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Beckhoff EL40 Serie Dokumentation
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Beckhoff EL40 Serie Dokumentation

Analog-ausgangsklemmen (12 bit)
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Dokumentation
EL40xx
Analog-Ausgangsklemmen (12 Bit)
Version:
Datum:
3.7
23.06.2020
Inhaltsverzeichnis
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Verwandte Anleitungen für Beckhoff EL40 Serie

Inhaltszusammenfassung für Beckhoff EL40 Serie

  • Seite 1 Dokumentation EL40xx Analog-Ausgangsklemmen (12 Bit) Version: Datum: 23.06.2020...

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Produktübersicht Analog-Ausgangsklemmen.................. 7 Hinweise zur Dokumentation ...................... 7 Sicherheitshinweise ........................... 9 Ausgabestände der Dokumentation .................... 10 Versionsidentifikation von EtherCAT-Geräten ................. 11 1.5.1 Beckhoff Identification Code (BIC)...................  15 2 Produktübersicht ............................. 17 EL4001, EL4002, EL4004, EL4008 .................... 17 2.1.1 EL400x - Einführung ...................... 17 2.1.2 EL400x - Technische Daten ....................  20 EL4011, EL4012, EL4014, EL4018 .................... 21...
  • Seite 4 Inhaltsverzeichnis 4.7.5 EL4012, EL4022 - Anschlussbelegung................ 56 4.7.6 EL40x4 - Anschlussbelegung .................. 57 4.7.7 EL40x8 - Anschlussbelegung .................. 58 5 Inbetriebnahme ............................ 59 TwinCAT Quickstart......................... 59 5.1.1 TwinCAT 2 ........................ 62 5.1.2 TwinCAT 3 ........................ 72 TwinCAT Entwicklungsumgebung .................... 85 5.2.1 Installation TwinCAT Realtime Treiber ................ 86 5.2.2 Hinweise ESI-Gerätebeschreibung..................
  • Seite 5 Inhaltsverzeichnis 6.5.1 Gerätebeschreibung ESI-File/XML ................ 162 6.5.2 Erläuterungen zur Firmware .................. 165 6.5.3 Update Controller-Firmware *.efw .................  167 6.5.4 FPGA-Firmware *.rbf .....................  168 6.5.5 Gleichzeitiges Update mehrerer EtherCAT-Geräte ............ 172 Wiederherstellen des Auslieferungszustandes................ 173 Support und Service ........................ 174 EL40xx Version: 3.7...
  • Seite 6 Inhaltsverzeichnis Version: 3.7 EL40xx...

  • Seite 7: Vorwort

    , XFC , XTS und XPlanar sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH. Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Bezeichnungen führen. Patente Die EtherCAT-Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und...
  • Seite 8 Vorwort ® EtherCAT ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie lizenziert 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 9: 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 10: Ausgabestände Der Dokumentation

    Vorwort Ausgabestände der Dokumentation Version Kommentar • Update Kapitel "EL4x1x, EL4x2x Stromausgang" • Update Revisionsstand • Update Struktur • Update Kapitel "Inbetriebnahme" • Update Revisionsstand • Update Struktur • Update Technische Daten • Update Kapitel "Anschlusstechnik" -> "Anschluss" • Update Revisionsstand •...

  • Seite 11: Versionsidentifikation Von Ethercat-Geräten

    Dokumentation angegeben. 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 2014/01 außen auf den IP20-Klemmen aufgebracht, siehe Abb. „EL5021 EL- Klemme, Standard IP20-IO-Gerät mit Chargennummer und Revisionskennzeichnung (seit 2014/01)“.

  • Seite 12: Abb. 1: El5021 El-Klemme, Standard Ip20-Io-Gerät Mit Seriennummer/ Chargennummer Und Revisionskennzeichnung (Seit 2014/01)

    Vorwort Beispiel mit Ser. Nr.: 12063A02: 12 - Produktionswoche 12 06 - Produktionsjahr 2006 3A - Firmware-Stand 3A 02 - Hardware-Stand 02 Ausnahmen können im IP67-Bereich auftreten, dort kann folgende Syntax verwendet werden (siehe jeweilige Gerätedokumentation): Syntax: D ww yy x y z u D - Vorsatzbezeichnung ww - Kalenderwoche yy - Jahr...

  • Seite 13: Abb. 2 Ek1100 Ethercat Koppler, Standard Ip20-Io-Gerät Mit Seriennummer/ Chargennummer

    Vorwort Abb. 2: EK1100 EtherCAT Koppler, Standard IP20-IO-Gerät mit Seriennummer/ Chargennummer Abb. 3: CU2016 Switch mit Seriennummer/ Chargennummer Abb. 4: EL3202-0020 mit Seriennummer/ Chargennummer 26131006 und eindeutiger ID-Nummer 204418 EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 14: Abb. 5 Ep1258-00001 Ip67 Ethercat Box Mit Chargennummer/ Datecode 22090101 Und Eindeuti- Ger Seriennummer 158102

    Vorwort Abb. 5: EP1258-00001 IP67 EtherCAT Box mit Chargennummer/ DateCode 22090101 und eindeutiger Seriennummer 158102 Abb. 6: EP1908-0002 IP67 EtherCAT Safety Box mit Chargennummer/ DateCode 071201FF und eindeutiger Seriennummer 00346070 Abb. 7: EL2904 IP20 Safety Klemme mit Chargennummer/ DateCode 50110302 und eindeutiger Seriennummer 00331701 Abb. 8: ELM3604-0002 Klemme mit eindeutiger ID-Nummer (QR Code) 100001051 und Seriennummer/ Chargennummer 44160201 Version: 3.7...

  • Seite 15: Beckhoff Identification Code (Bic)

    Vorwort 1.5.1 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. 9: BIC als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) Die Einführung des BIC erfolgt schrittweise über alle Produktgruppen hinweg.
  • Seite 16 Beispiel einer zusammengesetzten Information aus den Positionen 1 bis 4 und 6. Die Datenidentifikatoren sind zur besseren Darstellung jeweils rot markiert: 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.

  • Seite 17: Produktübersicht

    Produktübersicht Produktübersicht EL4001, EL4002, EL4004, EL4008 2.1.1 EL400x - Einführung Abb. 10: EL4001 EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 18: Abb. 11 El4002

    Produktübersicht Abb. 11: EL4002 Abb. 12: EL4004 Version: 3.7 EL40xx...

  • Seite 19: Abb. 13 El4008

    Produktübersicht Abb. 13: EL4008 Ein-, zwei-, vier und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, 0..10 V, 12 Bit Die analogen Ausgangsklemmen EL4001, EL4002, EL4004 und EL4008 erzeugen Signale im Bereich von 0 bis 10 V. Die Spannung wird mit einer Auflösung von 12 Bit galvanisch getrennt zur Prozessebene transportiert.

  • Seite 20: El400X - Technische Daten

    Produktübersicht 2.1.2 EL400x - Technische Daten Technische Daten EL4001 EL4002 EL4004 EL4008 Anzahl Ausgänge Spannungsversorgung 24 V DC über die Powerkontakte Signalspannung 0..10 V Bürde > 5 kΩ (kurzschlussfest) Messfehler < ± 0,1% (bei 0 °C ... +55 °C, bezogen auf den Messbereichsendwert) <...

  • Seite 21: El4011, El4012, El4014, El4018

    Produktübersicht EL4011, EL4012, EL4014, EL4018 2.2.1 EL401x - Einführung Abb. 14: EL4011 Abb. 15: EL4012 EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 22: Abb. 16 El4014

    Produktübersicht Abb. 16: EL4014 Abb. 17: EL4018 Ein-, zwei-, vier- und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, 0..20 mA, 12 Bit Die analogen Ausgangsklemmen EL4011, EL4012, EL4014 und EL4018 erzeugen analoge Ausgangssignale im Bereich von 0 bis 20 mA. Der Strom wird mit einer Auflösung von 12 Bit galvanisch getrennt zur Prozessebene gespeist.

  • Seite 23: El401X - Technische Daten

    Produktübersicht Versorgung gespeist. Der Signalzustand der EtherCAT-Klemmen wird durch Leuchtdioden angezeigt. Die EL401x unterstützen die Distributed-Clocks, d. h. die Eingangsdaten können synchron mit anderen Daten erfasst werden, die ebenfalls verteilt an Distributed Clock Klemmen angeschlossen sind. Die systemweite Genauigkeit liegt bei < 100 ns. Quick-Links •...

