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Kollmorgen EtherCAT Originalanleitung

Feldbus schnittstelle für s300 / s400 / s600 / s700
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®
EtherCAT
Feldbus Schnittstelle
Ausgabe: Dezember 2019
Originalanleitung
Befolgen Sie die Anweisungen in diesem Handbuch für eine sichere
und ordnungsgemäße Verwendung des Produktes.
Bewahren Sie das Handbuch während der Produktlebenszeit auf.
für S300 / S400 / S600 / S700

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Verwandte Anleitungen für Kollmorgen EtherCAT

Inhaltszusammenfassung für Kollmorgen EtherCAT

  • Seite 1 ® EtherCAT Feldbus Schnittstelle für S300 / S400 / S600 / S700 Ausgabe: Dezember 2019 Originalanleitung Befolgen Sie die Anweisungen in diesem Handbuch für eine sichere und ordnungsgemäße Verwendung des Produktes. Bewahren Sie das Handbuch während der Produktlebenszeit auf.
  • Seite 2 Technische Änderungen zur Verbesserung der Leistung der Geräte ohne vorherige Ankündigung vorbehalten. Dieses Dokument ist geistiges Eigentum von Kollmorgen. Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Werkes darf in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder in einem anderen Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung von Koll- morgen reproduziert oder elektronisch verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    4.3.1 AL Control (Adresse 0x0120:0x0121) 4.3.2 AL Status (Adresse 0x0130:0x0131) 4.3.3 AL Status Code (Adresse 0x0134:0x0135) 4.3.4 EtherCAT Kommunikationsphasen 4.4 CANopen over EtherCAT (CoE) Zustandsmaschine 4.4.1 Beschreibung der Zustände 4.4.2 Kommandos im Steuerwort 4.4.3 Bits der Statusmaschine (Statuswort) 4.5 Festes PDO Mapping 4.6 Freies PDO Mapping (nur S300/S700)
  • Seite 4 S300-S400-S600-S700 EtherCAT | --- / --- Kollmorgen | kdn.kollmorgen.com | Dezember 2019...

  • Seite 5: Allgemeine Informationen

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

  • Seite 6: Bestimmungsgemäße Verwendung

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

  • Seite 7: Verwendete Abkürzungen

    Kategorie - Klassifizierung der auch für Ethernet-Kommunikation verwendeten Kabel. EtherCAT-Kabel müssen mindestens in Kategorie 5 klassifiziert sein. Distributed-Clock-Verfahren zur Synchronisation von EtherCAT-Slaves und -Master Data Link, auch Layer 2. EtherCAT verwendet nach IEEE 802.3 genormte Ethernet-Kommunikation. EtherCAT: RT-Standard für industrielle Ethernet Control Automation Technology ECAT...

  • Seite 8: Installation / Inbetriebnahme

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 3   Installation / Inbetriebnahme 3 Installation / Inbetriebnahme 3.1 Montage, Installation Hohe Spannung bis 900 V! Lebensgefahr durch elektrischen Schlag. Restladungen in den Kondensatoren können auch mehrere Minuten nach Abschalten der Netzspannung gefährliche Werte aufweisen. Steuer- und Leistungsanschlüsse können Spannung führen, auch wenn sich der Motor nicht dreht.

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

    = Verbunden, aber nicht aktiv an X20B (out) flackert = Verbunden und aktiv an X20B (out) aus = nicht verbunden an X20B (out) 3.1.1.3 Anschlusstechnik Anschluss an das EtherCAT Netzwerk über RJ-45 Stecker (IN und OUT Schnittstellen). 3.1.1.4 Anschlussbild Kollmorgen | kdn.kollmorgen.com | Dezember 2019...

  • Seite 10: Inbetriebnahme

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 3   Installation / Inbetriebnahme 3.2 Inbetriebnahme 3.2.1 Leitfaden zur Inbetriebnahme Nur Fachpersonal mit fundierten Kenntnissen in Regelungstechnik und Antriebstechnik darf den Servoverstärker in Betrieb nehmen. Automatischer Wiederanlauf! Es besteht die Gefahr von tödlichen oder schweren Verletzungen für Personen, die in der Maschine arbeiten.

