Seite 1 Dokumentation | DE EL40xx Analoge Ausgangsklemmen (12 Bit) 18.08.2022 | Version: 4.0...
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Versionsidentifikation von EtherCAT-Geräten ................ 13 1.5.1 Allgemeine Hinweise zur Kennzeichnung ................ 13 1.5.2 Versionsidentifikation von EL Klemmen................ 14 1.5.3 Beckhoff Identification Code (BIC) ................... 15 1.5.4 Elektronischer Zugriff auf den BIC (eBIC)................ 17 2 Produktbeschreibung .......................... 19 EL4001, EL4002, EL4004, EL4008.................... 19 2.1.1 EL400x - Einführung ......................
Seite 4 Inhaltsverzeichnis UL-Hinweise ............................ 86 Tragschienenmontage ........................ 87 Montagevorschriften für erhöhte mechanische Belastbarkeit ............ 90 Anschluss ............................ 91 4.6.1 Anschlusstechnik ...................... 91 4.6.2 Verdrahtung ........................ 93 4.6.3 Schirmung ........................ 94 Einbaulagen ............................ 95 Positionierung von passiven Klemmen ................... 97 Entsorgung ............................ 98 5 Inbetriebnahme ............................
Seite 5 Inhaltsverzeichnis 5.11.2 Konfigurationsdaten ....................... 211 5.11.3 Ausgangsdaten ...................... 212 5.11.4 Standardobjekte ...................... 212 6 Anhang .............................. 216 EtherCAT AL Status Codes ...................... 216 Firmware Kompatibilität......................... 216 Firmware Update EL/ES/ELM/EM/EPxxxx.................. 221 6.3.1 Gerätebeschreibung ESI-File/XML ................ 222 6.3.2 Erläuterungen zur Firmware................... 225 6.3.3 Update Controller-Firmware *.efw..................
Seite 6 Inhaltsverzeichnis Version: 4.0 EL40xx...
Seite 7: Vorwort
Vorwort Vorwort Produktübersicht Analog-Ausgangsklemmen EL4001, EL4002, EL4004, EL4008 [} 19] Ein-, zwei-, vier- und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, 0..10 V, 12 Bit EL4011, EL4012, EL4014, EL4018 [} 31] Ein-, zwei-, vier- und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, 0..20 mA, 12 Bit EL4021, EL4022, EL4024, EL4028 [} 43] Ein-, zwei-, vier- und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, 4..20 mA, 12 Bit EL4031, EL4032, EL4034, EL4038 [} 55] Ein-, zwei-, vier- und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, -10..+10 V, 12 Bit EL40xx...
Seite 8: Hinweise Zur Dokumentation
, 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 Version: 4.0 EL40xx...
Seite 11 Vorwort Version Kommentar • Update Kapitel „Einführung“ • Update Kapitel „Technische Daten“ • Kapitel „Anschlussbelegung, Anzeige und Diagnose“ ergänzt • Update Kapitel „LED und Anschluss“ • Update Struktur • Update Revisionsstand • Update Kapitel „Technische Daten“ • Update Kapitel „Versionsidentifikation von EtherCAT-Geräten“ •...
Seite 12 Vorwort Version Kommentar • EL401x, EL402x ergänzt; erste Veröffentlichung • EL403x ergänzt • Geringfügige Korrekturen • Technische Daten ergänzt • Technische Daten ergänzt • vorläufige Dokumentation für EL400x Version: 4.0 EL40xx...
Seite 13: 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 14: Versionsidentifikation Von El Klemmen
1.5.2 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 15: Beckhoff Identification Code (Bic)
Vorwort 1.5.3 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 16 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 17: 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, Box‑Module) erfolgt ab 2020; mit einer weitgehenden Umsetzung ist in 2021 zu rechnen.
Seite 18 Vorwort ◦ Das Gerät muss zum Zugriff in PREOP/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 19: Produktbeschreibung
Produktbeschreibung Produktbeschreibung EL4001, EL4002, EL4004, EL4008 2.1.1 EL400x - Einführung Abb. 4: EL4001 EL40xx Version: 4.0...
Seite 20 Produktbeschreibung Abb. 5: EL4002 Abb. 6: EL4004 Version: 4.0 EL40xx...
Seite 21 Produktbeschreibung Abb. 7: EL4008 Ein-, zwei-, vier und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, 0..10 V, 12 Bit Die analogen Ausgangsklemmen EL4001, EL4002, EL4004 und EL4008 erzeugen Signale im Bereich von 0 bis 10 V. Die Spannung wird mit einer Auflösung von 12 Bit galvanisch getrennt zur Prozessebene transportiert.
Seite 22: El400X - Technische Daten
Produktbeschreibung 2.1.2 EL400x - Technische Daten Technische Daten EL4001 EL4002 EL4004 EL4008 Anzahl Ausgänge Spannungsversorgung 24 V DC über die Powerkontakte Signalspannung 0..10 V Bürde > 5 kΩ (kurzschlussfest) Messfehler < ± 0,1% (bei 0 °C ... +55 °C, bezogen auf den Messbereichsendwert) <...
Seite 23: El400X - Anschlussbelegung, Anzeige Und Diagnose
Produktbeschreibung 2.1.3 EL400x - Anschlussbelegung, Anzeige und Diagnose 2.1.3.1 EL4001 Abb. 8: EL4001, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 24 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4001 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung nicht belegt 0 V 7, negativer Powerkontakt 500 mA Shield Schirm (FE) 8, Hutschiene 100 mA **) nicht belegt nicht belegt 0 V 3, negativer Powerkontakt 500 mA...
Seite 25 Produktbeschreibung 2.1.3.2 EL4002 Abb. 9: EL4002, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 26 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4002 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung nicht belegt 0 V 7, negativer Powerkontakt 500 mA Shield Schirm (FE) 8, Hutschiene 100 mA **) Output 2 Ausgang 2 Gegeben durch Ausgangsleistung nicht belegt...
Seite 27 Produktbeschreibung 2.1.3.3 EL4004 Abb. 10: EL4004, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 28 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4004 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung Ground 4, 6, 8 500 mA Output 3 Ausgang 3 Gegeben durch Ausgangsleistung Ground 2, 6, 8 500 mA Output 2 Ausgang 2 Gegeben durch Ausgangsleistung...
Seite 29 Produktbeschreibung 2.1.3.4 EL4008 Abb. 11: EL4008, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 30 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4008 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 3 Ausgang 3 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 5 Ausgang 5 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 7 Ausgang 7 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 2 Ausgang 2...
Seite 31: El4011, El4012, El4014, El4018
Produktbeschreibung EL4011, EL4012, EL4014, EL4018 2.2.1 EL401x - Einführung Abb. 12: EL4011 Abb. 13: EL4012 EL40xx Version: 4.0...
Seite 32 Produktbeschreibung Abb. 14: EL4014 Abb. 15: EL4018 Ein-, zwei-, vier- und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, 0..20 mA, 12 Bit Die analogen Ausgangsklemmen EL4011, EL4012, EL4014 und EL4018 erzeugen analoge Ausgangssignale im Bereich von 0 bis 20 mA. Der Strom wird mit einer Auflösung von 12 Bit galvanisch getrennt zur Prozessebene gespeist.
Seite 33 Produktbeschreibung Versorgung gespeist. Der Signalzustand der EtherCAT-Klemmen wird durch Leuchtdioden angezeigt. Die EL401x unterstützen die Distributed-Clocks, d. h. die Eingangsdaten können synchron mit anderen Daten erfasst werden, die ebenfalls verteilt an Distributed Clock Klemmen angeschlossen sind. Die systemweite Genauigkeit liegt bei < 100 ns. Quick-Links •...