  • Seite 24: El4021, El4022, El4024, El4028

    Produktübersicht EL4021, EL4022, EL4024, EL4028 2.3.1 EL402x - Einführung Abb. 18: EL4021 Abb. 19: EL4022 Version: 3.7 EL40xx...

  • Seite 25: Abb. 20 El4024

    Produktübersicht Abb. 20: EL4024 Abb. 21: EL4028 Ein-, zwei-, vier- und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen 4..20 mA, 12 Bit Die analogen Ausgangsklemmen EL4021, EL4022, EL4014 und EL4028 erzeugen analoge Ausgangssignale im Bereich von 4 bis 20 mA. Der Strom wird mit einer Auflösung von 12 Bit galvanisch getrennt zur Prozessebene gespeist.

  • Seite 26: El402X - Technische Daten

    Produktübersicht Versorgung gespeist. Der Signalzustand der EtherCAT-Klemmen wird durch Leuchtdioden angezeigt. Die EL402x unterstützen die Distributed-Clocks, d. h. die Eingangsdaten können synchron mit anderen Daten erfasst werden, die ebenfalls verteilt an Distributed Clock Klemmen angeschlossen sind. Die systemweite Genauigkeit liegt bei < 100 ns. Quick-Links •...

  • Seite 27: El4031, El4032, El4034, El4038

    Produktübersicht EL4031, EL4032, EL4034, EL4038 2.4.1 EL403x - Einführung Abb. 22: EL4031 Abb. 23: EL4032 EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 28: Abb. 24 El4034

    Produktübersicht Abb. 24: EL4034 Abb. 25: EL4038 Ein-, zwei-, vier und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, -10..+10 V, 12 Bit Die analogen Ausgangsklemmen EL4031, EL4032, EL4034 und EL4038 erzeugen Signale im Bereich von -10 bis +10 V. Die Spannung wird mit einer Auflösung von 12 Bit galvanisch getrennt zur Prozessebene transportiert.

  • Seite 29: El403X - Technische Daten

    Produktübersicht galvanisch getrennten Massepotenzialen. Die Ausgangsstufen werden durch die 24-V-Versorgung gespeist. Der Signalzustand der EtherCAT-Klemmen wird durch Leuchtdioden angezeigt. Die EL403x unterstützt die Distributed-Clocks, d. h. die Eingangsdaten können synchron mit anderen Daten erfasst werden, die ebenfalls verteilt an Distributed Clock Klemmen angeschlossen sind. Die systemweite Genauigkeit liegt bei <...

  • Seite 30: Grundlagen Der Kommunikation

    Aufgrund der automatischen Kabelerkennung (Auto-Crossing) können Sie zwischen EtherCAT-Geräten von Beckhoff sowohl symmetrisch (1:1) belegte als auch Cross-Over-Kabel verwenden. Empfohlene Kabel Geeignete Kabel zur Verbindung von EtherCAT-Geräten finden Sie auf der Beckhoff Website! E-Bus-Versorgung Ein Buskoppler kann die an ihm angefügten EL-Klemmen mit der E-Bus-Systemspannung von 5 V versorgen, i.d.R.

  • Seite 31: Allgemeine Hinweise Zur Watchdog-Einstellung

    Grundlagen der Kommunikation Abb. 26: Systemmanager Stromberechnung HINWEIS Fehlfunktion möglich! Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepoten- tial erfolgen! Allgemeine Hinweise zur Watchdog-Einstellung Die ELxxxx Klemmen sind mit einer Sicherungseinrichtung (Watchdog) ausgestattet, die z.B. bei unterbrochenem Prozessdatenverkehr nach einer voreinstellbaren Zeit die Ausgänge in einen sicheren Zustand schaltet, in Abhängigkeit vom Gerät und Einstellung z.B.

  • Seite 32: Abb. 27 Karteireiter Ethercat -> Erweiterte Einstellungen -> Verhalten --> Watchdog

    Grundlagen der Kommunikation Abb. 27: Karteireiter EtherCAT -> Erweiterte Einstellungen -> Verhalten --> Watchdog Anmerkungen: • der Multiplier ist für beide Watchdogs gültig. • jeder Watchdog hat dann noch eine eigene Timereinstellung, die zusammen mit dem Multiplier eine resultierende Zeit ergibt. •...

  • Seite 33: Ethercat State Machine

    Grundlagen der Kommunikation EtherCAT-Master oder sehr lange Zykluszeiten anzupassen. Der Standardwert des SM-Watchdog ist auf 100 ms eingestellt. Der Einstellbereich umfasst 0...65535. Zusammen mit einem Multiplier in einem Bereich von 1...65535 deckt dies einen Watchdog-Zeitraum von 0...~170 Sekunden ab. Berechnung Multiplier = 2498 → Watchdog-Basiszeit = 1 / 25 MHz * (2498 + 2) = 0,0001 Sekunden = 100 µs SM Watchdog = 10000 →...

  • Seite 34: Ausgänge Im Safeop

    Grundlagen der Kommunikation Abb. 28: Zustände der EtherCAT State Machine Init Nach dem Einschalten befindet sich der EtherCAT-Slave im Zustand Init. Dort ist weder Mailbox- noch Prozessdatenkommunikation möglich. Der EtherCAT-Master initialisiert die Sync-Manager-Kanäle 0 und 1 für die Mailbox-Kommunikation. Pre-Operational (Pre-Op) Beim Übergang von Init nach Pre-Op prüft der EtherCAT-Slave, ob die Mailbox korrekt initialisiert wurde.

  • Seite 35: Coe-Interface

    Grundlagen der Kommunikation Operational (Op) Bevor der EtherCAT-Master den EtherCAT-Slave von Safe-Op nach Op schaltet, muss er bereits gültige Outputdaten übertragen. Im Zustand Op kopiert der Slave die Ausgangsdaten des Masters auf seine Ausgänge. Es ist Prozessdaten- und Mailbox-Kommunikation möglich. Boot Im Zustand Boot kann ein Update der Slave-Firmware vorgenommen werden.

  • Seite 36: Verfügbarkeit

    Grundlagen der Kommunikation Verfügbarkeit Nicht jedes EtherCAT Gerät muss über ein CoE-Verzeichnis verfügen. Einfache I/O-Module ohne eigenen Prozessor verfügen i.d.R. über keine veränderlichen Parameter und haben deshalb auch kein CoE-Verzeichnis.. Wenn ein Gerät über ein CoE-Verzeichnis verfügt, stellt sich dies im TwinCAT System Manager als ein eigener Karteireiter mit der Auflistung der Elemente dar: Abb. 29: Karteireiter "CoE-Online"...

  • Seite 37: Datenerhaltung

    Grundlagen der Kommunikation Datenerhaltung Werden online auf dem Slave CoE-Parameter geändert, wird dies in Beckhoff-Geräten üblicherwei- se ausfallsicher im Gerät (EEPROM) gespeichert. D. h. nach einem Neustart (Repower) sind die veränderten CoE-Parameter immer noch erhalten. Andere Hersteller können dies anders handhaben.

  • Seite 38: Abb. 31 Offline-Verzeichnis

    Grundlagen der Kommunikation Online/Offline Verzeichnis Während der Arbeit mit dem TwinCAT System Manager ist zu unterscheiden ob das EtherCAT-Gerät gerade "verfügbar", also angeschaltet und über EtherCAT verbunden und damit online ist oder ob ohne angeschlossene Slaves eine Konfiguration offline erstellt wird. In beiden Fällen ist ein CoE-Verzeichnis nach Abb.

  • Seite 39: Abb. 32 Online-Verzeichnis

    • Kanal 0: Parameterbereich 0x8000:00 ... 0x800F:255 • Kanal 1: Parameterbereich 0x8010:00 ... 0x801F:255 • Kanal 2: Parameterbereich 0x8020:00 ... 0x802F:255 • ... Allgemein wird dies geschrieben als 0x80n0. Ausführliche Hinweise zum CoE-Interface finden Sie in der EtherCAT-Systemdokumentation auf der Beckhoff Website. EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 40: Distributed Clock

    Grundlagen der Kommunikation Distributed Clock Die Distributed Clock stellt eine lokale Uhr im EtherCAT Slave Controller (ESC) dar mit den Eigenschaften: • Einheit 1 ns • Nullpunkt 1.1.2000 00:00 • Umfang 64 Bit (ausreichend für die nächsten 584 Jahre); manche EtherCAT-Slaves unterstützen jedoch nur einen Umfang von 32 Bit, d.h.

