Hiperface-Devicenet-Adapter gemäß DeviceNet Spezifikation

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SICK-STEGMANN GmbH
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78166 Donaueschingen
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Telefax 0771/807-100
Inbetriebnahmeanleitung
Hiperface-Devicenet-Adapter
gemäß DeviceNet Spezifikation Release 2.0 Vol. 1 u. 3
Inbetriebnahmeanleitung
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Feb. 2007
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Ausführung:
Feb. 2007
Technische Änderungen an der Dokumentation und den Produkten behalten wir uns
jederzeit vor.
Feb. 2007
Inhaltsverzeichnis
.
Inhaltsverzeichnis
.
.
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.4.1
1.4.2
1.4.3
1.4.4
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Inhaltsverzeichnis.....................................................................................................1
Änderungsübersicht.................................................................................................5
Einleitung ..................................................................................................................7
VERWENDUNG DIESER INBETRIEBNAHMEANLEITUNG ......................................................7
DOKUMENTATION .........................................................................................................7
DEFINITION DER SYMBOLE, DIE IM DOKUMENT VERWENDET WERDEN ..............................7
KONFORMITÄT ..............................................................................................................8
Devicenet....................................................................................................................8
European Union Directive Compliance.......................................................................8
United States Standards - Listed ................................................................................8
Hiperface ....................................................................................................................8
Sicherheitshinweise .................................................................................................9
VERANTWORTLICHKEIT DES INBETRIEBNEHMERS ...........................................................9
GÜLTIGKEIT UND ANWENDUNG ......................................................................................9
AUTORISIERTE ANWENDER .........................................................................................10
SICHERHEITSRICHTLINIEN UND PERSONENSCHUTZ ......................................................10
HIPERFACE-DEVICENET-ADAPTER SICHERHEITSHINWEISE FÜR INSTALLATION, BETRIEB
UND WARTUNG ...........................................................................................................10
Systemübersicht .....................................................................................................12
Bezeichnungen und Abkürzungen........................................................................13
ALLGEMEIN.................................................................................................................13
DATENTYPEN-SPEZIFIKATIONEN ..................................................................................13
DEVICENET - SPEZIFISCH ............................................................................................13
HIPERFACE-DEVICENET-ADAPTER – BZW. ENCODERSPEZIFISCH ..................................14
Devicenet allgemein ...............................................................................................15
EINFÜHRUNG ..............................................................................................................15
TOPOLOGIE UND SPEZIFIKATIONEN .............................................................................15
GERÄTEPROFILE.........................................................................................................16
WEITERE INFORMATIONSQUELLEN ..............................................................................16
Devicenet Objektmodell .........................................................................................17
TERMINOLOGIE ...........................................................................................................17
OBJEKTADRESSIERUNG ..............................................................................................17
Objektadressierung allgemein ..................................................................................17
VOM HIPERFACE-DEVICENET-ADAPTER UNTERSTÜTZTE OBJEKTE: ..............................18
Identity Object...........................................................................................................18
Klassen Attribute zum Identity Object.......................................................................19
Instanz Attribute zum Identity Object ........................................................................19
Allgemeine Dienste zum Identity Object ...................................................................20
Message Router Object ............................................................................................20
Devicenet Object ......................................................................................................20
Klassen Attribute zum Devicenet Object ..................................................................20
Instanz Attribute zum Devicenet Object....................................................................20
Allgemeine Dienste zum Devicenet Object...............................................................21
Klassenspezifische Dienste zum Devicenet Objekt..................................................21
Assembly Object.......................................................................................................21
Klassen Attribute zum Assembly Object...................................................................21
3
4
4.1
4.2
4.3
4.4
5
5.1
5.2
5.3
5.4
6
6.1
6.2
6.2.1
6.3
6.3.1
6.3.1.1
6.3.1.2
6.3.1.3
6.3.2
6.3.3
6.3.3.1
6.3.3.2
6.3.3.3
6.3.3.4
6.3.4
6.3.4.1
Feb. 2007 Hiperface-Devicenet-Adapter
1
Inhaltsverzeichnis
6.3.4.2
6.3.4.3
6.3.4.4
6.3.5
6.3.5.1
6.3.5.2
6.3.5.3
6.3.6
6.3.6.1
6.3.6.2
6.3.6.3
6.3.7
6.3.7.1
6.3.7.2
6.3.7.3
6.3.7.4
6.3.7.5
6.3.8
6.3.8.1
6.3.8.2
6.3.8.3
6.3.9
6.3.9.1
6.3.9.2
7
7.1
7.1.1
7.2
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.3.1
7.2.3.2
7.2.3.3
8
8.1
8.2
8.3
8.3.1
8.4
8.5
8.5.1
8.5.2
8.6
8.6.1
8.6.1.1
8.6.2
8.6.3
8.6.4
2
Instanz Attribute zum Assembly Object ....................................................................21
Allgemeine Dienste zum Assembly Object ...............................................................22
Eingangs- (Input) und Ausgangs- (Output) Assembly Datenbausteine ....................22
Connection Object ....................................................................................................24
Klassen Attribute zum Connection Object ................................................................25
Instanz Attribute zum Connection Object .................................................................25
Allgemeine Dienste zum Connection Object ............................................................25
Acknowledge Handler Object ...................................................................................26
Klassen Attribute zum Acknowledge Handler Object ...............................................26
Instanz Attribute zum Acknowledge Handler Object.................................................26
Allgemeine Dienste zum Acknowledge Handler Object............................................26
Position Sensor Object .............................................................................................26
Klassen Attribute zum Position Sensor Object .........................................................26
Instanz Attribute zum Position Sensor Object ..........................................................27
Herstellerspezifische Attribute (obligatorische) zum Postion Sensor Object ............31
Herstellerspezifische Attribute (optionale) zum Position Sensor Object...................31
Allgemeine Dienste zum Position Sensor Object .....................................................32
Hinweise zu Skalierfunktion, Datenspeicherung und Nockenschaltwerk .................32
Verwendung der Skalierfunktion...............................................................................32
Parameter/Attributeinstellungen ins EEPROM speichern.........................................36
Verwendung des Nockenschaltwerks / der CAMs ....................................................36
Warnungen und Alarme............................................................................................42
Alarme ......................................................................................................................42
Warnungen ...............................................................................................................42
Kommunikationsarten (Master ↔ Hiperface-Devicenet-Adapter) ......................43
DEVICENET KOMMUNIKATION ALLGEMEIN ....................................................................43
Verwendung des CAN Identifiers..............................................................................43
PREDEFINED MASTER/SLAVE CONNECTION SET ..........................................................43
Der CAN Identifier beim Predefined Master/Slave Connection Set ..........................44
Explizite Nachrichtenverbindungen - Explicit Messages ..........................................47
I/O Nachrichten - I/O Messages ...............................................................................51
Poll I/O Connection...................................................................................................52
Bit-Strobe I/O Connection.........................................................................................52
Change of State (COS) / Cyclic I/O Connection .......................................................53
Montage / Installation .............................................................................................54
ALLGEMEINE HINWEISE ...............................................................................................54
SICHERHEITSHINWEISE ...............................................................................................54
MONTAGE ..................................................................................................................54
Wartungshinweise ....................................................................................................54
ENCODERERKENNUNG UND DEVICENET-AUFLÖSUNG ...................................................55
PIN- UND ADERNBELEGUNG........................................................................................56
Installationshinweise zur Spannungsversorgung......................................................57
Schirmung.................................................................................................................57
GERÄTEHANDLING AM NETZWERK ...............................................................................57
Adresseinstellung .....................................................................................................59
Adresstabelle ............................................................................................................60
Baudrate Einstellung.................................................................................................61
Zählrichtung ..............................................................................................................61
Presetfunktion...........................................................................................................61
Feb. 2007
Inhaltsverzeichnis
8.6.5
8.7
8.7.1
9
9.1
9.2
9.3
9.3.1
9.3.2
9.3.3
9.3.4
9.4
9.5
9.6
9.7
10
10.1
10.2
10.3
11
11.1
11.2
11.3
.
.
.
.
Busabschluss (Terminierung) ...................................................................................62
STATUS-/DISPLAY-INFORMATIONEN.............................................................................62
Status-/Display-Informationen während Power-UP ..................................................62
Inbetriebnahmehinweise für die Verwendung von RSNetWorx .........................63
EDS FILE EINLESEN ....................................................................................................63
NETZWERK NACH TEILNEHMERN SCANNEN ..................................................................64
GERÄTEEIGENSCHAFTEN (DEVICE PROPERTIES) EINSTELLEN.......................................66
Properties - allgemein...............................................................................................66
Properties – Parameters...........................................................................................66
Properties – I/O Data ................................................................................................68
Properties – EDS File ...............................................................................................68
KNOTEN PARAMETRIEUNG – NODE COMMISSIONING ....................................................68
CLASS INSTANCE EDITOR ...........................................................................................69
I/O DATEN EDITIEREN .................................................................................................70
NETZWERK- / KNOTEN- (NODE) DIAGNOSE ..................................................................72
Gerätehochlauf in den Betriebszustand ...............................................................73
BETRIEBSMODES ........................................................................................................73
EINSCHALT-CHARACTERISTIC DES HIPERFACE-DEVICENET-ADAPTER ..........................73
STATE MACHINE .........................................................................................................75
Allgemeine technische Kurzbeschreibung ..........................................................76
BESCHREIBUNG DER ROTATIVEN ENCODER .................................................................76
BESCHREIBUNG DER LINEAREN ENCODER ...................................................................76
DEVICENET SCHNITTSTELLE – KURZÜBERSICHT SPEZIFISCHER MERKMALE ..................76
Anhang A - Problem Solving .................................................................................78
Anhang B – Common Mode Voltage .....................................................................81
Abbildungsverzeichnis ..........................................................................................82
Notizen.....................................................................................................................83
3
4
Hiperface-Devicenet-Adapter Feb. 2007
Änderungsübersicht
.
Änderungsübersicht
Die folgenden Informationen listen die Änderungen auf, die seit der Erstausgabe vorgenommen
wurden.
Neue Informationen (N)
Neue Eigenschaften und Zusatzinformationen zu bestehenden Eigenschaften.
Überarbeitete Informationen (Ü)
Änderungen zur vorigen Ausgabe, die eine andere Vorgehensweise bei der Inbetriebnahme erfordern.
Inf.
Änderungen
Erstausgabe des Dokuments
Kapitel
Rev
1.00
Datum
Feb. 2007
5
Einleitung
6
Feb. 2007
Einleitung
1
Einleitung
1.1
Verwendung dieser Inbetriebnahmeanleitung
Diese Anleitung gibt einen Überblick über die Hiperface-Devicenet-Adapter mit Devicenet
Schnittstelle und beschreibt Konfiguration, Installation, Betrieb und Wartung der Geräte im Devicenet Netzwerk.
Diese Anleitung ist für ausgebildete Fachleute geschrieben, die für die Installation, Montage und
die Bedienung der Hiperface-Devicenet-Adapter und der daran angeschlossenen Encoder im
industriellen Umfeld verantwortlich sind (Inbetriebnehmer).
Der Inbetriebnehmer sollte somit Devicenet Netzwerkoperationen verstehen, wissen wie Slave
Geräte in einem Netzwerk funktionieren und mit einem Bus-Master kommunizieren. Es sollte
ein Basisverständnis und –erfahrung für elektrische Terminologien, Programmierprozeduren,
Netzwerke und Software sowie ausreichende Kenntnis der entsprechenden gesetzlichen und
berufsgenossenschaftlichen Sicherheitsvorschriften des Einsatzlandes haben.
1.2
Dokumentation
Die komplette Dokumentation zur Inbetriebnahme umfasst:
• Inbetriebnahmeanleitung Hiperface-Devicenet-Adapter (*)
• Elektronisches Datenblatt (EDS-Datei), Hiperface-Devicenet-Adapter Bitmap
• Montageanleitung Hiperface-Devicenet-Adapter
• Datenblatt vom Hiperface-Devicenet-Adapter
• Montageanleitung für den jeweiligen Encoder
• Datenblatt vom jeweiligen Encoder
• Hiperface® - Schnittstellenbeschreibung
(*)
Dies ist die vorliegende Dokumentation
1.3
Definition der Symbole, die im Dokument verwendet werden
Dieses Symbol kennzeichnet Text, der besonders beachtet werden muss, um
den korrekten Gerätegebrauch sicherzustellen und daraus resultierende Gefahren auszuschließen. Die Nichtbeachtung kann zu körperlichen Schäden und/oder
zu Beschädigungen oder Zerstörung der Anlage führen.
Dieses Symbol kennzeichnet Text mit wichtigen Informationen für den korrekten
Gebrauch der Hiperface-Devicenet-Adapter. Die Nichtbeachtung kann zu Fehlfunktionen führen.
Dieses Symbol kennzeichnet Text mit nützlichen Angaben oder Erklärungen zum
besseren Verständnis dieser Dokumentation.
7
Einleitung
1.4
Konformität
1.4.1
Devicenet
•
•
Devicenet Schnittstelle mit el. Interface nach ISO 11898 (CAN high speed) zur CAN Spezifikation 2.0B, galvanisch getrennt und Devicenet Protokoll Spezifikation Release 2.0 – Volume 1 und 3.
Profil für Encoder (Encoder Gerätetyp 22h) basierend auf dem "Position Sensor Objekt
(Class Code 23h)" – siehe Geräteprofil gemäß Devicenet Spezifikation Vol. 1, Kapitel 6 und
Kapitel 5.23.
1.4.2
European Union Directive Compliance
Konformitätserklärung
1.4.3
United States Standards - Listed
UL - Autorisierung
Listed accessory which is to use with listee's listed SICK-STEGMANN GmbH encoders. For use
in NFPA 79 applications only. Interconnection cables and accessories are available from SickStegmann.
1.4.4
•
8
Hiperface
Sick-Stegmann Hiperface® Schnittstelle
Feb. 2007
Sicherheitshinweise
2
Sicherheitshinweise
2.1
Verantwortlichkeit des Inbetriebnehmers
Die Verwendungsmöglichkeiten des in dieser Dokumentation beschriebenen Produktes sind
vielfältig. Daher müssen jene, die für die Applikation und die Verwendung der Geräte verantwortlich sind, selbst sicherstellen, dass alle notwendigen Maßnahmen durchgeführt werden,
damit die Applikation und der Gerätegebrauch den Performance- und Sicherheitsanforderungen
entspricht. Die entsprechend anzuwendenden Gesetze, Vorschriften, Richtlinien und Normen
sind zu berücksichtigen.
Der Hiperface-Devicenet-Adapter ist für den Gebrauch unter industriellen Umgebungsbedingungen vorgesehen. Die Nichtbefolgung der anzuwendenden Sicherheitsvorschriften, der Verfahrensanweisungen und sonstigen Anweisungen kann zu Personenschäden und/oder Beschädigungen von Gerät(en) oder Anlage(n) führen. Der qualifizierte Anwender oder Inbetriebnehmer dieser Geräte ist selbst verantwortlich für die Auswahl des geeigneten Produktes für die
angestrebte Applikation. Die SICK-STEGMANN GmbH übernimmt keine Haftung und keine
Verantwortung für direkte oder indirekte Schäden und Folgeschäden infolge von unsachgemäßer Handhabung oder falscher Auswahl der Produkte. Eine sachgemäße Handhabung setzt
voraus, dass die Anweisungen der vorliegenden Dokumentation beachtet werden.
Ein qualifizierter Anwender oder Inbetriebnehmer ist jemand, der mit den Sicherheitsbestimmungen und deren Anwendung in Bezug auf Installation, Betrieb und Wartung der Geräte vertraut ist.
Es wird generell empfohlen, dass Personen, die elektrische oder mechanische Geräte betreiben
oder warten, über ein Basiswissen in Erster Hilfe verfügen.