  • Seite 11: Ethercat Inbetriebnahme

    Bit 16 wird die Datei Kollmorgen_S300_S700.xml vom Master verwendet. Kopieren Sie die XML-Beschreibung des Servoverstärkers in das TwinCat System (üblicherweise in den Ordner C:\TwinCAT\IO\EtherCAT) und starten Sie das TwinCAT System neu. TwinCat bie- tet Ihnen nun die Kollmorgen Servoverstärker, die EtherCAT unterstützen, zur Auswahl an.
  • Seite 12 S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 3   Installation / Inbetriebnahme 2. Einfügen einer NC-Task 3. Einfügen einer Achse in die NC-Task Kollmorgen | kdn.kollmorgen.com | Dezember 2019...
  • Seite 13 S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 3   Installation / Inbetriebnahme 4. Auswahl des Achstyps und der Achse 5. Erstellen, Prüfen, Aktivieren und Starten der Konfiguration Achse freigeben (Enable): Auf Schaltfläche "Set" klicken (siehe Pfeil, Leistungsspannung des Servoverstärker muss vorhan- den sein, Enable-Signal muss am Verstärker anliegen, Motor&Feedback müssen konfiguriert sein).

  • Seite 14: Ethercat

    ProIn (Prozessdaten Input, Istwerte der ECAT) 0x1800 Mail Out Buffer (Objekt Kanal Buffer der ECAT) 0x1C00 Mail In Buffer (Objekt Kanal Buffer des Servoverstärkers) * ZA ECAT = Zugriffsart EtherCAT, ZA Drive = Zugriffsart Verstärker Kollmorgen | kdn.kollmorgen.com | Dezember 2019...

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

    (PDO, zyklische Istwerte des Verstärkers) Pro In Event 0x205 4...7 Reserviert Mit einer 1 im entsprechenden Bit des AL Event Register signalisiert die EtherCAT-Schnittstelle dem Servoverstärker in der Interrupt-Routine, welches Event vom Servoverstärker bearbeitet wer- den soll. 4.2.2 AL Event (Adresse 0x0220:0x0221) Parameter...

  • Seite 16: Phasenhochlauf

    Anzeige des aktuellen Status sowie eventueller Fehlermeldungen sind die Register AL Control, AL Status und AL Status Code. Jeder Transitions-Aufforderung der EtherCAT-Schnittstelle durch das AL Control Register und jedem AL Control Events (Interrupts) folgt der Servoverstärker mit dem AL Status Register. Eventuelle Fehlermeldungen hierbei wer- den in dem AL Status Code Register angezeigt.

  • Seite 17: Ethercat Kommunikationsphasen

    Interrupts erzeugt, erscheint im Verstärker Warnung n17 (no sync). (PI) 0x01 Deaktivieren aller EtherCAT Events mit Ausnahme von AL Control und stoppen der Mailbox Aktivitäten. Der Verstärker überprüft die vom Master im Status Pre-Op vorgegebene Kommunikations-Konfiguration. Nicht fatale Fehler werden automatisch gelöscht (kein COLDSTART).

  • Seite 18: Canopen Over Ethercat (Coe) Zustandsmaschine

    Bootphase oder in einem Fehlerzustand . Switch On Disable Im Status ‘Switch On Disable’ kann der Verstärker nicht durch die EtherCAT-Schnittstelle enabled werden, z.B. weil kein Leistung zuge- schaltet ist. Ready to Switch On Im Status ’Ready to Switch On’ kann der Servoverstärker mittels des Steuerwortes in den Enable-Zustand versetzt werden.

  • Seite 19: Kommandos Im Steuerwort

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

  • Seite 20: Bits Der Statusmaschine (Statuswort)

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT 4.4.3 Bits der Statusmaschine (Statuswort) Bit 6 = Bit 5 = Bit 3 = Bit 2 = Bit 1 = Bit 0 = Einschalt- kein Not- Fehler Betrieb Ein- Einschalt- Status geschaltet sperre aktiv halt aktiv...