  • Seite 41: Montage Und Verdrahtung

    Montage und Verdrahtung 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 Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Montage Abb. 33: Montage auf Tragschiene Die Buskoppler und Busklemmen werden durch leichten Druck auf handelsübliche 35 mm Tragschienen (Hutschienen nach EN 60715) aufgerastet: 1.

  • Seite 42: Abb. 34 Demontage Von Tragschiene

    Montage und Verdrahtung Demontage Abb. 34: 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. Da- bei wird die Tragschienenverriegelung dieser Klemme automatisch gelöst und Sie können die Klemme nun ohne großen Kraftaufwand aus dem Busklemmenblock herausziehen.

  • Seite 43: Montagevorschriften Für Erhöhte Mechanische Belastbarkeit

    Montage und Verdrahtung Abb. 35: Linksseitiger Powerkontakt HINWEIS Beschädigung des Gerätes möglich Beachten Sie, dass aus EMV-Gründen die PE-Kontakte kapazitiv mit der Tragschiene verbunden sind. Das kann bei der Isolationsprüfung zu falschen Ergebnissen und auch zur Beschädigung der Klemme führen (z. B. Durchschlag zur PE-Leitung bei der Isolationsprüfung eines Verbrauchers mit 230 V Nennspannung). Klemmen Sie zur Isolationsprüfung die PE- Zuleitung am Buskoppler bzw.

  • Seite 44: Anschluss

    Montage und Verdrahtung Zusätzliche Montagevorschriften Für die Klemmen mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit gelten folgende zusätzliche Montagevorschriften: • Die erhöhte mechanische Belastbarkeit gilt für alle zulässigen Einbaulagen • Es ist eine Tragschiene nach EN 60715 TH35-15 zu verwenden • Der Klemmenstrang ist auf beiden Seiten der Tragschiene durch eine mechanische Befestigung, z.B. mittels einer Erdungsklemme oder verstärkten Endklammer zu fixieren •...

  • Seite 45: Verdrahtung Hd-Klemmen

    Montage und Verdrahtung Steckbare Verdrahtung (ESxxxx / KSxxxx) Abb. 37: Steckbare Verdrahtung Die Klemmen der Serien ESxxxx und KSxxxx enthalten eine steckbare Anschlussebene. Montage und Verdrahtung werden wie bei den Serien ELxxxx und KLxxxx durchgeführt. Im Servicefall erlaubt die steckbare Anschlussebene, die gesamte Verdrahtung als einen Stecker von der Gehäuseoberseite abzuziehen.

  • Seite 46: Verdrahtung

    Montage und Verdrahtung 4.3.2 Verdrahtung WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Klemmen für Standardverdrahtung ELxxxx/KLxxxx und für steckbare Verdrahtung ESxxxx/KSxxxx Abb. 39: Anschluss einer Leitung an eine Klemmstelle Bis zu acht Klemmstellen ermöglichen den Anschluss von massiven oder feindrähtigen Leitungen an die Busklemme.

  • Seite 47: Schirmung

    Montage und Verdrahtung Klemmengehäuse HD-Gehäuse Leitungsquerschnitt (massiv) 0,08 ... 1,5  mm Leitungsquerschnitt (feindrähtig) 0,25 ... 1,5 mm Leitungsquerschnitt (Aderleitung mit Aderendhülse) 0,14 ... 0,75 mm Leitungsquerschnitt (ultraschall-litzenverdichtet) nur 1,5 mm Abisolierlänge 8 ... 9 mm 4.3.3 Schirmung Schirmung Encoder, analoge Sensoren und Aktoren sollten immer mit geschirmten, paarig verdrillten Leitun- gen angeschlossen werden.

  • Seite 48: Abb. 40 Empfohlene Abstände Bei Standard Einbaulage

    Montage und Verdrahtung Abb. 40: Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage Die Einhaltung der Abstände nach Abb. Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage wird empfohlen. Weitere Einbaulagen Alle anderen Einbaulagen zeichnen sich durch davon abweichende räumliche Lage der Tragschiene aus, s. Abb. „Weitere Einbaulagen“. Auch in diesen Einbaulagen empfiehlt sich die Anwendung der oben angegebenen Mindestabstände zur Umgebung.
  • Seite 49 Montage und Verdrahtung Abb. 41: Weitere Einbaulagen EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 50: Positionierung Von Passiven Klemmen

    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 Busklem- menblocks teilnehmen, werden als passive Klemmen bezeichnet. Zu erkennen sind diese Klemmen an der nicht vorhandenen Stromaufnahme aus dem E-Bus. Um einen optimalen Datenaustausch zu gewährleisten, dürfen nicht mehr als 2 passive Klemmen direkt aneinander gereiht werden! Beispiele für die Positionierung von passiven Klemmen (hell eingefärbt) Abb. 42: Korrekte Positionierung...

  • Seite 51: Atex - Besondere Bedingungen (Standardtemperaturbereich)

    70°C oder an den Aderverzweigungsstellen höher als 80°C ist, so müssen Kabel aus- gewählt werden, deren Temperaturdaten den tatsächlich gemessenen Temperaturwerten entsprechen! • Beachten für Beckhoff-Feldbuskomponenten mit Standardtemperaturbereich beim Einsatz in explosions- gefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von 0 bis 55°C! •...

  • Seite 52: El40Xx - Leds Und Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung Kennzeichnung Die gemäß ATEX-Richtlinie für den explosionsgefährdeten Bereich zertifizierten Beckhoff- Feldbuskomponenten mit Standardtemperaturbereich tragen eine der folgenden Kennzeichnungen: II 3G   KEMA 10ATEX0075 X Ex nA IIC T4 Gc   Ta: 0 … +55°C II 3D KEMA 10ATEX0075 X Ex tc IIC T135°C Dc Ta: 0 ... +55°C (nur für Feldbuskomponenten mit Zertifikatsnummer KEMA 10ATEX0075 X Issue 9)

  • Seite 53: El4001, El4031 - Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 109]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 161] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox- Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen gesetzt...

  • Seite 54: El4011, El4021 - Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung Anschlussbelegung EL4001, EL4031 Klemmstelle Kommentar Output 1 Ausgang 1 nicht belegt 0 V 0 V (intern verbunden mit Klemmstelle 7 und negativem Power- Kontakt) Shield Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 8) nicht belegt nicht belegt 0 V 0 V (intern verbunden mit Klemmstelle 3 und negativem Power- Kontakt) Shield Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 4)

  • Seite 55: El4002, El4032 - Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung Anschlussbelegung EL4011, EL4021 Klemmstelle Kommentar Output 1 Ausgang 1 24 V 24 V (intern verbunden mit Klemmstelle 6 und positivem Power- Kontakt) 0 V 0 V (intern verbunden mit Klemmstelle 7 und negativem Power- Kontakt) Shield Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 8) nicht belegt 24 V 24 V (intern verbunden mit Klemmstelle 2 und positivem Power-...

  • Seite 56: El4012, El4022 - Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung Anschlussbelegung EL4002, EL4032 Klemmstelle Kommentar Output 1 Ausgang 1 nicht belegt 0 V 0 V (intern verbunden mit Klemmstelle 7 und negativem Power- Kontakt) Shield Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 8) Output 2 Ausgang 2 nicht belegt 0 V 0 V (intern verbunden mit Klemmstelle 3 und negativem Power- Kontakt) Shield Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 4)

  • Seite 57: El40X4 - Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung Anschlussbelegung EL4012, EL4022 Klemmstelle Kommentar Output 1 Ausgang 1 24 V 24 V (intern verbunden mit Klemmstelle 6 und positivem Power- Kontakt) 0 V 0 V (intern verbunden mit Klemmstelle 7 und negativem Power- Kontakt) Shield Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 8) Output 2 Ausgang 2 24 V...