Da mitgeltenden Devicenet-Spezifikationen der Nutzerorganisation ODVA nur in englischer Sprache verfügbar sind, sollte der
Inbetriebnehmer über englische Sprachkenntnisse verfügen.
2.2
Gültigkeit und Anwendung
Hiperface-Devicenet-Adapter sind komplexe Schnittstellenwandler für Hiperface Encoder. Sie
sind nach den bekannten industriellen Vorschriften hergestellt und erfüllen die Qualitätsanforderungen nach ISO 9001.
Ein Hiperface-Devicenet-Adapter ist ein zu montierendes Gerät, das nicht unabhängig entsprechend seiner vorgesehenen Funktion betrieben werden kann. Daher ist ein HiperfaceDevicenet-Adapter nicht mit direkten Sicherheitseinrichtungen ausgestattet. Maßnahmen für die
Sicherheit von Personen und Anlagen muss der Konstrukteur der Anlage entsprechend den gesetzlichen Richtlinien vorsehen.
Die Hiperface-Devicenet-Adapter dürfen nur entsprechend ihrem bauartbedingten Zweck und
nur innerhalb eines Devicenet Netzwerkes betrieben werden.
Die Devicenet Spezifikationen und Richtlinien müssen für die Errichtung des Netzwerkes eingehalten werden.
Mechanische oder elektrische Änderungen an den Geräten sind nicht gestattet.
Die Sicherheitshinweise und Anweisungen für die Installation
und den Betrieb in diesem Dokument sind verbindlich.
9
Sicherheitshinweise
2.3
Autorisierte Anwender
Die Installation und Wartung der Hiperface-Devicenet-Adapter und
der entsprechenden Encoder hat durch qualifiziertes Personal, wie
unter Punkt 1.1 beschrieben, zu erfolgen. Die entsprechenden Standards der technischen Sicherheitsbestimmungen sind einzuhalten.
2.4
Sicherheitsrichtlinien und Personenschutz
Die Sicherheitsrichtlinien sind durch alle Personen zu berücksichtigen, die mit der Installation, dem Betrieb oder der Wartung der Geräte betraut sind:
• Die System- und Sicherheitsdokumentation muss stets verfügbar
sein und beachtet werden.
• Nicht qualifiziertes Personal darf sich während der Installation und
der Wartung nicht in der Nähe der Anlage aufhalten.
• Die Anlage ist in Übereinstimmung der geltenden Sicherheitsbestimmungen und Anweisung zu installieren.
• Die Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften
und Fachverbände des jeweiligen Landes sind bei der Installation
einzuhalten.
• Die Nichtbeachtung der einschlägigen Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften kann zu Personenschäden oder Schäden an
der Anlage führen.
2.5
Hiperface-Devicenet-Adapter Sicherheitshinweise für Installation, Betrieb
und Wartung
•
•
•
•
•
•
•
•
10
Die Hiperface-Devicenet-Adapter dürfen nur in einem Zustand frei
von elektrischer Spannung montiert oder gewartet werden. Bei allen in die Installation, Betrieb oder Wartung eingebundenen elektrischen oder elektronischen Geräte-, Maschinen- und Anlagenteile ist daher vorher die Spannung abzuschalten und zu prüfen, ob
diese spannungsfrei sind.
Verkabelung, Erdung, Schirmung und Überstromschutz sind von
besonderer Bedeutung.
Es ist zu prüfen, ob das Abschalten von Geräten, Maschinen oder
Anlagenteilen Gefahren verursacht.
Wenn notwendig sind Warnschilder aufzustellen, um zu verhindern, dass nicht autorisierte Personen den Gefahrenbereich betreten.
Die korrekte Funktion der Sicherheitseinrichtungen ist zu prüfen
(z. B. Not-Aus).
Um den zufriedenstellenden Betrieb der Geräte sicherzustellen,
sind EMV-gerechte Erdung und Schirmung mit besonderer Sorgfalt auszuführen.
Die sichere Montage aller Komponenten ist vor dem Wiedereinschalten zu prüfen.
Während der Inbetriebnahme, der Kombination aus HiperfaceDevicenet-Adapter und Encoder über ein Konfigurations-Tool,
darf keine Verbindung zu einem laufenden Netzwerk bestehen.
Feb. 2007
Sicherheitshinweise
•
•
•
•
Hiperface-Devicenet-Adapter dürfen nicht über einen längeren
Zeitraum direkter UV-Einstrahlung ausgesetzt werden. Die sonstigen Beständigkeiten gegen Umwelteinflüsse ergeben sich aus
den Angaben im Datenblatt.
Das Typenschild des Hiperface-Devicenet-Adapters hat eine abdichtende Funktion und darf im Bereich des Sichtfensters nicht
beschädigt werden (z. B. durch Einwirkung spitzer Gegenstände).
Schläge auf Welle und Spannzange von Encodern sind zu vermeiden.
Programme, die häufig Explicit Messages verwenden, um Parameter ins EEPROM (nicht flüchtiger Speicher) der Encoder zu
schreiben, sind zu vermeiden. Die Lebensdauer würde dadurch
evtl. erheblich eingeschränkt.
11
Systemübersicht
3
Systemübersicht
Hiperface steht für High-Performance-Interface und ist eine Standard-Schnittstelle für Motorfeedback-Systeme (Encoder) der SICK-STEGMANN GmbH . Um diese Encoder auch für Applikationen in der Fabrikautomatisierung nutzbar zu machen, ist eine Anbindung an eine SPS mit
Devicenet-Schnittstelle über einen Hiperface-Devicenet-Adapter möglich.
Encoder
mit
HiperfaceSchnittstelle
HiperfaceDevicenetAdapter
SPS
mit
DevicenetSchnittstelle
Figure 3–1: Systemübersicht – Hiperface auf Devicenet.
12
Feb. 2007
Bezeichnungen und Abkürzungen
4
4.1
Allgemein
CAN
Controller Area Network
CiA
CAN in Automation.
CIP
Common Industrial Protocol
ODVA
Open DeviceNet Vendor Association.
4.2
Datentypen-Spezifikationen
BOOL
BYTE
WORD
USINT
UINT
UDINT
ENGUNIT
Boolean
Bit String
Bit String
Unsigned Short Integer
Unsigned Integer
Unsigned Double Integer
Engineering Unit
SINT
INT
DINT
LSB
Signed Short Integer
Signed Integer
Signed Double Integer
Least Significant Bit / Byte,
Niederwertigstes Bit / Byte
Most Significant Bit / Byte,
Höchstwertigstes Bit / Byte
Bei einer Sequenz von angeforderten/gesendeten Datenpaketen im Devicenet- Potokoll wird das LSB zuerst übertragen. Siehe auch oben LSB: {
12.40.01.00 }
MSB
Little Endian
4.3
1 Bit
1 Byte (8 Bit)
2 Byte (16 Bit)
Int (1 Byte) - (0...255)
Int (2 Byte) - (0...65.535)
Int (4 Byte) - (0...+232.-1)
2 Byte
Bsp: Subeinheit Mikrometer [μm] dargestellt in der Basiseinheit 0xhhhh*10-6m
Int (1 Byte) - (-128...+127)
Int (2 Byte) - (-32.768...+32.767)
Int (4 Byte) - (-231...+231 - 1)
Example: 81.938D
[00.01.40.12]hex
==
[00.01.40.12]hex
Devicenet - spezifisch
ID
EDS
PM-SC
Node
MAC ID
Explicit
Messaging
IO (I/O)
Input Data
Identifier
Electronic Data Sheet – Ein elektronisches Datenblatt ist eine vom Hersteller
bereitgestellte Schablone, die vorschreibt, wie Informationen dargestellt werden und welche passenden Einträge vorgenommen werden können.
Predefined Master / Slave Connection Set
Ein Knoten (Node) ist eine Hardwareeinheit mit einer einmaligen Adresse im
Netzwerk (auch als Gerät (Device) bezeichnet).
Adresse eines Devicenet-Knotens.
Explizite Nachrichten dienen dem allgemeinen Datenaustausch zwischen
zwei Geräten über das Devicenet Netzwerk. Diese Art der Kommunikation ist
immer eine Punkt-zu-Punkt Verbindung in einem Client/Server-System, wobei
die Anfrage eines Clients von einem Server immer bestätigt werden muss
(Request/Response).
Input and Output Data – Ein- und Ausgabedaten.
Diese Daten werden von einem Profibus-Gerät (Slave Device) produziert und
von einer Masterbaugruppe (Master Device) eingesammelt und für den Prozessor der SPS zum Lesen zur Verfügung gestellt.
13
Output
Data
4.4
Hiperface-Devicenet-Adapter – bzw. Encoderspezifisch
CPR
CMR
R
Scaling
Parameters
PRS
PnumRev
PMR
PM_Bit
PmaxVal
ScF
Pos_Scal
Pos_Phy
CPS
RPS
RPM
mm/sec
14
Diese Daten werden von einem SPS Prozessor produziert und in den Speicher der Masterbaugruppe geschrieben. Die Masterbaugruppe sendet diese
Daten an andere Profibus-Geräte (Slave Devices).
Counts (steps) per Revolution (resp. span for linear devices).
-- Customer specified -Schritte pro Umdr. bzw. Spanne für Lineare Encoder
-- kundenseitig konfigurierbar -Counts (steps) over the total Measuring Range. -- Customer specified -Gesamtschrittzahl über den gesamten Messbereich
-- kundenseitig konfigurierbar -Ratio (R) = [CMR] / [CPR]
Skalierungsparameter: [CMR], [CPR]
Physical Resolution Span: max. Schrittzahl pro Umdr./Spanne, die der Encoder unterstützt -- herstellerseitig festgelegt. -Physical Number of Revolutions: Max. Anzahl Umdr., die der Encoder unterstützt -- herstellerseitig festgelegt. -Physical Measuring Range (PRS x PnumRev): Gesamtschrittzahl über alle
Umdr. bzw über die gesamte Spanne -- herstellerseitig festgelegt -Gemäss 'PMR', als Bit Darstellung mit Basis (2**PM_Bit). Entspricht bei rotativen Encodern (26), bei linearen (24).
Maximaler Positionswert entspricht 'PMR' minus Eins (1).
Skalierungsfaktor (scaling factor) = [CPR] / [PRS]
Skalierter Positionswert nach der Konvertierung durch die Skalierungsparameter, Offset und Presetwerte.
Physikalischer (numerischer) Positionswert vor der Konvertierung.
Encodergeschwindigkeit: Schritte pro Sekunde
("Counts (steps) per Sec." -- also (cps, CpS))
Encodergeschwindigkeit: Umdr. pro Sekunde
("Revolutions per Sec." -- also (rps, RpS))
Encodergeschwindigkeit: Umdr. pro Minute:
("Revolutions per Min." -- also (rpm,RpM))
Encodergeschwindigkeit: Millimeter pro Sekunde
Feb. 2007
Devicenet allgemein
5
Devicenet allgemein
5.1
Einführung
Devicenet ist ein auf dem CAN Medium (nach ISO 11898 – High Speed) basierender Feldbus,
der hauptsächlich in der Automatisierungstechnik verwendet wird. Devicenet wurde von Allen
Bradley entwickelt und später als offener Standard an die ODVA (Open Devicenet Vendor Association) übergeben. Die ODVA verwaltet die Devicenet Spezifikation und treibt deren Weiterentwicklung voran. Devicenet ist in Asien und den USA weit verbreitet.
Devicenet nutzt auf den unteren Schichten 1 – 4 des OSI-Schichtenmodells im Wesentlichen
die CAN-Spezifikationen mit einigen Einschränkungen bzw. auch Ergänzungen. So sind z. B.
bei Devicenet nicht alle von CAN bekannten Baudraten zugelassen. Auf den oberen Schichten
5 – 7 verwendet Devicenet das von der ODVA definierte CIP. Devicenet ist also die Implementierung von CIP auf der Basis von CAN. CIP wird auch für den Feldbus Ethernet-IP verwendet.
Geräteprofile stellen die Interoperabilität der Geräte im Netzwerk und die Austauschbarkeit der
Geräte sicher.
5.2
Topologie und Spezifikationen
Trunk Distance
Terminator
Trunk
Tap
Node
max. 6 m
Node
Terminator
Tap
Node
Trunk
Length
Node
Daisy Chain
Node
Node
Node
Node
Node
Branching Drop
Node
Zero Drop
Node
Short Drops
Figure 5–1: Topologie von Devicenet
Es dürfen nur Leitungen gemäß Devicenet-Spezifikation für die
Netzwerkverkabelung verwendet werden.
•
•
•
Adernzuordnung:
CAN_L
blau
CAN_H
weiss
V--
rot
V+
schwarz
Drain
farblose Litze
Topologie Typ Linienstruktur mit Konfiguration Stammleitung (Trunk Line) und Stichleitung
(Drop Line).
Devicenet erlaubt Abzweigungen nur als Stichleitungen (Drop Lines).
Unterstützt werden bis zu 64 Knoten (Nodes) pro Netzwerk.
15
Devicenet allgemein
•
•
•
•
•
•
•
Abschlusswiderstände (Terminators) = 120 Ohm an den beiden physikalisch am weitesten
voneinander entfernten Endpunkten der Stammleitung eines Netzwerkes.
Das physikalische Medium sind geschirmte und paarig verdrillte Leitungen für Signalübertragung und Stromversorgung.
Die Geräte-Stromversorgung im Netzwerk ist abhängig vom Kabeltyp [Thick Cable: 8 Ampere, Thin Calbe: 3 Ampere].
Für den Hiperface-Devicenet-Adapter sind die Steckertypen M12 5pol. (A-codiert) vorgesehen.
Die Busankopplung und Geräteanschaltung ist gegen Fehlverdrahtung geschützt.
Devicenet basiert auf dem Standard-CAN-Protokoll und verwendet daher einen 11 Bit Nachrichtenidentifier.
Max. Kabellängen für die Stammleitung (Trunk Line) und die Stichleitungen (Drop Line) –
siehe nachstehendeTabelle:
Trunk Länge (length)
Datenrate
125 KBaud
250 KBaud
500 KBaud
Thin cable
Thick cable
100 m
100 m
100 m
500 m
250 m
125 m
Drop Länge (length)
Einfache StiKumulierte Stichleitung
chleitungslänge
6m
156 m
6m
78 m
6m
39 m
Die Leitungslänge zwischen den zwei am weitesten entfernten Punkten im Leitungssystem darf
die für die gewählte Baudrate erlaubte Länge nicht überschreiten. Die Kabellänge zwischen
zwei Punkten schließt dabei die Stammleitung, als auch die Stichleitungen ein. Die Stichleitungs-Länge bemisst sich aus der Distanz vom Abzweig (Tap) der Stammleitung bis zum jeweiligen Transceiver des entsprechenden Knotens der Stichleitung.
5.3
Geräteprofile
Devicenet beschreibt alle Daten und Funktionen eines Gerätes anhand eines Objektemodells.
In der Praxis ergibt sich in der Regel eine Kombination aus Devicenet Standardobjekten (um eine grundlegende Interoperabilität mit dem Devienet Netzwerk sicherzustellen) und anwendungsspezifischen Objekten, die in einem Geräteprofil definiert sind. Für den HiperfaceDevicenet-Adapter ist dies das Geräteprofil für Encoder. Die Devicenet Spezifikation enthält die
Bibliothek der Objekte und der Geräteprofile.
Devicenet Spezifikation Vol. 1, Kapitel 6. – Geräteprofil für Encoder (Encoder
Device Type 22h)
5.4
Weitere Informationsquellen
ODVA für DeviceNet
20423 State Road 7
Boca Raton, FL 33498, USA
Tel.:
(1) 954-340-5412
email:
[email protected]
Web:
http://www.odva.org
CAN in Automation (CiA) e.V.
Am Weichselgarten 26
D-91058 Erlangen
(49) 9131 - 6 90 86-0
http://www.can-cia.de
Die Informationen der Devicenet Nutzerorganisation ODVA stehen in der Regel nur in Englisch
zur Verfügung.