Seite 34: El401X - Technische Daten
Produktbeschreibung 2.2.2 EL401x - Technische Daten Technische Daten EL4011 EL4012 EL4014 EL4018 Anzahl Ausgänge Anzahl der gleichzeitig ansteuer- 2 (-25 °C ... +55 °C) 4 (-25 °C ... +55 °C) 8 (-25 °C ... +55 °C) baren Eingänge abhängig von 1 ( > +55 °C) 2 ( >...
Seite 35: El401X - Anschlussbelegung, Anzeige Und Diagnose
Produktbeschreibung 2.2.3 EL401x - Anschlussbelegung, Anzeige und Diagnose 2.2.3.1 EL4011 Abb. 16: EL4011, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 36 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4011 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung 24 V 24 V 6, positiver Powerkontakt 0 V 7, negativer Powerkontakt Shield Schirm (FE) 8, Hutschiene 100 mA **) nicht belegt 24 V 24 V 2, positiver Powerkontakt...
Seite 37 Produktbeschreibung 2.2.3.2 EL4012 Abb. 17: EL4012, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 38 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4012 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung 24 V 24 V 6, positiver Powerkontakt 0 V 7, negativer Powerkontakt Shield Schirm (FE) 8, Hutschiene 100 mA **) Output 2 Ausgang 2 Gegeben durch Ausgangsleistung...
Seite 39 Produktbeschreibung 2.2.3.3 EL4014 Abb. 18: EL4014, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 40 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4004 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung Ground 4, 6, 8 500 mA Output 3 Ausgang 3 Gegeben durch Ausgangsleistung Ground 2, 6, 8 500 mA Output 2 Ausgang 2 Gegeben durch Ausgangsleistung...
Seite 41 Produktbeschreibung 2.2.3.4 EL4018 Abb. 19: EL4018, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 42 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4018 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 3 Ausgang 3 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 5 Ausgang 5 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 7 Ausgang 7 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 2 Ausgang 2...
Seite 43: El4021, El4022, El4024, El4028
Produktbeschreibung EL4021, EL4022, EL4024, EL4028 2.3.1 EL402x - Einführung Abb. 20: EL4021 Abb. 21: EL4022 EL40xx Version: 4.0...
Seite 44 Produktbeschreibung Abb. 22: EL4024 Abb. 23: EL4028 Ein-, zwei-, vier- und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen 4..20 mA, 12 Bit Die analogen Ausgangsklemmen EL4021, EL4022, EL4014 und EL4028 erzeugen analoge Ausgangssignale im Bereich von 4 bis 20 mA. Der Strom wird mit einer Auflösung von 12 Bit galvanisch getrennt zur Prozessebene gespeist.
Seite 45 Produktbeschreibung Versorgung gespeist. Der Signalzustand der EtherCAT-Klemmen wird durch Leuchtdioden angezeigt. Die EL402x unterstützen die Distributed-Clocks, d. h. die Eingangsdaten können synchron mit anderen Daten erfasst werden, die ebenfalls verteilt an Distributed Clock Klemmen angeschlossen sind. Die systemweite Genauigkeit liegt bei < 100 ns. Quick-Links •...
Seite 46: El402X - Technische Daten
Produktbeschreibung 2.3.2 EL402x - Technische Daten Technische Daten EL4021 EL4022 EL4024 EL4028 Anzahl Ausgänge Anzahl der gleichzeitig ansteuerbaren 2 (-25 °C ... +55 °C) 4 (-25 °C ... +55 °C) 8 (-25 °C ... +55 °C) Eingänge abhängig von Umgebungstem- 1 ( > +55 °C) 2 ( >...
Seite 47: El402X - Anschlussbelegung, Anzeige Und Diagnose
Produktbeschreibung 2.3.3 EL402x - Anschlussbelegung, Anzeige und Diagnose 2.3.3.1 EL4021 Abb. 24: EL4021, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 48 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4021 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung 24 V 24 V 6, positiver Powerkontakt 0 V 7, negativer Powerkontakt Shield Schirm (FE) 8, Hutschiene 100 mA **) nicht belegt 24 V 24 V 2, positiver Powerkontakt...
Seite 49 Produktbeschreibung 2.3.3.2 EL4022 Abb. 25: EL4022, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 50 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4022 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung 24 V 24 V 6, positiver Powerkontakt 0 V 7, negativer Powerkontakt Shield Schirm (FE) 8, Hutschiene 100 mA **) Output 2 Ausgang 2 Gegeben durch Ausgangsleistung...
Seite 51 Produktbeschreibung 2.3.3.3 EL4024 Abb. 26: EL4024, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 52 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4024 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung Ground 4, 6, 8 500 mA Output 3 Ausgang 3 Gegeben durch Ausgangsleistung Ground 2, 6, 8 500 mA Output 2 Ausgang 2 Gegeben durch Ausgangsleistung...
Seite 53 Produktbeschreibung 2.3.3.4 EL4028 Abb. 27: EL4028, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 54 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4028 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 3 Ausgang 3 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 5 Ausgang 5 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 7 Ausgang 7 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 2 Ausgang 2...
Seite 55: El4031, El4032, El4034, El4038
Produktbeschreibung EL4031, EL4032, EL4034, EL4038 2.4.1 EL403x - Einführung Abb. 28: EL4031 Abb. 29: EL4032 EL40xx Version: 4.0...
Seite 56 Produktbeschreibung Abb. 30: EL4034 Abb. 31: EL4038 Ein-, zwei-, vier und achtkanalige analoge Ausgangsklemmen, -10..+10 V, 12 Bit Die analogen Ausgangsklemmen EL4031, EL4032, EL4034 und EL4038 erzeugen Signale im Bereich von -10 bis +10 V. Die Spannung wird mit einer Auflösung von 12 Bit galvanisch getrennt zur Prozessebene transportiert.
Seite 57 Produktbeschreibung galvanisch getrennten Massepotenzialen. Die Ausgangsstufen werden durch die 24-V-Versorgung gespeist. Der Signalzustand der EtherCAT-Klemmen wird durch Leuchtdioden angezeigt. Die EL403x unterstützt die Distributed-Clocks, d. h. die Eingangsdaten können synchron mit anderen Daten erfasst werden, die ebenfalls verteilt an Distributed Clock Klemmen angeschlossen sind. Die systemweite Genauigkeit liegt bei <...
Seite 58: El403X - Technische Daten
Produktbeschreibung 2.4.2 EL403x - Technische Daten Technische Daten EL4031 EL4032 EL4034 EL4038 Anzahl Ausgänge Spannungsversorgung 24 V DC über die Powerkontakte Signalspannung -10 ..+10 V Bürde > 5 kΩ (kurzschlussfest) Messfehler < ± 0,1% (bei 0 °C ... +55 °C, bezogen auf den Messbereichsendwert) <...
Seite 59: El403X - Anschlussbelegung, Anzeige Und Diagnose
Produktbeschreibung 2.4.3 EL403x - Anschlussbelegung, Anzeige und Diagnose 2.4.3.1 EL4031 Abb. 32: EL4031, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 60 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4031 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung nicht belegt 0 V 7, negativer Powerkontakt 500 mA Shield Schirm (FE) 8, Hutschiene 100 mA **) nicht belegt nicht belegt 0 V 3, negativer Powerkontakt 500 mA...
Seite 61 Produktbeschreibung 2.4.3.2 EL4032 Abb. 33: EL4032, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 62 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4032 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung nicht belegt 0 V 7, negativer Powerkontakt 500 mA Shield Schirm (FE) 8, Hutschiene 100 mA **) Output 2 Ausgang 2 Gegeben durch Ausgangsleistung nicht belegt...
Seite 63 Produktbeschreibung 2.4.3.3 EL4034 Abb. 34: EL4034, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 64 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4034 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung Ground 4, 6, 8 500 mA Output 3 Ausgang 3 Gegeben durch Ausgangsleistung Ground 2, 6, 8 500 mA Output 2 Ausgang 2 Gegeben durch Ausgangsleistung...