  • Seite 58: El40X8 - Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung 4.7.7 EL40x8 - Anschlussbelegung Abb. 50: Anschlussbelegung am Beispiel EL4008 Anschlussbelegung EL40x8 Klemmstelle Nr. Kommentar Output 1 Ausgang 1 Output 3 Ausgang 3 Output 5 Ausgang 5 Output 7 Ausgang 7 Output 2 Ausgang 2 Output 4 Ausgang 4 Output 6 Ausgang 6 Output 8...

  • Seite 59: Inbetriebnahme

    • "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 •...
  • Seite 60 Inbetriebnahme Abb. 51: 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: •...
  • Seite 61 Inbetriebnahme Abb. 52: 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. EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 62: Twincat 2

    Inbetriebnahme 5.1.1 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 Manager“. Nach erfolgreicher Installation des TwinCAT-Systems auf den Anwender PC der zur Entwicklung verwendet werden soll, zeigt der TwinCAT 2 (Systemmanager) folgende Benutzeroberfläche nach dem Start: Abb. 53: Initiale Benutzeroberfläche TwinCAT 2...
  • Seite 63 Inbetriebnahme Abb. 54: 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) •...
  • Seite 64 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“...
  • Seite 65 Inbetriebnahme Abb. 58: Abbildung der Konfiguration im TwinCAT 2 Systemmanager 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 Boxen, 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. 59: Einlesen von einzelnen an einem Gerät befindlichen Klemmen...
  • Seite 66 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. 60: TwinCAT PLC Control nach dem Start Nun sind für den weiteren Ablauf Beispielvariablen sowie ein Beispielprogramm erstellt und unter dem...
  • Seite 67 Inbetriebnahme Abb. 61: 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.
  • Seite 68 Inbetriebnahme Über ein dadurch geöffnetes Browserfenster wird die PLC- Konfiguration „PLC_example.tpy“ ausgewählt. Dann ist in dem Konfigurationsbaum des System Manager das Projekt inklusive der beiden „AT“ – gekennzeichneten Variablen eingebunden: Abb. 63: Eingebundenes PLC Projekt in der SPS- Konfiguration des System Managers Die beiden Variablen „bEL1004_Ch4“...
  • Seite 69 Inbetriebnahme Abb. 65: 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“...
  • Seite 70 Inbetriebnahme Abb. 67: 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.
  • Seite 71 Inbetriebnahme Abb. 68: 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?“...

  • Seite 72: Twincat 3

    Inbetriebnahme Über „Online“ → „Run“, Taste F5 oder kann nun die PLC gestartet werden. 5.1.2 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.
  • Seite 73 Inbetriebnahme Abb. 71: Neues TwinCAT 3 Projekt erstellen Im Projektmappen-Explorer liegt sodann das neue Projekt vor: Abb. 72: 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"...
  • Seite 74 Inbetriebnahme und folgendes Fenster hierzu geöffnet: Abb. 73: 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) •...
  • Seite 75 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“...
  • Seite 76 Inbetriebnahme Abb. 77: 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 Boxen, Klemmen o.ä.).
  • Seite 77 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 ◦...
  • Seite 78 Inbetriebnahme Abb. 80: 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. 81: Initiales Programm "Main"...
  • Seite 79 Inbetriebnahme Abb. 82: Beispielprogramm mit Variablen nach einem Kompiliervorgang (ohne Variablenanbindung) Das Steuerprogramm wird nun als Projektmappe erstellt und damit der Kompiliervorgang vorgenommen: Abb. 83: Kompilierung des Programms starten Anschließend liegen in den „Zuordnungen“ des Projektmappen-Explorers die folgenden – im ST/ PLC Programm mit „AT%“...
  • Seite 80 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. 84: Erstellen der Verknüpfungen PLC-Variablen zu Prozessobjekten In dem dadurch geöffneten Fenster kann aus dem SPS-Konfigurationsbaum das Prozessobjekt für die Variable „bEL1004_Ch4“...
  • Seite 81 Inbetriebnahme Abb. 85: 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“...
  • Seite 82 Inbetriebnahme Zu sehen ist, dass überdies die Checkbox „Kontinuierlich“ aktiviert wurde. Dies ist dafür vorgesehen, dass die in dem Byte der Variablen „nEL2008_value“ enthaltenen Bits allen acht ausgewählten Ausgangsbits der Klemme EL2008 der Reihenfolge nach zugeordnet werden sollen. Damit ist es möglich, alle acht Ausgänge der Klemme mit einem Byte entsprechend Bit 0 für Kanal 1 bis Bit 7 für Kanal 8 von der PLC im Programm später anzusprechen.
  • Seite 83 Inbetriebnahme Abb. 88: Erzeugen eines SPS Datentyps 4. In der SPS muss dann eine Instanz der Datenstruktur vom kopierten Datentyp angelegt werden. Abb. 89: Instance_of_struct 5. Anschließend muss die Projektmappe erstellt werden. Das kann entweder über die Tastenkombinati- on „STRG + Shift + B“ gemacht werden oder über den Reiter „Erstellen“/“Build“ in TwinCAT. 6.
  • Seite 84 Inbetriebnahme Abb. 91: Lesen einer Variable aus der Struktur der Prozessdaten 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...

  • Seite 85: Twincat Entwicklungsumgebung

    Inbetriebnahme Abb. 92: TwinCAT 3 Entwicklungsumgebung (VS Shell): Logged-in, nach erfolgten Programmstart 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). TwinCAT Entwicklungsumgebung Die Software zur Automatisierung TwinCAT (The Windows Control and Automation Technology) wird unterschieden in:...

  • Seite 86: Installation Twincat Realtime Treiber

    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/. 5.2.1 Installation TwinCAT Realtime Treiber Um einen Standard Ethernet Port einer IPC Steuerung mit den nötigen Echtzeitfähigkeiten auszurüsten, ist...
  • Seite 87 Inbetriebnahme Abb. 95: 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“...
  • Seite 88 Inbetriebnahme Abb. 97: Windows-Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle Eine korrekte Einstellung des Treibers könnte wie folgt aussehen: Abb. 98: Beispielhafte korrekte Treiber-Einstellung des Ethernet Ports Andere mögliche Einstellungen sind zu vermeiden: Version: 3.7 EL40xx...
  • Seite 89 Inbetriebnahme Abb. 99: Fehlerhafte Treiber-Einstellungen des Ethernet Ports EL40xx Version: 3.7...
  • Seite 90 Inbetriebnahme IP-Adresse des verwendeten Ports IP Adresse/DHCP In den meisten Fällen wird ein Ethernet-Port, der als EtherCAT-Gerät konfiguriert wird, keine allge- meinen 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" ei- ne feste IP-Adresse für diesen Port zu vergeben und DHCP zu deaktivieren.

  • Seite 91: Hinweise Esi-Gerätebeschreibung

    Die Bestellbezeichnung aus Typ + Version (hier: EL2521-0010) 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.
  • Seite 92 Revision in die Konfiguration zulässt. Üblicherweise bringt eine neue/größere Revision auch neue 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 Kompatibili- tätsregel aus.

  • Seite 93: Onlinedescription Unter Twincat

    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. 104: Vom Systemmanager angelegt OnlineDescription.xml Soll daraufhin ein Slave manuell in die Konfiguration eingefügt werden, sind „online“ erstellte Slaves durch ein vorangestelltes „>“...
  • Seite 94 Inbetriebnahme Abb. 106: 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 Version: 3.7 EL40xx...

  • Seite 95: Twincat Esi Updater

    Inbetriebnahme 5.2.3 TwinCAT ESI Updater Ab TwinCAT 2.11 kann der Systemmanager bei Onlinezugang selbst nach aktuellen Beckhoff ESI-Dateien suchen: Abb. 107: Anwendung des ESI Updater (>=TwinCAT 2.11) Der Aufruf erfolgt unter: „Options“ → "Update EtherCAT Device Descriptions". Auswahl bei TwinCAT 3: Abb. 108: Anwendung des ESI Updater (TwinCAT 3) Der ESI Updater ist eine bequeme Möglichkeit, die von den EtherCAT Herstellern bereitgestellten ESIs...