16
Feb. 2007
Devicenet Objektmodell
6
6.1
Terminologie
Devicenet beschreibt alle Daten und Funktionen eines Gerätes durch ein Objektemodell. Die
Funktionen eines Gerätes warden also durch ein Paket von Objekten abgebildet.
1
Encoder
Position
Object
IO
2
3
......
Identity
Object
Parameter Object
Message
Router
Object
Configuration
Assembly Object
.................
I/O I/O
Explicit
Message
DeviceNet
Object
Connection Object
DeviceNet
Optional
Required
Figure 6–1: Devicenet Objektemodell
Objektbestandteile:
Bezeichnung
Erklärung
Ein Objekt selbst repräsentiert eine abstrakte Darstellng einer Komponente
Objekt/ Ob- innerhalb eines Gerätes. Man unterscheidet Kommunikationsobjekte (Connection
Objects), Systemobjekte (allgemeine Funktionen) und Applikationsspezifische
ject
Objekte (spezielle Gerätefunktionen – z. B. das Position Sensor Objekt)
Instanz/
Instance
Spezifische Eigenheit eines Objektes
Dienste/
Services
Dienste dienen dazu, auf bestimmte Attribute oder Instanzen eines Objektes zuzugreifen (z. B. lesen/schreiben).
Eigenschaften/
Attribute
Eigenschaften repräsentieren Daten, die ein Objekt für ein Gerät über Devicenet
zur Verfügung stellt.
6.2
Objektadressierung
6.2.1
Objektadressierung allgemein
Die Daten und die auf diese ausgeführten Dienste eines Objektes werden über ein hierarchisches Adressierungskonzept mit den in der Tabelle dargestellten Komponenten adressiert:
Komponente
Beschreibung
MAC ID
Geräteadresse im Netzwerk (jede Adresse darf nur einmal vorkommen)
Class ID
Adressiert jede Klasse eines Objektes, auf die vom Netzwerk aus zugegriffen
werden kann
17
Komponente
Instance ID
Beschreibung
Adressiert die einzelnen Instanzen eines Objektes und identifiziert dadurch die
Instanzen der gleichen Klasse.
Adressiert die einzelnen Eigenschaften (Attribute) einer Klasse und/oder einer
Instanz.
Attribute ID
Figure 6–2: Objekt-Adressierungs-Schema
6.3
Vom Hiperface-Devicenet-Adapter unterstützte Objekte:
Bezeichnung
Identity Object
Class
Erklärung
ID
01h
Enthält Informationen des Knotens im Netzwerk
siehe 6.3.1
Message Router 02h
Object
Verarbeitet sämtliche Nachrichten und leitet diese an siehe 6.3.2
die entsprechenden Objekte weiter
03h
Verwaltet die Konfiguration und den Status der physi- siehe 6.3.3
kalischen Verbindung (MAC-ID, Baudrate etc.)
04h
Assembly Object
Stellt die Attribute (Daten) verschiedener Objekte in siehe 6.3.4
einem Objekt zusammen. Wird für I/O-Nachrichten
verwendet.
Connection
ject
Ob- 05h
Verwalteet die internen Ressourcen, die den I/O und siehe 6.3.5
expliziten Nachrichtenverbindungen zugeordnet sind.
2Bh
Kontrolliert den Empfang der "Acknowledge Messa- siehe 6.3.6
ges" für nachrichtengenerierende Objekte z. B. COS
(Change of State)
23h
Verwaltet die gerätespezifischen Daten vom siehe 6.3.7
Hiperface-Devicenet-Adapter, wie Postion und Drehrichtung
Devicenet Object
Acknowledge
Handler Object
Position
Object
6.3.1
Sensor
Identity Object
Class ID
Class Attributes
Instance Attributes
Number of
Instance
Services
01hex
Ja (1, 2)
Ja
1
Ja
18
Feb. 2007
6.3.1.1 Klassen Attribute zum Identity Object
Attr.
ID
1
2
Attribute Name
Revision
Max Instance
Access
Rule
Get
Get
Type
Beschreibung
UINT
UINT
Revision des Identity Objektes ( = 01)
Höchste Instanz-Nummer eines in dieser Klasse erzeugten Objektes ( = 01)
6.3.1.2 Instanz Attribute zum Identity Object
Attr.
ID
1
2
3
4
Vendor ID
Device Type
Product Code
Revision
Access
Rule
Get
Get
Get
Get
5
Status
Get
UINT
UINT
UINT
Struct of
USINT
WORD
6
Serial Number
Get
UDINT
7
Product Name
Get
8
State
Get
SHORT_
STRING
USINT
9
Configur. Consistency Value
(CCV)
Heartbeat Interval
Get
UINT
Set
USINT
10
Attribute Name
Typ
Beschreibung
511
22 hex
65
1.00
SICK-STEGMANN
Major / Minor Revision
Status des kompletten Gerätes gem. DN
Spec. Chapter 6
32 Bit im EEPROM des HiperfaceDevicenet-Adapter hinterlegt (Datenformat siehe Abschnitt 10.2)
Hiperface Comm-Adapter DN
Status der State Machine
0: Nonexistent
1: Self Testing
2: Stand By
3: Operational
4: Major Recoverable Fault
5: Major Unrecoverable Fault
Zählerwert – wird inkrementiert nach jedem Schreibvorgang ins EERPROM
Zeitintervall {1…255} in Sec. für Senden
der Heartbeat Nachricht. Wenn die eingestellte Heartbeat-Zeit ≠ 0 ist, wird das
Heartbeat-Protokoll an Stelle der zyklischen Abfrage der Knoten durch eine übergeordnete Instanz verwandt. Der Adapter ist dann der Heartbeat Producer
und signalisiert seinen Kommunikationsstatus durch das Senden der HeartbeatNachricht.
19
6.3.1.3 Allgemeine Dienste zum Identity Object
Service
Code
05hex
Service Name
Reset
0Ehex
10hex
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Class
Instance
Data 0
6.3.2
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
01
Service Class
05
01
--------->(Request)
Inst
01
Data 0
nn
Data 1 Data 2 Data 3
[04]: Master's Explicit Request Message
Frag-Bit = 0, XID-Bit = 0, Source MAC-ID (Master)
"Reset"
Identity Object
Instance ID of Class
Type of Reset (Value: 0, 1). -- USINT {0x00 }, {0x01 }.
Message Router Object
Class
Code
02hex
6.3.3
Reset Dienst des Gerätes
Wert 0: Standard Reset
Wert 1: Reset in Auslieferzustand
Liefert den Inhalt des spezifizierten Attributes
Ändert den Inhalt des spezifizierten Attributes
Get_Attribute_Single
Set_Attribute_Single
Identifier (bit 10...0)
Gr
10
Beschreibung
Class Attributes
Instance Attributes
Nein
Nicht unterstüzt
Number of
Instance
1
Services
Nicht unterstützt
Devicenet Object
Class
Code
03hex
Class Attributes
Instance Attributes
Ja (1)
Ja
Number of
Instance
1
Services
Ja
6.3.3.1 Klassen Attribute zum Devicenet Object
Attr.
ID
1
Attribute Name
Revision
Access
Rule
Get
Type
UINT
Beschreibung
Revision des Devicenet Objektes (= 02)
6.3.3.2 Instanz Attribute zum Devicenet Object
Attr. Attribute Name
Access
ID
Rule
1
MAC-ID
Get / Set
Type
USINT
2
Baud Rate
Get / Set
USINT
3
4
BOI
Bus-OFF-Ctr.
Get
Get / Set
BOOL
USINT
5
Allocation Information
MAC-ID Switch
Get
Struct of:
USINT
BOOL
6
20
Get
Beschreibung
Knotenadresse [Node ID] (0 – 63)
(nur wenn DIP-Switch S2-DIP1 = ON)
Datenrate (0 – 2) --- (nur wenn DIPSwitch S2-DIP2…5 in Pos. EEPROM)
Bus-OFF Interrupt (Default = 0)
Anzahl wie oft CAN in den Bus-OFFZustand gewechselt hat
Allocation choice Byte und MAC-ID des
Masters
Knoten-Adress-Schalter wurden seit dem
Feb. 2007
Attr.
ID
7
8
9
Attribute Name
changed
Baud Rate
Switch changed
MAC-ID Switch
Value
Baud Rate
Switch Value
Access
Rule
Type
Get
BOOL
Get
USINT
Get
USINT
Beschreibung
letzten Neustart/Reset verändert
Baudraten-Schalter wurden seit dem letzten Neustart/Reset verändert
Aktueller Wert der Knoten-AdressSchalter
Aktueller Wert der Baudraten-Schalter
6.3.3.3 Allgemeine Dienste zum Devicenet Object
Service
code
0Ehex
10hex
Service name
Beschreibung
6.3.3.4 Klassenspezifische Dienste zum Devicenet Objekt
Service
code
4Bhex
4Chex
6.3.4
Service name
Beschreibung
Allocate_Master /
Slave Connection_Set
Release_Master /
Slave Connection_Set
Fordert die Benutzung der angegebenen Verbindung(en) an
Zeigt an, dass die angegebenen Verbindungen (PMSC) freigegeben werden sollen
Assembly Object
Class
Code
04hex
Class Attributes
Instance Attributes
Ja (1)
Ja
Number of
Instance
4
Services
Ja
6.3.4.1 Klassen Attribute zum Assembly Object
Attr.
ID
1
Attribute Name
Revision
Access
Rule
Get
Type
UINT
Beschreibung
Revision des Assembly Objektes (= 02)
6.3.4.2 Instanz Attribute zum Assembly Object
Access
ID
Rule
3
Data
Get
Type
Array
BYTE
Get / Set
Beschreibung
of Abhängig von der Instanz:
[1]: Positionswert
[2]: Positionswert + Flags
[3]: Positionswert + Geschwindigkeitswert
[100]: Positionswert + Nockenstatus
[101]: Preset
21
6.3.4.3 Allgemeine Dienste zum Assembly Object
Service
code
0Ehex
10hex
Service name
Beschreibung
6.3.4.4 Eingangs- (Input) und Ausgangs- (Output) Assembly Datenbausteine
Die Attribute aus verschiedenen Objekten sind in einem Assembly Object zusammengefasst.
Datenbaustein
Object / Class
Name
Number
Pos. Sensor Object
0x23hex
Pos. Sensor Object
0x23hex
Pos. Sensor Object
0x23hex
Pos. Sensor Object
0x23hex
Positonswert
Warning flag
Alarm flag
Geschwindigkeitswert
Nockenstatus Pos. Sensor Object
Instance
1
0x23hex
Instance
Number
1
1
1
1
1
Attribute
Name
Number
Positionswert
10 dec
Warning flag
49 dec
Alarm flag
46 dec
Geschwindig24 dec
keitswert
CAM Statusregis35 dec
ter
6.3.4.4.1 Eingangs- (Input) Assembly Datenformat
Byte
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
0
Positionswert
1
2
3
Bit 1
Bit 0
Definition vom Positionswert (4 Byte) mit einer maximalen Auflösung von 'nn'-Bit. -- (2**nn).
Byte_3 (MSB)
Byte_2
Byte_1
Byte_0 (LSB)
31 30 29 28 27 26 25 24
23 22 21 20 19 18 17 16
15 14 13 12 11 10 09 08
07 06 05 04 03 02 01 00
Anzahl Umdrehungen (1...4096)
CPR (1...4096) [Schritte pro Umdr.]
[CMR]
Byte_3 (MSB)
Byte_2
Byte_1
Byte_0(LSB)
31 30 29 28 27 26 25 24
23 22 21 20 19 18 17 16
15 14 13 12 11 10 09 08
07 06 05 04 03 02 01 00
Anzahl Umdrehungen (1…4096)
CPR (1…32768) - [Schritte pro Umdr.]
[CMR]
Byte_3 (MSB)
Byte_2
Byte_1
Byte_0 (LSB)
31 30 29 28 27 26 25 24
23 22 21 20 19 18 17 16
15 14 13 12 11 10 09 08
07 06 05 04 03 02 01 00
Anzahl Umdrehungen (1...4096)
22
CPR (1...262144)-[Schritte pro Umdr.]
[CMR]
Feb. 2007
•
•
Bei Singleturn-Encodern entfällt Spalte: Anzahl Umdrehungen
Bei Linear-Encodern ist CMR maßgebend
Beispiel:
4.096
x
262.144
>>
Ausgabewerte
-- Sicht als UDINT Wert im Datenformat "Little Endian".
Byte_3 (MSB)
3
Byte_2
F
F
F
Byte_1
F
F
0
…
1.073.741.823
Byte_0 (LSB)
F
F
1.073.741.823D ==
[3F.FF.FF.FF]hex
Für die nachfolgenden Instanzen kann bei Bedarf die Triggerung auf den Positionswert im Betriebsmode COS/Cyclic verhindert werden (d. h. der Positonswert wird mitgeliefert, aber eine
Positionsänderung löst keine neue Nachricht aus). Dies wird gesteuert durch Attribut 20 (Cos
Delta) im Positon Sensor Object (6.3.7.2). Hierfür ist der Wert für COS Delta auf den Maximalwert zu setzen (damit ist der Wert größer, als der eingestellte Messbereich). Somit kann z. B.
für Instance 3 nur auf den Geschwindigkeitswert getriggert werden.
Instance
2
Byte
0
1
2
3
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
Positionswert
Flag
Reserved
Warn Alarm
Triggerung des Flag durch eine Statusänderung 0 <--> 1 einer Warnung oder eines Alarms.
4
Instance
3
Byte
0
1
2
3
4
5
6
7
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
Positonswert
Geschwindigkeitswert
23
Instance
Byte
0
1
2
3
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
Cam 2
Cam 1
Cam 2
Cam 1
Cam 2
Cam 1
Cam 2
Cam 1
Positionswert
Nocken (CAM) Status Channel 1
Cam 8 Cam 7 Cam 6 Cam 5 Cam 4 Cam 3
100
5
6
7
weitere Erläuterungen zum elektronischen Nockenschaltwerk siehe 6.3.8.3
4
6.3.4.4.2 Ausgangs- (Output) Assembly Datenformat
Dieses Output Daten Assembly wurde generiert, um eine Übertragung des Preset Wertes auf
ähnlich bequeme Art durchführen zu können, wie bei Geräten mit Profibus Schnittstelle. Ist bei
der Übertragung zusätzlich zum zu übergebenden Presetwert das MSB auf '1' gesetzt, so wird
dieser Wert als neuer Presetwert übernommen und ein interner Offset generiert.
Instance
101
Byte
0
1
2
3
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
Presetwert
Anzeige nach Preset am Beispiel Presetwert = 0 und eingestellter Zählfolge CW
Drehrichtung
(rückwärts) <<
Preset
>> (vorwärts)
Anzeige
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
6.3.5
4
Connection Object
Class
Code
05hex
Class Attributes
Instance Attributes
Ja (1)
Ja
Number of
Instance
4
Services
Ja
Die folgenden "Connection Objects" (Inst. ID) sind im Hiperface-Devicenet-Adapter implementiert:
Inst. ID
Instances
1
Gruppe 2 explizite Nachrichtenverbindung / Group 2 Explicit Message Connection
2
Polling IO Verbindung / Poll IO Connection
3
Bit Strobe Verbindung / Bit Strobed Connection
4
Change of State / Zyklische Verbindung (Cyclic Connection)
24
Feb. 2007
6.3.5.1 Klassen Attribute zum Connection Object
Attr.
ID
1
Attribute Name
Revision
Access
Rule
Get
Type
Beschreibung
UINT
Rev. des Connection Objektes ( = 01)
6.3.5.2 Instanz Attribute zum Connection Object
Attr.
