nutzdatenlänge 7 Byte Knotennummer Knotennummer 0x0B Befehl SDOBlockWriteInit Index LB Index des Objekteintrags LB Index HB Index des Objekteintrags HB Subindex Subindex des Objekteintrags Prüfsumme Tab. 17: Request SDO Block Download (Master to Slave) Byte Inhalt Beschreibung...

  • Seite 26: Sdo-Fehlerbehandlung

    Protokollbeschreibung Tab. 20: Response SDO Block Download End (Slave to Master) Byte Inhalt Beschreibung Nutzdatenlänge 5 Byte Knotennummer Knotennummer 0x0D Befehl SDOBlockWriteEnd AckSeq Empfangene Sequenznummer Prüfsumme  Wenn AckSeq = 0 ist, wurde das übertragene Segment nicht korrekt empfangen und das Segment muss erneut übertragen werden.

  • Seite 27: Abbruch Einer Block-Übertragung Durch Den Master (Abort-Sdo-Telegramm)

    Protokollbeschreibung Abbruch einer Block-Übertragung durch den Master (Abort-SDO-Telegramm) Tab. 23: Request Abort SDO Transfer Byte Inhalt Beschreibung Nutzdatenlänge 11 Byte Knotennummer Knotennummer 0x03 Befehl SDOError Index LB Index des Objekteintrags LB Index HB Index des Objekteintrags HB Subindex Subindex des Objekteintrags Error0 Zusatzfehlercode LB (siehe Tab.

  • Seite 28: Emergency-Objekt (Fehlermeldung)

    Error Codes zugeordnet. Über das Objekt 0x1001 kann der letzte Wert des Error Registers abgefragt werden. Tab. 26 listet alle Fehler auf, die über Emergency-Nachrichten gemeldet werden, sofern der entsprechende Fehler in der Emergency-Mask für das FAULHABER Fehlerregister gesetzt ist (Kap. 3.7.1, S. 32). 4. Auflage, 9-11-2018 7000.00052, 4.
  • Seite 29 Protokollbeschreibung Tab. 26: Emergency-Error-Codes Emergency-Nachricht FAULHABER-Fehlerregister 0x2320 Error Register 0x1001 Error Bezeichnung Error Bit Bezeichnung Bezeichnung Code Mask 0x2321 0x0000 No error (wird ver- – – – – – schickt, wenn ein Fehler nicht mehr vorliegt bzw. bestätigt wurde) –...

  • Seite 30: Gerätesteuerung

    Protokollbeschreibung Beispiel: Eine Emergency-Nachricht mit der Nutzdatenbelegung in Tab. 27 wird in folgendem Fall versendet: In der Error Mask 0x2321 ist unter Subindex 1 (Emergency Mask) Bit 1 (Schleppfehler)  gesetzt (siehe Tab. 35). Der in Objekt 0x6065.00 eingestellte Korridor für die Regelabweichung des Positions- ...

  • Seite 31: Device Control

    Protokollbeschreibung 3.5.3 Device Control Über Device Control können Zustandsänderungen eingeleitet und aktuelle Zustände ausge- lesen werden. Tab. 30: Request Write Controlword (Objekt 0x6040.00 im Objektverzeichnis) Byte Inhalt Beschreibung Nutzdatenlänge 6 Byte Knotennummer Knotennummer 0x04 Befehl Controlword Controlword LB Neuer Controlword-Wert gemäß Cia402 Controlword HB Neuer Controlword-Wert gemäß...

  • Seite 32: Fehlerbehandlung

    Attr. Standardwert Bedeutung 0x2320 0x00 Fault Register – FAULHABER Fehlerregister Das FAULHABER Fehlerregister enthält bitcodiert die zuletzt aufgetretenen Fehler. Die Feh- ler können durch Selektion der gewünschten Fehlerarten über das Objekt Error Mask (0x2321) maskiert werden. Tab. 34: Fehlercodierung Error-Bit Fehlermeldung...

  • Seite 33: Beispiele

    Protokollbeschreibung Tab. 35: Error Mask (0x2321) Index Subindex Name Attr. Standardwert Bedeutung 0x2321 0x00 Number of Entries Anzahl Objekteinträge 0x01 Emergency Mask 0x00FF Fehler, für die eine Fehlermeldung ver- schickt werden 0x02 Fault Mask 0x0000 Fehler, für die die Zustandsmaschine des Antriebs in den Zustand Fault Reaction Active geht 0x03...

  • Seite 34: Trace

     Trace-Logger: Die Parameterwerte werden per Request kontinuierlich angefordert und ausgelesen (siehe Kap. 4.2, S. 37). Über den FAULHABER Motion Manager können die Tracing-Funktionen anwender- freundlich eingestellt und ausgewertet werden. Trace-Recorder Die Konfiguration und das Auslesen der Daten mit dem Trace-Recorder erfolgt über SDO.
  • Seite 35 Trace Trigger Source (0x2370.01), Trace Source 1 bis 4 (0x2370.07 bis 0A) Die aufzuzeichnenden Parameter Trace Source 1 bis Trace Source 4 müssen in den Objekten 0x2370.07 bis 0x2370.0A als Verweis auf einen entsprechenden Objekteintrag (Index und Subindex des gewünschten Parameters) eingetragen werden. Die Triggerquelle (Trigger Source) muss in Objekt 0x2370.01 als Verweis auf einen entsprechenden Objekteintrag (Index und Subindex des gewünschten Parameters) eingetragen werden.