  • Seite 96: Offline Konfigurationserstellung

    Inbetriebnahme • müssen die Geräte/Module über EtherCAT-Kabel bzw. im Klemmenstrang so verbunden sein wie sie später eingesetzt werden sollen. • müssen die Geräte/Module mit Energie versorgt werden und kommunikationsbereit sein. • muss TwinCAT auf dem Zielsystem im CONFIG-Modus sein. Der Online-Scan-Vorgang setzt sich zusammen aus: •...

  • Seite 97: Auswahl Ethernet Port

    Inbetriebnahme Abb. 111: Auswahl Ethernet Port Diese Abfrage kann beim Anlegen des EtherCAT-Gerätes automatisch erscheinen, oder die Zuordnung kann später im Eigenschaftendialog gesetzt/geändert werden; siehe Abb. „Eigenschaften EtherCAT Gerät (TwinCAT 2)“. Abb. 112: Eigenschaften EtherCAT Gerät (TwinCAT 2) TwinCAT 3: Die Eigenschaften des EtherCAT-Gerätes können mit Doppelklick auf „Gerät .. (EtherCAT)“ im Projektmappen-Explorer unter „E/A“...
  • Seite 98 Inbetriebnahme Abb. 113: Anfügen von EtherCAT Geräten (links: TwinCAT 2; rechts: TwinCAT 3) Es öffnet sich der Dialog zur Auswahl des neuen Gerätes. Es werden nur Geräte angezeigt für die ESI- Dateien hinterlegt sind. Die Auswahl bietet auch nur Geräte an, die an dem vorher angeklickten Gerät anzufügen sind - dazu wird die an diesem Port mögliche Übertragungsphysik angezeigt (Abb.

  • Seite 99: Geräte-Auswahl Nach Revision, Kompatibilität

    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 Produktionsstand im Auswahldialog angezeigt. Sollen alle im System als ESI-Beschreibungen vorliegenden Revisionen eines Gerätes angezeigt werden, ist die Checkbox "Show Hidden Devices"...
  • Seite 100 Abb. 117: 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.

  • Seite 101: Online Konfigurationserstellung

    Inbetriebnahme 5.2.6 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: •...

  • Seite 102: Funktionsweise Online Scan

    Inbetriebnahme Abb. 121: Hinweis automatischer GeräteScan (links: TwinCAT 2; rechts: TwinCAT 3) Ethernet Ports mit installierten TwinCAT Realtime-Treiber werden als "RT-Ethernet" Geräte angezeigt. Testweise wird an diesen Ports ein EtherCAT-Frame verschickt. Erkennt der Scan-Agent an der Antwort, dass ein EtherCAT-Slave angeschlossen ist, wird der Port allerdings gleich als "EtherCAT Device" angezeigt.

  • Seite 103: Slave-Scan In Der Praxis Im Serienmaschinenbau

    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.
  • Seite 104 Inbetriebnahme Dazu kommt, dass durch produktionsbegleitende Entwicklung in Firma A das neue Feature C der EL2521-0025-1019 (zum Beispiel ein verbesserter Analogfilter oder ein zusätzliches Prozessdatum zur Diagnose) gerne entdeckt und ohne betriebsinterne Rücksprache genutzt wird. Für die so entstandene neue Konfiguration "B2.tsm"...
  • Seite 105 Inbetriebnahme Abb. 130: Anzeige des Wechsels zwischen „Free Run“ und „Config Mode“ unten rechts in der Statusleiste Abb. 131: TwinCAT kann auch durch einen Button in diesen Zustand versetzt werden (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3) Das EtherCAT System sollte sich danach in einem funktionsfähigen zyklischen Betrieb nach Abb. „Beispielhafte Online-Anzeige“...

  • Seite 106: Veränderung Der Konfiguration Nach Vergleich

    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 Konfigura- tion gegen die vorgefundene Revision ausgetauscht, dies kann Einfluss auf unterstützte Prozessdaten und...
  • Seite 107 Inbetriebnahme Abb. 135: Korrekturdialog Die Anzeige der "Extended Information" wird empfohlen, weil dadurch Unterschiede in der Revision sichtbar werden. Farbe Erläuterung grün Dieser EtherCAT Slave findet seine Entsprechung auf der Gegenseite. Typ und Revision stimmen überein. blau Dieser EtherCAT Slave ist auf der Gegenseite vorhanden, aber in einer anderen Revision. Diese andere Revision kann andere Default-Einstellungen der Prozessdaten und andere/zusätzliche Funktionen haben.
  • Seite 108 Abb. 136: 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.

  • Seite 109: Ethercat Teilnehmerkonfiguration

    Inbetriebnahme Abb. 138: Dialog “Change to Compatible Type…” (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3) Diese Funktion ist vorzugsweise auf die AX5000-Geräte anzuwenden. Change to Alternative Type Der TwinCAT System Manager bietet eine Funktion zum Austauschen eines Gerätes: Change to Alternative Type Abb. 139: 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.
  • Seite 110 Inbetriebnahme Karteireiter „Allgemein“ Abb. 141: Karteireiter „Allgemein“ 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.
  • Seite 111 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: EL40xx Version: 3.7...
  • Seite 112 Inbetriebnahme • Die vom Gerät unterstützten Prozessdaten Input/Output sind in der ESI/XML-Beschreibung herstellerseitig definiert. Der TwinCAT EtherCAT Master verwendet die ESI-Beschreibung zur richtigen Konfiguration des Slaves. • Wenn vorgesehen, können die Prozessdaten im Systemmanager verändert werden. Siehe dazu die Gerätedokumentation. Solche Veränderungen können sein: Ausblenden eines Kanals, Anzeige von zusätzlichen zyklischen Informationen, Anzeige in 16 Bit statt in 8 Bit Datenumfang usw.

  • Seite 113: Manuelle Veränderung Der Prozessdaten

    Inbetriebnahme Manuelle Veränderung der Prozessdaten In der PDO-Übersicht kann lt. ESI-Beschreibung ein PDO als "fixed" mit dem Flag "F" gekennzeich- net sein (Abb. „Konfigurieren der Prozessdaten“, J). Solche PDOs können prinzipiell nicht in ihrer Zusammenstellung verändert werden, auch wenn TwinCAT den entsprechenden Dialog anbietet ("Edit").
  • Seite 114 Inbetriebnahme Karteireiter „CoE – Online“ Wenn der EtherCAT-Slave das Protokoll CANopen over EtherCAT (CoE) unterstützt, wird der zusätzliche Karteireiter CoE - Online angezeigt. Dieser Dialog listet den Inhalt des Objektverzeichnisses des Slaves auf (SDO-Upload) und erlaubt dem Anwender den Inhalt eines Objekts dieses Verzeichnisses zu ändern. Details zu den Objekten der einzelnen EtherCAT-Geräte finden Sie in den gerätespezifischen Objektbeschreibungen.
  • Seite 115 Inbetriebnahme 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.
  • Seite 116 Inbetriebnahme Karteireiter „Online“ Abb. 148: Karteireiter „Online“ 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.
  • Seite 117 • DC-Synchron (Input based) • DC-Synchron Erweiterte Einstellungen… Erweiterte Einstellungen für die Nachregelung der echtzeitbestimmende TwinCAT-Uhr Detaillierte Informationen zu Distributed Clocks sind unter http://infosys.beckhoff.de angegeben: Feldbuskomponenten → EtherCAT-Klemmen → EtherCAT System Dokumentation → Distributed Clocks 5.2.7.1 Detaillierte Beschreibung Karteireiter „Prozessdaten“ Sync-Manager Listet die Konfiguration der Sync-Manager (SM) auf.

  • Seite 118: Aktivierung Der Pdo-Zuordnung

    Inbetriebnahme • Wenn in der Sync-Manager-Liste der Eingangs-Sync-Manager (Inputs) ausgewählt ist, werden alle TxPDOs angezeigt. Die markierten Einträge sind die PDOs, die an der Prozessdatenübertragung teilnehmen. Diese PDOs werden in der Baumdarstellung dass System-Managers als Variablen des EtherCAT-Geräts angezeigt. Der Name der Variable ist identisch mit dem Parameter Name des PDO, wie er in der PDO-Liste angezeigt wird.