ID
1
2
3
4
State
Instance_Type
Transportclass_trigger
Produced_connection_id
Access
Rule
Get
Get
Get
Get
USINT
USINT
BYTE
UINT
5
Consumed_connection_id
Get
UINT
6
Initial_comm_characteristics
Get
BYTE
7
Produced_connection_size
Get
UINT
8
Consumed_connection_size
Get
UINT
9
Expected_packet_rate
UINT
12
Watchdog_timeout_action
Get /
Set
Get
USINT
13
Produced_connection_path
length
Produced_connection_path
Get
UINT
Get /
Set
Get
16
Consumed_connection_path
length
Consumed_connection_path
ARRAY
of
EPATH
UINT
17
Production_inhibit_time
14
15
Attribute Name
Get /
Set
Get /
Set
Type
ARRAY
of
EPATH
UINT
Beschreibung
Status der Verbindung
I/O oder Explicit Message
Verhalten der Verbindung
Verbindungs Identifier für den
Produzent
Verbindungs Identifier für den
Konsument
Die dieser Verbindung zugeordneten 'Message Groups'
Anzahl Bytes, die über diese Verbindung übertagen warden kann
Anzahl Bytes, die über diese Verbindung empfangen warden kann
Timing, das dieser Verbingung zugeordnet ist
Legt fest, wie bei Stillstand /
Watchdog Time Outs verfahren
werden soll
Anzahl Bytes im Attribut 'Produced_connection_path'
Legt das 'Application Object' fest,
dessen daten durch diese Verbingung produziert werden
Anzahl Bytes im Attribut 'Consumed_connection_path'
Legt das 'Application Object' fest,
dessen daten durch diese Verbingung konsumiert werden
Kleinstes Zeitintervall, bis eine
Change of State Verbindung wieder Daten produzieren darf
6.3.5.3 Allgemeine Dienste zum Connection Object
Service
code
05hex
0Ehex
10hex
Service name
Reset
Beschreibung
Setzt den 'Stillstand Watchdog Timer' des Connection
Object zurück
25
6.3.6
Acknowledge Handler Object
Class
Code
2Bhex
Class Attributes
Instance Attributes
Ja (1, 2)
Ja
Number of
Instance
1
Services
Ja
6.3.6.1 Klassen Attribute zum Acknowledge Handler Object
Attr
. ID
1
2
Attribute Name
Revision
Access
Rule
Get
Type
Beschreibung
USINT
Get
USINT
Revision des Acknowledge Handler Objects ( = 01)
Höchste Instanz-Nummer eines in dieser
Klasse erzeugten Objektes (= 01)
Max. Instance
6.3.6.2 Instanz Attribute zum Acknowledge Handler Object
Access
ID
Rule
1
Acknowledge
Get / Set
Timer
2
Retry Limit
Get / Set
COS Producing Get
connection
Instance
3
Type
UINT
USINT
UINT
Beschreibung
Wartezeit auf ein 'Acknowledge', bevor
erneut gesendet wird
Anzahl 'Acknowledge Time Outs', bevor
die produzierende Applikation benachrichtigt wird
Verbindungs-Instanz, welche den Pfad
enthält
vom
produzierenden
'I/OApplication
Object',
welches
vom
Acknowledge Handler Event benachrichtigt wird
6.3.6.3 Allgemeine Dienste zum Acknowledge Handler Object
Service
code
0Ehex
10hex
6.3.7
Service name
Beschreibung
Position Sensor Object
Class
Code
23hex
Class Attributes
Instance Attributes
Ja (1, 2)
Ja
Number of
Instance
1
Services
Ja
6.3.7.1 Klassen Attribute zum Position Sensor Object
Attr
. ID
1
2
26
Attribute Name
Revision
Max. Instance
Access
Rule
Get
Type
Beschreibung
USINT
Get
USINT
Revision des Position Sensor Objects
( = 02)
Höchste Instanz-Nummer eines in dieser
Klasse erzeugten Objektes ( = 01)
Feb. 2007
6.3.7.2 Instanz Attribute zum Position Sensor Object
Werksseitig eingestellte Default Werte sind 'fett' dargestellt. Die verwendeten Abkürzungen
wurden bereits in Kapitel 4 erläutert.
Werden grundlegende Werte, wie z. B. die Skalierungsparameter oder die Messbereiche verändert, erfolgt darauf kein Plausibilitätscheck für die eingestellten
Limits untergeordneter Werte z. B. der CAMs, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung, COS, … !
Ebenso müssen bei Änderung der Ausgabeformate die Limits zur Überwachung
und die Einstellung der Auflösung neu definiert werden. Diese werden nicht automatisch umgerechnet und auf auf die neuen Formate angepasst!
Attr
Attribute Name
. ID
1
Num. of attributes
2
Attribute list
3-9
10
Access Vola- Type
Rule
tility
Get
NV
USINT
Get
NV
Array of
USINT
Position value
Get
V
DINT
11
Position sensor type
Get
NV
UINT
12
Direction counting
toggle
Set
NV
BOOL
13
Comissioning diagnostic control
Scaling function
control
Set
NV
BOOL
Set
NV
BOOL
Position format
Set
NV
ENG
UNIT
14
15
Beschreibung
Anzahl unterstützter Attribute
Liste, der im Hiperface-DevicenetAdapter unterstützten Attribute
Nicht unterstützt
Aktueller Positionswert des Encoders
(Pos_Scal)
Encodertyp:
01: absolute singleturn
02: absolute multiturn
08: absolute linear
65535: kein Encoder erkannt
Zählrichtung mit Blick auf das Wellenende des Encoders:
0: CW (im Uhrzeigersinn bzw. vor
wärts bei linear)
1: CCW (entgegen dem Uhrzeigersinn
bzw. rückwärts bei linear)
Default 1 = ON
Andere Einstellung ohne Auswirkung
Default 1 = ON
Die 'physical_resolution_span' (Attr.
42) wird in einen numerischen Wert
umgewandelt (siehe auch 6.3.8.1) –
bei Einstellung 0 = OFF ist die Skalierfnktion ausgeschaltet
Format des 'Position Attribute'
0x1001 = Counts (default rotativ)
0x2203 = Millimeter
0x2204 = µMeter
0x2205 = Nanometer (default linear)
0x2207 = Inch
0x2208 = Foot
Eine Änderung führt automatisch zu
einem angepassten Default Wert von
Att. 16 (wenn die Grundauflösung des
Encoders diesen Messbereich komplett unsterstützt).
27
Attr
Attribute Name
. ID
16 Measuring units
per span - CPR
Access Vola- Type
Rule
tility
Set
NV
UDINT
17
Total measuring
range in measuring
units - CMR
Set
NV
UDINT
18
Position mesuring
increment
Set
NV
UDINT
19
Preset Value
Set
NV
DINT
20
COS / delta
Set
NV
UDINT
21
Position state register
Get
NV
BYTE
22
Position low limit
Set
NV
DINT
23
Position high limit
Set
NV
DINT
24
Velocity value
Get
V
DINT
Beschreibung
Anzahl der gewählten Schritte pro
Umdrehung
[Wertebereich < = 'physical_resolution_span' (Attr. 42)]
(siehe auch 6.3.8.1)
Anzahl Messschritte über die gesamte
Messstrecke
[Wertebereich < = PMR 'physical_resolution_span' x 'number of spans'
(Attr. 42, 43)] --- (siehe auch 6.3.8.1)
Default = 1
Legt die kleinste Wertänderung des
ausgegebenen Positionswertes fest
Bei der gegenwärtigen mechanischen
Position des Encoders wird als neuer
aktueller Positonswert der Presetwert
gesetzt (über einen internen 'Offset
Value', der automatisch errechnet
wird) - wird die Skalierfunktion (Att.
16, 17) nach der Festlegung des Presetwertes durchgeführt, kann dies zu
nicht mehr korrespondierenden Werten führen (siehe auch 6.3.4.4.2)
Default = 5
Dieses Delta im Wert der Positionsänderung im Zustand Change of State
muss mindestens erfolgen, bis ein
Ausgangswert ausgegeben wird, unabhängig von der eingestellten 'Production Inhibit Time' (siehe 7.2.3.3)
Zustand des Software Endschalters:
Bit 0: 1 = ausserhalb Bereich
Bit 1: 1 = Bereichsüberlauf
Bit 2: 1 = Bereich unterschritten
Default = 0x00 00 00 00
Niedrigster Schaltpunt des Endschalters
Default = 0x7F FF FF FF
Höchster Schaltpunkt des Endschalters
[Ist der Wert von Attr. 10 größer dem
'position high limit', entsteht ein range
overflow]
Aktuelle Geschwindigkeit des Encoders (Update alle 50 ms)
Eine Änderung der Drehrichtung oder
Zählrichtung kehrt ebenfalls das Vorzeichen um (Richtungsänderung).
28
Feb. 2007
Attr
. ID
Attribute Name
Access VolaRule
tility
Type
25
Velocity format
Set
NV
ENG
UNIT
26
Velocity resolution
Set
NV
UDINT
27
Minimum velocity
set point
Set
NV
DINT
28
Maximum velocity
set point
Set
NV
DINT
29
Acceleration value
Get
V
DINT
30
Acceleration format
Set
NV
ENG
UNIT
31
Acceleration resolution
Set
NV
UDINT
32
Minimum acceleration setpoint
Set
NV
DINT
33
Maximum acceleration setpoint
Set
NV
DINT
Beschreibung
[Die Formate werden in den Attr. 25 u.
26 festgelegt und beziehen sich auf
den Betrag (ohne Vorzeichenberücksichtigung)]
Format des Geschwindigkeitswertes:
0x1F04 = Schritte pro Sekunde
(default für Rotativ u. Li
near Encoder – keine
Überlaufüberwachung
des Wertebereichs)
0x0801 = Umdr. pro Sekunde
0x0801 = Umdr. pro Minute
0x2B00 = Meter pro Sekunde
0x2B06 = Foot pro Sekunde
0x2B07 = Inch pro Sekunde
Default = 1
Legt die kleinste Wertänderung des
Geschwindigkeistwertes fest
Default = 0x00 00 00 00
Untere Schwelle des Geschwindigkeitswertes – ein Unterschreiten setzt
das 'min. velocity flag' (Warning Attr.
47)
Obere Schwelle des Geschwindigkeitswertes – ein Überschreiten setzt
das 'max. velocity flag' (Warning Attr.
47)
Aktuelle Beschleunigung des Encoders (Update alle 50 ms)
[Die Formate werden in den Attr. 30 u.
31 festgelegt]
Format des Beschleunigungswertes:
0x0810 = Schritte pro Sekunde²
(default für Rotativ- u. Li
near-Encoder)
0x0811 = Umdr. pro Minute pro Sek.
0x0812 = Umdr. pro Sekunde²
0x1500 = Meter pro Sekunde²
0x1501 = Foot pro Sekunde²
0x1502 = Inch pro Sekunde²
Berechnung durch Differenzbildung
zur jeweils vorhergehenden Geschwindigkeit
Default = 1
Legt die kleinste Änderung des Beschleunigungswertes fest
Default = 0x00 00 00 00
Untere Schwelle des Beschleunigungswertes – wird nicht ausgewertet!
Obere Schwelle des Beschleuni29
Attr
. ID
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
30
Attribute Name
Access VolaRule
tility
Type
Beschreibung
gungswertes
Weitere Erklärungen zum elektronischen Nockenschaltwerk (Attribute 34 – 40) siehe
6.3.8.3
Number of CAM
Get
NV
USINT
N=4
channels
Anzahl unabhängiger CAM Kanäle
CAM channel state Get
V
ARRAY Zustand/Status der unabhängigen
register
of
CAM Kanäle
BOOL
CAM channel pola- Set
NV
ARRAY Bestimmt die Polarität für das CAM
rity register
of
channel state register
BOOL
CAM channel eSet
NV
ARRAY Aktiviert die unabhängigen CAM Kanable register
of
näle – Arraygröße entspricht der
BOOL
Number of CAM channels
CAM low limit
Set
NV
ARRAY Default = 0x00 00 00 00
of DINT Schaltpunkt für die untere CAM
Schwelle - Arraygröße entspricht der
CAM high limit
Set
NV
ARRAY Default = 0x7F FF FF FF
of DINT Schaltpunkt für die obere CAM
Schwelle - Arraygröße entspricht der
CAM hysteresis
Set
NV
ARRAY Default = 0
of UINT Festlegung der Hysterese der CAM
Schaltpunkte - Dieser Wert wird bei
der Berechnung der CAM Schaltpunkte zum CAM high limit hinzuaddiert
und vom CAM low limit subtrahiert
Operating status
Get
V
BYTE
Betriebsstatus des Encoders:
Bit 0: Richtung (0 = inc; 1 = dec)
Bit 1: Skalierung (0 = aus; 1 = ein)
Bit 2…4: Reserviert für Devienet
Bit 5…7: Herstellerspezifisch
Physical resolution Get
NV
UDINT Max. Anzahl Schritte pro Spanne, die
span - PRS
der Encoder unterstützt – bei rotativen
Encodern entrpicht eine Spanne einer
Umdrehung (siehe auch 6.3.8.1)
Number of spans
Get
NV
UINT
Max. mögl. Anzahl Spannen, die der
Encoder unterstützt – bei rotativen
Encodern entspricht dies der Anzahl
Umdr., die der Encoder unterstützt
(siehe auch 6.3.8.1)
Alarms
Get
V
WORD Alarmmeldungen (siehe 6.3.9.1)
Supported Alarms
Get
NV
WORD Unterstützte Alarme:
Bit 0
: Positionsfehler
Bit 2…11 : Reserviert für Devicenet
Bit 12
: EEPROM Checksummenfehler
Bit 13
: Encoder Startup Fehler
Alarm Flag
Get
V
BOOL
Zeigt an, dass ein Alarm aus Attr. 44
aufgetreten ist
Feb. 2007
Attr
Attribute Name
. ID
47 Warnings
48 Supported warnings
Access Vola- Type
Rule
tility
Get
V
WORD
Get
NV
WORD
49
Warning Flag
Get
V
BOOL
50
Operating Time
Get
NV
UDINT
51
Offset value
Get
NV
DINT
Beschreibung
Warnmeldungen (siehe 6.3.9.2)
Unterstützte Warnungen:
Bit 0: Drehzahl/Geschwindigkeit aus
serhalb Grenzwerten (in Ver
knüpfung mit Bit 6 und Bit 7)
Bit 1: Senderstrom kritisch (wenn vom
Encoder unterstützt)
Bit 2: CPU Watchdog
Bit 6: Geschwindigkeitsunterschreitung
Bit 7: Geschwindigkeitsüberschreitung
Bit 9: Beschleunigungsüberschreitung
Bit 13: Encodertemperatur (wenn vom
Encder unterstützt)
Zeigt an, dass eine Warnung aus Attr.
47 aufgetreten ist
Betriebszeit des Encoders seit dem
letzen Power ON - Einheit: Zehntel
Stunden (10/60 h)
Der Geräteinterne Offset, der sich aus
dem 'Preset Value' ergibt
6.3.7.3 Herstellerspezifische Attribute (obligatorische) zum Postion Sensor Object
Attr
. ID
100
101
102
Attribute Name
Assembly Poll
Assembly COS
Assembly STRB
Access
Type
Rule
Set
USINT
Set
USINT
Set
USINT
Beschreibung
Assembly Instanz für den Polling Mode
Assembly Instanz für den COS / Cyclic Mode
Assembly Instanz für den Bit Strobe Mode
6.3.7.4 Herstellerspezifische Attribute (optionale) zum Position Sensor Object
Werksseitig eingestellte Default Werte sind 'fett' dargestellt.
