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Beckhoff EL5101-00 Serie Dokumentation
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Beckhoff EL5101-00 Serie Dokumentation

Inkremental enkoder interface
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Dokumentation | DE
EL5101-00xx
Inkremental Enkoder Interface
20.04.2022 | Version: 4.8

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Verwandte Anleitungen für Beckhoff EL5101-00 Serie

Inhaltszusammenfassung für Beckhoff EL5101-00 Serie

  • Seite 1 Dokumentation | DE EL5101-00xx Inkremental Enkoder Interface 20.04.2022 | Version: 4.8...

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Versionsidentifikation von EtherCAT-Geräten ................. 12 2.4.1 Allgemeine Hinweise zur Kennzeichnung................  12 2.4.2 Versionsidentifikation von EL Klemmen ................ 13 2.4.3 Beckhoff Identification Code (BIC)...................  14 2.4.4 Elektronischer Zugriff auf den BIC (eBIC) ...............  16 3 EL5101 - Produktbeschreibung...................... 18 Einführung ............................ 18 Technische Daten.......................... 20 4 EL5101-0010 - Produktbeschreibung .................... 22...
  • Seite 4 Inhaltsverzeichnis 12.3 Explosionsschutz (ATEX) ........................ 60 12.3.1 ATEX - Besondere Bedingungen (erweiterter Temperaturbereich).........  60 12.3.2 Weiterführende Dokumentation zu ATEX und IECEx............ 61 12.4 UL-Hinweise ............................ 62 12.5 Montagevorschriften für erhöhte mechanische Belastbarkeit............ 63 12.6 Anschluss ............................ 63 12.6.1 Anschlusstechnik ...................... 63 12.6.2 Verdrahtung ........................ 66 12.6.3 Schirmung........................
  • Seite 5 Inhaltsverzeichnis 15.1.1 Betriebsmodi........................ 193 15.1.2 Prozessdaten.........................  194 15.1.3 Features CoE.........................  200 15.1.4 Objektbeschreibung und Parametrierung - Erweiterter Betriebsmodus ...... 203 16 EL5101-0011 - Inbetriebnahme ...................... 216 16.1 Grundlagen zur Oversampling-Funktion.................. 216 16.2 Prozessdaten und Konfiguration .................... 219 16.3 Objektbeschreibung und Parametrierung .................. 223 16.3.1 Restore-Objekt.......................
  • Seite 6 Inhaltsverzeichnis Version: 4.8 EL5101-00xx...

  • Seite 7: Übersichtseite Inkremental-Enkoder-Interface

    Übersichtseite Inkremental-Enkoder-Interface Übersichtseite Inkremental-Enkoder-Interface Inkremental-Enkoder-Interface EL5101 [} 18] EL5101-0010 [} 22] Inkremental-Enkoder-Interface, 20 Mio. Inkremente/s EL5101-0011 [} 25] Inkremental-Enkoder-Interface, mit Oversampling EL5101-0090 [} 27] Inkremental-Enkoder-Interface, TwinSAFE Single Channel EL5101-00xx Version: 4.8...

  • Seite 8: 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 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 Ab Version 4.0 Kommentar • Neue Titelseite • Update Kapitel Produktbeschreibung • Update Kapitel „Technische Eigenschaften“ • Update Kapitel „Montage und Verdrahtung“ • Update Kapitel „Objektbeschreibung und Parametrierung“ • Update Revisionstand • Update Struktur • Update Kapitel „Inbetriebnahme“ •...
  • Seite 11 Vorwort Bis Version 3.7 Kommentar • Update Kapitel „Technische Daten" • Kapitel „Montagehinweise bei erhöhter mechanischer Belastbarkeit" ergänzt • Update Struktur • Update Revisionsstand • Aktualisierung im Kapitel „Technische Daten" • Update Struktur • Revisionsstand aktualisiert • Ergänzungen im Kapitel „Prozessdaten" •...

  • Seite 12: 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 13: Versionsidentifikation Von El Klemmen

    2.4.2 Versionsidentifikation von EL Klemmen Als Seriennummer/Date Code bezeichnet Beckhoff im IO-Bereich im Allgemeinen die 8-stellige Nummer, die auf dem Gerät aufgedruckt oder auf einem Aufkleber angebracht ist. Diese Seriennummer gibt den Bauzustand im Auslieferungszustand an und kennzeichnet somit eine ganze Produktions-Charge, unterscheidet aber nicht die Module einer Charge.

  • Seite 14: Beckhoff Identification Code (Bic)

    Vorwort 2.4.3 Beckhoff Identification Code (BIC) Der Beckhoff Identification Code (BIC) wird vermehrt auf Beckhoff-Produkten zur eindeutigen Identitätsbestimmung des Produkts aufgebracht. Der BIC ist als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) dargestellt, der Inhalt orientiert sich am ANSI-Standard MH10.8.2-2016. Abb. 2: BIC als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) Die Einführung des BIC erfolgt schrittweise über alle Produktgruppen hinweg.
  • Seite 15 Entsprechend als DMC: Abb. 3: Beispiel-DMC 1P072222SBTNk4p562d71KEL1809 Q1 51S678294 Ein wichtiger Bestandteil des BICs ist die Beckhoff Traceability Number (BTN, Pos.-Nr. 2). Die BTN ist eine eindeutige, aus acht Zeichen bestehende Seriennummer, die langfristig alle anderen Seriennummern- Systeme bei Beckhoff ersetzen wird (z. B. Chargenbezeichungen auf IO-Komponenten, bisheriger Seriennummernkreis für Safety-Produkte, etc.).

  • Seite 16: Elektronischer Zugriff Auf Den Bic (Ebic)

    ESI/XML-Konfigurationsdatei für den EtherCAT‑Master bekannt. Zu den Zusammenhängen siehe die entsprechenden Kapitel im EtherCAT‑Systemhandbuch (Link). In das ESI‑EEPROM wird auch die eBIC gespeichert. Die Einführung des eBIC in die Beckhoff IO Produktion (Klemmen, Boxen) erfolgt ab 2020; mit einer weitgehenden Umsetzung ist in 2021 zu rechnen.
  • Seite 17 Vorwort ◦ Das Gerät muss zum Zugriff in SAFEOP/OP sein: ◦ Das Objekt 0x10E2 wird in Bestandsprodukten vorrangig im Zuge einer notwendigen Firmware‑Überarbeitung eingeführt. ◦ Ab TwinCAT 3.1. build 4024.24 stehen in der Tc2_EtherCAT Library ab v3.3.19.0 die Funktionen FB_EcCoEReadBIC und FB_EcCoEReadBTN zum Einlesen in die PLC und weitere eBIC- Hilfsfunktionen zur Verfügung.

  • Seite 18: El5101 - Produktbeschreibung

    EL5101 - Produktbeschreibung EL5101 - Produktbeschreibung Einführung Abb. 4: EL5101 Interface-Klemme für Inkremental-Encoder, RS422, TTL, 1 MHz Die EtherCAT-Klemme EL5101 ist ein Interface zum direkten Anschluss von Inkremental-Encodern mit Differenzeingängen (RS422) oder TTL-Single-Ended-Signalen. Es können Eingangsfrequenzen bis zu 1 MHz ausgewertet werden. Eine Periodendauer- und Frequenzmessung ist möglich. Die EL5101 ist auch als bidirektionaler Zähler auf Kanal A verwendbar, Kanal B gibt die Zählrichtung vor.
  • Seite 19 EL5101 - Produktbeschreibung Im „erweiterten Betriebsmodus“ können ein umschaltbarer 16/32-Bit-Zähler sowie ein 32-Bit-Latch für einen Nullimpuls gelesen, gesetzt oder aktiviert werden. Die EL5101 unterstützt im erweiterten Betriebsmodus die Distributed Clocks, d. h. die Eingangsdaten können synchron mit anderen Daten erfasst werden, die ebenfalls verteilt an Distributed Clocks Slaves angeschlossen sind.

  • Seite 20: Technische Daten

    EL5101 - Produktbeschreibung Technische Daten Encoder EL5101 Technik Inkremental-Encoder-Interface, differenziell (RS422), Single-Ended (TTL), Zähler, Impulsgeber zusätzliche Eingänge Gate, Latch (24 V , beide max. 1 MHz zulässig), Signalspannung: “0”: -3 V … +5 V (EN 61131-2, Typ 3) “1”: 11 V … 30 V (EN 61131-2, Typ 3) Status-Eingang (max.
  • Seite 21 EL5101 - Produktbeschreibung Normen und Zulassungen EL5101 Vibrations- / Schockfestigkeit gemäß EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27, siehe auch Montagevorschriften [} 63] für Klemmen mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit EMV-Festigkeit / Aussendung gemäß EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 Schutzart IP20 Zulassungen/Kennzeichnungen* CE, EAC, UKCA, ATEX [} 60], cULus [} 62] *) Real zutreffende Zulassungen/Kennzeichnungen siehe seitliches Typenschild (Produktbeschriftung).

  • Seite 22: El5101-0010 - Produktbeschreibung

    EL5101-0010 - Produktbeschreibung EL5101-0010 - Produktbeschreibung Einführung Abb. 5: EL5101-0010 Interface-Klemme für Inkremental-Encoder, RS422, 5 MHz Die EtherCAT-Klemme EL5101-0010 ist ein Interface zum direkten Anschluss von Inkremental-Encodern mit Differenzeingängen (RS422). Mit einer maximalen Eingangsfrequenz bis zu 5 MHz eignet sie sich besonders für dynamische Anwendungen.
  • Seite 23 EL5101-0010 - Produktbeschreibung Quick-Links • Grundlagen der Kommunikation [} 41] • Konfigurationserstellung TwinCAT [} 117] • EL5101-0010 - Prozessdaten, Modi, Objektbeschreibung [} 193] • LEDs und Anschlussbelegung [} 71] EL5101-00xx Version: 4.8...

  • Seite 24: Technische Daten

    EL5101-0010 - Produktbeschreibung Technische Daten Encoder EL5101-0010 Technik Inkremental-Encoder-Interface, differenziell (RS422) zusätzliche Eingänge Gate, Latch (24 V , beide max. 1 MHz zulässig), Signalspannung: “0”: -3 V … +5 V (EN 61131-2, Typ 3) “1”: 11 V … 30 V (EN 61131-2, Typ 3) Status-Eingang (max. 5 V , potentialfrei, negativ schaltend) Geberanschluss A, ¬A, B, ¬B, C, ¬C (RS422 Differenzeingänge)

  • Seite 25: El5101-0011 - Produktbeschreibung

    EL5101-0011 - Produktbeschreibung EL5101-0011 - Produktbeschreibung Einführung Abb. 6: EL5101-0011 Interface-Klemme für Inkremental-Encoder, RS422, 5 MHz, Oversampling Die EtherCAT Klemme EL5101-0011 ist ein Interface zum direkten Anschluss von Inkremental-Encodern mit Differenzeingängen (RS422). Ein 32 Bit Zähler mit Quadraturdecoder kann gelesen und gesetzt werden. Die EL5101-0011 unterstützt das Oversampling-Prinzip.

  • Seite 26: Technische Daten

    EL5101-0011 - Produktbeschreibung Technische Daten Encoder EL5101-0011 Technik Inkremental-Encoder-Interface, differenziell (RS422) zusätzliche Eingänge Geberanschluss A, ¬A, B, ¬B, C, ¬C (RS422 Differenzeingänge) Geberbetriebsspannung/Geberversorgung 5 V (-5 % bis +10 %) (erzeugt aus den 24 V  Powerkontakten) Geberausgangsstrom 0,5 A Zähler 32 Bit Nullimpuls Latch Grenzfrequenz 20 Mio. Inkremente bei 4-fach-Auswertung entspricht 5 MHz Quadraturdecoder 4-fach-Auswertung Funktion und Kommunikation...