Seite 65 Produktbeschreibung 2.4.3.4 EL4038 Abb. 35: EL4038, Diagnose und Anschluss LEDs Farbe Bedeutung RUN grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine [} 150]: INIT = Initialisierung der Klemme, Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für Firmware- Updates [} 221] der Klemme blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für Mailbox-...
Seite 66 Produktbeschreibung Anschlussbelegung EL4038 Klemmstelle Kommentar Intern verbunden mit An- Max. Strombelastbarkeit *) schluss Output 1 Ausgang 1 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 3 Ausgang 3 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 5 Ausgang 5 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 7 Ausgang 7 Gegeben durch Ausgangsleistung Output 2 Ausgang 2...
Seite 67: Start
Produktbeschreibung Start Zur Inbetriebsetzung: • montieren Sie den EL40xx wie im Kapitel Montage und Verdrahtung [} 79] beschrieben • konfigurieren Sie den EL40xx in TwinCAT wie im Kapitel Inbetriebnahme [} 99] beschrieben. EL40xx Version: 4.0...
Seite 68: Grundlagen Der 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 69: Allgemeine Hinweise Zur Watchdog-Einstellung
Grundlagen der Kommunikation Abb. 36: System Manager Stromberechnung HINWEIS Fehlfunktion möglich! Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepoten- tial erfolgen! Allgemeine Hinweise zur Watchdog-Einstellung Die ELxxxx Klemmen sind mit einer Sicherungseinrichtung (Watchdog) ausgestattet, die z. B. bei unterbrochenem Prozessdatenverkehr nach einer voreinstellbaren Zeit die Ausgänge in einen sicheren Zustand schaltet, in Abhängigkeit vom Gerät und Einstellung z. B.
Seite 70 Grundlagen der Kommunikation Abb. 37: 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. •...
Seite 71: Ethercat State Machine
Grundlagen der Kommunikation EtherCAT-Master oder sehr lange Zykluszeiten anzupassen. Der Standardwert des SM-Watchdog ist auf 100 ms eingestellt. Der Einstellbereich umfasst 0...65535. Zusammen mit einem Multiplier in einem Bereich von 1...65535 deckt dies einen Watchdog-Zeitraum von 0...~170 Sekunden ab. Berechnung Multiplier = 2498 → Watchdog-Basiszeit = 1 / 25 MHz * (2498 + 2) = 0,0001 Sekunden = 100 µs SM Watchdog = 10000 →...
Seite 72: Ausgänge Im Safeop
Grundlagen der Kommunikation Abb. 38: Zustände der EtherCAT State Machine Init Nach dem Einschalten befindet sich der EtherCAT-Slave im Zustand Init. Dort ist weder Mailbox- noch Prozessdatenkommunikation möglich. Der EtherCAT-Master initialisiert die Sync-Manager-Kanäle 0 und 1 für die Mailbox-Kommunikation. Pre-Operational (Pre-Op) Beim Übergang von Init nach Pre-Op prüft der EtherCAT-Slave, ob die Mailbox korrekt initialisiert wurde.
Seite 73: Coe-Interface
Grundlagen der Kommunikation Operational (Op) Bevor der EtherCAT-Master den EtherCAT-Slave von Safe-Op nach Op schaltet, muss er bereits gültige Outputdaten übertragen. Im Zustand Op kopiert der Slave die Ausgangsdaten des Masters auf seine Ausgänge. Es ist Prozessdaten- und Mailbox-Kommunikation möglich. Boot Im Zustand Boot kann ein Update der Slave-Firmware vorgenommen werden.
Seite 74: Verfügbarkeit
Grundlagen der 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. 39: Karteireiter „CoE-Online“...
Seite 75: Datenerhaltung
Grundlagen der Kommunikation Datenerhaltung Werden online auf dem Slave CoE-Parameter geändert, wird dies in Beckhoff-Geräten üblicherwei- se ausfallsicher im Gerät (EEPROM) gespeichert. D. h. nach einem Neustart (Repower) sind die veränderten CoE-Parameter immer noch erhalten. Andere Hersteller können dies anders handhaben.
Seite 76 Grundlagen der Kommunikation Online/Offline Verzeichnis Während der Arbeit mit dem TwinCAT System Manager ist zu unterscheiden ob das EtherCAT-Gerät gerade „verfügbar“, also angeschaltet und über EtherCAT verbunden und damit online ist oder ob ohne angeschlossene Slaves eine Konfiguration offline erstellt wird. In beiden Fällen ist ein CoE-Verzeichnis nach Abb.
Seite 77 • Kanal 0: Parameterbereich 0x8000:00 ... 0x800F:255 • Kanal 1: Parameterbereich 0x8010:00 ... 0x801F:255 • Kanal 2: Parameterbereich 0x8020:00 ... 0x802F:255 • ... Allgemein wird dies geschrieben als 0x80n0. Ausführliche Hinweise zum CoE-Interface finden Sie in der EtherCAT-Systemdokumentation auf der Beckhoff Website. EL40xx Version: 4.0...
Seite 78: Distributed Clock
Grundlagen der Kommunikation Distributed Clock Die Distributed Clock stellt eine lokale Uhr im EtherCAT Slave Controller (ESC) dar mit den Eigenschaften: • Einheit 1 ns • Nullpunkt 1.1.2000 00:00 • Umfang 64 Bit (ausreichend für die nächsten 584 Jahre); manche EtherCAT-Slaves unterstützen jedoch nur einen Umfang von 32 Bit, d. h.
Seite 79: 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. 43: Federkontakte der Beckhoff I/O-Komponenten EL40xx Version: 4.0...
Seite 80: Explosionsschutz
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 81 Montage und Verdrahtung II 3G KEMA 10ATEX0075 X Ex nA IIC T4 Gc Ta: -25 … +60°C II 3D KEMA 10ATEX0075 X Ex tc IIIC T135°C Dc Ta: -25 ... +60°C (nur für Feldbuskomponenten mit Zertifikatsnummer KEMA 10ATEX0075 X Issue 9) oder II 3G KEMA 10ATEX0075 X Ex nA nC IIC T4 Gc Ta: -25 …...
Seite 82: Iecex - Besondere Bedingungen
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 beim Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich! • Die einzelnen Klemmen dürfen nur aus dem Busklemmensystem gezogen oder entfernt werden, wenn die Versorgungsspannung abgeschaltet wurde bzw.
Seite 83: 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! EL40xx Version: 4.0...
Seite 84: Cfmus - Besondere Bedingungen
• CSA C22.2 No. 60079-0:2019 • CAN/CSA C22.2 No. 60079-7:2016 • CAN/CSA C22.2 No.61010-1:2012 Kennzeichnung Die gemäß cFMus für den explosionsgefährdeten Bereich zertifizierten Beckhoff-Feldbuskomponenten tragen die folgende Kennzeichnung: FM20US0111X (US): Class I, Division 2, Groups A, B, C, D Class I, Zone 2, AEx ec IIC T4 Gc...
Seite 85: Weiterführende Dokumentation Zu Cfmus
HINWEIS Weiterführende Dokumentation zum Explosionsschutz gemäß cFMus Beachten Sie auch die weiterführende Dokumentation Control Drawing I/O, CX, CPX Anschlussbilder und Ex-Kennzeichnungen, die Ihnen auf der Beckhoff-Homepage www.beckhoff.de im Download-Bereich Ihres Pro- duktes zum Download zur Verfügung steht! EL40xx Version: 4.0...
Seite 86: 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 87: Tragschienenmontage
Montage und Verdrahtung Tragschienenmontage WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Montage Abb. 44: Montage auf Tragschiene Die Buskoppler und Busklemmen werden durch leichten Druck auf handelsübliche 35 mm Tragschienen (Hutschienen nach EN 60715) aufgerastet: 1.