Attr
. ID
Attribute Name
Access
Type
Rule
Get
DINT
108
Maxim. Velocity
109
Maxim. Acceleration
Get
DINT
111
Sin/Cos analogue
value monitoring
Set
BOOL
112
Place of stored
'Preset' value
Set
BOOL
Beschreibung
Max. Encodergeschwindigkeit, die seit dem
letzten Einschalten des Hiperface-DevicenetAdapter auftrat
Max. Beschleunigung, die seit dem letzten
Einschalten des Hiperface-Devicenet-Adapter
auftrat
Überwachung der Encoder Analogsignale
0: Überwachung aus
1: Überwachung ein
Speicherort des Presetwertes und zu zugehörigen Offsetwertes:
0: Hiperface-Devicenet-Adapter
1: Encoder
31
6.3.7.5 Allgemeine Dienste zum Position Sensor Object
Service
code
0Ehex
10hex
16hex
18hex
19hex
6.3.8
Service name
Beschreibung
Save Parameter
Speichert die aktuellen volatilen (flüchtigen) Parameter
im EEPROM ab - optional - (siehe auch 6.3.8.2).
Liest einen Wert aus einem Array (z. B. CAM low limits)
Schreibt einen Wert in ein Array (z. B. CAM low limits)
Get_Member
Set_Member
Hinweise zu Skalierfunktion, Datenspeicherung und Nockenschaltwerk
6.3.8.1 Verwendung der Skalierfunktion
Wenn ein rotativer Absolut-Encoder den physikalischen Messbereich [PMR] überschreitet, zählt
er entweder mit seinem Minimalwert [PminVal] (0) oder seinem Maximalwert [PmaxVal] weiter,
abhängig von der Drehrichtung. Erfolgreiches Zählen, bezogen auf das Auslesen der Position,
ist nur gewährleistet, wenn der skalierte Messbereich [CMR] ein ganzzahliges Vielfaches von
[PMR] ist. Das Abbilden (Mapping) des [CMR] auf den [PMR] mit einem Offset (Restwert durch
nicht ganzzahliges Vielfaches) führt zu einem fehlerhaft skalierten Positionswert (keine monotone Zählfolge).
Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für die Beziehung zwischen den beiden Messbereichen.
[0...N] = Minimal- / Maximalwerte des physikalischen Messbereiches [PMR].
[0...M] = Minimal- / Maximalwerte des skalierten Messbereiches [CMR].
0
CMR - 1
CMR - 2
M
0
N0
phys. Messbereich (PMR) -1
CMR - 3
M
0
offset
M
0
N0
phys. Messbereich (PMR) -2
M
0
0
M
0
M
0
0
0
Ohne Berücksichtigung des resultierenden Offset sind die skalierten Positionswerte nicht mehr
korrekt. Der Encoder wechselt von einem in den nächsten physikalischen Messbereich.
0
M 0
M 0
M 0
M 0
M 0
M 0
M 0
M
Ein Offset kann benutzt werden, um einen korrekt skalierten Positionswert zu berechnen. Beim
Wechsel von einem in den nächsten physikalischen Messbereich muss der Offsetwert selbst
angepasst werden.
32
Feb. 2007
Mögliche Lösungen:
a) Mit Offset arbeiten:
Den skalierten Messbereich im physikalischen Messbereich abbilden und den resultierenden Offset anpassen. Der physikalische Messbereich überschreitet die Grenzen oder fällt
innerhalb der Grenzen. Der Offsetwert muss in einem nicht flüchtigen RAM (EEPROM) gespeichert werden, um nach dem Aus- und wieder Einschalten die korrekte Umwandlung des
physikalischen Positionswertes zum skalierten Positionswert zu gewährleisten.
Diese Funktion wurde nicht realisiert für die Hiperface-Devicenet-Adapter.
b) Ohne Offset arbeiten:
Den skalierten Messbereich so wählen, dass er komplett im physikalischen Messbereich
abgebildet werden kann, ohne dass ein Offset entsteht.
Dies bedeutet die Notwendigkeit einer geräteseitigen Überprüfung des konfigurierten CMR
Wertes. Bei Bedarf muss dieser dann automatisch auf einen ohne Offset abbildbaren Wert
angepasst/korrigiert werden.
Angepasste Skalierfunktionen (ohne Offset)
Der skalierte Messbereich wird komplett im physikalischen Messbereich abgebildet. Der vom
Kunden festgelegte Wert für CMR ist darauf abgestimmt, einen 2N Wert für das Verhältnis von
CMR zu CPR (ohne notwendigen Offset) zu erhalten. – Hierfür sind folgende Einstellungen gültig:
•
•
R = 2**N, mit N = {0, 1, ...., 12}; R = CMR/CPR (mit CMR ist ein Vielfaches von CPR)
CMR ≤ PMR.
Im Einzelnen sind die oberen Grenzwerte für CMR und CPR des jeweils an den
Hiperface-Devicenet-Adapter angeschlossenen Encoders zu berücksichtigen.
Wird am Hiperface-Devicenet-Adapter für die Skalierung ein CMR-Wert eingestellt, der über dem oberen Limit des angeschlossenen Encoders liegt, wird der
CMR-Wert geräteseitig automatisch auf den nächst möglichen CMR-Wert angepasst (siehe Tabellenbeispiele).
Wird am Hiperface-Devicenet-Adapter für die Skalierung ein CMR-Wert eingestellt, der unterhalb des oberen Limits, jedoch abseits eines ohne Offset verrechenbaren CMR-Wertes liegt, wird der CMR-Wert geräteseitig automatisch auf
den nächst höheren zulässigen CMR-Wert (siehe Tabellenbeispiele) angepasst.
Grundvoraussetzung: Der Encoder muss zur Devicenet-Inbetriebnahme bereits
an den Hiperface-Devicenet-Adapter angeschlossen sein. Dies muss geschehen,
bevor die Betriebsspannung des Hiperface-Devicenet-Adapter eingeschaltet wird.
33
Nachfolgende Tabellen zeigen einige Konfigurationen, um die festgelegten Grenzen einzuhalten:
kundenseitige Wertvorgabe
geräteseitig angepasste Werte
ScF
R = 2N
CPR
CMR
CPR
CMR
Beispiel für einen angeschlossenen Multiturn Encoder mit einem Ausgabewert
am Hiperface-Devicenet-Adapter von max. 262.144 Schritte/Umdr. x 4.096 Umdr.
262.144
1.073.741.824
262.144
1.073.741.824 (230)
1
212
262.144
1.073.741.824
262.144
1.073.741.824 (230)
1
212
… 536.870.913
262.144
536.870.912 …
262.144
536.870.912 (229)
1
211
268.435.457
…
…
…
…
…
…
18
262.144
262.144 … 1
262.144
262.144 (2 )
1
1
…
…
…
…
…
…
4.096
1.073.741.824
4.096
16.777.216 (224)
1/64
212
4.096
1.073.741.824
4.096
16.777.216 (224)
1/64
212
… 16.777.217
4.096
16.777.216 …
4.096
16.777.216 (224)
1/64
212
8.388.609
4.096
8.388.608 …
4.096
8.388.608 (223)
1/64
211
4.194.305
…
…
…
…
…
…
13
4.096
8.192 … 4.097
4.096
8.192 (2 )
1/64
2
4.096
4.096 … 1
4.096
4.096 (212)
1/64
1
…
…
…
…
…
…
1.000
1.073.741.824
1.000
4.096.000
ca. 1/262
212
1.000
1.073.741.823
1.000
4.096.000
ca. 1/262
212
… 2.048.001
…
…
…
…
…
…
1.000
1.999 … 1.001
1.000
2.000
ca. 1/262
2
1.000
1.000 … 1
1.000
1.000
ca. 1/262
1
…
…
…
…
…
…
ScF
R = 2N
CPR
CMR
CPR
CMR
Beispiel einem angeschlossenen Singleturn Encoder mit mit einem Ausgabewert
am Hiperface-Devicenet-Adapter von max. 32768 Schritte/Umdr. x 1 Umdr.
> = 32.769
beliebig
32.768
32.768
1
1
32.768
1.073.741.824
32.768
32.768
1
1
… 32.769
32.768
32.768
32.768
32.768
1
1
…
…
…
…
…
…
34
Feb. 2007
CPR
CMR
4.096
32.768
4.096
32.767 … 4097
4.096
4.096
…
…
1.000
32.768
1.000
32.767 … 1001
1.000
1.000 … 1
…
…
CPR
CMR
4.096
4.096
4.096
4.096
4.096
4.096
…
…
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
…
…
ScF
R = 2N
1/8
1/8
1/8
…
1/32,768
1/32,768
1/32,768
…
1
1
1
…
1
1
1
…
Um einen rotativen Encoder im 'Endlos-Mode' zu betreiben (sog. Rundachse),
muss CMR ein Vielfaches (R = 2N) basierend auf Parameter 'CPR' sein.
Faktor R ist begrenzt auf 4096 (max. Anzahl Umdr. bei Multiturn Encodern.).
Faktor R ist begrenzt auf 1 (max. Anzahl Umdr. bei Singleturn Encodern.).
Auflösung
CPR
CMR
CPR
CMR
(resultierender)
Beispiel einem angeschlossenen Linear Encoder mit mit einem Ausgabewert am
Hiperface-Devicenet-Adapter mit einem
max. Messschritt von 1µm und einer max. Messlänge von 40m.
max. Encodermessbereich
< 1000
beliebig
1.000
1 µm
40.000.000
max. Encodermessbereich
1.000
beliebig
1.000
1 µm
40.000.000
…
…
…
…
…
3.333
beliebig
3.333
12.001.200
3,333 µm
…
…
…
…
…
500.000
beliebig
500.000
80.000
0,5 mm
…
…
…
…
…
1.000.000.000
1.000.000.000
beliebig
40
1,0 m
…
…
…
…
…
>=
1073,74.. mm bzw.
1.073.741.824
beliebig
37
1.073.741.824
1,07374.. m
Bei linearen Encodern wird der Wert CMR automatisch dem aus der Auflösung
(Messschritt) resultierenden max. möglichen Messbereich angepasst. CPR ist die
Angabe der gewünschten Auflösung in nm. Größere Werte bedeuten hierbei eine
geringere Auflösung.
Beim linearen Encoder XKS09 wird als höchste Auflösung 0,05 mm empfohlen.
Hierfür ist das 'Position Format' (Att. 15) auf µm und der CPR (Att. 16) auf 50.000
einzustellen (siehe 6.3.7.2).
Beim linearen Encoder Lincoder L230 ist die höchstmögliche Auflösung über den
Adapter 19,531 µm.
35
Weitere Erläuterungen zum Parameter 'CPR' (Attribut 16) bei Linear Encodern:
Skalierung 'CPR'
{ 00.00.12.3D} hex ,
(4.669)
verwendetes Format
counts (steps) == Maßeinheit {~ 4,7 µm}
Erklärung
Grundeinstellung für Linear Encoder
'XKS09' mit höchster Auflösung.
{ 00.00.4C.4B} hex ,
(19.531)
counts (steps) == Maßeinheit {~ 19,5 µm}
Grundeinstellung für Linear Encoder
LinCoder L230 mit höchster Auflösung.
(10.000)
(100.000)
(10.000.000)
{ 10 µm == 0,01 mm }
{ 100 µm == 0,1 mm }
{ 10 mm == 0,01 m }
Reduzierung auf Format {10 µm}
….Format { 0,1 mm}
….Format { 0,01 m}
(2.540.000)
(25.400.000)
1/10 Inch (in)
Inch (in)
… Format { 0,1 in }
… Format { in }
(30.480.000)
(304.800.000)
1/10 Foot (ft)
Foot (ft)
….Format { 0,1 ft }
….Format { ft }
(1.000.000.000)
Meter (m)
….Format { 1,0 m }
{ 40.00.00.00} hex ,
( 1,073 m)
Einstellung mit geringster Auflösung.
(1.073.741.824)
Alle Angaben der Spalte 'CPR' als Vielfache von Nanometer.
Ausgegebene Positionswerte des Hiperface-Devicenet-Adapter
Der Wertebereich für die ausgegebenen Positionswerte beträgt somit 0 … (CMR-1). CMR aus
Spalte "geräteseitig angepasste Werte".
6.3.8.2 Parameter/Attributeinstellungen ins EEPROM speichern
Alle nicht flüchtigen (NV) Attribute, die bei der Inbetriebnahme verändert werden können, werden generell automatisch im EEPROM abgespeichert und bleiben somit auch nach einem Power OFF/ON erhalten. Der Speicherort ist wahlweise der Hiperface-Devicenet-Adapter oder der
angeschlossene Encoder, je nachdem, was für die vorgesehene Applikation von Vorteil ist.
6.3.8.3 Verwendung des Nockenschaltwerks / der CAMs
Der Hiperface-Devicenet-Adapter stellt ein eletronisches Nockenschaltwerk mit 4 Kanälen a 8
Nocken (CAMs) zur Verfügung. Die Nocken (CAMs) können bezüglich der unteren und oberen
Schaltpunkte sowie der Hysterese zu den Schaltpunkten eingestellt werden. Die Hysterese
dient dazu ein Prellen zu verhindern, wie es bei einer Fluktuation des Positionswertes um den
Schaltpunkt herum auftreten kann. Hierzu wird vom min. Schaltpunkt ein Wert abgezogen und
zum max. Schaltpunkt ein Wert hinzu addiert.
36
Feb. 2007
Hysteresis
Hysteresis
Position
Low Limit
High Limit
Figure 6–3: CAM Hysterese
Nachstehende Tabelle zeigt, wie der gegenwärtige Positionsert mit den eingestellten Schaltpunkten verglichen wird, in Bezug auf den vorhergehenden Positionswert.
Vorhergehender Pos.wert
Innerhalb Schaltpunkt / (1)
Ausserhalb Schaltpunkt / (0)
Min. Schaltpunkt (LOW)
Low Limit - Hysteresis
Low Limit
Max. Schaltpunkt (HIGH)
High Limit + Hysteresis
High Limit
Die Werte der Schaltpunkt-Limits (LOW/HIGH) sowie der Hysterese werden nicht
auf Plausibilität geprüft.
Cam Channel Status (Attribute 35 u. 36)
Der Status der einzelnen Nocken/CAMs ergibt sich aus den einzelnen Bits des Arrays. Ist ein
Nocken/CAM aktiv, so ist das zugehörige Bit auf '1'. Ist ein Nocken/CAM inaktiv, so ist das zugehörige Bit auf '0'. Ist der Wert für einen Nocken/CAM im 'CAM Channel Polarity Register' auf
'1' gesetzt, so wird der aktuelle Status des entsprechenden Nockens/CAM invertiert.
State
Position within limits
Position outside limits
Polarity Bit = 0 (default)
'CAM active' / [1]
'CAM inactive' / [0]
Polarity Bit = 1 (inverted)
'CAM active' / [0]
'CAM inactive' / [1]
37
CAM Active
CAM Inactive
Position
Low Limit
High Limit
Low Limit
High Limit
CAM Inactive
CAM Active
Position
Switch Point Active
Switch Point Inactive
Position
Low Limit
High Limit
out of range
Low Limit
High Limit
out of range
Switch Point Inactive
Switch Point Active
Position
Figure 6–4: CAM Schaltpunkte in Verbindung mit der Polarität
Cam Channel Enable register
Ist das entsprechende Bit für einen Nocken/CAM auf '1' (aktiv) gesetzt, so wird der Status ermittelt. Ist das entsprechende Bit für einen Nocken/CAM auf '0' (inaktiv) gesetzt, wird der Nocken/CAM Status nicht ermittelt. Der Ruhestatus der einzelnen Nocken/CAMs ist '0'.