  • Seite 27: El5101-0090 - Produktbeschreibung

    EL5101-0090 - Produktbeschreibung EL5101-0090 - Produktbeschreibung Einführung Abb. 7: EL5101-0090 Interface-Klemme für Inkremental-Encoder, RS422, TTL, 1 MHz, TwinSAFE SC Die EtherCAT-Klemme EL5101-0090 ist ein Interface zum direkten Anschluss von Inkremental-Encodern mit Differenzeingängen (RS422) oder TTL-Single-Ended-Signalen. Es können Eingangsfrequenzen bis zu 1 MHz ausgewertet werden. Eine Periodendauer- und Frequenzmessung mit einer Auflösung von 100 ns ist möglich.
  • Seite 28 EL5101-0090 - Produktbeschreibung Die EL5101-0090 unterstützt im „erweiterten Betriebsmodus“ die Distributed Clocks, d. h. die Eingangsdaten können synchron mit anderen Daten erfasst werden, die ebenfalls verteilt an Distributed Clocks Slaves angeschlossen sind. Die systemweite Genauigkeit liegt bei < 100 ns. Die Betriebsmodi werden im Kapitel „EL5101 - Inbetriebnahme [} 147]“ getrennt beschrieben. Bei Inbetriebnahme ist zu entscheiden, welcher Betriebsmodus verwendet werden soll.

  • Seite 29: Technische Daten

    EL5101-0090 - Produktbeschreibung Technische Daten Encoder EL5101-0090 Technik Inkremental-Encoder-Interface, differenziell (RS422), Single-Ended (TTL), Zähler, Impulsgeber zusätzliche Eingänge Gate, Latch (24 V , beide max. 1 MHz zulässig), Signalspannung: “0”: -3 V … +5 V (EN 61131-2, Typ 3) “1”: 11 V … 30 V (EN 61131-2, Typ 3) Status-Eingang (max.
  • Seite 30 EL5101-0090 - Produktbeschreibung Normen und Zulassungen EL5101-0090 Vibrations- / Schockfestigkeit gemäß EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27, siehe auch Montagevorschriften [} 63] für Klemmen mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit EMV-Festigkeit / Aussendung gemäß EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 Schutzart IP20 Zulassungen/Kennzeichnungen* CE, EAC, UKCA, ATEX [} 60], cULus [} 62] *) Real zutreffende Zulassungen/Kennzeichnungen siehe seitliches Typenschild (Produktbeschriftung).

  • Seite 31: Übersicht El5101-00Xx - Serie

    Übersicht EL5101-00xx - Serie Übersicht EL5101-00xx - Serie Technische Daten EL5101 EL5101-0090 EL5101-0010 EL5101-0011 Geberanschluss A, ¬A, B, ¬B, C, ¬C (RS422 Differenzeingänge): A, ¬A, B, ¬B, C, ¬C (RS422 Differenzeingänge) auch Single-ended-Anschluss (5 V ±20%) möglich (für EL5101 ab Hardware 09 [} 263]) zusätzliche Eingänge Gate, Latch (24 V , beide max.

  • Seite 32: Technologie

    Technologie Technologie Die Inkremental-Encoder-Interface Klemmen der EL5101-00xx-Serie ermöglichen den Anschluss von Inkremental-Encodern an Buskoppler bzw. die SPS. Grundlagen Inkremental Encoder Inkremental-Encoder teilen eine 360° - Drehung der Encoder-Achse in einzelne Schritte (Inkremente) auf und kennzeichnen eine volle Umdrehung durch eine Sondermarke (Nullimpuls). Ein RS422-Encoder überträgt das Signal symmetrisch als differentielles Leitungspaar.

  • Seite 33: Differenzieller Und Single-Ended Anschluss

    Technologie HINWEIS Differenzieller und Single-Ended Anschluss • Das RS422-Signal überträgt eine Differenzspannung, dadurch ist das Signal störunempfindlicher im Ver- gleich zu einem Single-Ended-Signal. ð Soll das Gebersignal über längere Entfernung oder mit höheren Frequenzen übertragen werden, wird ein Encoder mit RS422-Signalen empfohlen. ð...

  • Seite 34: Technische Eigenschaften

    Technische Eigenschaften Technische Eigenschaften Die Inkremental-Encoder-Interface Klemmen EL5101-00xx ermöglichen den Anschluss von Inkremental- Encodern mit A/B/C-Spur an den Buskoppler bzw. die SPS. Geliefert werden die Klemmen als 4-fach Quadraturdecoder mit komplementärer Auswertung der Gebersignale A, B, C. Als Geberanschluss sind differentielle Signale nach RS422 (für EL5101 und EL5101-0090 auch TTL) vorgesehen.

  • Seite 35: El5101 - Erweiterter Betriebsmodus Ab Fw14/Hw09

    Technische Eigenschaften EL5101 - Erweiterter Betriebsmodus ab FW14/HW09 Durch die Weiterentwicklung der EL5101 ist ein erweiterter Betriebsmodus (ab Firmware 14  / Hardware 09 [} 263]) verfügbar, der in Abhängigkeit der vorliegenden Hardware im TwinCAT System Manager parametriert werden kann. Eine EL5101 in älterer Ausführung unterstützt diesen erweiterten Betriebsmodus nicht (siehe folgende Tabelle)! Betriebsmodi der EL5101 Version...

  • Seite 36: Eingänge

    Technische Eigenschaften Eingänge Eingangsimpedanz EL5101-00xx Die Signalquelle muss die Eingangsimpedanz der EL5101-00xx (typ. 220 Ω, Änderungen vorbehalten) mit ausreichenden Spannungspegeln nach RS422 betreiben können. HINWEIS Schnelle Digitale Eingänge – Beeinflussung durch störende Geräte Beachten Sie, dass die Eingangsbeschaltung nur eine sehr geringe Filterung aufweist. Sie ist auf schnelle Signalübertragung vom Eingang zur Auswerteeinheit optimiert.

  • Seite 37: Beschaltung "Status Input"-Eingang

    Technische Eigenschaften Status-Eingang (EL5101-00x0) Die Klemme stellt einen Status Input-Eingang zur Verfügung. An diesen Eingang kann der Störmelde- oder Status-Ausgang eines Drehgebers angeschlossen werden. Der Eingang ist 5 V kompatibel. Digitaler Eingang, Spannung [V] Eingangsstrom [mA] 5 V TTL Eingangscharakteristik Signalspannung „0 - LOW“ 0 V …...

  • Seite 38: Signaltypen

    Technische Eigenschaften Signaltypen Signaltyp RS422 (diff. Input) Die EL5101-00xx erwartet im Differentialmode die Pegel nach RS422. Die Daten werden ohne Massebezug als Spannungsdifferenz zwischen zwei Leitungen (Signal A und invertiertes Signal /A) übertragen. Die Klemme wertet Pegel von -200 mV < Vid < +200 mV als gültige Signale aus. Das Differenzsignal muss im Common Mode Bereich (<+13,2 V und >-10 V, in Bezug zu GND) liegen (vgl.
  • Seite 39 Technische Eigenschaften Drahtbrucherkennung Die Drahtbrucherkennung / Open circuit detection (Index 0x80n0:0B, 0x80n0:0C, 0x80n0:0D) wird aktiviert für: • EL5101-0010 und EL5101-0011 im Bereich typ. -0,475 V > Vid > +0,475 V, • EL5101 und EL5101-0090 im Bereich typ. -1,5 V > Vid > +1,5 V (Änderungen vorbehalten). EL5101-00xx Version: 4.8...

  • Seite 40: Start

    Start Start Zur Inbetriebsetzung: • montieren Sie den EL5101 wie im Kapitel Montage und Verdrahtung [} 56] beschrieben • konfigurieren Sie den EL5101 in TwinCAT wie im Kapitel Inbetriebnahme [} 75] beschrieben. Version: 4.8 EL5101-00xx...

  • Seite 41: Grundlagen Kommunikation

    - Kabelsätze ZK1090-9191-xxxx bzw. - feldkonfektionierbare RJ45 Stecker ZS1090-0005 - feldkonfektionierbare Ethernet Leitung ZB9010, ZB9020 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, in der Regel ist ein Koppler dabei bis zu 2 A belastbar (siehe Dokumentation des jeweiligen...

  • Seite 42: Allgemeine Hinweise Zur Watchdog-Einstellung

    Grundlagen Kommunikation Abb. 11: System Manager Stromberechnung HINWEIS Fehlfunktion möglich! Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepoten- tial erfolgen! 11.3 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 43 Grundlagen Kommunikation Abb. 12: Karteireiter EtherCAT -> Erweiterte Einstellungen -> Verhalten --> Watchdog Anmerkungen: • der Multiplier ist für beide Watchdogs gültig. • jeder Watchdog hat dann noch eine eigene Timer-Einstellung, die zusammen mit dem Multiplier eine resultierende Zeit ergibt. • Wichtig: die Multiplier/Timer-Einstellung wird nur beim Start in den Slave geladen, wenn die Checkbox davor aktiviert ist.

  • Seite 44: Ethercat State Machine

    Grundlagen 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 45: Ausgänge Im Safeop

    Grundlagen Kommunikation Abb. 13: 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. Im Zustand Pre-Op ist Mailbox-Kommunikation aber keine Prozessdaten-Kommunikation möglich.

  • Seite 46: Coe-Interface

    Grundlagen 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 47: Verfügbarkeit

    Grundlagen Kommunikation Verfügbarkeit Nicht jedes EtherCAT Gerät muss über ein CoE-Verzeichnis verfügen. Einfache I/O-Module ohne eigenen Prozessor verfügen in der Regel. 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. 14: Karteireiter „CoE-Online“...

  • Seite 48: Datenerhaltung

    Grundlagen 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. Ein EEPROM unterliegt in Bezug auf Schreibvorgänge einer begrenzten Lebensdauer. Ab typi- scherweise 100.000 Schreibvorgängen kann eventuell nicht mehr sichergestellt werden, dass neue...
  • Seite 49 Grundlagen 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 50: Dc Einstellungen

    DC Einstellungen Distributed Clocks (DC) EtherCAT und Distributed Clocks Auf der Beckhoff Website können Sie eine grundlegende Einführung in das Thema EtherCAT und Distributed Clocks herunterladen: die "Systembeschreibung Distributed Clocks". Die Inkremental-Encoder-Klemmen unterstützen die Distributed-Clocks-Funktionalität (EL5101: ab Hardware 09 / Firmware 14; EL5151 ab Hardware 01 / Firmware 05). Damit die EL51xx den aktuellen Zählerstand rechtzeitig vor Ankunft des abfragenden EtherCAT-Datagrams in den vorgesehenen Prozessdaten bereitstellen kann, muss ein entsprechendes Signal in der Klemme zyklisch generiert werden.

  • Seite 51: Dauer Der Prozessdatenbereitstellung In Der El51X1

    Grundlagen Kommunikation Abb. 18: Karteireiter „DC“ (Distributed Clocks) • FreeRun/SM-Synchron Das SyncManager-Ereignis tritt ein, wenn ein EtherCAT-Frame Prozessdaten mit der EL51xx erfolgreich austauscht. Frame-getriggert wird so zyklisch der aktuelle Zählerstand ermittelt, allerdings mit dem geringen zeitlichen Jitter des Ethernet-Frames. Ein Ethernet-Frame löst in dieser Betriebsart die Prozessdatenbereitstellung für den nächsten abholenden Frame aus.
  • Seite 52 Positionswerte älter, jedoch wird der Sicherheitspuffer vor Ankunft des EtherCAT- Datagrams erhöht. Diese Einstellung kann auf Systemen mit hohem Echtzeit-Jitter nützlich sein, wenn zur Steuerung z.B. kein Industrie-PC von Beckhoff verwendet wird. HINWEIS Achtung! Beschädigung der Geräte möglich! Die hier aufgeführten Hinweise und Erläuterungen sollten mit Bedacht angewendet werden! Die SYNC0-...
  • Seite 53 Grundlagen Kommunikation DC-Einstellungen EL51xx Abb. 19: Erweiterte Einstellungen Distributed Clock (DC), Klemme EL51xx • SYNC0 Sync Unit Zyklus: Vielfaches der Buszykluszeit. In diesem Abstand (in µs) wird der Zählerstand periodisch ermittelt. • Anwenderdefiniert Beliebige Zahl bis 2  ns ≈ 4,3 sek. Kommawerte sind möglich. •...
  • Seite 54 Grundlagen Kommunikation • SYNC1 Weiterer SYNC-Puls, abgeleitet aus SYNC0 oder der DC selbst. Wird bei der EL51xx nicht benötigt. DC-Einstellungen EtherCAT Master In den erweiterten Einstellungen des EtherCAT Master können übergeordnete Parameter der Distributed Clocks verändert werden. Siehe dazu auch die grundlegende Einführung in das Thema EtherCAT und Distributed Clocks herunterladen: die "Systembeschreibung Distributed Clocks".
  • Seite 55 Grundlagen Kommunikation Abb. 22: EtherCAT Master, Erweiterte Einstellungen, Distributed Clock EL5101-00xx Version: 4.8...