Seite 88 Montage und Verdrahtung Demontage Abb. 45: 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 89: Beschädigung Des Gerätes Möglich
Montage und Verdrahtung Abb. 46: 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 90: Montagevorschriften Für Erhöhte Mechanische Belastbarkeit
Montage und Verdrahtung 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 91: Anschluss
Montage und Verdrahtung Anschluss 4.6.1 Anschlusstechnik 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! Übersicht Mit verschiedenen Anschlussoptionen bietet das Busklemmensystem eine optimale Anpassung an die Anwendung: •...
Seite 92: Verdrahtung Hd-Klemmen
Montage und Verdrahtung Die gewohnten Maße der Klemme ändern sich durch den Stecker nur geringfügig. Der Stecker trägt ungefähr 3 mm auf; dabei bleibt die maximale Höhe der Klemme unverändert. Eine Lasche für die Zugentlastung des Kabels stellt in vielen Anwendungen eine deutliche Vereinfachung der Montage dar und verhindert ein Verheddern der einzelnen Anschlussdrähte bei gezogenem Stecker.
Seite 93: Verdrahtung
Montage und Verdrahtung 4.6.2 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. 50: Anschluss einer Leitung an eine Klemmstelle Bis zu acht Klemmstellen ermöglichen den Anschluss von massiven oder feindrähtigen Leitungen an die Busklemme.
Seite 94: 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 [} 92]) Abisolierlänge 8 ... 9 mm 4.6.3 Schirmung Schirmung Encoder, analoge Sensoren und Aktoren sollten immer mit geschirmten, paarig verdrillten Leitun- gen angeschlossen werden.
Seite 95: Einbaulagen
Montage und Verdrahtung Einbaulagen HINWEIS Einschränkung von Einbaulage und Betriebstemperaturbereich Entnehmen Sie den technischen Daten zu einer Klemme, ob sie Einschränkungen bei Einbaulage und/oder Betriebstemperaturbereich unterliegt. Sorgen Sie bei der Montage von Klemmen mit erhöhter thermischer Verlustleistung dafür, dass im Betrieb oberhalb und unterhalb der Klemmen ausreichend Abstand zu ande- ren Komponenten eingehalten wird, so dass die Klemmen ausreichend belüftet werden! Optimale Einbaulage (Standard) Für die optimale Einbaulage wird die Tragschiene waagerecht montiert und die Anschlussflächen der EL/KL-...
Seite 96 Montage und Verdrahtung Abb. 52: Weitere Einbaulagen Version: 4.0 EL40xx...
Seite 97: Positionierung Von Passiven Klemmen
Montage und Verdrahtung Positionierung von passiven Klemmen Hinweis zur Positionierung von passiven Klemmen im Busklemmenblock EtherCAT-Klemmen (ELxxxx / ESxxxx), die nicht aktiv am Datenaustausch innerhalb des Busklem- menblocks teilnehmen, werden als passive Klemmen bezeichnet. Zu erkennen sind diese Klemmen an der nicht vorhandenen Stromaufnahme aus dem E-Bus. Um einen optimalen Datenaustausch zu gewährleisten, dürfen nicht mehr als zwei passive Klemmen direkt aneinander gereiht werden! Beispiele für die Positionierung von passiven Klemmen (hell eingefärbt) Abb. 53: Korrekte Positionierung...
Seite 98: Entsorgung
Montage und Verdrahtung Entsorgung Mit einer durchgestrichenen Abfalltonne gekennzeichnete Produkte dürfen nicht in den Hausmüll. Das Gerät gilt bei der Entsorgung als Elektro- und Elektronik-Altgerät. Die nationalen Vorgaben zur Entsorgung von Elektro- und Elektronik-Altgeräten sind zu beachten. Version: 4.0 EL40xx...
Seite 99: 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 100 Inbetriebnahme Abb. 55: 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 101 Inbetriebnahme Abb. 56: Aufbau der Steuerung mit Embedded-PC, Eingabe (EL1004) und Ausgabe (EL2008) Anzumerken ist, dass sämtliche Kombinationen einer Konfiguration möglich sind; beispielsweise könnte die Klemme EL1004 ebenso auch nach dem Koppler angesteckt werden oder die Klemme EL2008 könnte zusätzlich rechts an dem CX2040 angesteckt sein – dann wäre der Koppler EK1100 überflüssig. EL40xx Version: 4.0...
Seite 102: Twincat 2
Inbetriebnahme 5.1.1 TwinCAT 2 Startup TwinCAT 2 verwendet grundlegend zwei Benutzeroberflächen: den „TwinCAT System Manager“ zur Kommunikation mit den elektromechanischen Komponenten und „TwinCAT PLC Control“ für die Erstellung und Kompilierung einer Steuerung. Begonnen wird zunächst mit der Anwendung des „TwinCAT System Manager“.
Seite 103 Inbetriebnahme Abb. 58: 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 104 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 105 Inbetriebnahme Abb. 62: 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. 63: Einlesen von einzelnen an einem Gerät befindlichen Klemmen...
Seite 106 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. 64: TwinCAT PLC Control nach dem Start Nun sind für den weiteren Ablauf Beispielvariablen sowie ein Beispielprogramm erstellt und unter dem...
Seite 107 Inbetriebnahme Abb. 65: 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 108 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. 67: Eingebundenes PLC Projekt in der SPS- Konfiguration des System Managers Die beiden Variablen „bEL1004_Ch4“...
Seite 109 Inbetriebnahme Abb. 69: 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 110 Inbetriebnahme Abb. 71: 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 111 Inbetriebnahme Abb. 72: 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 112: Twincat 3
Inbetriebnahme Über „Online“ → „Run“, Taste F5 oder kann nun die PLC gestartet werden. 5.1.2 TwinCAT 3 Startup TwinCAT 3 stellt die Bereiche der Entwicklungsumgebung durch das Microsoft Visual-Studio gemeinsam zur Verfügung: in den allgemeinen Fensterbereich erscheint nach dem Start linksseitig der Projektmappen- Explorer (vgl.
Seite 113 Inbetriebnahme Abb. 75: Neues TwinCAT 3 Projekt erstellen Im Projektmappen-Explorer liegt sodann das neue Projekt vor: Abb. 76: 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 114 Inbetriebnahme und folgendes Fenster hierzu geöffnet: Abb. 77: 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 115 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 116 Inbetriebnahme Abb. 81: 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 117 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 118 Inbetriebnahme Abb. 84: 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. 85: Initiales Programm „Main“...
Seite 119 Inbetriebnahme Abb. 86: Beispielprogramm mit Variablen nach einem Kompiliervorgang (ohne Variablenanbindung) Das Steuerprogramm wird nun als Projektmappe erstellt und damit der Kompiliervorgang vorgenommen: Abb. 87: Kompilierung des Programms starten Anschließend liegen in den „Zuordnungen“ des Projektmappen-Explorers die folgenden – im ST/ PLC Programm mit „AT%“...
Seite 120 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. 88: 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 121 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 122 Inbetriebnahme Abb. 91: 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 123 Inbetriebnahme 4. In der SPS muss dann eine Instanz der Datenstruktur vom kopierten Datentyp angelegt werden. Abb. 93: 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 124 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 125 Inbetriebnahme Die beiden Bedienelemente zum Stoppen und Ausloggen führen je nach Bedarf zu der gewünschten Aktion (entsprechend auch für Stopp „umschalt-Taste + F5“ oder beide Aktionen über das „PLC“ Menü auswählbar). EL40xx Version: 4.0...
Seite 126: 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/. 5.2.1 Installation TwinCAT Realtime Treiber Um einen Standard Ethernet Port einer IPC Steuerung mit den nötigen Echtzeitfähigkeiten auszurüsten, ist...
Seite 127 Inbetriebnahme Abb. 97: Aufruf im System Manager (TwinCAT 2) Unter TwinCAT 3 ist dies über das Menü unter „TwinCAT“ erreichbar: Abb. 98: Aufruf in VS Shell (TwinCAT 3) B: Über TcRteInstall.exe im TwinCAT-Verzeichnis Abb. 99: TcRteInstall.exe im TwinCAT-Verzeichnis In beiden Fällen erscheint der folgende Dialog: EL40xx Version: 4.0...