38
Feb. 2007
6.3.8.3.1 Explicite Zugriffe auf einzelne Nocken (CAMs)
Bei einem einfachen GET/SET Single Attribute Zugriffen (Attribute 35 und 36) werden alle Datenwerte gelesen/gesetzt. Für einen Zugriff auf einzelne Datenwerte sind daher nachfolgende
Services notwendig:
Prinzip der Nockenkanäle (CAM Channels)
Im Position Sensor Object sind für die Abbildung der Nocken (CAMs) insgesamt 4 Kanäle a 8
Nocken (CAMs) implementiert
PaAttribut des PosiBeschreibung
Datentyp Arraygröße
rame- tion Sensor Object
ter
1
38 dec
CAM Low Limit
DINT
4*8*4
2
39 dec
CAM High Limit
DINT
4*8*4
3
40 dec
CAM Hysteresis Limit
UINT
4*8*2
4
35 dec
CAM Channel State Register
BOOL
4
5
36 dec
CAM State Polarity
BOOL
4
6
37 dec
CAM Channel Enable Register
BOOL
4
{Arraygröße bei DINT und UINT = Anzahl Channel * Anzahl CAMs/Channel * Data Size in Byte}
Beispiel: CAM Low Limit = 4 Kanäle * 8 CAMs * 4 Byte je CAM
Der Zugriff erfolgt über Attribute-ID + Member-ID
Member ID = [(Channel No.) – 1] * 8 + (CAM No.)
Beispiel 1: Channel 1, CAM 1 = Member ID 1
Beispiel 2: Channel 4, CAM 8 = Member ID 32
39
Die Explicit Messages sind je nach Nachrichtenlänge unfragmentiert oder fragmentiert > 8
Bytes). Fragmentiert sind die Messages folgender Dienste:
Dienst (Service)
Real data length response > 6 Bytes
Get_Attribute_Single [0E] hex
Real data length response > 6 Bytes
Get_Attribute_Member [18] hex
Real data length request > 3 Bytes
Set_Attribute_Single [10] hex
Real data length request > 1 Bytes
Set_Attribute_Member [19] hex
Mapping eines Datenwertes, bestehend aus mehr als einem Byte, erfolgt gemäß
Devicenet Protokoll im Format "Little Endian" (d. h. das LSB wird zuerst übertragen).
Für die nachfolgenden Protokollbeispiele werden dies MAC-IDs verwendet:
MAC-ID für den Slave 63 dec = 3F hex
MAC-ID für den Master 01 dec = 01 hex
Für die manuelle Ausführung der Dienste während der Inbetriebnahme empfiehlt sich der
RSNetWorx Class Instance Editor (siehe Kapitel 9), der eine bequeme Eingabe der Parameter
erlaubt und die Fragmentierung automatisch durchführt. Die Eingabe der Parameter ist jeweils
in Hex. Format vorzunehmen.
Protokollbeispiel für den Dienst 'Set Attribute Member' zur Festlegung CAM Low Limits
This command request message set the Channel (2), CAM (4) member value (4 Byte) to
[01.02.03.04]hex., with a fragmented message.
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Frag
Service
Class
Instance
Data 0
Data 1--2
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
81
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Frag
Rsp_0
40
MAC ID
111111
Instance Data 0 Data 1 Data 2
01
26
0C
00
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
81
Frag
C0
Rsp_0
00
(Ack-1) <--------Rsp_1
Rsp_2
Rsp_3
Rsp_4
Rsp_5
[03]: Slave's Explicit/ Unconnected Response Message
Frag-Bit = 1, XID-Bit = 0, Destination MAC-ID (Master)
[ttnn-nnnn] with tt = fragment type [Response], nn-nnnn = fragment number [0]
Status (Success)
Gr
10
Service Class
19
23
[ttnn-nnnn] with tt = fragment type [First], nn-nnnn = fragment number [0]
Request "Set_Member_Attribute"
Attribute ID. -- (38dec. = 0x26)
Member ID. -- (12). -- UINT {0x00.0C }.
Gr
10
Frag
00
--------->(Frag-1)
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
81
Frag
81
Data 0
04
--------->(Frag-2)
Data 1
03
Data 2 Data 3 Data 4 Data 5
02
01
Feb. 2007
Head
Frag
[ttnn-nnnn] with tt = fragment type [Last], nn-nnnn = fragment number [1]
Data 0 | 1 | | 2 | 3 Value for the selected attribute / member: {Lsb, Lsb+1, Lsb+2, Lsb+3 }
Gr
10
MAC ID
111111
Head
Frag
Rsp_0
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
81
Frag
C1
Rsp_0
00
(Ack-2) <--------Rsp_1
Rsp_2
Rsp_3
Rsp_4
Rsp_5
Status (Success)
Additionally confirmation of the complete Sequence (as non-fragmented sequence)
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
(Final Ack) <---------
Service Data_0 Data_1
99
Data_2 Data_3 Data_4 Data_6
Protokollbeispiel für den Dienst 'Get Attribute Member' zum Auslesen CAM Low Limits
This command request message get the Channel (2), CAM (4) member value (4 Byte), with an
unfragmented message.
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Class
Instance
Data 0
Data 1--2
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
01
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Data 0--3
Inst
01
Data 0
26
Data 1 Data 2 Data 3
0C
00
Request "Get_Member_Attribute"
Attribute ID. -- (38 dec = 0x26)
Member ID. -- { (k-1) * 8 + n }. -- (12). -- UINT {0x00.0C }.
Gr
01
Service Class
18
23
--------->(Request)
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
98
04
03
(Final Ack) <--------Data_2 Data_3 Data_4 Data_6
02
01
Frag = 0, XID = 0, Destination MAC-ID (Master)
Response to requested message
Current value of this attribute {0x01.02.03.04 }.
41
6.3.9
Warnungen und Alarme
6.3.9.1 Alarme
Bit
Beschreibung
0
Erkannter Positionsfehler
1
Nicht unterstützt
2-11
Reserviert für Devicenet
12
EEPROM Checksummenfehler
13
Encoder Startup Fehler (z. B. kein Encoder erkannt)
14-15
Nicht unterstützt
Im Normalzustand sind alle Alarm-Bits '0'.
Falsch (0)
Nein
Nein
Nein
-
Wahr (1)
Ja
Ja
Ja
-
Beschreibung
Frequenz überschritten
Senderstrom kritisch (wenn vom Encoder unterstützt)
CPU Watchdog
Falsch (0)
Nein
Nein
Wahr (1)
Ja
Ja
OK
Nicht unterstützt
Nicht unterstützt
Nicht unterstützt
Geschwindigkeitsunterschreitung
Geschwindigkeitsüberschreitung
Nicht unterstützt
Beschleunigungsüberschreitung
Nicht unterstützt
Encodertemperatur (wenn vom Encoder unterstützt)
Nein
Nein
Nein
OK
Reset ausgelöst
Ja
Ja
Ja
Überschritten
-
6.3.9.2 Warnungen
Bit
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10-12
13
14-15
Nicht unterstützt
Im Normalzustand sind alle Warning-Bits '0'.
42
-
Feb. 2007
Kommunikationsarten
7
Kommunikationsarten (Master ↔ Hiperface-Devicenet-Adapter)
7.1
Devicenet Kommunikation allgemein
Devienet basiert auf einem verbindungsorientierten Kommunikationsmodell. Ein direkter Zugriff
auf Daten vom Netzwerk her ist nicht möglich. Daten werden immer über die dafür eingerichteten und zugeordneten Verbindungen ausgetauscht.
Der Hiperface-Devicenet-Adapter ist ein 'Input Device'. Das bedeutet, dass der
Hiperface-Devicenet-Adapter Nutzdaten produziert aber keine Nutzdaten vom
Master konsumieren kann.
7.1.1
Verwendung des CAN Identifiers
Der 11-Bit CAN Identifier wird verwendet, um für eine einzurichtende Nachrichtenverbindung
die Verbindungs ID (Connection ID) festzulegen und ist eingeteilt in die Nachrichtengruppen
(Message Group) 1 bis 4 mit unterschiedlicher Größe.
10
9
CAN Identifier Bits
7
6 5 4 3
8
2
1
0
Source MAC ID
Identity Verwendung
Bereich (hex)
0
Message ID
1
0
MAC ID
1
1
Message ID Source MAC ID
Message Group 3
600 - 7BF
1
1
1
1
1
Message ID
Message Group 4
7C0 - 7EF
1
1
1
1
1
1
Invalid CAN Identifiers
7F0 - 7FF
Message ID
Source MAC ID
Destination MAC
ID
7.2
1
x
Message Group 1
000 - 3FF
Message ID Message Group 2
400 - 5FF
x
x
x
Identifziert eine Nachricht innerhalb einer Nachrichtengruppe eines
Knotens
Quell-Knotenadresse der Nachricht
Ziel-Knotenadresse der Nachricht
Predefined Master/Slave Connection Set
Hier handelt es sich um eine vordefinierte und deshalb einfache Art des Verbindungsaufbaus.
Der 'Group 2 Only Unconnected Explicit Message Port' stellt dafür eine Schnittstelle zur Verfügung, mit der ein bereits im Gerät vorkonfigurierter Satz von Verbindungen zugeordnet werden
kann.
Basis dieses Modells ist eine 1:n Kommunikatinsstruktur, bestehend aus einem zentralen Steuergerät (Master) und dezentralen E/A Geräten (Slaves).
Die vordefinierten Verbindungsobjekte belegen die Instanzen 1 … max. 5 im 'Connection Object' (Class ID 5).
43
Kommunikationsarten
7.2.1
Der CAN Identifier beim Predefined Master/Slave Connection Set
Die Verteilung der Connection IDs:
CAN Identifier Bits
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
0
0
0
0
Message ID
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
MAC ID
Source MAC ID
Multicast MAC ID
Destination MAC ID
Source MAC ID
Destination MAC ID
Destination MAC ID
1
0
Destination MAC ID
1
0
Destination MAC ID
Identity Verwendung
Bereich
(hex)
Source MAC ID
Source MAC ID
Source MAC ID
Source MAC ID
Group 1 Messages
000-3FF
Slave's I/O Change of State or Cyclic Message
Slave's I/O Bit Strobe Response Message
Slave’s I/O Poll Response or COS/Cyclic Ack
Message
Mess. ID
Group 2 Messages
400-5FF
0 0 0 Master’s I/O Bit Strobe Command Message
0 0 1 Reserved for Master’s Use – Use is TBD
0 1 0 Master’s COS/Cyclic Ack Message
0 1 1 Slave’s Explicit/Unconnected Response Message
1 0 0 Master’s Explicit Request Message
1 0 1 Master’s I/O Poll Command or COS/Cyclic Message
1 1 0 Group 2 Only Unconnected Explicit Request Messages
1 1 1 Duplicate MAC ID Check Message
Das Mapping der Daten mit mehr als einem Byte erfolgt gemäß Devicenet Protokoll im Format 'Little Endian', d.h. das LSB wird zuerst übertragen.
Es ist zu beachten, dass die bei den Attributen (in den vorhergehenden Kapiteln)
angegebenen IDs in Dezimal-Werten angegeben wurden und nun in den nachfolgenden Datenstring-Beispielen in Hexadezimal-Werte umgerechnet werden
mussten!
1. Beispiel zur Verwendung des CAN Identifiers:
Gr
10
MAC ID
111111
MAC ID
MSG ID
Head
MSG ID
000
Request to slave
Head
01
MAC ID
111111
MAC ID
MSG ID
Head
44
Instance
[3F] hex: Destination (Slave ) -- Exception with MSG ID = 0
{ 0, 2, 4, 5, 6 7 }
contains the Source MAC-ID (Master): -- [01]
Gr
10
Service Class
MSG ID
011
Response Group-2
Head
[3F] hex: Source (Slave )
{ 3, 7 }
contains the Destination MAC-ID (Master): -- [01]
Feb. 2007
Kommunikationsarten
2. Beispiel für eine Verbindung zu einem 'Group 2 Only' Server herstellen
Jede Verbindung wird über wird über ein 'Group 2 Only Unconnected Explicit Messaging' implementiert (Group 2, Message ID 6). Im vordefinierten 'Master Slave Connection Set' wird eine
Instanz kreiert mittels des Allocate_Master/Slave_Connection Set Dienstes (4B hex) des 'Devicenet Object'.
Dieser Dienst erhält die Information zum gewählten Verbindungs Mode durch das 'Allocation
Choice Byte' (Byte Data 0):
Bit 7
Reserved
Bit 6
Bit 5
Ack Sup- Cycle
press
Bit 4
Bit 3
Change of Reserved
State
Bit 2
Bit 1
Bit Strobed Polled
Bit 0
Explicit
Message
Allocate_Master / Slave_Connection Set
Im folgenden Beispiel werden die Nachrichtenverbindungen (Message connections) 'Explicit' u.
'Polled' eingerichtet. Die Explicit Nachrichtenverbindung wird automatisch in den Status 'Eingerichtet' gesetzt durch die Verwendung des 'Expected_Packet_Rate' [10 s]. Nach dieser Zeit wird
die Verbindung freigegeben, wenn kein weiterer Zugriff auf die Verbindungseinrichtung erfolgt.
Die I/O Nachrichtenverbindung befindet sich dann im Konfigurations (Configuration) Status.
Gr
10
MAC ID
111111
MAC ID
MSG ID
Head
Service
Class
Instance
Data 0
Data 1
MSG ID
110
Data ( 8 Byte)
Head
01
MAC ID
111111
MAC ID
MSG ID
Head
Service
Data_0
Instance
01
03
01
[3F]: Destination (Slave )
[06]: Group 2 Only Unconnected Explicit Request Messages
Frag = 0, XID = 0, Source MAC-ID (Master)
Request "Allocate_Master / Slave_Connection Set"
Device Net Object
Allocation Choice Byte
Allocater's MAC-ID
Gr
10
Service Class
4B
03
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
CB
00
[3F]: Source (Slave )
Message Body Format (8 / 8)
Verbindung aus dem Konfig. Status in den eingerichteten Status 'Established State' versetzen
Um eine zugewiesene I/O Verbindung in den 'Established State' zu versetzen, wird durch Setzen der 'Expected_Packet_Rate' ('Set_Attribute_Single' Dienst auf das Attribut 9 im entsprechenden Connection Object) die Zeitüberwachung der Verbindung gestartet. Nachfolgend wird
dies beispielhaft für eine Poll Verbindung dargestellt.
45
Kommunikationsarten
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Class
Instance
Data 0
Data 1 | 2
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
01
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Data 0 | 1
Instance
02
09
E8
03
Request "Set_Attribute_Single"
Connection Object
Attribute ID = Expected_Packet_Rate
Time in ms (Low Byte) | (High Byte)
Gr
10
Service Class
10
05
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
90
E8
03
Actual time in ms (Low Byte) | (High Byte) -- (possible adjusted)
3. Beispiel für eine Verbindung zu einem 'Group 2 Only' Server aufheben
Um eine oder mehrere Verbindungen wieder aufzuheben wird der Dienst 'Release_Master/
Slave_Connection_Set' verwendet. Über das 'Release Choice Byte' (Byte Data 0) wird bestimmt, welche Verbindungen aufgehoben werden. Im nachfolgenden Beispiel werden die beiden Verbindungen aufgehoben, die im obigen Beispiel eingerichtet wurden.
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Class
Instance
Data 0
MSG ID
110
Data ( 8 Byte)
Head
01
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
46
Instance
01
03
[06]: Group 2 Only Unconnected Explicit Request Messages
Release "Allocate_Master / Slave_Connection Set"
Device Net Object
Release Choice Byte
Gr
10
Service Class
4C
03
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
CC
Feb. 2007
Kommunikationsarten
7.2.2
Explizite Nachrichtenverbindungen - Explicit Messages
Explizite Nachrichten werden für den generellen Datenaustausch verwendet: Konfigurationsdaten mit niedriger Priorität, allgemeine Management-Daten oder Diagnosedaten können über
dieses System übertragen werden.
Diese Art der Kommunikation ist stets eine Punkt zu Punkt (Peer to Peer) Kommunikation in einem Client/Server-System, wobei die Anforderung eines Clients immer durch eine Antwort des
Servers bestätigt wird.
Der Hiperface-Devicenet-Adapter unterstützt nur eine explizite Nachrichtenverbindung:
Gruppe/
Group
2
Beschreibung
Class ID
Instance ID
Explicit messaging connection
5
1
(Connection Object)
Man unterscheidet zwischen nicht fragmentierten und fragmentierten Telegrammsequenzen.