  • Seite 56: Montage Und Verdrahtung

    • Beim Umgang mit den Komponenten ist auf gute Erdung der Umgebung zu achten (Arbeitsplatz, Verpa- ckung und Personen) • Jede Busstation muss auf der rechten Seite mit der Endkappe EL9011 oder EL9012 abgeschlossen wer- den, um Schutzart und ESD-Schutz sicher zu stellen. Abb. 23: Federkontakte der Beckhoff I/O-Komponenten Version: 4.8 EL5101-00xx...

  • Seite 57: Tragschienenmontage

    Montage und Verdrahtung 12.2 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. 24: Montage auf Tragschiene Die Buskoppler und Busklemmen werden durch leichten Druck auf handelsübliche 35 mm Tragschienen (Hutschienen nach EN 60715) aufgerastet: 1.
  • Seite 58 Montage und Verdrahtung Demontage Abb. 25: Demontage von Tragschiene Jede Klemme wird durch eine Verriegelung auf der Tragschiene gesichert, die zur Demontage gelöst werden muss: 1. Ziehen Sie die Klemme an ihren orangefarbigen Laschen ca. 1 cm von der Tragschiene herunter. Da- bei wird die Tragschienenverriegelung dieser Klemme automatisch gelöst und Sie können die Klemme nun ohne großen Kraftaufwand aus dem Busklemmenblock herausziehen.

  • Seite 59: Beschädigung Des Gerätes Möglich

    Montage und Verdrahtung Abb. 26: 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 60: Explosionsschutz (Atex)

    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 Sie für Beckhoff-Feldbuskomponenten mit erweitertem Temperaturbereich (ET) beim Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von -25 bis 60°C! •...

  • Seite 61: Weiterführende Dokumentation Zu Atex Und Iecex

    Beachten Sie auch die weiterführende Dokumentation Explosionsschutz für Klemmensysteme Hinweise zum Einsatz der Beckhoff Klemmensysteme in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß ATEX und IECEx, die Ihnen auf der Beckhoff-Homepage www.beckhoff.de im Download-Bereich Ihres Pro- duktes zum Download zur Verfügung steht! EL5101-00xx Version: 4.8...

  • Seite 62: Ul-Hinweise

    The modules are intended for use with Beckhoff’s UL Listed EtherCAT System only. VORSICHT 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). VORSICHT For devices with Ethernet connectors Not for connection to telecommunication circuits.

  • Seite 63: Montagevorschriften Für Erhöhte Mechanische Belastbarkeit

    Montage und Verdrahtung 12.5 Montagevorschriften für erhöhte mechanische Belastbarkeit 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! Zusätzliche Prüfungen Die Klemmen sind folgenden zusätzlichen Prüfungen unterzogen worden: Prüfung Erläuterung...
  • Seite 64 Montage und Verdrahtung • Die Klemmen der Serien ESxxxx und KSxxxx haben eine steckbare Anschlussebene und ermöglichen somit beim Austausch die stehende Verdrahtung. • Die High-Density-Klemmen (HD-Klemmen) enthalten Elektronik und Anschlussebene in einem Gehäuse und haben eine erhöhte Packungsdichte. Standardverdrahtung (ELxxxx / KLxxxx) Abb. 27: Standardverdrahtung Die Klemmen der Serien ELxxxx und KLxxxx sind seit Jahren bewährt und integrieren die schraublose Federkrafttechnik zur schnellen und einfachen Montage.

  • Seite 65: Verdrahtung Hd-Klemmen

    Montage und Verdrahtung High-Density-Klemmen (HD-Klemmen) Abb. 29: High-Density-Klemmen Die Klemmen dieser Baureihe mit 16 Klemmstellen zeichnen sich durch eine besonders kompakte Bauform aus, da die Packungsdichte auf 12 mm doppelt so hoch ist wie die der Standard-Busklemmen. Massive und mit einer Aderendhülse versehene Leiter können ohne Werkzeug direkt in die Federklemmstelle gesteckt werden.

  • Seite 66: Verdrahtung

    Montage und Verdrahtung 12.6.2 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. 30: Anschluss einer Leitung an eine Klemmstelle Bis zu acht Klemmstellen ermöglichen den Anschluss von massiven oder feindrähtigen Leitungen an die Busklemme.

  • Seite 67: 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 (siehe Hinweis [} 65]) Abisolierlänge 8 ... 9 mm 12.6.3 Schirmung Schirmung Encoder, analoge Sensoren und Aktoren sollten immer mit geschirmten, paarig verdrillten Leitun- gen angeschlossen werden.
  • Seite 68 Montage und Verdrahtung Abb. 31: 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, siehe Abb. Weitere Einbaulagen. Auch in diesen Einbaulagen empfiehlt sich die Anwendung der oben angegebenen Mindestabstände zur Umgebung.
  • Seite 69 Montage und Verdrahtung Abb. 32: Weitere Einbaulagen EL5101-00xx Version: 4.8...

  • Seite 70: Positionierung Von Passiven Klemmen

    Montage und Verdrahtung 12.9 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.

  • Seite 71: El5101-00X0 - Leds Und Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung 12.10 EL5101-00x0 - LEDs und Anschlussbelegung Abb. 35: EL5101 HINWEIS Geberversorgung über die Klemme Die Geberversorgungsspannung kann über die Klemmstellen 1‘(5 V) und 5`(0 V) abgegriffen werden. HINWEIS Single-Ended-Anschluss für TTL Encoder Hinweise zum Single-Ended-Anschluss für TTL Encoder entnehmen Sie bitte dem Kapitel „Single-Ended- Anschluss für TTL-Encoder („Normaler Betriebsmodus [} 163]“...
  • Seite 72 Montage und Verdrahtung LEDs Abb. 36: EL5101-00x0 - LEDs Farbe Bedeutung INPUT A, B, C grün jeweils TRUE Pegel anzeigend INPUT 1 leuchtet, wenn der INPUT1-Eingang gegen GND gezogen wird [INPUT 1 ist durch internen Pull-Up auf internes 5 V-HIGH-Pegel gelegt (default)] LATCH grün leuchtet, wenn ein Signal (+24 V) am Latch-Eingang anliegt...

  • Seite 73: El5101-0011 - Leds Und Anschlussbelegung

    Montage und Verdrahtung 12.11 EL5101-0011 - LEDs und Anschlussbelegung Abb. 37: EL5101-0011 HINWEIS Geberversorgung über die Klemme Die Geberversorgungsspannung kann über die Klemmstellen 1‘(5 V) und 5`(0 V) abgegriffen werden. HINWEIS Single-Ended-Anschluss für TTL Encoder Hinweise zum Single-Ended-Anschluss für TTL Encoder entnehmen Sie bitte dem Kapitel „Single-Ended- Anschluss für TTL-Encoder („Normaler Betriebsmodus [} 163]“...

  • Seite 74: Entsorgung

    Montage und Verdrahtung LEDs Abb. 38: EL5101-0011 - LEDs Farbe Bedeutung INPUT A, B, C grün jeweils TRUE Pegel anzeigend grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 44]: INIT = Initialisierung der Klemme oder BOOT- STRAP = Funktion für Firmware Updates [} 264] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-Kommunikation und...

  • Seite 75: 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 76 Inbetriebnahme Abb. 39: 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 77 Inbetriebnahme Abb. 40: 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. EL5101-00xx Version: 4.8...

  • Seite 78: Twincat 2

    Inbetriebnahme 13.1.1 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“.
  • Seite 79 Inbetriebnahme Abb. 42: 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 80 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 81 Inbetriebnahme Abb. 46: Abbildung der Konfiguration im TwinCAT 2 System Manager Der gesamte Vorgang setzt sich aus zwei Stufen zusammen, die auch separat ausgeführt werden können (erst das Ermitteln der Geräte, dann das Ermitteln der daran befindlichen Elemente wie 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. 47: Einlesen von einzelnen an einem Gerät befindlichen Klemmen...
  • Seite 82 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. 48: TwinCAT PLC Control nach dem Start Nun sind für den weiteren Ablauf Beispielvariablen sowie ein Beispielprogramm erstellt und unter dem...
  • Seite 83 Inbetriebnahme Abb. 49: 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 84 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. 51: Eingebundenes PLC Projekt in der SPS- Konfiguration des System Managers Die beiden Variablen „bEL1004_Ch4“...
  • Seite 85 Inbetriebnahme Abb. 53: 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 86 Inbetriebnahme Abb. 55: 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 87 Inbetriebnahme Abb. 56: 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 88: Twincat 3

    Inbetriebnahme Über „Online“ → „Run“, Taste F5 oder kann nun die PLC gestartet werden. 13.1.2 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 89 Inbetriebnahme Abb. 59: Neues TwinCAT 3 Projekt erstellen Im Projektmappen-Explorer liegt sodann das neue Projekt vor: Abb. 60: 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 90 Inbetriebnahme und folgendes Fenster hierzu geöffnet: Abb. 61: 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 91 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 92 Inbetriebnahme Abb. 65: 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 93 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 94 Inbetriebnahme Abb. 68: 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. 69: Initiales Programm „Main“...
  • Seite 95 Inbetriebnahme Abb. 70: Beispielprogramm mit Variablen nach einem Kompiliervorgang (ohne Variablenanbindung) Das Steuerprogramm wird nun als Projektmappe erstellt und damit der Kompiliervorgang vorgenommen: Abb. 71: Kompilierung des Programms starten Anschließend liegen in den „Zuordnungen“ des Projektmappen-Explorers die folgenden – im ST/ PLC Programm mit „AT%“...
  • Seite 96 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. 72: 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 97 Inbetriebnahme Entsprechend der Standarteinstellungen stehen nur bestimmte PDO Objekte zur Auswahl zur Verfügung. In diesem Beispiel wird von der Klemme EL1004 der Eingang von Kanal 4 zur Verknüpfung ausgewählt. Im Gegensatz hierzu muss für das Erstellen der Verknüpfung der Ausgangsvariablen die Checkbox „Alle Typen“...
  • Seite 98 Inbetriebnahme Abb. 75: Anwendung von "Goto Link Variable" am Beispiel von „MAIN.bEL1004_Ch4“ Der Vorgang zur Erstellung von Verknüpfungen kann auch in umgekehrter Richtung, d. h. von einzelnen PDO ausgehend zu einer Variablen erfolgen. In diesem Beispiel wäre dann allerdings eine komplette Auswahl aller Ausgangsbits der EL2008 nicht möglich, da die Klemme nur einzelne digitale Ausgänge zur Verfügung stellt.
  • Seite 99 Inbetriebnahme 4. In der SPS muss dann eine Instanz der Datenstruktur vom kopierten Datentyp angelegt werden. Abb. 77: 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 100 Inbetriebnahme Aktivieren der Konfiguration Die Zuordnung von PDO zu PLC Variablen hat nun die Verbindung von der Steuerung zu den Ein- und Ausgängen der Klemmen hergestellt. Nun kann die Konfiguration mit oder über das Menü unter „TWINCAT“ aktiviert werden, um dadurch Einstellungen der Entwicklungsumgebung auf das Laufzeitsystem zu übertragen.

  • Seite 101: Twincat Entwicklungsumgebung

    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/. 13.2.1 Installation TwinCAT Realtime Treiber Um einen Standard Ethernet Port einer IPC Steuerung mit den nötigen Echtzeitfähigkeiten auszurüsten, ist...
  • Seite 102 Inbetriebnahme A: Über den TwinCAT Adapter-Dialog Im System Manager ist über Options → Show realtime Kompatible Geräte die TwinCAT-Übersicht über die lokalen Netzwerkschnittstellen aufzurufen. Abb. 81: Aufruf im System Manager (TwinCAT 2) Unter TwinCAT 3 ist dies über das Menü unter „TwinCAT“ erreichbar: Abb. 82: Aufruf in VS Shell (TwinCAT 3) B: Über TcRteInstall.exe im TwinCAT-Verzeichnis Abb. 83: TcRteInstall.exe im TwinCAT-Verzeichnis...
  • Seite 103 Inbetriebnahme Abb. 84: 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 104 Inbetriebnahme Abb. 86: Windows-Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle Eine korrekte Einstellung des Treibers könnte wie folgt aussehen: Abb. 87: Beispielhafte korrekte Treiber-Einstellung des Ethernet Ports Andere mögliche Einstellungen sind zu vermeiden: Version: 4.8 EL5101-00xx...
  • Seite 105 Inbetriebnahme Abb. 88: Fehlerhafte Treiber-Einstellungen des Ethernet Ports EL5101-00xx Version: 4.8...
  • Seite 106 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 107: 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 108 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 109: 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. 93: Vom System Manager angelegt OnlineDescription.xml Soll daraufhin ein Slave manuell in die Konfiguration eingefügt werden, sind „online“ erstellte Slaves durch ein vorangestelltes „>“...
  • Seite 110 Inbetriebnahme Abb. 95: 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: 4.8 EL5101-00xx...