Seite 128 Inbetriebnahme Abb. 100: 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 129 Inbetriebnahme Abb. 102: Windows-Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle Eine korrekte Einstellung des Treibers könnte wie folgt aussehen: Abb. 103: Beispielhafte korrekte Treiber-Einstellung des Ethernet Ports Andere mögliche Einstellungen sind zu vermeiden: EL40xx Version: 4.0...
Seite 130 Inbetriebnahme Abb. 104: Fehlerhafte Treiber-Einstellungen des Ethernet Ports Version: 4.0 EL40xx...
Seite 131 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 132: 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 133 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 134: 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. 109: Vom System Manager angelegt OnlineDescription.xml Soll daraufhin ein Slave manuell in die Konfiguration eingefügt werden, sind „online“ erstellte Slaves durch ein vorangestelltes „>“...
Seite 135 Inbetriebnahme Abb. 111: 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 EL40xx Version: 4.0...
Seite 136: Twincat Esi Updater
Inbetriebnahme 5.2.3 TwinCAT ESI Updater Ab TwinCAT 2.11 kann der System Manager bei Online-Zugang selbst nach aktuellen Beckhoff ESI-Dateien suchen: Abb. 112: Anwendung des ESI Updater (>=TwinCAT 2.11) Der Aufruf erfolgt unter: „Options“ → „Update EtherCAT Device Descriptions“. Auswahl bei TwinCAT 3: Abb. 113: Anwendung des ESI Updater (TwinCAT 3) Der ESI Updater ist eine bequeme Möglichkeit, die von den EtherCAT Herstellern bereitgestellten ESIs...
Seite 137: 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 138: Auswahl Ethernet Port
Inbetriebnahme Abb. 116: 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. 117: 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 139 Inbetriebnahme Abb. 118: 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 140: 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 141 Abb. 122: 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 142: Online Konfigurationserstellung
Inbetriebnahme 5.2.6 ONLINE Konfigurationserstellung Erkennen/Scan des Geräts EtherCAT Befindet sich das TwinCAT-System im CONFIG-Modus, kann online nach Geräten gesucht werden. Erkennbar ist dies durch ein Symbol unten rechts in der Informationsleiste: • bei TwinCAT 2 durch eine blaue Anzeige „Config Mode“ im System Manager-Fenster: •...
Seite 143: Funktionsweise Online Scan
Inbetriebnahme Abb. 126: 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 144: 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 145 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 146 Inbetriebnahme Abb. 135: Anzeige des Wechsels zwischen „Free Run“ und „Config Mode“ unten rechts in der Statusleiste Abb. 136: 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 147: 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 148 Inbetriebnahme Abb. 140: 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 149 Abb. 141: 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 150: Ethercat Teilnehmerkonfiguration
Inbetriebnahme Abb. 143: 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 151 Inbetriebnahme Abb. 145: „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 152 Inbetriebnahme Karteireiter „EtherCAT“ Abb. 147: 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 153 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 154: Manuelle Veränderung Der Prozessdaten
Inbetriebnahme Abb. 149: 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 155 Inbetriebnahme Abb. 150: 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 156 Inbetriebnahme Abb. 151: 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 157 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. 152: Dialog „Advanced settings“...
Seite 158 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 159: 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 5.2.7.1 Detaillierte Beschreibung Karteireiter „Prozessdaten“ Sync-Manager Listet die Konfiguration der Sync-Manager (SM) auf.
Seite 160: Import/Export Von Ethercat-Teilnehmern Mittels Sci Und Xti
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 161 Inbetriebnahme • Der Anwender/Programmierer bearbeitet die IO‑Konfiguration, d.h. die Gesamtheit der Input/ Output‑Geräte, wie etwa Antriebe, die an den verwendeten Feldbussen anliegen, in der TwinCAT‑Systemumgebung. Hinweis: Im Folgenden werden nur EtherCAT‑Konfigurationen in der TwinCAT‑Systemumgebung betrachtet. • Der Anwender fügt z.B. manuell Geräte in eine Konfiguration ein oder führt einen Scan auf dem Online‑System durch.
Seite 162: Das Vorgehen Innerhalb Twincat Mit Xti-Dateien
Inbetriebnahme Die beiden genannten Methoden für den Export und Import der veränderten Klemme werden im Folgenden demonstriert. 5.2.8.2 Das Vorgehen innerhalb TwinCAT mit xti‑Dateien Jedes IO Gerät kann einzeln exportiert/abgespeichert werden: Die xti‑Datei kann abgelegt: und in einem anderen TwinCAT System über „Insert Existing item“ wieder importiert werden: Version: 4.0 EL40xx...
Seite 163: Das Vorgehen Innerhalb Und Außerhalb Twincat Mit Sci-Datei
Inbetriebnahme 5.2.8.3 Das Vorgehen innerhalb und außerhalb TwinCAT mit sci‑Datei Hinweis Verfügbarkeit (2021/01) Das sog. „SCI‑Verfahren“ ist ab TwinCAT 3.1 build 4024.14 verfügbar. Die Slave Configuration Information (SCI) beschreibt eine bestimmte vollständige Konfiguration für einen EtherCAT Slave (Klemme, Box, Antrieb…) basierend auf den Einstellungsmöglichkeiten der Gerätebeschreibungsdatei (ESI, EtherCAT Slave Information).
Seite 164 Inbetriebnahme • Im Weiteren kann eine Beschreibung angegeben werden: • Erläuterungen zum Dialogfenster: Name Name des SCIs, wird vom Anwender vergeben. Description Beschreibung der Slave Konfiguration für den genutzten Anwendungsfall, wird vom Anwen- der vergeben. Options Keep Modules Falls ein Slave „Modules/Slots“ unterstützt, kann entschieden werden, ob diese mit expor- tiert werden sollen oder ob die Modul‑...
Seite 165 Es werden alle Slaves abgewählt. • Die sci‑Datei kann lokal abgespeichert werden: • Es erfolgt der Export: Import • Eine sci‑Beschreibung kann wie jede normale Beckhoff‑Gerätebeschreibung manuell in die TwinCAT‑Konfiguration eingefügt werden. • Die sci‑Datei muss im TwinCAT‑ESI‑Pfad liegen, i.d.R. unter: C:\TwinCAT\3.1\Config\Io\EtherCAT •...
Seite 166 Inbetriebnahme • SCI‑Geräte anzeigen und gewünschtes Gerät auswählen und einfügen: Weitere Hinweise • Einstellungen für die SCI‑Funktion können über den allgemeinen Options Dialog vorgenommen werden (Tools → Options → TwinCAT → Export SCI): Erläuterung der Einstellungen: Version: 4.0 EL40xx...
Seite 167 Inbetriebnahme Default export AoE | Set AmsNetId Standard Einstellung, ob die konfigurierte AmsNetId exportiert wird. options CoE | Set cycle time(0x1C3x.2) Standard Einstellung, ob die konfigurierte Zykluszeit exportiert wird. EoE | Set MAC and IP Standard Einstellung, ob die konfigurierten MAC‑ und IP‑Adressen exportiert werden.
Seite 168: Allgemeine Inbetriebnahmehinweise Des Ethercat Slaves
Inbetriebnahme 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 169 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 170: 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 171 Inbetriebnahme Abb. 157: 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 172 Inbetriebnahme Abb. 158: 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 173 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 174 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 175 Inbetriebnahme Abb. 162: 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. 163: Warnmeldung E-Bus-Überschreitung HINWEIS Achtung! Fehlfunktion möglich! Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepoten- tial erfolgen! EL40xx Version: 4.0...