1. Beispiel für nicht fragmentiertes 'Explicit Messaging'
Nicht fragmentiert bedeutet, dass die Länge der Nachricht kleiner oder gleich 8 Bytes ist und
somit in einem 'Frame' übertragen werden kann.
Set Attribute [Attribute 12 dec – Counting direction]
Eine nicht fragmentierte 'Request Message' beinhaltet einen 5 Byte Header [Head, Dienst (Service), Klasse (Class), Instanz (Instance) und Attribut (Attribute)]. Die verbleibende nutzbare Datenlänge für einen 'Set' Dienst ist somit limitiert auf 3 Bytes.
Data ( 8 Byte)
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Class
Instance
Data 0
Data 1
MSG ID
100
Head
01
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Instance
01
0C
01
Frag = 0, XID = 0, Source MAC-ID = 1
Attribute ID
Value for the this attribute {0, 1}
Gr
10
Service Class
10
23
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
90
Get Attribute [Attribute 12 dec – Counting direction]
Eine 'Response Message' auf einen Request beinhaltet 2 Byte Header Information. Daraus ergibt sich eine nutzbare Datenlänge für einen 'Get' Dienst von 6 Bytes.
47
Kommunikationsarten
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Class
Instance
Data 0
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
01
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Data 0
Instance
01
0C
Request "Get_Attribute_Single"
Attribute ID = operating status
Gr
01
Service Class
0E
23
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
8E
01
Current value of this attribute
Speichern der Parameter ins EEPROM
Der Dienst 'Save' des 'Position Sensor Object' speichert alle Parameter ins EEPROM. Die Dienste 'Reset' und 'Restore' werden in gleicher Weise verwendet, um die werksseitigen Defaultwerte wieder herzustellen. Eine Attribut ID ist hierzu jeweils nicht notwendig.
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Class
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
01
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Instance
01
Request "Save"
Gr
10
Service Class
16
23
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
96
Fray = 0, XID = 0, Destination MAC-ID (Master)
2. Beispiel für fragmentiertes 'Explicit Messaging'
Fragmentiert bedeutet, dass die Länge der zu übertragenden Nachricht größer als 8 Bytes ist
(incl. Header Daten) und deshalb in mehreren Frames gesendet werden muss. Eine fragmentierte 'Request' Nachricht beinhaltet im ersten Frame 6 Bytes Header Daten [Kopf (Head),
48
Feb. 2007
Kommunikationsarten
Fragmentnr. (Frag), Dienst (Service), Klasse (Class), Instanz (Instance) und Attribut (Attribute)].
Alle weiteren Frames haben nur noch 2 Bytes Header Daten [Kopf (Head), Fragmentnr. (Frag)].
Fragmentierung wird also in folgenden Fällen angewendet:
Dienst
Get Attribute
Set Attribute
Nutzdatenlänge (Real data length) > 6 Bytes
Nutzdatenlänge (Real data length) > 3 Bytes
Set Attribute [Attribute 19 dec - Preset Value]
Dieses 'Request' Kommando setzt den 'Presetwert' (Preset Value - 4 Byte) auf [01.02.03.04]hex.
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Frag
Service
Class
Instance
Data 0
Data 1 | 2 |
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
81
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Frag
Rsp_0
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
81
MAC ID
111111
Head
Frag
Data 0 | 1 |
MAC ID
111111
Head
Frag
Rsp_0
Frag
C0
Rsp_0
00
(Ack 1)
Rsp_1
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
81
Rsp_2
Rsp_3
Rsp_4
Rsp_5
Frag
81
Data 0
02
(Fragment 2)
Data 1
01
[ttnn-nnnn] with tt = fragment type [Last], nn-nnnn = fragment number [1]
Value for the selected attribute {Bit 23...16} | {Bit 31...24}
Gr
10
Instance Data 0 Data 1 Data 2
01
13
04
03
Status (Success)
Gr
10
Service Class
10
23
Attribute ID
Value for the selected attribute {Bit 07...00} | {Bit 15...08}
Gr
10
Frag
00
(Fragment 1)
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
81
Frag
C1
Rsp_0
00
(Ack 2)
Rsp_1
Rsp_2
Rsp_3
Rsp_4
Rsp_5
Status (Success)
49
Kommunikationsarten
Am Schluss muss die Vollendung der Sequenz noch durch eine nicht weiter fragmentierte
Nachricht abgeschlossen werden.
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
01
(Final Ack)
90
Get Attribute [Attribute 39 dec – CAM High Limits]
Das Beispiel zeigt wie ein Daten-Array ausgelesen werden kann, das alle Einträge der oberen
Nockenschalter-Grenzerte enthält. Der Slave (Hiperface-Devicenet-Adapter) antwortet aufgrund
der Datenmenge auf diese Anforderung mit einer fragmentierten Nachricht.
Gr
10
MAC ID
111111
MSG ID
Head
Service
Class
Instance
Data 0
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
01
Service Class
0E
23
MAC ID
MSG ID
Head
Frag
10
111111
011
81
00
Head
Frag
Data 0
50
MAC ID
111111
Rsp_0
Rsp_1
Rsp_2
Rsp_3
Rsp_4
FF
FF
FF
7F
FF
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
81
Frag
C0
Data 0
00
(Ack 1)
Data 1
[ttnn-nnnn] with tt = fragment type [Ack], nn-nnnn = fragment number [0]
Status (Success)
Gr
10
Service
8E
(Fragment 1)
Response Data (Byte 1...4) – {Channel 1 CAM 1: 0x7F.FF.FF.FF}
Response Data (Byte 5) – {Channel 1 CAM 2: 0x__.__.__FF}
MAC ID
111111
27
Data ( 8 Byte)
Gr
Gr
10
Instance
01
Request "Get_Attribute_Single"
Attribute ID
MSG ID
Head
Frag
Service
Rsp_0 ....3
Rsp_4
(Request)
MSG ID
011
Data ( 8 Byte)
Head
81
Frag
41
Rsp_0
FF
(Fragment 2)
Rsp_1
FF
Rsp_2
7F
Rsp_3
FF
Rsp_4
FF
Rsp_5
FF
Feb. 2007
Kommunikationsarten
Head
Frag
Rsp_0 ....3
Rsp_4
[ttnn-nnnn] with tt = fragment type [Middle], nn-nnnn = fragment number [1]
Response Data (Byte 1..4) – {Channel 1 CAM 2: 0x7F.FF.FF.__}
Response Data (Byte 5..7) – {Channel 1 CAM 3: 0x__.FF.FF.FF}
Gr
10
MAC ID
111111
Head
Frag
Data 0
MSG ID
100
Data ( 8 Byte)
Head
81
Frag
C0
Data 0
00
(Ack 2)
Data 1
[ttnn-nnnn] with tt = fragment type [Ack], nn-nnnn = fragment number [0]
Status (Success)
…….. es folgen die weiteren Nachrichtensequenzen für Channel 1 bis CAM 8, für Channel 2
von CAM1 bis CAM 8, …, bis Channel 4 von CAM 1 bis CAM 8 --- {insgesamt 4 Channel x 8
CAMs x 4 Bytes = 128 Bytes}.
7.2.3
I/O Nachrichten - I/O Messages
Über I/O Nachrichten können Daten mit hoher Priorität ausgetauscht werden, welche von einem
Produzenten zu einem oder mehreren Konsumenten gelangen. I/O Nachrichten werden daher
für schnelle oder zeitkritische Datenübertragungen genutzt. Alle 8 Bytes der CAN Nachricht
können hier für die Datenübertragung genutzt werden. Der Hiperface-Devicenet-Adapter unterstützt nur nicht fragmentierte I/O Nachrichten.
Folgende drei Arten von I/O Verbindungen unterstützt der Hiperface-Devicenet-Adapter:
• Poll I/O Connection
• Bit-Strobe I/O Connection
• Change of State (COS) / Cyclic IO Connection
Die nachfolgende Tabelle zeigt, wie bei der jeweiligen I/O Verbindungsart die einzelnen Datenbausteine des Hiperface-Devicenet-Adapter implementiert werden können:
I/O Connection (1)
Poll
Bit-Strobe
COS
Attribut aus dem
Position Sensor Object zur Einrichtung
der Verbindungsart
(siehe 6.3.7.3)
Input Assembly
(aus dem Assembly
Object - siehe
6.3.4.4 ff) zur Auswahl der Datenbausteine über die zugehörige Instanz
(Input Data)
Att.-ID 100
Name: Assembly Poll
Att.-ID 101
Name: Assembly STRB
Att.-ID 102
Name: Assembly COS
Instanz
Instanz
Instanz Datenbausteine
Datenbausteine
Datenbausteine
1 Position (default)
2 Position + Flag
(Alarm, Warning)
3 Position +
Geschwindigkeit
2 Position + Flag
(Alarm, Warning)
3 Position +
Geschwindigkeit
2 Position + Flag
(Alarm, Warning)
3 Position +
Geschwindigkeit
100 Position +
Nockenstatus
100 Position +
Nockenstatus
(2)
100 Position +
Nockenstatus
51
Kommunikationsarten
(1)
Die Zeit, die benötigt wird, um bei COS eine neue Nachricht auszulösen (triggern), wenn
sich der Wert eines Datenbausteins verändert hat beträgt bei der Geschwindigkeit 50 ms
und bei allen anderen Datenbausteinen << 1ms.
Mit dem Datenbaustein Geschwindigkeitswert wird bei der Verbindungsart Change of
State keine neue Nachricht ausgelöst, wenn der Parameter Resolution (Att. 26) auf den
max. zulässigen Wert gesetzt wird.
(2)
7.2.3.1 Poll I/O Connection
Der Polling-Mode ist der Standard-Mode einer Master/Slave Kommunikation. Im Normalfall pollt
ein Master cyklisch alle Slaves. Während eines Poll-Vorgangs kann ein Master Daten an den
Hiperface-Devicenet-Adapter übertragen (Poll Command Message) und mit der Antwort (Poll
Response Message) Daten vom Hiperface-Devicenet-Adapter übernehmen.
Gruppe/
Group
2
Beschreibung
Class ID
Instance ID
Poll I/O Connection
(Connection Object)
5
2
1. Beispiel für eine Poll 'Request' / 'Response' Nachricht
Für I/O Nachrichten ist es erforderlich die I/O Verbindung über das 'Allocation Choice Byte' zuzuweisen und in den Status 'Eingerichtet' (Established state) zu versetzen (siehe 7.2.1 – 2. Beispiel). Die konfigurierte Assembly Instanz (Input Data) bestimmt die Datenbausteine, die als
Antwortsequenz (Response) auf die Anforderung 'Poll Request' übertragen werden.
Gr
10
MAC ID
111111
MAC ID
MSG ID
Data
MSG ID
101
Data ( 8 Byte)
Data 0
Data2
Data 3
Data 4
Data 5
Data 6
Data 7
Data 5
Data 6
Data 7
[3F]: Destination (Slave )
[05]: Master's I/O Poll Command / COS Message
None
G MSG ID
0 1111
Data 1
MAC ID
111111
Data ( 8 Byte)
Data 0
01
Data 1
1F
Data2
01
Data 3
00
Data 4
MAC ID
MSG ID
[0F]: Slave's Poll Response or COS Message (Group 1)
Data 0 | 1 | 2 | 3 | Position value
Bit 07 -- 00 | 15 -- 08 | 23 -- 16 | 31 -- 24 |
7.2.3.2 Bit-Strobe I/O Connection
Im Bit-Strobe-Mode sendet der Master ein Bit Strobe Command an jeden Slave dessen MAC-ID
in der Scanliste des Masters enthalten ist. Das Bit Strobe Command wird inhaltlich nicht ausgewertet, sondern nur als Trigger für die Übertragung der Antwort verwendet.
52
Feb. 2007
Kommunikationsarten
Gruppe/
Group
2
Beschreibung
Class ID
Instance ID
Bit Strobe I/O Connection
(Connection Object)
5
3
Die konfigurierte Assembly Instanz 'Input Data' legt den/die Datenbaustein(e) fest, die als Antwort (Response) auf eine Bit Strobe Anforderung (Request) gesendet werden. Achtung: Die
MAC-ID ist hier die Master Adresse!
Gr
10
MAC ID
000001
MAC ID
MSG ID
Data 0...7
MSG ID
000
Data ( 8 Byte)
Data 0
Data2
Data 3
Data 4
Data 5
Data 6
Data 7
Data 5
Data 6
Data 7
[01]: Source (Master )
[00]: Master's I/O Bit-Strobe Command Message
optional (No data, or all 8 Byte used)
G MSG ID
0 1110
Data 1
MAC ID
111111
Data ( 8 Byte)
Data 0
01
Data 1
1F
Data2
01
Data 3
00
Data 4
MAC ID
MSG ID
[0E]: Slave's Bit Strobed Response Message (Group 1)
Data 0 | 1 | 2 | 3 | Position value
Bit 07 -- 00 | 15 -- 08 | 23 -- 16 | 31 -- 24 |
7.2.3.3 Change of State (COS) / Cyclic I/O Connection
Bei einer COS / Cyclic Verbindung unterscheidet sich von den beiden anderen I/O Verbindungsarten darin, dass der Produzent (also der Hiperface-Devicenet-Adapter) von sich aus
Nachrichten generiert und somit als Client agiert. Dies kann ereignis- oder zeitgesteuert erfolgen.
Bei COS wird die Nachricht ereignisgesteuert generiert, also nur dann, wenn sich ein Datenwert
(bezogen auf die ausgewählte 'Assembly Instance') verändert hat.
Im zweiten Fall wird eine Nachricht zeitgesteuert (Cyclic) generiert. Dabei wird nach dem Ablauf
der Cycle Time eine Übertragung gestartet, unabhängig ob sich ein Wert geändert hat oder
nicht. Zusätzlich kann man eine Verzögerung (Production Inhibit Time) im MillisekundenBereich festlegen (0 bis 65535 ms), um die Buslast zu reduzieren.
Die COS / Cyclic Verbindung kann als bestätigt (acknowledged) oder unbestätigt (unacknowledged) eingerichtet werden.
Gruppe/
Group
2
Beschreibung
Class ID
Instance ID
COS / Cyclic
(Connection Object)
5
4
53
Montage / Installation
8
8.1
Allgemeine Hinweise
Hiperface-Devicenet-Adapter sind nach den anerkannten Regeln der Technik hergestellte Geräte. Der Anbau des Adapters ist von einem Fachmann mit Kenntnissen in Elektrik und Feinmechanik vorzunehmen. Der Adapter darf nur zu dem seiner Bauart entsprechenden Zweck verwendet werden.
Der Hiperface-Devicenet-Adapter verfügt über zwei Anschlüsse via M12 Steckverbinder und
kann somit direkt in in Stammleitung oder über eine Stichleitung ins Busnetz eingefügt werden.
8.2
Sicherheitshinweise
Die Sicherheitshinweise aus Kapitel 2 müssen beachtet werden!
8.3
Montage
Die Montage erfolgt über 3 Laschen an der Gehäusegrundplatte mittels Schrauben (1):
3 x M4 x 10 mm (kundenseitig).
Figure 8–1: Montagezeichnung
Der Schnittstellenadapter ist so zu montieren, dass er nicht über einen längeren
Zeitraum direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.
8.3.1
Wartungshinweise
Hiperface-Devicenet-Adapter sind wartungsfrei. Wir empfehlen in regelmäßigen Abständen
54
•
die mechanische Befestigung zu überprüfen
•
Verschraubungen und Steckverbindungen zu überprüfen.