  • Seite 111: Twincat Esi Updater

    Inbetriebnahme 13.2.3 TwinCAT ESI Updater Ab TwinCAT 2.11 kann der System Manager bei Online-Zugang selbst nach aktuellen Beckhoff ESI-Dateien suchen: Abb. 96: Anwendung des ESI Updater (>=TwinCAT 2.11) Der Aufruf erfolgt unter: „Options“ → „Update EtherCAT Device Descriptions“. Auswahl bei TwinCAT 3: Abb. 97: Anwendung des ESI Updater (TwinCAT 3) Der ESI Updater ist eine bequeme Möglichkeit, die von den EtherCAT Herstellern bereitgestellten ESIs...

  • Seite 112: 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 113: Auswahl Ethernet Port

    Inbetriebnahme Abb. 100: 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. 101: 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 114 Inbetriebnahme Abb. 102: 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 115: 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 116 Abb. 106: 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 117: Online Konfigurationserstellung

    Inbetriebnahme 13.2.6 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 118: Funktionsweise Online Scan

    Inbetriebnahme Abb. 110: 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 119: 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 120 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 121 Inbetriebnahme Abb. 119: Anzeige des Wechsels zwischen „Free Run“ und „Config Mode“ unten rechts in der Statusleiste Abb. 120: 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 befinden.

  • Seite 122: 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 Konfigu- ration gegen die vorgefundene Revision ausgetauscht, dies kann Einfluss auf unterstützte Prozessdaten...
  • Seite 123 Inbetriebnahme Abb. 124: 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 124 Abb. 125: 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 125: Ethercat Teilnehmerkonfiguration

    Inbetriebnahme Abb. 127: Dialog „Change to Compatible Type…“ (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3) Folgende Elemente in der ESI eines EtherCAT-Teilenhmers werden von TwinCAT verglichen und als gleich vorausgesetzt, um zu entscheiden, ob ein Gerät als „kompatibel“ angezeigt wird: • Physics (z.B. RJ45, Ebus…) •...
  • Seite 126 Inbetriebnahme Abb. 129: „Baumzweig“ Element als Klemme EL3751 Im rechten Fenster des System Managers (TwinCAT 2) bzw. der Entwicklungsumgebung (TwinCAT 3) stehen Ihnen nun verschiedene Karteireiter zur Konfiguration der Klemme zur Verfügung. Dabei bestimmt das Maß der Komplexität eines Teilnehmers welche Karteireiter zur Verfügung stehen. So bietet, wie im obigen Beispiel zu sehen, die Klemme EL3751 viele Einstellmöglichkeiten und stellt eine entsprechende Anzahl von Karteireitern zur Verfügung.
  • Seite 127 Inbetriebnahme Karteireiter „EtherCAT“ Abb. 131: Karteireiter „EtherCAT“ Typ des EtherCAT-Geräts Product/Revision Produkt- und Revisions-Nummer des EtherCAT-Geräts Auto Inc Adr. Auto-Inkrement-Adresse des EtherCAT-Geräts. Die Auto-Inkrement-Adresse kann benutzt werden, um jedes EtherCAT-Gerät anhand seiner physikalischen Position im Kommunikationsring zu adressieren. Die Auto-Inkrement- Adressierung wird während der Start-Up-Phase benutzt, wenn der EtherCAT- master die Adressen an die EtherCAT-Geräte vergibt.
  • Seite 128 Prozessdaten (Größe in Bit/Bytes, Quellort, Übertragungsart) er von oder zu diesem Slave übermitteln möchte. Eine falsche Konfiguration kann einen erfolgreichen Start des Slaves verhindern. Für Beckhoff EtherCAT Slaves EL, ES, EM, EJ und EP gilt im Allgemeinen: • Die vom Gerät unterstützten Prozessdaten Input/Output sind in der ESI/XML-Beschreibung herstellerseitig definiert.

  • Seite 129: Manuelle Veränderung Der Prozessdaten

    Inbetriebnahme Abb. 133: Konfigurieren der Prozessdaten Manuelle Veränderung der Prozessdaten In der PDO-Übersicht kann laut ESI-Beschreibung ein PDO als „fixed“ mit dem Flag „F“ gekenn- zeichnet sein (Abb. Konfigurieren der Prozessdaten, J). Solche PDOs können prinzipiell nicht in ih- rer Zusammenstellung verändert werden, auch wenn TwinCAT den entsprechenden Dialog anbietet („Edit“).
  • Seite 130 Inbetriebnahme Abb. 134: Karteireiter „Startup“ Spalte Beschreibung Transition Übergang, in den der Request gesendet wird. Dies kann entweder • der Übergang von Pre-Operational to Safe-Operational (PS) oder • der Übergang von Safe-Operational to Operational (SO) sein. Wenn der Übergang in „<>“ eingeschlossen ist (z. B. <PS>), dann ist der Mailbox Request fest und kann vom Anwender nicht geändert oder gelöscht werden.
  • Seite 131 Inbetriebnahme Abb. 135: Karteireiter „CoE - Online“ Darstellung der Objekt-Liste Spalte Beschreibung Index Index und Subindex des Objekts Name Name des Objekts Flags Das Objekt kann ausgelesen und Daten können in das Objekt geschrieben werden (Read/Write) Das Objekt kann ausgelesen werden, es ist aber nicht möglich Daten in das Objekt zu schreiben (Read only) Ein zusätzliches P kennzeichnet das Objekt als Prozessdatenobjekt.
  • Seite 132 Inbetriebnahme Update List Die Schaltfläche Update List aktualisiert alle Objekte in der Listenanzeige Auto Update Wenn dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird der Inhalt der Objekte automatisch aktualisiert. Advanced Die Schaltfläche Advanced öffnet den Dialog Advanced Settings. Hier können Sie festlegen, welche Objekte in der Liste angezeigt werden. Abb. 136: Dialog „Advanced settings“...
  • Seite 133 Inbetriebnahme Status Maschine Init Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Init zu setzen. Pre-Op Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Pre- Operational zu setzen. Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Operational zu setzen. Bootstrap Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Bootstrap zu setzen.

  • Seite 134: Aktivierung Der Pdo-Zuordnung

    • 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 13.2.7.1 Detaillierte Beschreibung Karteireiter „Prozessdaten“ Sync-Manager Listet die Konfiguration der Sync-Manager (SM) auf.

  • Seite 135: Nc - Konfiguration

    Inbetriebnahme Spalte Beschreibung Index Index des PDO. Size Größe des PDO in Byte. Name Name des PDO. Wenn dieses PDO einem Sync-Manager zugeordnet ist, erscheint es als Variable des Slaves mit diesem Parameter als Namen. Flags Fester Inhalt: Der Inhalt dieses PDO ist fest und kann nicht vom System-Manager geändert werden.
  • Seite 136 Inbetriebnahme Abb. 139: NC-Konfiguration, Task anfügen Abb. 140: Task benennen und bestätigen Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Achsen - >Achse anfügen (Abb. Achse einfügen), wählen Sie einen Namen und Typ der Achse und bestätigen Sie mit OK (Abb. Achse benennen und Typ auswählen) Version: 4.8 EL5101-00xx...
  • Seite 137 Inbetriebnahme Abb. 141: Achse einfügen Abb. 142: Achse benennen und Typ auswählen Nach der Anwahl des Karteireiters NC wählen Sie im Pulldownmenü Typ den Encoder an KL5101/Kl5111/ IP5109/EL5101 (Abb. Auswahl des Encoders) Klicken Sie den Button Verknüpft mit... und wählen Sie die Klemme EL51x1 und bestätigen Sie mit OK (Abb. Encoder-Klemme auswählen und bestätigen) EL5101-00xx Version: 4.8...
  • Seite 138 Inbetriebnahme Abb. 143: Auswahl des Encoders Abb. 144: Encoder-Klemme auswählen und bestätigen Die entsprechenden Eingänge der EL51x1 sind nun mit der NC-Task verknüpft (Abb. Verknüpfte Eingänge der EL51x1 mit der NC-Task) Abb. 145: Verknüpfte Eingänge der EL51x1 mit der NC-Task Version: 4.8 EL5101-00xx...

  • Seite 139: Allgemeine Inbetriebnahmehinweise Des Ethercat Slaves

    Inbetriebnahme 13.3 Allgemeine Inbetriebnahmehinweise des EtherCAT Slaves In dieser Übersicht werden in Kurzform einige Aspekte des EtherCAT Slave Betriebs unter TwinCAT behandelt. Ausführliche Informationen dazu sind entsprechenden Fachkapiteln z.B. in der EtherCAT- Systemdokumentation zu entnehmen. Diagnose in Echtzeit: WorkingCounter, EtherCAT State und Status Im Allgemeinen bietet ein EtherCAT Slave mehrere Diagnoseinformationen zur Verarbeitung in der ansteuernden Task an.
  • Seite 140 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 141: Diagnoseinformationen

    Inbetriebnahme Kennzeichen Funktion Ausprägung Anwendung/Auswertung Diagnoseinformationen des Zumindest der DevState ist in der EtherCAT 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 142 Inbetriebnahme Abb. 148: 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 143 Inbetriebnahme Abb. 149: 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 144 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 145 Inbetriebnahme 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 146 Inbetriebnahme Abb. 153: Unzulässige Überschreitung E-Bus Strom Ab TwinCAT 2.11 wird bei der Aktivierung einer solchen Konfiguration eine Warnmeldung „E-Bus Power of Terminal...“ im Logger-Fenster ausgegeben: Abb. 154: Warnmeldung E-Bus-Überschreitung HINWEIS Achtung! Fehlfunktion möglich! Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepoten- tial erfolgen! Version: 4.8 EL5101-00xx...

  • Seite 147: El5101 - Inbetriebnahme

    EL5101 - Inbetriebnahme EL5101 - Inbetriebnahme 14.1 Normaler Betriebsmodus 14.1.1 Betriebsmodi In der EL5101 "Normaler Betriebsmodus" sind folgende Betriebsmodi verfügbar: Modus Haupt PDO Kommentar optionale PDO 1 Kommentar Features CoE Kommentar FreeRun 0x1A00 [} 159] 16 Bit Value/Latch Frequenz: Register reload + 0x1A02 [} 159] 0x8000:01 [} 157] + 32 Bit...

  • Seite 148: Prozessdaten

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.2 Prozessdaten Haupt PDO Auswahl der Basis-Prozessdaten: Abb. 156: Reiter „Prozessdaten“ A: Anwahl der Datenrichtung: Input oder Output B: Auswahl (optionaler) PDO (Prozessdatenobjekte) C: Erläuterung zu den PDO • Byte/Word-Alignment: Standardmäßig wird die EL5101 im normalen Betriebsmodus mit Byte- Alignment und damit effizient wenigen Prozessdaten betrieben.
  • Seite 149 EL5101 - Inbetriebnahme Prozessdatenbeschreibung Abb. 157: Prozessdatenbeschreibung Die Prozessdaten werden aus den CoE-Objekten 0x6000 (Inputs) [} 157] und 0x7000 (Outputs) [} 158] generiert. • Status: Status-Bits (siehe Kapitel Control- und Status-Wort [} 162]) • Value: Encoder Position • Latch: Latch Position • Frequency: Aktuell berechnete Frequenz •...
  • Seite 150 EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.2.1 Sync Manager (SM) Der Umfang der angebotenen Prozessdaten kann über den Reiter „Process Data“ verändert werden (siehe folgende Abb. EL5101 - Karteireiter Prozessdaten SM3, (Legacy)). 1. Zur Konfiguration der Prozessdaten markieren Sie im oberen linken Feld „Sync Manager“ (siehe folgende Abb.) den gewünschten Sync Manager (editierbar sind hier SM2 und SM3).