Seite 176: Kurzanleitung Zur Inbetriebnahme
Inbetriebnahme Kurzanleitung zur Inbetriebnahme Wird eine EL40xx in die TwinCAT Konfiguration eingebaut, erscheinen je nach Klemme die möglichen Ausgangskanäle, z. B. hier die EL4038: Abb. 164: Prozessdaten der EL4038 Im Fall der EL4038 sind hier 8 Sätze an Echtzeit-Prozessdaten (rot) vorhanden, für jeden Ausgabekanal einer.
Seite 177 Inbetriebnahme Abb. 166: Anzeige der verknüpften Variable im TwinCAT Baum Ist dies geschehen und die TwinCAT Konfiguration aktiviert, gibt die EL40xx bereits die entsprechenden Analogwerte elektrisch aus. Der Ausgang wird dann aus der Steuerung zyklisch beschrieben, hier beispielsweise mit einer Spannungsrampe zum Test: Abb. 167: Ausgabe der Analogwerte am Bsp.
Seite 178: Übersicht Prozessdaten (Pdo)
Inbetriebnahme Übersicht Prozessdaten (PDO) Die EL40xx haben ein statisches Prozessabbild das nicht verändert werden kann. Je nach Klemme werden die 1…8 Kanäle „Analog output“ zur Verlinkung angeboten. Abb. 168: EL40x8 - Prozessdaten Es sind keine Kanäle abwählbar. Version: 4.0 EL40xx...
Seite 179 Inbetriebnahme Beschreibung der PDOs der EL40xx Klemmen Richtung PDO Name Echtzeitverhalten Datentyp CoE Index Default- Bedeutung Wert Ausgang (von AO Outputs Analog out- Realtime: zyklisch INT16 (16 Bit 0x160n Sollwert des Analogaus- der Steue- Channel n übertragenes PDO signed) gangs rung) Eingang (zur WcState WcState...
Seite 180: Grundlagen Zur Funktion
Inbetriebnahme Grundlagen zur Funktion Im Folgenden werden die Grundfunktion und die möglichen Einstellungen der EL40xx beschrieben. Übergeordnete Hinweise finden Sie in der Systembeschreibung. 5.6.1 Änderung der Slave-Parameter im CoE-Verzeichnis Bei der Inbetriebnahme müssen ggf. die CoE-Parameter verändert werden. Im Reiter „CoE-Online“ des EtherCAT-Slave können die CoE-Parameter (CAN over EtherCAT) verändert werden.
Seite 181: Veränderungen Im Coe-Verzeichnis, Austauschfall
Inbetriebnahme Offline-Beschreibung: Ist die Klemme nicht real am Bus ansprechbar, wird nur die sog. Offline-Beschreibung des CoE- Verzeichnisses angezeigt. Diese ist Offline-Beschreibung ist in der ESI-Beschreibung (XML) für genau diesen Zweck enthalten. Die Parameter können nicht verändert werden, sie können aber benutzt werden um z. B.
Seite 182: Blockschaltbild Zur Bestimmung Der Ausgabewerte
Berechnung der Ausgabewerte Begriff „Kalibrierung“ Der bei Beckhoff historisch begründete Begriff „Kalibrierung“ wird hier für die Abgleichdaten ver- wendet, auch wenn er nichts mit Abweichungsaussagen eines Kalibrierungszertifikates zu tun hat. Es werden hier faktisch die hersteller- oder kundenseitigen Abgleichdaten/Justagedaten beschrie- ben die das Gerät im laufenden Betrieb verwendet, um die Ausgabegenauigkeit einzuhalten.
Seite 183: Funktion Darstellung (Presentation)
Inbetriebnahme 5.6.3.1 Funktion Darstellung (Presentation) Abb. 172: Blockschaltbild zur Bestimmung der Ausgabewerte mit Default-Einstellungen (Funktion Darstellung) Der Presentation-Baustein nach Index 0x80x0:02 [} 211] formt den PDO-Wert je nach Einstellung in das interne SINT16-Format (signed Integer, 16 bit) für die weitere Berechnung und DAC-Ausgabe um. Je nach ausgewählter Darstellung (Presentation) gilt bei: Signed presentation (default Einstellung) •...
Seite 184 Inbetriebnahme Absolute value • Es wird ein SINT16 mit Vorzeichen erwartet, negative Zahlen werden im Zweier-Komplement dargestellt • im Fall einer negativen Zahl wird der Betrag davon gebildet und somit nur positive Werte bis 2 = 32767 weiterverarbeitet. Beispiele zu den Darstellungen (Presentation) •...
Seite 185: Funktion Gain/Offset
Inbetriebnahme 5.6.3.2 Funktion Gain/Offset Abb. 173: Blockschaltbild zur Bestimmung der Ausgabewerte in Default-Einstellung (Funktion Gain/Offset) Funktion Gain/Offset Die Klemme ist herstellerseitig mit den VendorCalibration-Daten abgeglichen, um die spezifizierte Ausgabegenauigkeit zu erreichen. Die VendorCalibration-Daten sind passwortgeschützt und können nicht verändert werden. Ist anlagenseitig eine Manipulation des Ausgabewertes nötig, •...
Seite 186: Funktion Watchdog
Inbetriebnahme 5.6.3.3 Funktion Watchdog Blockschaltbild zur Bestimmung der Ausgabewerte in Default-Einstellung (Funktion Watchdog) Funktion Watchdog, Index 0x80n0:05 [} 211] Die EL40xx Klemmen sind mit einer Sicherungseinrichtung (Watchdog) ausgestattet, die z. B. bei unterbrochenem Prozessdatenverkehr, die Ausgänge in einen definierten Zustand schaltet. Der Ablauf ist wie folgt: •...
Seite 187: Fast-Mode
Inbetriebnahme Fast-Mode Der Fast Mode bei Beckhoff EtherCAT Klemmen hat sich historisch entwickelt und ist eine Betriebsart, um EL-Klemmen vorrangig der Gruppen EL31xx und EL41xx (analoge Ein/Ausgangs-Klemmen) mit einer deutliche schnelleren Wandlungszeit zu betreiben. Somit kann ein analoger Eingangswert schneller/öfter gewandelt werden bzw.
Seite 188: Filter-Deaktivierung Bei Eingangsklemmen
Inbetriebnahme Abb. 175: Ausgangskanal ein- und ausschalten FastMode durch CoE-Deaktivierung Zum Deaktivieren der CoE-Unterstützung bei Eingangsklemmen muss in die StartUp-Liste im Systemmanager bei der Klemme ein eingetragen werden. Dadurch ist das CoE später im SAFEOP und OP deaktiviert. Die FastMode-Aktivierung wird wird durch den Eintrag "0x80nn" im "Sync mode"- Objekt vorgenommen, während "nn"...
Seite 189: El4X1X, El4X2X Stromausgang
Inbetriebnahme EL4x1x, EL4x2x Stromausgang Belastbarkeit Die Belastbarkeit der EL4xxx-Stromausgänge unterliegt vorgegeben Einsatzgrenzen. Dies wird durch die Angabe "max. Bürde" in den technischen Daten zum Ausdruck gebracht. Dies ist der für den jeweiligen Kanal maximale Lastwiderstand, gegen den die Klemme noch den max. möglichen Ausgangsstrom treiben kann.
Seite 190 Inbetriebnahme Abb. 177: Zulässiger Betriebsbereich für EL4xx4 Stromausgänge Abb. 178: Zulässiger Betriebsbereich für EL4xx8 Stromausgänge Parallelschaltung Die Strom-Ausgänge der EL4xxx Geräte können parallel auf eine Last gelegt werden, wenn diese eine höheren Strombedarf als 20mA hat. Es müssen dabei alle GND miteinander verbunden sein. Es können dazu Kanäle einer Klemme, aber auch Kanäle mehrerer Klemmen verwendet werden.