  • Seite 21: Festes Pdo Mapping

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT 4.5 Festes PDO Mapping Es können verschiedene vordefinierte Mappings über die Objekte 0x1C12 und 0x1C13 für den zyklischen Datenaustausch ausgewählt werden. Mit den Objekt 1C12 Subindex 1 (Sync Manager 2 PDO Assignment) kann mit den Werten 0x1701 bis 0x1714 ein festes Mapping für die zykli- schen Sollwert und mit dem Objekt 1C13 Subindex 1 (Sync Manager 3 PDO Assignment ) kann mit den Werten 0x1B01 bis 0x1B0C ein festes Mapping für die zyklischen Antriebsistwerte ein-...
  • Seite 22 S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT 9. nur S300/S700: Positionsinterface mit Erweiterungspaket "Schreiben/Lesen der digitalen I/O" 0x170A: Positionssollwert  (4 Byte), Steuerwort (2 Byte), Wert für digital Ausgang 1/Bit 0 und Ausgang2/Bit 1 setzen (2 Byte), insgesamt (10 Byte) 0x1B0A: Positionsistwert (4 Byte), Opmode Meldung (2 Byte), Statuswort (2 Byte), Sta- tus digitale Eingänge (2 Byte), insgesamt (8 Byte)

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

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT 4.6 Freies PDO Mapping (nur S300/S700) Neben dem festen PDO Mapping ist auch das so genannte freie Mapping von Echtzeitobjekten möglich. Dieses Mapping ist nur verfügbar, wenn der parameter DRVCNFG3 Bit 16 (0x10000) auf 1 gesetzt ist. Die Konfiguration ähnelt der beschriebenen Sequenz für feste Mappings: 1.

  • Seite 24: Beispiel: Freies Pdo Mapping

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT 4.6.1 Beispiel: Freies PDO Mapping Für das freie Mapping der Ausgänge müssen Sie das feste Mapping von 0x1701 deaktivieren. Stattdessen weisen Sie das PDO 0x1600 frei zu. Die maximale Anzahl an Bytes für jede Richtung (Eingänge/Ausgänge) ist 64.
  • Seite 25 S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT Das Resultat ist die Start-SDO-Liste für diese beispielhafte, frei zugewiesene Konfiguration. Für die Verwendung im NC müssen Sie die interpolierte Sollwertposition von der Achse mit der NC-Achse verknüpfen. Kollmorgen | kdn.kollmorgen.com | Dezember 2019...
  • Seite 26 S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT Wenn die Konfiguration abgeschlossen ist, können Sie das Mapping wie gewohnt aktivieren: Der NC-Bildschirm zeigt jetzt eine Position im Online-Fenster an, deren letzte Ziffern springen. Nach Aktivierung der Leistungsstufe über die Schaltfläche „All“ können Sie den Verstärker über die Bewegungsschaltflächen oder die Funktionen im Funktionsmenü...

  • Seite 27: Verfügbare Zyklische Soll- Und Istwerte

    Beschreibung nummer Strombegrenzung 0x2061 Sub 0 INT16 Kann in allen Betriebsarten zur Begrenzung des Stromistwertes ver- wendet werden. Der Stromgrenzwert wird in jedem EtherCAT Bustakt (ASCII: PTBASE) bearbeitet. Der Stromsollwert wird inkre- mentell vorgegeben. 3280 Inkremente entsprechen dem Gerä- tespitzenstrom.
  • Seite 28 Verarbeitung der ASCII Daten von der seriellen Schnittstelle) verarbeitet. Ungültige Bytes sollten auf 0 gesetzt sein. Steuerwort 0x6040 Sub 0 UINT16 Mit diesem Objekt wird die Zustandsmaschine des Antriebs geschal- tet; Das Steuerwort wird unab- hängig vom EtherCAT Bustakt in der Feldbus IDLE bearbeitet. Stromsollwert...

  • Seite 29: Verfügbare Zyklische Istwerte

    Mit diesem Objekt wird der Positionswert 2 eines zweiten externen Gebers zurück gegeben. Der Positionsistwert wird in jedem EtherCAT Bustakt (ASCII: PTBASE) bearbeitet. Der Positionsistwert wird in Inkrementen pro Motor Umdrehung zurück gegeben die Bit Auflösung kann dabei mit dem ASCII Parameter...
  • Seite 30 Istwert der Zwischenkreisspannung in Volt (ASCII: VBUS) spannung Statuswort 0x6041 UINT16 Mit diesem Objekt wird der Zustand des Antriebs zurück gegeben. Das Statuswort wird unabhängig vom EtherCAT Bustakt in der Feld- bus IDLE bearbeitet. Positionssollwert 0x6062 Sub 0 INT32 Positionssollwert in internen Einheiten (Inkremente / Motorum- 0x60FC Sub 0 drehung), die Bit Auflösung kann dabei mit dem ASCII Parameter...
  • Seite 31 INT32 Mit diesem Objekt wird der antriebsinterne Schleppfehler zurück Schleppfehler gegeben. Der Schleppfehler wird in jedem EtherCAT Bustakt (ASCII: PTBASE) bearbeitet; Der Schleppfehler wird in Inkrementen pro Motor Umdrehung zurück gegeben die Bit Auflösung kann dabei mit dem ASCII Parameter PRBASE eingestellt werden.