  • Seite 151: Pdo - Zuordnung

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.2.2 PDO - Zuordnung Die EL5101 bietet unterschiedliche Prozessdaten Objekte (PDO) für den normalen und den erweiterten Betriebsmodus an. Die PDOs der beiden Betriebsmodi schließen sich gegenseitig aus. In diesem Kapitel werden nur die Prozessdaten des normalen Betriebsmodus beschrieben. Die ausgeschlossenen PDOs des erweiterten Betriebsmodus sind in den folgenden Tabellen in grauer Schrift dargestellt und werden im Kapitel Erweiterter Betriebsmodus [} 167] beschrieben.
  • Seite 152 EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.2.2.2 SM2 - Outputs (0x1600 .. 0x1601) 0x1600 - Outputs (3.0) Inhalt Ausgeschlossene PDOs Index - Name Größe (Byte.Bit) Index - Name Größe (Byte.Bit) Objekte für den normalen Betriebsmodus: 0x7000:01 [} 158] - Ctrl (1.0) 0x1601 [} 159] - Outputs (4.0) 0x7000:02 [} 158] - Value (2.0) Objekte für den erweiterten Betriebsmodus: 0x1602 - ENC Control compact (4.0)

  • Seite 153: Predefined Pdo Assignment

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.2.3 Predefined PDO Assignment Eine vereinfachte Auswahl der Prozessdaten ermöglicht das „Predefined PDO Assignment“. Am unteren Teil des Prozessdatenreiters wählen Sie die gewünschte Funktion aus. Es werden dadurch alle benötigten PDOs automatisch aktiviert, bzw. die nicht benötigten deaktiviert. Abb. 159: EL5101 - Prozessdaten, Predefined PDO (Legacy (MDP 510)) Im normalen Betriebsmodus steht eine PDO-Zuordnung im Modus „Legacy“...

  • Seite 154: Features Coe

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.3 Features CoE Abhängig von den Haupt-PDO/optionalen PDO sind im CoE (CAN over EtherCAT-Verzeichnis) weitere Einstellungen anwählbar. Parametrierung über das CoE-Verzeichnis (CAN over EtherCAT) Beachten Sie bei Verwendung/Manipulation der CoE-Parameter die allgemeinen CoE-Hinweise: - StartUp-Liste führen für den Austauschfall - Unterscheidung zwischen Online/Offline Dictionary, Vorhandensein aktueller XML-Beschreibung - "CoE-Reload [} 276]"...

  • Seite 155: Frequenz- Und Periodenmessung

    EL5101 - Inbetriebnahme Abb. 161: Prinzip Frequenzmessung im normalen Betriebsmodus Periodenberechnung • Diese Berechnung wird im Slave ohne Bezug zum Distributed Clocks-System ausgeführt, ist also von der DC-Betriebsart unabhängig. • Es wird in jedem Zyklus der Abstand zwischen zwei positiven Flanken von Eingang A mit einer Auflösung von 100 ns gezählt.

  • Seite 156: Objektbeschreibung Und Parametrierung - Normaler Betriebsmodus

    EtherCAT XML Device Description Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device Description. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung über das CoE-Verzeichnis (CAN over EtherCAT) Die Parametrierung des EtherCAT Geräts wird über den CoE - Online Reiter (mit Doppelklick auf...

  • Seite 157: Eingangsdaten

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.4.2 Konfigurationsdaten Index 8000 Non-Volatile Settings 0 Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 8000:0 Non-Volatile Settings 0 Maximaler Subindex UINT8 0x05 (5 8000:01 Der Zähler zählt bis zum "Counter reload value" bzw. BOOLEAN 0x00 (0 Enable register reload wird bei einem Unterlauf mit dem "Counter reload va- [} 155] lue"...

  • Seite 158: Ausgangsdaten

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.4.4 Ausgangsdaten Index 7000 Outputs Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 7000:0 Outputs Länge dieses Objekts UINT8 0x02 (2 7000:01 UINT8 0x00 (0 Ctrl [} 162] Control-Byte [} 162] 7000:02 Value UINT16 0x0000 (0 Der über „CNT_SET“ (CB.02 [} 162]) zu setzende Zäh- lerstand.
  • Seite 159 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1601 RxPDO-Map Outputs Word-Aligned Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1601:0 RxPDO-Map Outputs PDO Mapping RxPDO 2 UINT8 0x03 (3 Word-Aligned 1601:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7000 (Outputs), entry UINT32 0x7000:01, 8 0x01 (Ctrl)) 1601:02 SubIndex 002...
  • Seite 160 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1C13 TxPDO assign Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C13:0 TxPDO assign PDO Assign Inputs UINT8 0x01 (1 1C13:01 SubIndex 001 1. zugeordnete TxPDO (enthält den Index des zugehö- UINT16 0x1A00 rigen TxPDO Mapping Objekts) (6656 1C13:02 SubIndex 002...
  • Seite 161 EL5101 - Inbetriebnahme Index F000 Modular device profile Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default F000:0 Modular device profile Allgemeine Informationen des Modular Device Profiles UINT8 0x02 (2 F000:01 Module index distance Indexabstand der Objekte der einzelnen Kanäle UINT16 0x0010 (16 F000:02 Maximum number of Anzahl der Kanäle...

  • Seite 162: Control- Und Status-Byte

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.5 Control- und Status-Byte Control-Byte Das Control-Byte (CB) befindet sich im Ausgangsprozessabbild und wird von der Steuerung zur Klemme übertragen. CB.7 CB.6 CB.5 CB.4 CB.3 CB.2 CB.1 CB.0 Name EN_LATCH_EXTN CNT_SET EN_LATCH_EXTP EN_LATC Legende Name Beschreibung CB.3 EN_LATCH_EXTN Nach Gültigkeit des EN_LATCH_EXTN Bits wird beim ersten externen Latchimpuls mit fallen- der Flanke der Counterwert auf den Latch-Eingang (Index 0x6000:03 [} 157]) gespeichert.

  • Seite 163: Single-Ended-Anschluss Für Ttl-Encoder

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.1.6 Single-Ended-Anschluss für TTL-Encoder Neben Encodern mit differentiellem RS422 Interface werden auch Single-Ended Encoder mit TTL Interface unterstützt. Dabei gilt folgendes zu beachten: • Betriebsartenwahl Encoder 0x8000:03 [} 157] „Enable FWD count“ = FALSE • Die differentiellen Eingänge (/A, /B, /C) müssen dabei offen bleiben und dürfen nicht auf Masse gelegt werden.

  • Seite 164: Erweiterter Betriebsmodus

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.2 Erweiterter Betriebsmodus 14.2.1 Betriebsmodi In der EL5101 "Erweiterter Betriebsmodus" sind folgende Betriebsmodi verfügbar: Modus Haupt Kommentar optionale Kommentar optionale Kommentar Features Kommentar PDO 1 PDO 2 FreeRun Count/Latch in Frequency Kombinationen 0x1A04 0x1A05 0x8010 32 Bit (32 Bit) aus dem CoE [} 188] + [} 188]...

  • Seite 165: Prozessdaten

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.2 Prozessdaten Haupt PDO Auswahl der Basis-Prozessdaten Abb. 163: Reiter „Prozessdaten“ A: Anwahl der Datenrichtung: Input oder Output B: Auswahl (optionaler) PDO (Prozessdatenobjekte) C: Erläuterung zu den PDO compact: die Prozessdaten können mit 16 Bit Umfang als "compact" oder mit 32 Bit Umfang dargestellt werden.
  • Seite 166 EL5101 - Inbetriebnahme Prozessdatenbeschreibung Abb. 164: Prozessdatenbeschreibung Die Prozessdaten werden aus den CoE-Objekten 0x6010 (Inputs) und 0x7010 (Outputs) generiert und sind im Kapitel Objektbeschreibung und Parametrierung [} 178] dargestellt. Version: 4.8 EL5101-00xx...

  • Seite 167: Sync Manager (Sm)

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.2.1 Sync Manager (SM) Der Umfang der angebotenen Prozessdaten kann über den Reiter „Process Data“ verändert werden (siehe folgende Abb. EL5101- Karteireiter Prozessdaten SM3, (Standard 16 Bit (MDP 511)). Eine detaillierte Beschreibung zur Einstellung der Prozessdaten finden Sie im Kapitel EtherCAT Teilnehmerkonfiguration [} 127].

  • Seite 168: Pdo - Zuordnung

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.2.2 PDO - Zuordnung Die EL5101 bietet Prozessdaten Objekte (PDO) für den normalen und den erweiterten Betriebsmodus an. Die PDOs der beiden Betriebsmodi schließen sich gegenseitig aus. In diesem Kapitel werden nur die PDO des erweiterten Betriebsmodus beschrieben. Die ausgeschlossenen PDOs des normalen Betriebsmodus sind in den folgenden Tabellen in grauer Schrift dargestellt und werden im Kapitel Normaler Betriebsmodus [} 150] beschrieben.
  • Seite 169 EL5101 - Inbetriebnahme 0x1A05 - ENC Frequency (4.0) Inhalt Ausgeschlossene PDOs Index - Name Größe (Byte.Bit) Index Name Größe (Byte.Bit) 0x6010:13 [} 181] - Frequency value (4.0) Objekte für den normalen Betriebsmodus [} 151]: 0x1A00 - Inputs (5.0) 0x1A01 - Inputs (6.0) 0x1A02 - Inputs (8.0) Objekte für den erweiterten Betriebsmodus: 0x1A06 [} 188] - ENC Period (4.0)
  • Seite 170 EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.2.2.2 SM2 - Outputs (0x1602 .. 0x1603) 0x1602 - ENC Control compact (4.0) Inhalt Ausgeschlossene PDOs Index - Name Größe (Byte.Bit) Index - Name Größe (Byte.Bit) 0x7010:01 [} 182] - Control_Enable latch C (0.1) Objekte für den normalen Betriebsmodus [} 152]: 0x1600 - Outputs (3.0) 0x7010:02 [} 182] - Control_Enable latch extern on positive edge (0.1) 0x1601 - Outputs (4.0)

  • Seite 171: Predefined Pdo Assignment

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.2.3 Predefined PDO Assignment Eine vereinfachte Auswahl der Prozessdaten ermöglicht das „Predefined PDO Assignment“. Am unteren Teil des Prozessdatenreiters wählen Sie die gewünschte Funktion aus. Es werden dadurch alle benötigten PDOs automatisch aktiviert, bzw. die nicht benötigten deaktiviert. Abb. 166: EL5101 - Prozessdaten, Predefined PDO (Default: Standard 16 Bit (MDP 511)) Im erweiterten Betriebsmodus stehen vier PDO-Zuordnungen in den Modi „Standard“, und „Line Motion“...
  • Seite 172 EL5101 - Inbetriebnahme Predefined PDO Assignments für den Standard-mode Predefined PDO Assignment PDO-Zuordnung Standard 16 Bit (MDP 511) SM3: 0x1A03 [} 187] - ENC Status compact (6.0) SM2: 0x1602 [} 184] - ENC Control compact (4.0) Standard 32 Bit (MDP 511) SM3: 0x1A04 [} 188] - ENC Status (10.0) SM2: 0x1603 [} 184] - ENC Control (6.0)

  • Seite 173: Features Coe

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.3 Features CoE abhängig von den Haupt-PDO/optionalen PDO sind im CoE (CAN over EtherCAT)-Verzeichnis weitere Einstellungen anwählbar. Parametrierung über das CoE-Verzeichnis (CAN over EtherCAT) Beachten Sie bei Verwendung/Manipulation der CoE-Parameter die allgemeinen CoE-Hinweise: - StartUp-Liste führen für den Austauschfall - Unterscheidung zwischen Online/Offline Dictionary, Vorhandensein aktueller XML-Beschreibung - "CoE-Reload [} 276]"...
  • Seite 174 EL5101 - Inbetriebnahme Frequenz • Das Zeitfenster für die Frequenzberechnung sowie die Auflösung kann in den CoE-Idizes 0x8010:11 [} 179], 0x8010:13 [} 179], 0x8010:15 [} 179], 0x8010:17 [} 179] parametriert werden. • Es werden die positiven Flanken der Spur A im angegebenen Zeitfenster gezählt und die nächste folgende Flanke inkl.