Seite 191 Inbetriebnahme Es ist bei der Auslegung zu beachten, dass das Ohm’sche Gesetz weiterhin seine Gültigkeit behält: U = R*I. Kann ein Kanal beispielsweise mit 10V seine 20mA durch eine 500 Ohm Bürde treiben (vgl. Angaben im Vorkapitel), darf die Bürde nur 250 Ohm betragen, wenn 2 * 20mA mit 2 parallel geschalteten Kanälen zu je 10V ausgegeben werden sollen –...
Seite 192: Hinweise Zu Analogen Spezifikationen
Anfangswert). Entsprechend zu Zeigergeräten ist dies die Messskala (vgl. IEC 61131) oder auch der Dynamikumfang. Für analoge IO-Geräte von Beckhoff gilt, dass als Messbereichsendwert (MBE, englisch: FSV = full scale value) des jeweiligen Produkts (auch: Bezugswert) die betragsmäßig größte Schranke des nominellen Messbereichs gewählt und mit positivem Vorzeichen versehen wird.
Seite 193: Messfehler/Messabweichung/Messunsicherheit, Ausgabeunsicherheit
über Referenzgeräte mit höherem Aufwand an Technik und Messdauer und somit deutlich geringerer Messunsicherheit ermittelt wird. Der Wert beschreibt also das Ergebnisfenster, in dem der vom betrachteten Gerät (Beckhoff-Analoggerät) ermittelte Messwert mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit in Relation zum „wahren Wert“ liegt. Es handelt sich dabei also umgangssprachlich um einen „typischen“...
Seite 194 Inbetriebnahme Der von Beckhoff ggf. angegebene Temperaturkoeffizient erlaubt es dem Anwender den zu erwartenden Messfehler außerhalb der Grundgenauigkeit bei 23°C zu berechnen. Aufgrund der umfangreichen Unsicherheitsbetrachtungen, die in die Bestimmungen der Grundgenauigkeit (bei 23°C) eingehen, empfiehlt Beckhoff eine quadratische Summierung.
Seite 195: Langzeiteinsatz
Langzeiteinsatz einhalten. Eine zeitlich unbeschränkte Funktionszusicherung (betrifft auch die Genauigkeit) kann wie üblich für technischen Geräte allerdings nicht gegeben werden. Beckhoff empfiehlt die Verwendungsfähigkeit in Bezug auf das Einsatzziel im Rahmen üblicher Anlagenwartung z.B. alle 12-24 Monate zu prüfen. 5.9.5 Massebezug: Typisierung SingleEnded / Differentiell Beckhoff unterscheidet analoge Eingänge grundsätzlich in den zwei Typen Single-Ended (SE) und...
Seite 196 Inbetriebnahme ◦ Dabei sind diese beiden Punkte bei Beckhoff üblicherweise als Input+/SignalPotenzial und Input-/ BezugsPotenzial gekennzeichnet. ◦ Für die Messung zwischen zwei Potenzialpunkten sind auch zwei Potenziale heranzuführen. ◦ Bei den Begrifflichkeiten „1-Leiter-Anschluss“ oder „3-Leiter-Anschluss“ ist bezüglich der reinen Analog-Messung zu beachten: 3- oder 4-Leiter können zur Sensorversorgung dienen, haben aber mit der eigentlichen Analog-Messung nichts zu tun, diese findet immer zwischen zwei Potenzialen/ Leitungen statt.
Seite 197 • Solche Stromgeber stellen i. d. R. eine Stromsenke dar, möchten also als „variable Last“ zwischen + und – sitzen. Vgl. dazu Angaben des Sensorherstellers. Abb. 181: 2-Leiter-Anschluss Sie sind deshalb nach der Beckhoff-Terminologie wie folgt anzuschließen: bevorzugt an „single ended“-Eingänge, wenn die +Supply-Anschlüsse der Klemme/ Box gleich mitgenutzt werden sollen - anzuschließen an +Supply und Signal.
Seite 198 Dann kann entsprechend an einen Beckhoff „single ended“-Eingang angeschlossen werden. Nein: es ist der Beckhoff „differentiell“ Eingang für +Signal und –Signal zu wählen, +Supply und – Supply sind über extra Leitungen anzuschließen. Unbedingt die Hinweisseite Beschaltung von 0/4..20 mA Differenzeingängen (siehe z. B.
Seite 199 Inbetriebnahme Abb. 183: 2-, 3- und 4-Leiter-Anschluss an Single-Ended- und Differentiell-Eingängen EL40xx Version: 4.0...
Seite 200: Gleichtaktspannung Und Bezugsmasse (Bezogen Auf Differenzeingänge)
Bei mehrkanaligen Klemmen/ Box‑Modulen mit resistiver (= direkter, ohmscher, galvanischer) oder kapazitiver Verbindung zwischen den Kanälen ist die Bezugsmasse vorzugsweise der Symmetriepunkt aller Kanäle, unter Betrachtung der Verbindungswiderstände. Beispiele für Bezugsmassen bei Beckhoff IO Geräten: 1. internes AGND (analog GND) herausgeführt: EL3102/EL3112, resistive Verbindung der Kanäle untereinander 2.
Seite 201: Spannungsfestigkeit
Inbetriebnahme 5.9.7 Spannungsfestigkeit Es ist zu unterscheiden zwischen: • Spannungsfestigkeit (Zerstörgrenze): eine Überschreitung kann irreversible Veränderungen an der Elektronik zur Folge haben, Wertbetrachtung dabei ◦ gegen eine festgelegte Bezugsmasse oder ◦ differentiell • Empfohlener Einsatzspannungsbereich: Bei einer Überschreitung kann nicht mehr von einem spezifikationsgemäßen Betrieb ausgegangen werden, Wertbetrachtung dabei ◦...
Seite 202: Zeitliche Aspekte Der Analog/Digital Bzw. Digital/Analog Wandlung
Angabe die Signalcharakteristik betrachtet werden: je nach Signalfrequenz kann es zu unterschiedlichen Laufzeiten durch das System kommen. Dies ist die „äußere“ Betrachtung des Systems „Beckhoff AI Kanal“ – intern setzt sich insbesondere die Signalverzögerung aus den verschiedenen Anteilen Hardware, Verstärker, Wandlung selbst, Datentransport und Verarbeitung zusammen.
Seite 203: Signalverzögerung (Sprungantwort)
Inbetriebnahme Bei EtherCAT Geräten zeigt das sog. ToggleBit bei den Diagnose-PDO an (indem es toggelt), dass ein neu ermittelter Analogwert vorliegt. Entsprechend kann eine maximale Wandlungszeit, also eine minimal vom AI Gerät unterstützte Samplingrate spezifiziert werden. Entspricht IEC 61131-2 Kap 7.10.2 2) „Abtast-Wiederholzeit“ 2.
Seite 204 Inbetriebnahme Abb. 188: Diagramm Signalverzögerung (linear) 3. Weitere Angaben Weitere Angaben können in der Spezifikation optional angeführt sein, wie z. B. • Tatsächliche Sampling-Rate des ADC (wenn unterschiedlich von der Kanal-Sampling-Rate) • Zeit-Korrekturwerte für Laufzeiten bei unterschiedlichen Filtereinstellungen • usw. Version: 4.0 EL40xx...
Seite 205: Begriffsklärung Gnd/Ground
Spannung erst dadurch, dass zwei Orte unterschiedliche Potentiale annehmen – der eine Ort sei dann Referenzpotential/Bezugspotential genannt. Im Beckhoff IO Bereich und insbesondere bei den Analogprodukten werden verschiedene Bezugspotentiale verwendet und benannt, diese seien hier definiert, benannt und erläutert. Hinweis: aus historischen Gründen werden bei verschiedenen Beckhoff IO Produkten unterschiedliche Benennungen verwendet.
Seite 206 Inbetriebnahme ◦ Ausführung: PGND ist eine bauliche Beschreibung für die „negative“ Powerkontaktschiene des Busklemmensystems. ◦ kann mit der Geräteelektronik verbunden sein z.B. zur Geräteversorgung oder als Signalrückführung (siehe Kapitel „Inbetriebnahme“/ „Hinweise zu analogen Messwerten“/ „Hinweise zu analogen Spezifikationen“/ „Typisierung SingleEnded / Differentiell“ [} 195]). Siehe dazu die jeweilige Gerätedokumentation.