  • Seite 36: Auslesen Des Trace-Puffers

    Trace Buffer Length (0x2370.05) Die Länge des für die Aufzeichnung zur Verfügung stehenden Puffers (Anzahl Werte) wird in Objekt 0x2370.05 eingestellt. Die zulässige Länge ist abhängig von Datentyp und Anzahl der aufzuzeichnenden Parameter. Insgesamt stehen maximal 4 kByte an Puffer zur Verfü- gung.

  • Seite 37: Typische Ausführung Der Trace-Funktion

    Trace 4.1.3 Typische Ausführung der Trace-Funktion 1. Triggerart und Typ der Datenquellen (2370.04) einstellen. 2. Triggerquelle und aufzuzeichnende Signale einstellen (2370.01, 07 bis 0A). 3. Aufzeichnungslänge (2370.05) einstellen. 4. Ggf. Abtastrate (2370.06) einstellen. 5. Schwellenwert (2370.02) für den Trigger einstellen. 6.

  • Seite 38: Kommunikationseinstellungen

    Kommunikationseinstellungen Kommunikationseinstellungen  Die Knotennummern 1 bis 127 können eingestellt werden. Eine RS232-Übertragungsrate gemäß Tab. 42 kann durch Angabe des Index 0 bis 3 ein-  gestellt werden. USB benötigt keine Angabe der Übertragungsrate  Tab. 42: RS232-Bit-Timing-Parameter Baudrate Index 9 600 Bit/s 19 200 Bit/s 57 600 Bit/s...

  • Seite 39: Parameterbeschreibung

    Parameterbeschreibung Parameterbeschreibung Kommunikationsobjekte nach CiA 301 Device Type Index Subindex Name Attr. Standardwert Bedeutung 0x1000 0x00 Device Type 0x00420192 Angabe des Gerätetyps Enthält Informationen zum Gerätetyp, aufgeteilt in zwei 16-Bit-Feldern:  Byte MSB (Most Significant Byte): Additional Information = 0x42 (Servo drive, type spe- cific PDO mapping) ...

  • Seite 40: Manufacturer Software Version

    Parameterbeschreibung Manufacturer Software Version Index Subindex Name Attr. Standardwert Bedeutung 0x100A 0x00 Manufacturer Soft- Vis- const – Softwareversion ware Version String Zum Auslesen der Manufacturer Software Version muss das Segmented-SDO-Protokoll ver- wendet werden. Store Parameters Tab. 44: Parameter speichern Index Subindex Name Attr.

  • Seite 41: Identity Object

    Der Auslieferungszustand darf nur bei abgeschalteter Endstufe geladen werden. Identity Object Index Subindex Name Attr. Standardwert Bedeutung 0x1018 0x00 Number of Entries Anzahl Objekteinträge 0x01 Vendor ID Herstellerkennnummer (FAULHABER: 327) 0x02 Product Code Produktkennnummer 0x03 Revision Number – Versionsnummer 0x04 Serial Number –...

  • Seite 42: Herstellerspezifische Objekte

    Attr. Standardwert Bedeutung 0x2320 0x00 Fault Register – FAULHABER Fehlerregister Das FAULHABER Fehlerregister enthält bitcodiert die zuletzt aufgetretenen Fehler. Die Feh- ler können durch Selektion der gewünschten Fehlerarten über das Objekt Error Mask (0x2321) maskiert werden. Error Mask (0x2321) Index Subindex Name Attr.
  • Seite 43 Parameterbeschreibung Trace Configuration Index Subindex Name Attr. Standardwert Bedeutung 0x2370 0x00 Number of Anzahl Objekteinträge Entries 0x01 Trigger Source Triggerquelle 0x02 Trigger Triggerschwelle Threshold 0x03 Trigger Delay Triggerverzögerung Offset 0x04 Trigger Mode Triggermodus 0x05 Buffer Length Pufferlänge 0x06 Sample Time Abtastrate der Aufzeichnung 1: in jedem Abtastschritt 0x07...
  • Seite 44 Parameterbeschreibung RS232 Baudrate Index und Knotennummer Index Subindex Name Attr. Standardwert Bedeutung 0x2400 0x00 Number of Entries Anzahl Objekteinträge 0x02 RS232 Rate Index der Baudrate gemäß Tab. 42 0x03 Node ID Knotennummer 0x04 Communication Bitmaske für Kommunikationseinstellun- Settings gen gemäß Tab. 48 0x05 RS232 NetMode Einstellung des RS232-Netzwerkbetriebs:...
  • Seite 45 DR. FRITZ FAULHABER GMBH & CO. KG Antriebssysteme Daimlerstraße 23 / 25 71101 Schönaich • Germany Tel. +49(0)7031/638-0 Fax +49(0)7031/638-100 info@faulhaber.de www.faulhaber.com 7000.00052, 4. Auflage, 9-11-2018 © Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG...

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