  • Seite 119: Allgemeine Inbetriebnahmehinweise Des Ethercat Slaves

    Inbetriebnahme PDO-Konfiguration Falls dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird die Konfiguration des jeweiligen PDOs (wie sie in der PDO- Liste und der Anzeige PDO-Inhalt angezeigt wird) zum EtherCAT-Slave herunter geladen. Allgemeine Inbetriebnahmehinweise des EtherCAT Slaves In dieser Übersicht werden in Kurzform einige Aspekte des EtherCAT Slave Betriebs unter TwinCAT behandelt.
  • Seite 120 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.

  • Seite 121: Diagnoseinformationen

    Inbetriebnahme Kennzeichen Funktion Ausprägung Anwendung/Auswertung Diagnoseinformationen des Ether- Zumindest der DevState ist in der CAT Master PLC zyklusaktuell auszuwerten. zyklisch aktualisiert (gelb) oder azy- Die Diagnoseinformationen des klisch bereitgestellt (grün). EtherCAT Master bieten noch weitaus mehr Möglichkeiten, die in der EtherCAT-Systemdokumentation behandelt werden.
  • Seite 122 Inbetriebnahme Abb. 152: 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. •...
  • Seite 123 Inbetriebnahme Abb. 153: Beispiel Inbetriebnahmehilfe für eine EL3204 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.
  • Seite 124 Inbetriebnahme Der vom Anwender beabsichtigte, von TwinCAT beim Start automatisch herbeigeführte Ziel-State kann im System Manager eingestellt werden. Sobald TwinCAT in RUN versetzt wird, wird dann der TwinCAT EtherCAT Master die Zielzustände anfahren. Standardeinstellung Standardmäßig ist in den erweiterten Einstellungen des EtherCAT Masters gesetzt: •...
  • Seite 125 Inbetriebnahme Abb. 155: 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. • aus Diagnosegründen • kontrolliertes Wiederanfahren von Achsen • ein zeitlich verändertes Startverhalten ist gewünscht Dann ist es in der PLC-Anwendung sinnvoll, die PLC-Funktionsblöcke aus der standardmäßig vorhandenen TcEtherCAT.lib zu nutzen und z.B.
  • Seite 126 Inbetriebnahme 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.

  • Seite 127: Prozessdaten Und Betriebsmodi

    Inbetriebnahme Prozessdaten und Betriebsmodi 5.4.1 Grundlagen zur Funktion Zur Inbetriebnahme lesen Sie bitte zuerst das Kapitel "Inbetriebnahme" [} 59]. Die Beschreibung der CoE- Objekte ist im Kapitel "Objektbeschreibung und Parametrierung [} 147]" dargestellt. Informationen zu den Distributed Clocks entnehmen Sie bitte der separaten Systembeschreibung. 5.4.1.1 Sync-Manager PDO-Zuordnung...

  • Seite 128: Betriebsmodi Und Prozessdaten

    Inbetriebnahme Abb. 159: Darstellung des Datenstroms EL40xx 5.4.3 Betriebsmodi und Prozessdaten Darstellung (Presentation), Index 0x80x0:02 [} 148] Die Darstellung des Messwertes erfolgt im Auslieferungszustand in Zweierkomplement-Darstellung (Signed Integer). Index 0x80x0:02 [} 148] bietet die Möglichkeit zur Veränderung der Darstellungsweise des Ausgabewertes. Version: 3.7 EL40xx...
  • Seite 129 Inbetriebnahme Ausgangssignal Wert EL400x Dezimal Hexadezimal 0x0000 5 V 16383 0x3FFF 10 V 32767 0x7FFF Ausgangssignal Wert EL401x Dezimal Hexadezimal 0 mA 0x0000 10 mA 16383 0x3FFF 20 mA 32767 0x7FFF Ausgangssignal Wert EL402x Dezimal Hexadezimal 4 mA 0x0000 12 mA 16383 0x3FFF 20 mA 32767 0x7FFF Ausgangssignal Wert...

  • Seite 130: Darstellung (Presentation)

    Inbetriebnahme Darstellung (Presentation) Signed Integer: Der Ausgabewert wird im Zweierkomplement dargestellt. Maximaler Darstellungsbereich bei 16 Bit = -32768 .. +32767 Beispiel: 1000 0000 0000 0000bin = 0x8000hex = - 32768dez 1111 1111 1111 1110bin = 0xFFFEhex = - 2dez 1111 1111 1111 1111bin = 0xFFFFhex = - 1dez 0000 0000 0000 0001bin = 0x0001hex = +1dez 0000 0000 0000 0010bin = 0x0002hex = +2dez 0111 1111 1111 1111bin = 0x7FFFhex = +32767dez...
  • Seite 131 Inbetriebnahme Abb. 160: Prozessdaten der EL4008 Im Fall der EL4008 sind 8 Sätze an Prozessdaten vorhanden, für jeden Ausgabekanal einer. • Analog output channel 1 - 8: Analoger Ausgangswert Default-Einstellung Default-Einstellungen der EL40xx: • Anwender Skalierung: inaktiv • Hersteller Kalibration: aktiv •...

  • Seite 132: Veränderungen Im Coe-Verzeichnis, Austauschfall

    Berechnung der Prozessdaten Berechnung der Prozessdaten Der bei Beckhoff historisch begründete Begriff „Kalibrierung“ wird hier 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 Betrieb verwendet um die zugesicherte Messgenauigkeit einzuhalten.

  • Seite 133: Einstellungen

    Einstellungen 5.4.6.1 Kalibrierung Der bei Beckhoff historisch begründete Begriff „Kalibrierung“ wird hier verwendet, auch wenn er nichts mit Abweichungsaussagen eines Kalibrierungszertifikates zu tun hat. Anwender Skalierung, Index 0x80x0:01 [} 148] Die Freigabe der Anwender-Skalierung erfolgt über den Index 0x80x0:01 [} 148]. Die Parametrierung erfolgt über die Indizes...

  • Seite 134: Producer Codeword

    Zt. reserviert. Hinweise zu analogen Spezifikationen Beckhoff IO-Geräte (Klemmen, Boxen, Module) mit analogen Eingängen sind durch eine Reihe technischer Kenndaten charakterisiert, siehe dazu die Technischen Daten in den jeweiligen Dokumentationen. Zur korrekten Interpretation dieser Kenndaten werden im Folgenden einige Erläuterungen gegeben.

  • Seite 135: Messfehler/ Messabweichung

    • Messbereich 4...20 mA: asymmetrisch unipolar, MBE = 20 mA, Messspanne = 16 mA • Messbereich -200...1370°C: asymmetrisch bipolar, MBE = 1370°C, Messspanne = 1570°C • Messbereich -10...+10 V: symmetrisch bipolar, MBE = 10 V, Messspanne = 20 V Dies gilt entsprechend für analoge Ausgangsklemmen/ -boxen (bzw. verwandten Beckhoff‑Produktgruppen). 5.5.2 Messfehler/ Messabweichung Der relative Messfehler (% vom MBE) bezieht sich auf den MBE und wird berechnet als Quotient aus der zahlenmäßig größten Abweichung vom wahren Wert („Messfehler“) in Bezug auf den MBE.
  • Seite 136 Inbetriebnahme Der von Beckhoff ggf. angegebene Temperaturkoeffizient erlaubt es dem Anwender den zu erwartenden Messfehler außerhalb der Grundgenauigkeit bei 23°C zu berechnen. Aufgrund der umfangreichen Unsicherheitsbetrachtungen, die in die Bestimmungen der Grundgenauigkeit (bei 23°C) eingehen, empfiehlt Beckhoff eine quadratische Summierung.