  • Seite 175: Frequenz- Und Periodenmessung

    EL5101 - Inbetriebnahme Frequenz- und Periodenmessung Aus den oben angeführten. Erläuterungen wird ersichtlich, dass die Frequenzmessung den aktuel- len Achsenzustand (Geschwindigkeit) deutlich genauer erfassen kann als die Periodenmessung. Es ist deshalb - wenn möglich - bevorzugt die Frequenzmessung zu verwenden. Latch •...
  • Seite 176 EL5101 - Inbetriebnahme Over-/Underflow  • In Kombination mit einer aktivierten Reset-Funktion (C/extern) ist die Over-/Underflow-Kontrolle unwirksam. • Das Underflow-Bit (0x6010:04 [} 181]) wird gesetzt, wenn ein Unterlauf ...00 →...FF eintritt. Es wird zurückgesetzt, wenn 2/3 des Zählerbereiches unterschritten werden. • Das Overflow-Bit (0x6010:05 [} 181]) wird gesetzt, wenn ein Überlauf FF...→ 00... eintritt. Es wird zurückgesetzt, wenn 1/3 des Zählerbereiches überschritten werden.
  • Seite 177 EL5101 - Inbetriebnahme Mikroinkremente • Arbeitet mit und ohne Distributed Clocks, ist aber nur in Verbindung mit einem der DC-Modi sinnvoll. • Über das Zählerstand-Setzen kann nur der ganzzahlige Anteil verändert werden. • das Prinzip: Abb. 169: Prinzip Frequenzmessung im erweiterten Betriebsmodus Die hochkonstante Abfragezyklen (Genauigkeit: 100 ns) des Distributed Clocks Systems erlauben es, ab einer bestimmten Geschwindigkeit interpolierte Achspositionen zwischen die gezählten Encoder-Inkremente zu interpolieren.

  • Seite 178: Objektbeschreibung Und Parametrierung - Erweiterter Betriebsmodus

    Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device Descripti- on. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung Die Parametrierung der Klemme wird über den CoE - Online Reiter (mit Doppelklick auf das ent- sprechende Objekt) bzw.
  • Seite 179 EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.4.2 Konfigurationsdaten Index 8010 ENC Settings (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 8010:0 ENC Settings Maximaler Subindex UINT8 0x17 (23 8010:01 Ein Reset des Zählers erfolgt über den C-Eingang. BOOLEAN 0x00 (0 Enable C reset [} 175] 8010:02 Ein Reset des Zählers erfolgt über den externen Latch BOOLEAN...
  • Seite 180 EL5101 - Inbetriebnahme Index 8010 ENC Settings (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 8010:14 Auflösung der Periodendauer im Prozessdatum: UINT16 0x0064 Period scaling [} 174] (100 100: "100 ns" Periodendauerwert ist Vielfaches von 100 ns 500: "500 ns" Periodendauerwert ist Vielfaches von 500 ns 8010:15 Auflösung der Frequenzmessung:...

  • Seite 181: Eingangsdaten

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.4.3 Eingangsdaten Index 6010 ENC Inputs (EL5101) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 6010:0 ENC Inputs Maximaler Subindex UINT8 0x16 (22 6010:01 Der Zählerstand wurde mit dem "C"-Eingang verriegelt. BOOLEAN 0x00 (0 Latch C valid [} 175] Die Daten mit dem Index 0x6010:12 [} 181] entspre- chen dem gelatchten Wert bei gesetztem Bit.

  • Seite 182: Ausgangsdaten

    EL5101 - Inbetriebnahme 14.2.4.4 Ausgangsdaten Index 7010 ENC Outputs (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 7010:0 ENC Outputs Maximaler Subindex UINT8 0x11 (17 7010:01 Das Verriegeln über den Eingang "C" aktivieren. BOOLEAN 0x00 (0 Enable latch C [} 175] 7010:02 Das externe Latch mit positiver Flanke aktivieren.
  • Seite 183 EL5101 - 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 0x13ED3052 (334311506 1018:03 Revision...
  • Seite 184 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1600 RxPDO-Map Outputs (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1600:0 RxPDO-Map Outputs PDO Mapping RxPDO 1 UINT8 0x02 (2 1600:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7000 (Outputs), entry UINT32 0x7000:01, 8 0x01 (Ctrl)) 1600:02 SubIndex 002...
  • Seite 185 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1801 TxPDO-Par Inputs Word-Aligned (EL5101) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1801:0 TxPDO-Par Inputs PDO Parameter TxPDO 2 UINT8 0x06 (6 Word-Aligned 1801:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping Ob- OCTET- 00 1A 03 1A jekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO 2 STRING[14]...
  • Seite 186 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1806 ENC TxPDO-Par Period (EL5101) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1806:0 ENC TxPDO-Par Peri- PDO Parameter TxPDO 7 UINT8 0x06 (6 1806:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping Ob- OCTET- 00 1A 01 1A jekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO 7 STRING[14]...
  • Seite 187 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1A03 ENC TxPDO-Map Status compact (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A03:0 ENC TxPDO-Map Sta- PDO Mapping TxPDO 4 UINT8 0x12 (18 tus compact 1A03:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6010 (ENC Inputs), UINT32 0x6010:01, 1 entry 0x01 (Latch C valid))
  • Seite 188 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1A04 ENC TxPDO-Map Status (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A04:0 ENC TxPDO-Map Sta- PDO Mapping TxPDO 5 UINT8 0x12 (18 1A04:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6010 (ENC Inputs), UINT32 0x6010:01, 1 entry 0x01 (Latch C valid)) 1A04:02...
  • Seite 189 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1A08 ENC TxPDO-Map Timest. compact (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A08:0 ENC TxPDO-Map Ti- PDO Mapping TxPDO 9 UINT8 0x01 (1 mest. compact 1A08:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6010 (ENC Inputs), UINT32 0x6010:16, 32 entry 0x16 (Timestamp))
  • Seite 190 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x20 (32 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0001 (1 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...
  • Seite 191 EL5101 - Inbetriebnahme Index 1C33 SM input parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C33:0 SM input parameter Synchronisierungsparameter der Inputs UINT8 0x20 (32 1C33:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0022 (34 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 3 Event (keine Outputs vorhanden) •...

  • Seite 192: Single-Ended-Anschluss Für Ttl-Encoder

    EL5101 - Inbetriebnahme Index F010 Module list Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default F010:0 Module list Maximaler Subindex UINT8 0x02 (2 F010:01 SubIndex 001 reserviert UINT32 0x000001FE (510 F010:02 SubIndex 002 reserviert UINT32 0x000001FF (511 14.2.5 Single-Ended-Anschluss für TTL-Encoder Neben Encoder mit differentiellen RS422 Interface werden auch Single-Ended Encoder mit TTL Interface unterstützt.

  • Seite 193: El5101-0010 - Inbetriebnahme

    EL5101-0010 - Inbetriebnahme EL5101-0010 - Inbetriebnahme 15.1 Erweiterter Betriebsmodus 15.1.1 Betriebsmodi In der EL5101-0010 "Erweiterter Betriebsmodus" sind folgende Betriebsmodi verfügbar: Modus Haupt Kommentar optionale Kommentar optionale Kommentar Features Kommentar PDO 1 PDO 2 FreeRun Count/Latch in Frequency Kombinationen 0x1A00 0x1A03 0x8000:nn 32 Bit (32 Bit)

  • Seite 194: Prozessdaten

    EL5101-0010 - Inbetriebnahme 15.1.2 Prozessdaten Haupt PDO Auswahl der Basis-Prozessdaten Abb. 171: Reiter „Prozessdaten“ A: Anwahl der Datenrichtung: Input oder Output B: Auswahl (optionaler) PDO (Prozessdatenobjekte) C: Erläuterung zu den PDO compact: die Prozessdaten können mit 16 Bit Umfang als "compact" oder mit 32 Bit Umfang dargestellt werden.
  • Seite 195 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Prozessdatenbeschreibung Abb. 172: Prozessdatenbeschreibung Die Prozessdaten werden aus den CoE-Objekten 0x6000 (Inputs) und 0x7000 (Outputs) generiert und sind im Kapitel Objektbeschreibung und Parametrierung [} 203] dargestellt. EL5101-00xx Version: 4.8...
  • Seite 196 EL5101-0010 - Inbetriebnahme 15.1.2.1 Sync Manager (SM) Der Umfang der angebotenen Prozessdaten kann über den Reiter „Process Data“ verändert werden (siehe folgende Abb. EL5101-0010 - Karteireiter Prozessdaten SM3, (default)). Eine detaillierte Beschreibung zur Einstellung der Prozessdaten finden Sie im Kapitel EtherCAT Teilnehmerkonfiguration [} 127].
  • Seite 197 EL5101-0010 - Inbetriebnahme 15.1.2.2 PDO - Zuordnung Im diesem Kapitel wird die Zuordnung der Prozessdaten Objekte (PDO) der Klemme EL5151-0010 beschrieben. 15.1.2.2.1 SM3 - Inputs (0x1A00 .. 0x1A05) 0x1A00 - ENC Status (10.0) Inhalt Ausgeschlossene PDOs Index - Name Größe (Byte.Bit) Index - Name Größe (Byte.Bit) 0x6000:01 [} 206] - Status_Latch C valid (0.1) 0x1A01 [} 211] - ENC Status compact (6.0)
  • Seite 198 EL5101-0010 - Inbetriebnahme 0x1A05 - ENC Timest. compact (4.0) Inhalt Ausgeschlossene PDOs Index - Name Größe (Byte.Bit) Index Name Größe (Byte.Bit) 0x6000:16 [} 206] - Timestamp (4.0) 0x1A04 [} 211] - ENC Timest. (8.0) 15.1.2.2.2 SM2 - Outputs (0x1600 .. 0x1601) 0x1600 - ENC Control (6.0) Inhalt Ausgeschlossene PDOs Index - Name Größe (Byte.Bit)
  • Seite 199 EL5101-0010 - Inbetriebnahme 15.1.2.3 Predefined PDO Assignment Eine vereinfachte Auswahl der Prozessdaten ermöglicht das „Predefined PDO Assignment“. Am unteren Teil des Prozessdatenreiters wählen Sie die gewünschte Funktion aus. Es werden dadurch alle benötigten PDOs automatisch aktiviert, bzw. die nicht benötigten deaktiviert. Abb. 174: EL5101-0010 - Prozessdaten, Predefined PDO (Default: Standard 16 Bit (MDP 511)) Es stehen vier PDO-Zuordnungen in den Modi „Standard“...

  • Seite 200: Features Coe

    EL5101-0010 - Inbetriebnahme Predefined PDO Assignments für den Line Motion-mode Predefined PDO Assignment PDO-Zuordnung Line Motion (MDP511) SM3: 0x1A01 [} 211] - ENC Status compact (6.0) 0x1A02 [} 211] - ENC Period (4.0) SM2: 0x1601 [} 209] - ENC Control compact (4.0) Line Motion DC (MDP511) SM3: 0x1A01 [} 211] - ENC Status compact (6.0) 0x1A05 [} 212] - ENC Timest.
  • Seite 201 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Frequenz • Das Zeitfenster für die Frequenzberechnung sowie die Auflösung kann in den CoE-Idizes 0x8000:11, 0x8000:13, 0x8000:15, 0x8000:17 [} 204] parametriert werden. • Es werden die positiven Flanken der Spur A im angegebenen Zeitfenster gezählt und die nächste folgende Flanke inkl.
  • Seite 202 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Latch • Aktivierung des Latch C-Eingangs ("C") und Speichern ("Latchen") des Zählerstandes (Index 0x7000:01 [} 207]) ◦ Beim ersten externen Latchimpuls (positive Flanke an Eingang "C") nach gesetztem Bit (TRUE) in Index 0x700:01 [} 207] wird der Counterwert gespeichert (hat Vorrang vor 0x7000:02 / 0x7000:04 [} 207]).