Seite 207: Samplingart: Simultan Vs. Multiplex
Hinweis: Die Begriffe „simultan“ und „multiplex“ werden seit langer Zeit und in vielen Kontexten verwendet, haben also je nach historischem Hintergrund und Fachbereich unterschiedliche Bedeutung. In diesem Kapitel und in Bezug auf I/O werden die Begriffe so verwendet wie Beckhoff sie als I/O-Hersteller zum Nutzen für den Anwender versteht: •...
Seite 208 Inbetriebnahme Simultan Wie im 1-kanaligen Beispiel kann jeder Kanal einen eigenen ADC erhalten, hier gezeigt für 4 Kanäle: Abb. 190: Schematische Darstellung simultanes Sampling mit 4 ADC-Konvertern Diese ADC laufen zeitlich gesehen selten frei und samplen unabhängig, sondern werden normalerweise in irgendeiner Form getriggert (die Messung wird angestoßen), um den meistgewünschten Effekt zu erreichen, dass die n Kanäle gleichzeitig samplen.
Seite 209: Übersicht Prozessdaten (Pdo)
Inbetriebnahme Multiplex Für einfache Automatisierungsaufgaben ist oft kein simultanes Sampling gefordert. Sei es, weil aus Kostengründen einfachste Analogelektronik eingesetzt werden soll, oder die Steuerungszykluszeit relativ langsam gegenüber der Wandlungszeit im ADC ist. Dann können die Vorteile des Multiplex-Konzepts genutzt werden: Statt 4 wird nur ein ADC verbaut, dafür muss ein Kanalschalter (vom Gerätehersteller) installiert werden, der die 4 Eingangskanäle zum ADC schnell im µs-Bereich hintereinander durchschaltet.
Seite 210: Übersicht Parameter Objekte (Coe)
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 211: Konfigurationsdaten
Inbetriebnahme 5.11.2 Konfigurationsdaten Index 8pp0 AO settings Ch.1-8 Index (hex) Name Bedeutung Data type Flags Default 8pp0:0 AO settings Ch.1-8 Max. Subindex UINT8 0x16 (22 8pp0:01 Enable user scale Die Anwender Skalierung ist aktiv. (siehe Flussdia- BOOLEAN 0x00 (0 gramm Datenstrom) 8pp0:02 Presentation 0: Signed presentation...
Seite 212: Ausgangsdaten
Inbetriebnahme 5.11.3 Ausgangsdaten Index 7pp0 AO outputs Ch.1-8 Index (hex) Name Bedeutung Data type Flags Default 7pp0:0 AO outputs Ch.1-8 Max. Subindex UINT8 0x01 (1 7pp0:01 Analog output Analoges Ausgangsdatum INT16 0x0000 (0 5.11.4 Standardobjekte Index 1000 Device type Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags...
Seite 213 Inbetriebnahme Index 1600 RxPDO-Map Outputs Ch.1 Index (hex) Name Bedeutung Data type Flags Default 1600:0 RxPDO-Map Outputs PDO Mapping RxPDO 1 UINT8 0x01 (1 Ch.1 1600:01 SubIndex 001 1. PDO Mapping entry (object 0x7000 (AO outputs UINT32 0x7000:01, 16 Ch.1), entry 0x01 (Analog output)) Index 1601 RxPDO-Map Outputs Ch.2 Index (hex) Name Bedeutung...
Seite 214 Inbetriebnahme Index 1C00 Sync manager type Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C00:0 Sync manager type Benutzung der Sync Manager UINT8 0x04 (4 1C00:01 SubIndex 001 Sync-Manager Type Channel 1: Mailbox Write UINT8 0x01 (1 1C00:02 SubIndex 002 Sync-Manager Type Channel 2: Mailbox Read UINT8 0x02 (2 1C00:03...
Seite 215 Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x07 (7 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0001 (1 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...
Seite 216: Anhang
Detaillierte Informationen hierzu entnehmen Sie bitte der vollständigen EtherCAT-Systembeschreibung. 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 217 Anhang EL4004 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 15 EL4004-0000-0016 2007/08 EL4004-0000-0017 2012/08 EL4004-0000-0018 2014/03 EL4004-0000-0019 2014/08 2014/10 EL4004-0000-0020 2016/02 16 – 20* 2017/05 2018/03 2021/11 EL4008 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 16 EL4008-0000-0016 2007/08 EL4008-0000-0017...
Seite 218 Anhang EL4014 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 10 EL4014-0000-0016 2007/10 EL4014-0000-0017 2012/08 EL4014-0000-0018 2014/03 EL4014-0000-0019 2014/08 EL4014-0000-0020 2016/02 11 – 15* 2017/05 2018/03 2021/11 EL4018 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 10 EL4018-0000-0016 2007/08 EL4018-0000-0017 2012/08...
Seite 219 Anhang EL4024 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 10 EL4024-0000-0016 2009/08 EL4024-0000-0017 2012/08 EL4024-0000-0018 2014/03 EL4024-0000-0019 2014/08 EL4024-0000-0020 2016/02 11 – 15* 2017/05 2018/03 EL4024-0000-0021 2019/07 2021/11 EL4028 Hardware (HW) Firmware Revision-Nr. Release - Datum 00 - 10 EL4028-0000-0016 2009/08 EL4028-0000-0017...
Seite 220 EL4038-0000-0019 2014/08 `2016/05 EL4038-0000-0020 2016/02 14 - 16* 2017/05 2018/03 2020/08 2021/11 *) Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Dokumentation ist dies der aktuelle kompatible Firmware/Hardware- Stand. Überprüfen Sie auf der Beckhoff Webseite, ob eine aktuellere Dokumentation vorliegt. Version: 4.0 EL40xx...
Seite 221: Firmware Update El/Es/Elm/Em/Epxxxx
Anhang 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- führen.
Seite 222: Gerätebeschreibung Esi-File/Xml
Die Geräterevision steht in engem Zusammenhang mit der verwendeten Firmware bzw. Hardware. 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. Version: 4.0 EL40xx...
Seite 223 Anhang 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: Abb. 193: Rechtsklick auf das EtherCAT Gerät bewirkt das Scannen des unterlagerten Feldes Wenn das gefundene Feld mit dem konfigurierten übereinstimmt, erscheint Abb. 194: Konfiguration identisch ansonsten erscheint ein Änderungsdialog, um die realen Angaben in die Konfiguration zu übernehmen.
Seite 224: Änderung Erst Nach Neustart Wirksam
Anhang 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. Die Checkbox Extended Information muss gesetzt werden, um die Revision angezeigt zu bekommen.
Seite 225: Erläuterungen Zur Firmware
• 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 226 Firmware Update. Abb. 199: 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 227: Fpga-Firmware *.Rbf
Anhang • Slave in INIT schalten (A) • Slave in BOOTSTRAP schalten • Kontrolle des aktuellen Status (B, C) • Download der neuen *efw-Datei, abwarten bis beendet. Ein Passwort wird in der Regel nicht benötigt. • Nach Beendigung des Download in INIT schalten, dann in PreOP •...
Seite 228 Anhang Abb. 200: 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. 201: 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 229 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 230 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: 4.0 EL40xx...
Seite 231: 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 232: Wiederherstellen Des Auslieferungszustandes
Anhang 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. 204: Auswahl des PDO Restore default parameters Durch Doppelklick auf SubIndex 001 gelangen Sie in den Set Value -Dialog.
Seite 233: 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 235 Mehr Informationen: www.beckhoff.de/EL4xxx Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Hülshorstweg 20 33415 Verl Deutschland Telefon: +49 5246 9630 info@beckhoff.de www.beckhoff.de...

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