  • Seite 137: Typisierung Singleended / Differentiell

    Strommessung ist R als Shunt niedrig gewählt. Ist der Messzweck eine Widerstandsbestimmung, erfolgt die Betrachtung entsprechend. ◦ Dabei sind diese beiden Punkte bei Beckhoff üblicherweise als Input+/SignalPotenzial und Input-/ BezugsPotenzial gekennzeichnet. ◦ Für die Messung zwischen zwei Potenzialpunkten sind auch zwei Potenziale heranzuführen.
  • Seite 138 Ob die Kanäle zueinander direkt in Verbindung stehen wird u. a. mit der Eigenschaft der galvanischen Trennung spezifiziert. ◦ Beckhoff Klemmen/ Boxen (bzw. verwandte Produktgruppen) sind immer mit einer galvanischen Trennung von Feld/Analog-Seite zu Bus/EtherCAT-Seite ausgerüstet. Wenn zwei analoge Klemmen/ Boxen also nicht über die Powerkontakte/ Powerleitung miteinander galvanisch verbunden sind, besteht faktisch eine galvanische Trennung zwischen den Modulen.
  • Seite 139 Dann kann entsprechend an einen Beckhoff „single-ended“ Eingang angeschlossen werden. Nein: es ist der Beckhoff „differentiell“ Eingang für +Signal und –Signal zu wählen, +Supply und – Supply sind über extra Leitungen anzuschließen. Unbedingt die Hinweisseite Beschaltung von 0/4..20 mA Differenzeingängen (siehe z. B.
  • Seite 140 Hinweis: fachspezifische Organisationen wie NAMUR fordern einen nutzbaren Messbereich <4 mA/>20 mA zur Fehlererkennung und Justage, vgl. NAMUR NE043. Es ist in der Beckhoff Gerätedokumentation einzusehen, ob das jeweilige Gerät solch einen erweiterten Signalbereich unterstützt. Bei unipolaren Klemmen/ Boxen (und verwandten Produktgruppen) ist üblicherweise eine interne Diode vorhanden, dann ist die Polarität/Stromrichtung zu beachten:...
  • Seite 141 Inbetriebnahme Single-ended Differential Abb. 167: 2-, 3- und 4-Leiter-Anschluss an Single Ended - und Differenz Eingänge EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 142: Gleichtaktspannung Und Bezugsmasse (Bezogen Auf Differenzeingänge)

    Bei mehrkanaligen Klemmen/ Boxen mit resistiver (=direkter, ohmscher, galvanischer) oder kapazitiver Verbindung zwischen den Kanälen ist die Bezugsmasse vorzugsweise der Symmetriepunkt aller Kanäle, unter Betrachtung der Verbindungswiderstände. Beispiele für Bezugsmassen bei Beckhoff IO Geräten: 1. internes AGND (analog GND) herausgeführt: EL3102/EL3112, resistive Verbindung der Kanäle untereinander 2.

  • Seite 143: Zeitliche Aspekte Der Analog/Digital Wandlung

    Zeitliche Aspekte der analog/digital Wandlung Die Umwandlung des stetigen analogen elektrischen Eingangssignals in eine wertdiskrete digitale und maschinenlesbare Form wird in den Beckhoff analogen Eingangsbaugruppen EL/KL/EP mit sog. ADC (analog digital converter) umgesetzt. Obgleich verschiedene ADC-Technologien gängig sind, haben sie alle aus Anwendersicht ein gemeinsames Merkmal: nach dem Ende der Umwandlung steht ein bestimmter digitaler Wert zur Weiterverarbeitung in der Steuerung bereit.

  • Seite 144: Signalverzögerung (Sprungantwort)

    Angabe die Signalcharakteristik betrachtet werden: je nach Signalfrequenz kann es zu unterschiedlichen Laufzeiten durch das System kommen. Dies ist die „äußere“ Betrachtung des Systems „Beckhoff AI Kanal“ – intern setzt sich insbesondere die Signalverzögerung aus den verschiedenen Anteilen Hardware, Verstärker, Wandlung selbst, Datentransport und Verarbeitung zusammen.

  • Seite 145: Signalverzögerung (Linear)

    Inbetriebnahme Abb. 171: Diagramm Signalverzögerung (Sprungantwort) 2.2 Signalverzögerung (linear) Stichwort: Gruppenlaufzeit Beschreibt die Verzögerung eines frequenzkonstanten Signals Testsignal kann extern mit einem Frequenzgenerator erzeugt werden, z. B. als Sägezahn oder Sinus. Referenz wäre dann ein zeitgleiches Rechtecksignal. Die Signalverzögerung [ms, µs] ist dann der zeitliche Abstand zwischen dem eingespeisten elektrischen Signal einer bestimmten Amplitude und dem Moment wo der analoge Prozesswert denselben Wert erreicht.

  • Seite 146: Fast-Mode

    Inbetriebnahme Fast-Mode Der Fast Mode bei Beckhoff EtherCAT Klemmen hat sich historisch entwickelt und ist eine Betriebsart, um EL-Klemmen vorrangig der Gruppen EL31xx und EL41xx (analoge Ein/Ausgangs-Klemmen) mit einer deutliche schnelleren Wandlungszeit zu betreiben. Somit kann ein analoger Eingangswert schneller/öfter gewandelt werden bzw.

  • Seite 147: Filter-Deaktivierung Bei Eingangsklemmen

    Inbetriebnahme Abb. 174: Ausgangskanal ein- und ausschalten FastMode durch CoE-Deaktivierung Zum Deaktivieren der CoE-Unterstützung bei Eingangsklemmen muss in die StartUp-Liste im Systemmanager bei der Klemme ein eingetragen werden. Dadurch ist das CoE später im SAFEOP und OP deaktiviert. Die FastMode-Aktivierung wird wird durch den Eintrag "0x80nn" im "Sync mode"- Objekt vorgenommen, während "nn"...

  • Seite 148: Parametrierung

    Inbetriebnahme Parametrierung Die Parametrierung der Klemme wird über den CoE - Online Reiter (mit Doppelklick auf das ent- sprechende Objekt) bzw. über den Prozessdatenreiter (Zuordnung der PDOs) vorgenommen. 5.7.1 Restore-Objekte Index 1011 Restore default parameters Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1011:0...

  • Seite 149: Ausgangsdaten

    Inbetriebnahme Index 8ppE AO internal data Ch.1-8 Index (hex) Name Bedeutung Data type Flags Default 8ppE:0 AO internal data Max. Subindex UINT8 0x01 (1 Ch.1-8 8ppE:01 DAC raw value DAC Rohwert UINT16 0x0000 (0 Index 8ppF AO vendor data Ch.1-8 Index (hex) Name Bedeutung Data type...
  • Seite 150 Inbetriebnahme Index 1018 Identity Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1018:0 Identity Informationen, um den Slave zu identifizieren UINT8 0x04 (4 1018:01 Vendor ID Hersteller-ID des EtherCAT-Slaves UINT32 0x00000002 1018:02 Product code Produkt-Code des EtherCAT-Slaves UINT32 0x0Fxx3052 1018:03 Revision Revisionsnummer des EtherCAT-Slaves, das Low- UINT32 0x00100000...
  • Seite 151 Inbetriebnahme Index 1605 RxPDO-Map Outputs Ch.6 Index (hex) Name Bedeutung Data type Flags Default 1605:0 RxPDO-Map Outputs PDO Mapping RxPDO 6 UINT8 0x01 (1 Ch.6 1605:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7050 (AO outputs UINT32 0x7050:01, 16 Ch.6), entry 0x01 (Analog output)) Index 1606 RxPDO-Map Outputs Ch.7 Index (hex) Name Bedeutung...
  • Seite 152 Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x07 (7 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0001 (1 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...

  • Seite 153: El4X1X, El4X2X Stromausgang

    Inbetriebnahme EL4x1x, EL4x2x Stromausgang Belastbarkeit Die Belastbarkeit der EL4xxx-Stromausgänge unterliegt vorgegeben Einsatzgrenzen. Dies wird durch die Angabe "max. Bürde" in den technischen Daten zum Ausdruck gebracht. Dies ist der für den jeweiligen Kanal maximale Lastwiderstand, gegen den die Klemme noch den max. möglichen Ausgangsstrom treiben kann.
  • Seite 154 Inbetriebnahme Abb. 176: Zulässiger Betriebsbereich für EL4xx4 Stromausgänge Abb. 177: Zulässiger Betriebsbereich für EL4xx8 Stromausgänge Parallelschaltung Die Strom-Ausgänge der EL4xxx Geräte können parallel auf eine Last gelegt werden, wenn diese eine höheren Strombedarf als 20mA hat. Es müssen dabei alle GND miteinander verbunden sein. Es können dazu Kanäle einer Klemme, aber auch Kanäle mehrerer Klemmen verwendet werden.
  • Seite 155 Inbetriebnahme Es ist bei der Auslegung zu beachten, dass das Ohm’sche Gesetz weiterhin seine Gültigkeit behält: U = R*I. Kann ein Kanal beispielsweise mit 10V seine 20mA durch eine 500 Ohm Bürde treiben (vgl. Angaben im Vorkapitel), darf die Bürde nur 250 Ohm betragen, wenn 2 * 20mA mit 2 parallel geschalteten Kanälen zu je 10V ausgegeben werden sollen –...