  • Seite 203: Objektbeschreibung Und Parametrierung - Erweiterter Betriebsmodus

    Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device Descripti- on. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung Die Parametrierung der Klemme wird über den CoE - Online Reiter (mit Doppelklick auf das ent- sprechende Objekt) bzw.
  • Seite 204 EL5101-0010 - Inbetriebnahme 15.1.4.2 Konfigurationsdaten Index 8000 ENC Settings (EL5101-0010) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 8000:0 ENC Settings Maximaler Subindex UINT8 0x17 (23 8000:01 Ein Reset des Zählers erfolgt über den C-Eingang. BOOLEAN 0x00 (0 Enable C reset [} 202] 8000:02 Ein Reset des Zählers erfolgt über den externen Latch BOOLEAN...
  • Seite 205 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Index 8000 ENC Settings (EL5101-0010) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 8000:16 Interne Auflösung der Periodendauermessung: UINT16 0x0064 Period resolution (100 [} 201] 100: "100 ns" Periodendauerwert ist Vielfaches von 100 ns Intern wird die Periode mit 100 ns Auflösung gerech- net.

  • Seite 206: Eingangsdaten

    EL5101-0010 - Inbetriebnahme 15.1.4.3 Eingangsdaten Index 6000 ENC Inputs (EL5101-0010) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 6000:0 ENC Inputs Maximaler Subindex UINT8 0x16 (22 6000:01 Der Zählerstand wurde mit dem "C"-Eingang verriegelt. BOOLEAN 0x00 (0 Latch C valid [} 202] Die Daten mit dem Index 0x6000:12 [} 206] entspre- chen dem gelatchten Wert bei gesetztem Bit.
  • Seite 207 EL5101-0010 - Inbetriebnahme 15.1.4.4 Ausgangsdaten Index 7000 ENC Outputs (EL5101-0010) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 7000:0 ENC Outputs Maximaler Subindex UINT8 0x11 (17 7000:01 Das Verriegeln über den Eingang "C" aktivieren. BOOLEAN 0x00 (0 Enable latch C [} 202] 7000:02 Das externe Latch mit positiver Flanke aktivieren.
  • Seite 208 EL5101-0010 - 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 0x13ED3052 (334311506 1018:03 Revision...
  • Seite 209 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Index 1601 ENC RxPDO-Map Control compact (EL5101-0010) Index Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1601:0 ENC RxPDO-Map PDO Mapping RxPDO 2 UINT8 0x07 (7 Control compact 1601:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7000 (ENC Outputs), UINT32 0x7000:01, 1 entry 0x01 (Enable latch C)) 1601:02...
  • Seite 210 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Index 1804 ENC TxPDO-Par Timest. (EL5101-0010) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1804:0 ENC TxPDO-Par Ti- PDO Parameter TxPDO 5 UINT8 0x06 (6 mest. 1804:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping Ob- OCTET- 05 1A jekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO 5...
  • Seite 211 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Index 1A01 ENC TxPDO-Map Status compact (EL5101-0010) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A01:0 ENC TxPDO-Map Sta- PDO Mapping TxPDO 2 UINT8 0x11 (17 tus compact 1A01:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6000 (ENC Inputs), UINT32 0x6000:01, 1 entry 0x01 (Latch C valid))
  • Seite 212 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Index 1A05 ENC TxPDO-Map Timest. compact (EL5101-0010) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A05:0 ENC TxPDO-Map Ti- PDO Mapping TxPDO 6 UINT8 0x01 (1 mest. compact 1A05:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6000 (ENC Inputs), UINT32 0x6000:16, 32 entry 0x16 (Timestamp))
  • Seite 213 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x20 (32 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0001 (1 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...
  • Seite 214 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Index 1C33 SM input parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C33:0 SM input parameter Synchronisierungsparameter der Inputs UINT8 0x20 (32 1C33:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0022 (34 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 3 Event (keine Outputs vorhanden) •...
  • Seite 215 EL5101-0010 - Inbetriebnahme Index F010 Module list Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default F010:0 Module list Maximaler Subindex UINT8 0x01 (1 F010:01 SubIndex 001 reserviert UINT32 0x000001FF (511 EL5101-00xx Version: 4.8...

  • Seite 216: El5101-0011 - Inbetriebnahme

    EL5101-0011 - Inbetriebnahme EL5101-0011 - Inbetriebnahme 16.1 Grundlagen zur Oversampling-Funktion Die EtherCAT Klemme EL5101-0011 ist ein Interface zum direkten Anschluss von Inkremental-Encodern mit Differenzeingängen (RS422). Durch die Oversampling-Eigenschaft kann die Klemme mehrmals je Buszyklus den aktuellen Zählerstand erfassen. Oversampling Eine herkömmliche Inkremental-Encoder-Interface Klemme erfasst mit jedem Buszyklus einen Zählerstand ("Counter Value") und gibt ihn im nächsten Feldbuszyklus an die übergeordnete Steuerung weiter.
  • Seite 217 Messwerte erfassen zu lassen (gleichzeitige Interrupt-Erzeugung). Diese Gleichzeitigkeit liegt im Rahmen der Distributed-Clocks-Genauigkeit von < 100 ns. Beispiel für die Abstimmung zweier EL5101-0011 untereinander: Der EtherCAT Master wie z. B. Beckhoff TwinCAT konfiguriert beide EL5101-0011 so, dass ihre SYNC1 zum gleichen Zeitpunkt auftreten. Annahme: die EtherCAT-Buszykluszeit T  = 500 μs.
  • Seite 218 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Zeitstempel der Prozessdaten Die EL5101-0011 bietet einen Zeitstempel für jeden Prozessdatenblock. Dieses Prozessdatum ist als StartTimeNextLatch durch die Aktivierung von 0x1A01 ENC NextSync1Time im Reiter Prozessdaten als 64- Bit-Wert in der Werkseinstellung bereits aktiviert, siehe auch die Kapitel Prozessdaten [} 219]. Dabei ist der in jedem Zyklus übertragene Datenblock Sample-Werte + Zeitstempel nicht zusammenhörig.

  • Seite 219: Prozessdaten Und Konfiguration

    Die Grundlagen zur Oversampling-Funktion und die Funktionsweise der EL5101-0011 mit dem Einsatz des SYNC0- und SYNC1-Pulses wird im Abschnitt "Grundlagen zur Oversampling Funktion [} 216]" erläutert. Im Folgenden Kapitel werden die Einstellung der verschiedenen Parameter mit dem Beckhoff TwinCAT System Manager beschrieben. Die EL5101-0011 bietet folgende Prozessdaten: Abb. 178: EL5101-0011 - Prozessdaten (default)
  • Seite 220 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Abb. 179: Einstellung des Oversampling-Faktors n = 4 und Anzeige der zu übertragenden Prozessdaten Für EL5101-0011 gelten folgende Sampling-Zeiten / Sampling-Frequenzen: Version: 4.8 EL5101-00xx...
  • Seite 221 EL5101-0011 - Inbetriebnahme "StartTimeNextLatch" Das Prozessdatum „StartTimeNextLatch“ (Index 0x1A01) ist per default aktiviert. Im 32 Bit breiten Prozessdatum „StartTimeNextLatch“ wird in jedem Prozessdatenzyklus der Zeitpunkt angegeben, wann der nächste SYNC1-Puls und damit der nächste Block an Sample-Werten beginnt. „StartTimeNextLatch“ verändert sich also in jedem Zyklus um den Betrag derjenigen Taskzykluszeit, mit der diese Klemme betrieben wird.
  • Seite 222 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Drahtbrucherkennung / Open circuit detection • Für die Kanäle A, B und C kann jeweils separat eine Drahtbrucherkennung aktiviert werden (Index 0x8000:0B, 0x8000:0C, 0x8000:0D). • In der Werkseinstellung ist die Drahtbrucherkennung für die Kanäle A und B aktiviert. •...

  • Seite 223: Objektbeschreibung Und Parametrierung

    Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device Descripti- on. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung Die Parametrierung der Klemme wird über den CoE - Online Reiter (mit Doppelklick auf das ent- sprechende Objekt) bzw.

  • Seite 224: Eingangsdaten

    EL5101-0011 - Inbetriebnahme 16.3.3 Eingangsdaten Index 6000 ENC Inputs Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 6000:0 ENC Inputs Maximaler Subindex UINT8 0x19 (25 6000:03 Set counter done Der Zähler wurde gesetzt. BOOLEAN 0x00 (0 6000:07 Open circuit Zeigt einen Drahtbruch an. BOOLEAN 0x00 (0 Konfiguration über Index 0x8000:0A, 0x8000:0B,...
  • Seite 225 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1008 Device name Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1008:0 Device name Geräte-Name des EtherCAT-Slave STRING EL5101-0011 Index 1009 Hardware version Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1009:0 Hardware version Hardware-Version des EtherCAT-Slaves STRING Index 100A Software version Index (hex) Name Bedeutung...
  • Seite 226 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1811 ENC TxPDO-Par TxPdo 2 Samples Counter value Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1811:0 ENC TxPDO-Par PDO Parameter TxPDO 18 UINT8 0x06 (6 TxPdo 2 Samples Counter value 1811:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping Ob- OCTET- 10 1A 12 1A jekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO 18...
  • Seite 227 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1816 ENC TxPDO-Par TxPdo 16 Samples Counter value Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1816:0 ENC TxPDO-Par PDO Parameter TxPDO 23 UINT8 0x06 (6 TxPdo 16 Samples Counter value 1816:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping Ob- OCTET- 10 1A 11 1A jekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO 23...
  • Seite 228 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 181B ENC TxPDO-Par TxPdo 50 Samples Counter value Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 181B:0 ENC TxPDO-Par PDO Parameter TxPDO 28 UINT8 0x06 (6 TxPdo 50 Samples Counter value 181B:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping Ob- OCTET- 10 1A 11 1A jekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO 28...
  • Seite 229 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1A00 ENC TxPDO-Map Status Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A00:0 ENC TxPDO-Map Sta- PDO Mapping TxPDO 1 UINT8 0x0C (12 1A00:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (2 bits align) UINT32 0x0000:00, 2 1A00:02 SubIndex 002 2.
  • Seite 230 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1A13 ENC TxPDO-Map TxPdo 5 Samples Counter value Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A13:0 ENC TxPDO-Map PDO Mapping TxPDO 20 UINT8 0x05 (5 TxPdo 5 Samples Counter value 1A13:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6000 (ENC Inputs), UINT32 0x6000:11, 32 entry 0x11 (Counter value))
  • Seite 231 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1A18 ENC TxPDO-Map TxPdo 25 Samples Counter value Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A18:0 ENC TxPDO-Map PDO Mapping TxPDO 25 UINT8 0x19 (25 TxPdo 25 Samples Counter value 1A18:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6000 (ENC Inputs), UINT32 0x6000:11, 32 entry 0x11 (Counter value))
  • Seite 232 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1A1D ENC TxPDO-Map TxPdo 80 Samples Counter value Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A1D:0 ENC TxPDO-Map PDO Mapping TxPDO 30 UINT8 0x50 (80 TxPdo 80 Samples Counter value 1A1D:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6000 (ENC Inputs), UINT32 0x6000:11, 32 entry 0x11 (Counter value))
  • Seite 233 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x20 (32 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0001 (1 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...
  • Seite 234 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index 1C33 SM input parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C33:0 SM input parameter Synchronisierungsparameter der Inputs UINT8 0x20 (32 1C33:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0000 (0 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 3 Event (keine Outputs vorhanden) •...
  • Seite 235 EL5101-0011 - Inbetriebnahme Index F010 Module list Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default F010:0 Module list Maximaler Subindex UINT8 0x01 (1 F010:01 SubIndex 001 Profil 511 UINT32 0x000001FF (511 Index F082 MDP Profile Compatibility Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default F082:0...