  • Seite 32: Implementierte Betriebsarten

    ≥ 0.25 ms (≥ 250 µs) 4.11 Synchronisation in Abhängigkeit der Zykluszeit Bei allen Kollmorgen Servoverstärkern kann die interne PLL eine mittlere Abweichung der vom Master vorgegebenen Zykluszeit von bis zu 1000 ppm ausgleichen. Dies heißt zum Beispiel, bei einer eingestellten Zykluszeit von 1ms, kann sich der Antrieb auf eine mittleren Abweichung in der vom Master vorgegebenen Zykluszeit von bis zu +/- 1µs mit seiner internen PLL noch ein-...

  • Seite 33: Latchsteuerwort Und Latchstatuswort

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT 4.12 Latchsteuerwort und Latchstatuswort Latch-Steuerwort (2 Byte) Wert (bin) Wert (hex) Beschreibung 00000000 00000001 xx01 Enable external latch 1 (positive rise) 00000000 00000010 xx02 Enable external latch 1 (negative rise) 00000000 00000100 xx04 Enable external latch 2 (positive rise)

  • Seite 34: Mailbox Handling

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

  • Seite 35: Mailbox Output

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT 4.13.1 Mailbox Output Ein Interrupt der EtherCAT-Schnittstelle mit einem Sync Manager 0 - Event startet einen Mailbox Output Prozess. Eine 1 im Mail Out Event-Bit des AL Event Registers signalisiert dem Servover- stärker, dass die EtherCAT-Schnittstelle eine Mailbox-Nachricht absetzen will und die erforder- lichen Daten bereits im Mail Out Buffer abgelegt hat.

  • Seite 36: Mail Input

    Fehler bei Lese- oder Schreibzugriff: 0x80 Byte 9 Low Byte der CAN-Objektnummer (Index) Byte 10 High Byte der CAN-Objektnummer (Index) Byte 11 Subindex gemäß der CANopen Spezifikation für den Kollmorgen Servoverstärker Byte 12 Daten (Low Byte) Byte 13 Daten Fehlercode gemäß CANopen Spezifikation bei einem Fehler...

  • Seite 37: Beispiel Eines Mailbox-Zugriffes

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT 4.13.3 Beispiel eines Mailbox-Zugriffes Im folgenden Beispiel wird PDOs 0x1704 gemappt (siehe ’Feste PDO-Mappings’ (➜ # 21)). Der Master setzt folgende Mailbox-Output Nachricht ab: Byte 0 0x0A Die folgenden 10 Bytes enthalten Daten (von Byte 2 bis Byte 11)
  • Seite 38 S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 4   EtherCAT --- / --- Kollmorgen | kdn.kollmorgen.com | Dezember 2019...

  • Seite 39: Index

    S300-S400-S600-S700 EtherCAT | 5   Index 5 Index Zielgruppe Zustandsmaschine Zyklische Istwerte Zyklische Sollwerte Zykluszeit Abkürzungen Einstellung AL Control Empfehlung AL Event AL Status AL Status Code Bestimmungsgemäße Verwendung Betriebsarten Erweiterungskarte EtherCAT Inbetriebnahme Inbetriebnahme Inbetriebnahmesoftware Installation Interrupt Event Interrupt Freigabe Kommunikationsphasen...
  • Seite 40 Service Kollmorgen bietet seinen Kunden einen umfassenden Kundendienst. Besuchen Sie das Kollmorgen Developer Network. Stellen Sie Fragen an die Community, durchsuchen Sie die "Knowledge Base", laden Sie Dateien herunter und schlagen Sie Verbesserungen vor. Europa KOLLMORGEN Internet: www.kollmorgen.com/de-de E-Mail: technik@kollmorgen.com Tel.: +49 - 2102 - 9394 - 0...

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