  • Seite 156: Anhang

    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 157: Ethercat Al Status Codes

    Firmware Kompatibilität Beckhoff EtherCAT Geräte werden mit dem aktuell verfügbaren letzten Firmware-Stand ausgeliefert. Dabei bestehen zwingende Abhängigkeiten zwischen Firmware und Hardware; eine Kompatibilität ist nicht in jeder Kombination gegeben. Die unten angegebene Übersicht zeigt auf welchem Hardware-Stand eine Firmware betrieben werden kann.
  • Seite 158 Anhang EL4002 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 15 EL4002-0000-0016 2007/08 EL4002-0000-0017 2012/08 EL4002-0000-0018 2014/03 EL4002-0000-0019 2014/08 2014/10 EL4002-0000-0020 2016/01 16 - 17* 2017/05 2018/03 EL4004 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 15 EL4004-0000-0016 2007/08 EL4004-0000-0017 2012/08...
  • Seite 159 Anhang EL4012 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 10 EL4012-0000-0016 2007/10 EL4012-0000-0017 2012/07 EL4012-0000-0018 2014/03 EL4012-0000-0019 2014/08 EL4012-0000-0020 2016/02 11 – 13* 2017/05 2018/03 EL4014 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 10 EL4014-0000-0016 2007/10 EL4014-0000-0017 2012/08 EL4014-0000-0018...
  • Seite 160 Anhang EL4022 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 10 EL4022-0000-0016 2007/08 EL4022-0000-0017 2012/07 EL4022-0000-0018 2014/03 EL4022-0000-0019 2014/08 EL4022-0000-0020 2016/02 11 - 13* 2017/05 2018/03 EL4022-0000-0021 2019/07 EL4024 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 10 EL4024-0000-0016 2009/08 EL4024-0000-0017...

  • Seite 161: Firmware Update El/Es/Elm/Em/Epxxxx

    Stand. Überprüfen Sie auf der Beckhoff Webseite, ob eine aktuellere Dokumentation vorliegt. Firmware Update EL/ES/ELM/EM/EPxxxx Dieses Kapitel beschreibt das Geräte-Update für Beckhoff EtherCAT Slaves der Serien EL/ES, ELM, EM, EK und EP. Ein FW-Update sollte nur nach Rücksprache mit dem Beckhoff Support durchgeführt werden.

  • Seite 162: Gerätebeschreibung Esi-File/Xml

    Anhang entsprechend eingerichtet. Die Gerätebeschreibung kann von der Beckhoff Website (http:// www.beckhoff.de) im Downloadbereich heruntergeladen werden. Dort sind alle ESI-Dateien als Zip- Datei zugänglich. Kundenseitig zugänglich sind diese Daten nur über den Feldbus EtherCAT und seine Kommunikationsmechanismen. Beim Update oder Auslesen dieser Daten ist insbesondere die azyklische Mailbox-Kommunikation oder der Registerzugriff auf den ESC in Benutzung.

  • Seite 163: Update Von Xml/Esi-Beschreibung

    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:...
  • Seite 164 Anhang Abb. 180: Konfiguration identisch ansonsten erscheint ein Änderungsdialog, um die realen Angaben in die Konfiguration zu übernehmen. Abb. 181: 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.

  • Seite 165: Änderung Erst Nach Neustart Wirksam

    PowerOn gelesen. Deshalb ist ein kurzes Abschalten des EtherCAT Slave nö- tig, damit die Änderung wirksam wird. 6.5.2 Erläuterungen zur Firmware Versionsbestimmung der Firmware Versionsbestimmung nach Laseraufdruck Auf einem Beckhoff EtherCAT Slave ist eine Seriennummer aufgelasert. Der Aufbau der Seriennummer lautet: KK YY FF HH EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 166: Coe-Online Und Offline-Coe

    • 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 wer- den.

  • Seite 167: Update Controller-Firmware *.Efw

    Firmware Update. Abb. 185: 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).

  • Seite 168: Fpga-Firmware *.Rbf

    Anhang • EtherCAT Master in PreOP schalten • Slave in INIT schalten (A) • Slave in BOOTSTRAP schalten • Kontrolle des aktuellen Status (B, C) • Download der neuen *efw-Datei, abwarten bis beendet. Ein Passwort wird in der Regel nicht benötigt. •...
  • Seite 169 Anhang Abb. 186: 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. 187: 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.
  • Seite 170 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).
  • Seite 171 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: EL40xx Version: 3.7...

  • Seite 172: Gleichzeitiges Update Mehrerer Ethercat-Geräte

    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 •...

  • Seite 173: Wiederherstellen Des Auslieferungszustandes

    Anhang Wiederherstellen des Auslieferungszustandes Um den Auslieferungszustand der Backup-Objekte bei den ELxxxx-Klemmen wiederherzustellen, kann im TwinCAT System Manger (Config-Modus) das CoE-Objekt Restore default parameters, Subindex 001angewählt werden (s. Abb. Auswahl des PDO‚ Restore default parameters) Abb. 190: Auswahl des PDO Restore default parameters Durch Doppelklick auf SubIndex 001 gelangen Sie in den Set Value -Dialog.

  • Seite 174: Support Und Service

    Anhang 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. Beckhoff Support Der Support bietet Ihnen einen umfangreichen technischen Support, der Sie nicht nur bei dem Einsatz einzelner Beckhoff Produkte, sondern auch bei weiteren umfassenden Dienstleistungen unterstützt:...
  • Seite 175 Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abb. 1 EL5021 EL-Klemme, Standard IP20-IO-Gerät mit Seriennummer/ Chargennummer und Revi- sionskennzeichnung (seit 2014/01) ..................... Abb. 2 EK1100 EtherCAT Koppler, Standard IP20-IO-Gerät mit Seriennummer/ Chargennummer ..Abb. 3 CU2016 Switch mit Seriennummer/ Chargennummer..............Abb. 4 EL3202-0020 mit Seriennummer/ Chargennummer 26131006 und eindeutiger ID-Nummer 204418............................
  • Seite 176 Abbildungsverzeichnis Abb. 41 Weitere Einbaulagen ........................Abb. 42 Korrekte Positionierung ....................... Abb. 43 Inkorrekte Positionierung ......................Abb. 44 LEDs am Beispiel EL4001 ......................Abb. 45 Anschlussbelegung am Beispiel EL4001..................Abb. 46 Anschlussbelegung am Beispiel EL4011..................Abb. 47 Anschlussbelegung am Beispiel EL4002..................Abb.
  • Seite 177 Abbildungsverzeichnis Abb. 87 Anwendung von "Goto Link Variable" am Beispiel von "MAIN.bEL1004_Ch4"......Abb. 88 Erzeugen eines SPS Datentyps ....................Abb. 89 Instance_of_struct ........................Abb. 90 Verknüpfung der Struktur......................Abb. 91 Lesen einer Variable aus der Struktur der Prozessdaten ............Abb. 92 TwinCAT 3 Entwicklungsumgebung (VS Shell): Logged-in, nach erfolgten Programmstart ..Abb.
  • Seite 178 Abbildungsverzeichnis Abb. 131 TwinCAT kann auch durch einen Button in diesen Zustand versetzt werden (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3) ........................105 Abb. 132 Beispielhafte Online-Anzeige ...................... 105 Abb. 133 Fehlerhafte Erkennung ........................ 106 Abb. 134 Identische Konfiguration (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3) ..........106 Abb.
  • Seite 179 Abbildungsverzeichnis Abb. 176 Zulässiger Betriebsbereich für EL4xx4 Stromausgänge.............. 154 Abb. 177 Zulässiger Betriebsbereich für EL4xx8 Stromausgänge.............. 154 Abb. 178 Gerätekennung aus Name EL3204-0000 und Revision -0016 ............ 163 Abb. 179 Rechtsklick auf das EtherCAT Gerät bewirkt das Scannen des unterlagerten Feldes....163 Abb.

Diese Anleitung auch für:

El4001El4002El4004El4008

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