  • Seite 236: El5101-0090 - Inbetriebnahme

    EL5101-0090 - Inbetriebnahme EL5101-0090 - Inbetriebnahme Die EL5101-0090 unterstützt den vollen Funktionsumfang der EL5101 (lesen Sie bitte hierzu das Kapitel EL5101 - Inbetriebnahme [} 147]). Zusätzlich unterstützt die EL5101-0090 die TwinSAFE SC Technologie. 17.1 TwinSAFE SC 17.1.1 TwinSAFE SC - Funktionsprinzip Mithilfe der TwinSAFE-SC-Technologie (TwinSAFE Single Channel) ist es möglich, in beliebigen Netzwerken bzw.
  • Seite 237 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Abb. 181: Prozessdaten TwinSAFE SC Komponente, Beispiel EL5021-0090 Durch Hinzufügen eines Alias Devices in dem Safety-Projekt und Auswahl von TSC (TwinSAFE Single Channel) wird eine TwinSAFE-SC-Verbindung hinzugefügt. Abb. 182: Hinzufügen einer TwinSAFE-SC-Verbindung Nach Öffnen des Alias Devices durch Doppelklick kann durch Auswahl des Link Buttons neben Physical Device: die Verknüpfung zu einer TwinSAFE-SC-Klemme erstellt werden.
  • Seite 238 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Eintrag Mode Verwendete CRCs TwinSAFE SC CRC 1 master 0x17B0F TwinSAFE SC CRC 2 master 0x1571F TwinSAFE SC CRC 3 master 0x11F95 TwinSAFE SC CRC 4 master 0x153F1 TwinSAFE SC CRC 5 master 0x1F1D5 TwinSAFE SC CRC 6 master 0x1663B TwinSAFE SC CRC 7 master 0x1B8CD...
  • Seite 239 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Abb. 186: Auswahl der Prozessdaten Auf der TwinSAFE-SC-Slave-Seite muss die Safety-Adresse zusammen mit der CRC eingetragen werden. Dies geschieht über die CoE Objekte unterhalb von TSC Settings der entsprechenden TwinSAFE-SC- Komponente (hier bei der EL5021-0090 z.B. 0x8010:01 und 0x8010:02). Die hier eingestellte Adresse muss auch im Alias Device unter dem Reiter Linking als FSoE Adresse eingestellt werden.

  • Seite 240: Twinsafe Sc Prozessdaten El5101-0090

    EL5101-0090 - Inbetriebnahme Abb. 188: Eintragen der Safety-Adresse und der CRC TwinSAFE-SC-Verbindungen Werden mehrere TwinSAFE-SC-Verbindungen innerhalb einer Konfiguration verwendet, muss für jede TwinSAFE-SC-Verbindung eine unterschiedliche CRC ausgewählt werden. 17.1.3 TwinSAFE SC Prozessdaten EL5101-0090 Die EL5101-0090 überträgt folgende Prozessdaten an die TwinSAFE Logik: Index (hex) Name Type...

  • Seite 241: Objektbeschreibung Und Parametrierung - Normaler Betriebsmodus

    Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device Descripti- on. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung Die Parametrierung der Klemme wird über den CoE - Online Reiter (mit Doppelklick auf das ent- sprechende Objekt, s.u.) bzw.

  • Seite 242: Eingangsdaten

    EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 8001 Non-Volatile Settings 1 Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 8001:0 Non-Volatile Settings 1 Maximaler Subindex UINT8 0x02 (2 8001:01 Wert gibt die Größe des Zeitfensters für die Variable UINT16 0x0064 Frequency window (100 "Window [} 242]" an. [} 154] Auflösung: 16 µs;...
  • Seite 243 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 100A Software version Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 100A:0 Software version Firmware-Version des EtherCAT-Slaves STRING 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...
  • Seite 244 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1A02 TxPDO-Map Inputs Optional Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A02:0 TxPDO-Map Inputs PDO Mapping TxPDO 3 UINT8 0x03 (3 Optional 1A02:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6000 (Inputs), entry UINT32 0x6000:04, 32 0x04 (Frequency)) 1A02:02 SubIndex 002...
  • Seite 245 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x20 (32 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0001 (1 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...

  • Seite 246: Objektbeschreibung Und Parametrierung - Erweiterter Betriebsmodus

    Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device Descripti- on. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung Die Parametrierung der Klemme wird über den CoE - Online Reiter (mit Doppelklick auf das ent- sprechende Objekt) bzw.

  • Seite 247: Konfigurationsdaten

    EL5101-0090 - Inbetriebnahme 17.4.2 Konfigurationsdaten Index 8010 ENC Settings (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 8010:0 ENC Settings Maximaler Subindex UINT8 0x17 (23 8010:01 Ein Reset des Zählers erfolgt über den C-Eingang. BOOLEAN 0x00 (0 Enable C reset [} 175] 8010:02 Ein Reset des Zählers erfolgt über den externen Latch BOOLEAN...
  • Seite 248 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 8010 ENC Settings (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 8010:14 Auflösung der Periodendauer im Prozessdatum: UINT16 0x0064 Period scaling [} 201] (100 100: "100 ns" Periodendauerwert ist Vielfaches von 100 ns 500: "500 ns" Periodendauerwert ist Vielfaches von 500 ns 8010:15 Auflösung der Frequenzmessung:...

  • Seite 249: Eingangsdaten

    EL5101-0090 - Inbetriebnahme 17.4.3 Eingangsdaten Index 6010 ENC Inputs (EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 6010:0 ENC Inputs Maximaler Subindex UINT8 0x1E (30 6010:01 Der Zählerstand wurde mit dem "C"-Eingang verriegelt. BOOLEAN 0x00 (0 Latch C valid [} 175] Die Daten mit dem Index 0x6010:12 [} 249] entspre- chen dem gelatchten Wert bei gesetztem Bit.

  • Seite 250: Ausgangsdaten

    EL5101-0090 - Inbetriebnahme 17.4.4 Ausgangsdaten Index 7010 ENC Outputs (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 7010:0 ENC Outputs Maximaler Subindex UINT8 0x11 (17 7010:01 Das Verriegeln über den Eingang "C" aktivieren. BOOLEAN 0x00 (0 Enable latch C [} 202] 7010:02 Das externe Latch mit positiver Flanke aktivieren.
  • Seite 251 EL5101-0090 - 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 0x13ED3052 (334311506 1018:03 Revision...
  • Seite 252 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1600 RxPDO-Map Outputs (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1600:0 RxPDO-Map Outputs PDO Mapping RxPDO 1 UINT8 0x02 (2 1600:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7000 (Outputs), entry UINT32 0x7000:01, 8 0x01 (Ctrl)) 1600:02 SubIndex 002...
  • Seite 253 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1801 TxPDO-Par Inputs Word-Aligned (EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1801:0 TxPDO-Par Inputs PDO Parameter TxPDO 2 UINT8 0x06 (6 Word-Aligned 1801:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping Ob- OCTET- 00 1A 03 1A jekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO 2 STRING[16]...
  • Seite 254 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1807 ENC TxPDO-Par Timest. (EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1807:0 ENC TxPDO-Par Ti- PDO Parameter TxPDO 8 UINT8 0x06 (6 mest. 1807:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping Ob- OCTET- 08 1A 00 1A jekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO 8...
  • Seite 255 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1A03 ENC TxPDO-Map Status compact (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A03:0 ENC TxPDO-Map Sta- PDO Mapping TxPDO 4 UINT8 0x12 (18 tus compact 1A03:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6010 (ENC Inputs), UINT32 0x6010:01, 1 entry 0x01 (Latch C valid))
  • Seite 256 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1A04 ENC TxPDO-Map Status (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A04:0 ENC TxPDO-Map Sta- PDO Mapping TxPDO 5 UINT8 0x12 (18 1A04:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6010 (ENC Inputs), UINT32 0x6010:01, 1 entry 0x01 (Latch C valid)) 1A04:02...
  • Seite 257 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1A08 ENC TxPDO-Map Timest. compact (EL5101, EL5101-0090) Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A08:0 ENC TxPDO-Map Ti- PDO Mapping TxPDO 9 UINT8 0x01 (1 mest. compact 1A08:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6010 (ENC Inputs), UINT32 0x6010:16, 32 entry 0x16 (Timestamp))
  • Seite 258 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x20 (32 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0001 (1 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...
  • Seite 259 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1C33 SM input parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C33:0 SM input parameter Synchronisierungsparameter der Inputs UINT8 0x20 (32 1C33:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0022 (34 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 3 Event (keine Outputs vorhanden) •...

  • Seite 260: Objekte Twinsafe Single Channel (El5101-0090)

    EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index F010 Module list Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default F010:0 Module list Maximaler Subindex UINT8 0x03 (3 F010:01 SubIndex 001 reserviert UINT32 0x000001FE (510 F010:02 SubIndex 002 reserviert UINT32 0x000001FF (511 F010:03 SubIndex 003 reserviert UINT32 0x000003B6 (950...
  • Seite 261 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 1A10 TSC TxPDO-Map Slave Message Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1A10:0 TSC TxPDO-Map Sla- PDO Mapping TxPDO UINT8 0x14 (20 ve Message 1A10:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x6020 (TSC Slave Fra- UINT32 0x6020:01, 8 me Elements), entry 0x01 (TSC___Slave Cmd))
  • Seite 262 EL5101-0090 - Inbetriebnahme Index 7020 TSC Master Frame Elements Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 7020:0 TSC Master Frame Maximaler Subindex UINT8 0x03 (3 Elements 7020:01 TSC__Master Cmd reserviert UINT8 0x00 (0 7020:02 TSC__Master ConnID reserviert UINT16 0x0000 (0 7020:03 TSC__Master CRC_0 reserviert UINT16...

  • Seite 263: Anhang

    18.2 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 264: Firmware Update El/Es/Elm/Em/Epxxxx

    Stand. Überprüfen Sie auf der Beckhoff Webseite, ob eine aktuellere Dokumentation vorliegt. 18.3 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. HINWEIS Nur TwinCAT 3 Software verwenden! Ein Firmware-Update von Beckhoff IO Geräten ist ausschließlich mit einer TwinCAT3-Installation durchzu-...

  • Seite 265: 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 266: 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 267 Anhang Abb. 191: Konfiguration identisch ansonsten erscheint ein Änderungsdialog, um die realen Angaben in die Konfiguration zu übernehmen. Abb. 192: 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 268: Änderung Erst Nach Neustart Wirksam

    Anhang Abb. 193: EEPROM Update Im folgenden Dialog wird die neue ESI-Beschreibung ausgewählt, s. Abb. Auswahl des neuen ESI. Die CheckBox Show Hidden Devices zeigt auch ältere, normalerweise ausgeblendete Ausgaben eines Slave. Abb. 194: Auswahl des neuen ESI Ein Laufbalken im System Manager zeigt den Fortschritt - erst erfolgt das Schreiben, dann das Veryfiing. Änderung erst nach Neustart wirksam Die meisten EtherCAT-Geräte lesen eine geänderte ESI-Beschreibung umgehend bzw.

  • Seite 269: 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 270 Anhang Abb. 196: 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 271: Fpga-Firmware *.Rbf

    Anhang • Kontrolle des aktuellen Status (B, C) • Download der neuen *efw-Datei, abwarten bis beendet. Ein Passwort wird in der Regel nicht benötigt. • Nach Beendigung des Download in INIT schalten, dann in PreOP • Slave kurz stromlos schalten (nicht unter Spannung ziehen!) •...
  • Seite 272 Anhang Abb. 197: 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. 198: 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 273 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 274 Anhang • Wählen Sie im TwinCAT System-Manager die Klemme an, deren FPGA-Firmware Sie aktualisieren möchten (im Beispiel: Klemme 5: EL5001) und klicken Sie auf dem Karteireiter EtherCAT auf die Schaltfläche Weitere Einstellungen: • Im folgenden Dialog Advanced Settings klicken Sie im Menüpunkt ESC-Zugriff/E²PROM/FPGA auf die Schaltfläche Schreibe FPGA: Version: 4.8 EL5101-00xx...

  • Seite 275: 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 276: Wiederherstellen Des Auslieferungszustandes

    Anhang 18.4 Wiederherstellen des Auslieferungszustandes Um den Auslieferungszustand (Werkseinstellungen) der Backup-Objekte bei den ELxxxx-Klemmen wiederherzustellen, kann im TwinCAT System Manger (Config-Modus) das CoE-Objekt Restore default parameters, Subindex 001 angewählt werden (s. Abb. Auswahl des PDO‚ Restore default parameters) Abb. 201: Auswahl des PDO Restore default parameters Durch Doppelklick auf SubIndex 001 gelangen Sie in den Set Value -Dialog.

  • Seite 277: Support Und Service

    Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt. Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen Wenden Sie sich bitte an Ihre Beckhoff Niederlassung oder Ihre Vertretung für den lokalen Support und Service zu Beckhoff Produkten! Die Adressen der weltweiten Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen entnehmen Sie bitte unseren Internetseiten: https://www.beckhoff.de...

  • Seite 279: Mehr Informationen

    Mehr Informationen: www.beckhoff.de/el5xxx Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Hülshorstweg 20 33415 Verl Deutschland Telefon: +49 5246 9630 info@beckhoff.de www.beckhoff.de...

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