Feb. 2007
8.4
Encodererkennung und Devicenet-Auflösung
Folgende Encoder werden vom Hiperface-Devicenet-Adapter erkannt:
Bezeichnung/Encoderfamilie
SRS…
Max. Anzahl Schritte
1
SCK…
1
262.144 (18 Bit)
SKS…
1
32.786 (15 Bit)
SEK…
1
4.096 (12 Bit)
SRM…
4.096
262.144 (18 Bit)
SCL…
4.096
262.144 (18 Bit)
SKM…
4.096
32.786 (15 Bit)
Bezeichnung/Encoderfamilie
LinCoder L230 …
XKS …
Max. Schritte/Umdr.
262.144 (18 Bit)
Auflösung
auf Anfrage
0,05 mm (t1)
Figure 8–2: Encodererkennung
(t1)
Die bereitgestellte Grundauflösung ist höher. Eine Einstellung der Auflösung von
genauer als 0,05 mm ist jedoch nicht sinnvoll. Die Seilzugmechanik ist dafür nicht
ausgelegt.
Erkannt werden alle Standardencoder der jeweiligen Encoderfamilie. Für kundenspezifische Varianten muss die Anschließbarkeit stets geprüft werden.
55
8.5
PIN- und Adernbelegung
Hiperface Eingang (X1) --- M12 Dose
PIN Farbe d. Adern
Signal
Erklärung
1
braun
REFSIN
Prozessdatenkanal
2
weiss
+ SIN
Prozessdatenkanal
3
schwarz
REFCOS
Prozessdatenkanal
4
rosa
+ COS
Prozessdatenkanal
5
gelb
Daten +
RS485-Parameterkanal
6
violett
Daten -
RS485-Parameterkanal
7
blau
GND
8
rot
+ UB
Masseanschluss
Encoder-Versorgungsspannung
über den Adapter
Gehäusepotenzial
Drain/Schirm
Figure 8–3: PIN- u. Adernbelegung Hiperface
Devicenet OUT (X2) --- M12 Dose
PIN
Signal
Erklärung
2
Drain/
Schirm
V+
Bus Drain/Schirm hat keine
Verbindung mit dem Gehäuse
Versorgungsspg. über den Bus
3
V-
Masseanschluss (GND)
4
CAN_H
H-Leitung Devicenet
5
CAN_L
L-Leitung Devicenet
1
Figure 8–4: PIN- u. Adernbelegung Devicenet OUT
Devicenet IN (X4) --- M12 Stecker
PIN
Signal
Erklärung
2
Drain/
Schirm
V+
Bus Drain/Schirm hat keine
Verbindung mit dem Gehäuse
Versorgungsspg. über den Bus
3
V-
Masseanschluss (GND)
4
CAN_H
H-Leitung Devicenet
5
CAN_L
L-Leitung Devicenet
1
Figure 8–5: PIN- u. Adernbelegung Devicenet IN
56
Feb. 2007
8.5.1
Installationshinweise zur Spannungsversorgung
Die Zuführung der Betriebsspannung erfolgt im Allgemeinen über die Busleitung. Es gilt folgende Einschränkung:
Max. Stromfluss über die Stecker des Hiperface-Devicenet-Adapter ist begrenzt
auf 2 A.
8.5.2
Schirmung
Bei Devicenet darf der Schirm der Busleitung nicht mit dem Gehäuse des Hiperface-DevicenetAdapter verbunden werden! Der Schirm wird nur über die Beilauflitze auf einen Pin der Steckverbinder gelegt und so ins Gerät geführt.
Das Gehäuse liegt über die elektrisch geerdeten Metallteile der Maschine/Anlage auf Potenzial
Erde. Wird das Gehäuse nicht mit elektrisch geerdeten Metallteilen der Anlage verbunden, ist
eine separate Erdung zu empfehlen, um Potenzialausgleichsstöme zu verhindern.
8.6
Gerätehandling am Netzwerk
Folgende Merkmale des Hiperface-Devicenet-Adapterwerden über die Hardware konfiguriert:
• Stationsadresse (Node ID) --- auch über Bus-Protokoll möglich.
• Busabschluss --- extern.
• Presetfunktion.
Um eine dieser Funktionen ausführen zu können, sind folgende Maßnahmen erforderlich:
• Mittels eines Torx-Schraubendrehers (Größe Tx10) die Schrauben des Gehäusedeckels lösen und den Gehäusedeckel öffnen (aufklappen).
• Nach erfolgreicher Einstellung muss der Gehäusedeckel wieder geschlossen und die
Torxschrauben mit einem Drehmoment von 0,7 bis 0,8 nm festgezogen werden, um die im
Datenblatt angegebene IP-Schutzklasse sicherzustellen.
Es ist darauf zu achten, dass beim Geräte-Handling das dichtende Etikett im Bereich des Sichtfensters für die LEDs nicht beschädigt wird.
57
Figure 8–6: Gerätehandling am Netzwerk 'Geräteansicht'
58
Feb. 2007
DIP-Switch 2 (S2)
DIP-Switch 1 (S1)
6
5
4
3
2
OFF
OFF
OFF
OFF
-
-
-
Set
1
6
5
4
3
2
1
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
ON
ON
-
Selektion
-
2
5
2
Baudrate
4
2
3
2
2
2
1
20
Adresse
Darstellung des werksseitigen Auslieferzustandes.
Figure 8–7: Gerätehandling am Netzwerk 'DIP-Schalter Einstellung'
8.6.1
Adresseinstellung
Die Knoten- (Node-) -Adresse (MAC ID) kann mittels DIP-Schalter oder über das Bus Protokoll
eingestellt werden. Die Werkseinstellung (Default) ist Adresse "63". Die Adresse darf nicht
gleich sein, wie von einem anderen Teilnehmer am Netzwerk.
Einstellung
DIP-Switch 2
DIP-1
(Selektion der
Adressquelle)
Adresseinstellung
DIP-Switch 1
DIP-1…6
OFF
ON
S1-DIP-6
25 (msb)
0
0
...
1
1
0 bis 63
beliebig
S1-DIP-5
24
0
0
...
1
1
S1-DIP-4
23
0
0
...
1
1
Gespeicherte
Adresse im
EEPROM
Devicenet verwendet
diese Knoten-Adresse
(MAC ID)
beliebig
0 bis 63
Wert von DIP-Switch
Wert aus EEPROM
S1-DIP-3
22
0
0
...
1
1
S1-DIP-2
21
0
0
...
1
1
S1-DIP-1
20 (lsb)
0
1
...
0
1
Adresse
0
1
...
62
63
Um einen geänderten Wert der DIP-Schalter einzulesen, ist ein Aus-/Einschalten
der Versorgungsspannung notwendig!
Die werksseitige Default-Einstellung ist Adresse '63' u. Adressquelle DIP-Switch.
59
8.6.1.1 Adresstabelle
Adresstabelle
dezimal
binär
dezimal
binär
dezimal
binär
dezimal
binär
0
0000000
32
0100000
64
1000000
96
1100000
1
0000001
33
0100001
65
1000001
97
1100001
2
0000010
34
0100010
66
1000010
98
1100010
3
0000011
35
0100011
67
1000011
99
1100011
4
0000100
36
0100100
68
1000100
100
1100100
5
0000101
37
0100101
69
1000101
101
1100101
6
0000110
38
0100110
70
1000110
102
1100110
7
0000111
39
0100111
71
1000111
103
1100111
8
0001000
40
0101000
72
1001000
104
1101000
9
0001001
41
0101001
73
1001001
105
1101001
10
0001010
42
0101010
74
1001010
106
1101010
11
0001011
43
0101011
75
1001011
107
1101011
12
0001100
44
0101100
76
1001100
108
1101100
13
0001101
45
0101101
77
1001101
109
1101101
14
0001110
46
0101110
78
1001110
110
1101110
15
0001111
47
0101111
79
1001111
111
1101111
16
0010000
48
0110000
80
1010000
112
1110000
17
0010001
49
0110001
81
1010001
113
1110001
18
0010010
50
0110010
82
1010010
114
1110010
19
0010011
51
0110011
83
1010011
115
1110011
20
0010100
52
0110100
84
1010100
116
1110100
21
0010101
53
0110101
85
1010101
117
1110101
22
0010110
54
0110110
86
1010110
118
1110110
23
0010111
55
0110111
87
1010111
119
1110111
24
0011000
56
0111000
88
1011000
120
1111000
25
0011001
57
0111001
89
1011001
121
1111001
26
0011010
58
0111010
90
1011010
122
1111010
27
0011011
59
0111011
91
1011011
123
1111011
28
0011100
60
0111100
92
1011100
124
1111100
29
0011101
61
0111101
93
1011101
125
1111101
30
0011110
62
0111110
94
1011110
126
1111110
31
0011111
63
0111111
95
1011111
127
1111111
60
Feb. 2007
8.6.2
Baudrate Einstellung
Die Datenübertragungsrate (Baud Rate) wird über DIP-Schalter 2 (S2) - DIP 2 bis 5 eingestellt.
Die Baudrate Einstellung muss für alle Teilnehmer im Devicenet Netzwerk gleich sein.
DIP-Switch 2 (S2)
DIP-5
DIP-4
DIP-3
DIP-2
Quelle der Baudrate
Data Rate
OFF
OFF
OFF
OFF
DIP-Switch
125 Kbaud (default)
OFF
OFF
OFF
ON
DIP-Switch
250 Kbaud
OFF
OFF
ON
OFF
DIP-Switch
500 Kbaud
OFF
OFF
ON
ON
DIP-Switch
125 Kbaud
…
DIP-Switch
125 Kbaud
ON
ON
OFF
ON
DIP-Switch
125 Kbaud
ON
ON
ON
OFF
EEPROM
gem. EEPROM-Wert
ON
ON
ON
ON
Devicenet Netzwerk
Auto Baud (1)
(1)
Um diese Funktion wirksam betreiben zu können, müssen sich mindestens zwei weitere Teilnehmer im Netz befinden, die aktiv miteinander kommunizieren.
Um einen geänderten Wert der DIP-Schalter einzulesen, ist ein Aus-/Einschalten
der Versorgungsspannung notwendig!
Die werksseitige Default-Einstellung ist 125KBaud.
8.6.3
Zählrichtung
AUS/OFF
EIN/ON
CW
CCW
aufsteigend
absteigend
Werkseinstellung (Default)
Die Zählrichtung wird per Inbetriebnahme-Parameter-Einstellung mittels eines
Konfigurations-Tools z. B. RS-NetWorx über das Bus-Protokoll bestimmt
8.6.4
Presetfunktion
Der Hiperface-Devicenet-Adapter wird auf einen speziellen, vordefinierten Wert eingestellt,
wenn die PRESET-Funktion [durch schieben des DIP-Switch S2 (DIP-6) für mindestens 1 s in
Stellung EIN (ON)] ausgeführt wird. Danach muss der DIP-Switch wieder in Stellung AUS (OFF)
zurückgeschoben werden. --- Der Defaultwert ab Werk ist AUS (OFF).
Die Preset-Funktion ist nicht zur Verwendung für dynamische Justagevorgänge
vorgesehen. Die Funktion soll der elektronischen Justage während der Inbetriebnahme dienen, um einen bestimmten Positionswert einer beliebigen mechanischen Wellenstellung des Encoders zuzuweisen. Bei ständig wiederkehrender
Aktivierung der Preset-Funktion werden im Zeitablauf die entsprechenden Speicherstellen im EEPROM zerstört!
Die Benutzung der Presetfunktion führt zu einem Wechsel des vom HiperfaceDevicenet-Adapter ausgegebenen Positionswertes. Dies könnte eine unerwartete
Bewegung verursachen, die zu einer Beschädigung der Anlage, sonstigen Gegenständen oder Personenschäden führen kann.
61
8.6.5
Busabschluss (Terminierung)
Der Busabschluss muss mit einem externen Bus-Abschlusswiderstand (Terminator 120 Ohm –
Gewinde M12) vorgenommen werden.
Sind die Devicenet Teilnehmer in 'Linien-Topologie' verdrahtet, darf der BusAbschlusswiderstand nur am jeweils letzen Teilnehmer an beiden Enden einer Line zugeschaltet werden (das sind die beiden physikalisch am weitesten voneinander entfernten Geräte).
8.7
Status-/Display-Informationen
Die Geräte verfügen über drei LEDs, die Statusinformationen anzeigen.
LED
L1-HF
gelb
LED
Zustand
AUS (OFF)
BLINKEN
EIN (ON)
Keine
Betriebsspannung,
ni. Online
Erklärung
HIPERFACE OK (Sollzustand)
HIPERFACE Initialisierung
HIPERFACE Fehler (nur bei aktivierter Encoderüberwachung = Defaulteinstellung)
Online
Verbindung
nicht eingerichtet
Online
Verbindung
eingerichtet
(Sollzustand)
(1)
Verbindungs
Time Out
bzw.
leichter
Fehler
Kritischer Verbindungsfehler
L2- rot/grün AUS (OFF)
DN
GRÜN
GRÜN
BLINKEND
ROT
BLINKEND
ROT
L3- grün
US
GRÜN
GRÜN
GRÜN
(1)
AUS (OFF)
GRÜN
Gültige Datenkommunikation bedeutet nur, dass Master und Slave über Telegramme miteinander kommunizieren können. Es bedeutet nicht, dass die Daten innerhalb der abgesetzten Telegramme auch richtig sind --- z. B. falscher Positionswert, falscher Offset, ... .
8.7.1
Status-/Display-Informationen während Power-UP
Bevor der Status der L2-DN Netzwerk LED in einen stabilen Zustand übergeht, erfolgt während
des Power-UP ein Test wie nachfolgend dargestellt:
•
•
•
•
•
62
L2-DN
L2-DN
L2-DN
L2-DN
L2-DN
AUS
GRÜN für ca. 0,25 s
ROT für ca. 0,25 s
AUS
korrekte Statusanzeige
Feb. 2007
Inbetriebnahmehinweise
9
Inbetriebnahmehinweise für die Verwendung von RSNetWorx
In der Paxis wird häufig RSNetWorx verwendet. Um den Inbetriebnehmer beim Handling zu unterstützen, werden nachfolgend einige Screenshots mit Erklärungen hinzugefügt. Es ist zu beachten, dass auf die verschiedenen auf dem Markt verfügbaren Versionen keine Rücksicht genommen werden kann. Die Screenshots sind exemplarisch und erheben keinen Anspruch auf
vollständige Darstellung aller Möglichkeiten.
9.1
EDS File einlesen
Es empfiehlt sich zunächst das elektronische Datenblatt (EDS) des Hiperface-DevicenetAdapter einzulesen und dadurch die Gerätebibliothek zu ergänzen. Das elektronische Datenblatt beschreibt die grundlegenden Geräteparameter in Werkseinstellung, die dann für die entsprechende Applikation angepasst werden können. Dadurch wird eine einfache Inbetriebnahme
ermöglicht.
Figure 9–1: EDS File einbinden
Bei der Einbindung des EDS File auf die zusätziche Einbindung des passenden herstellerspezifischen Geräteicons achten (Change Icon und über Browse die Quelldatei suchen und auswählen).
63
Figure 9–2: Geräteicon einbinden
Sick Stegmann GmbH
Figure 9–3: RSNetWorx Gerätebibliothek
9.2
Netzwerk nach Teilnehmern scannen
Ist das Gerät angeschlossen, die Baudrate, die MAC-ID (Geräteadresse) eingestellt und sind
EDS File und Icon eingebunden in die Bibliothek, kann das Netzwerk nach Teilnehmern gescannt werden.
64
Feb. 2007
Figure 9–4: Netzwerk scannen auslösen
Sick Stegmann GmbH
Figure 9–5: Netzwerk scannen – Ansicht gescannte Geräte
9.3
Geräteeigenschaften (Device Properties) einstellen
65
Hier können die Instanz Attribute und die herstellerspezifischen Attribute des Position Sensor
Object sowie einzelne Attribute weiterer Objekte auf die Applikation angepasst werden. – Auswahl über Doppelclick auf das Icon des Hiperface-Devicenet-Adapter.
9.3.1
Properties - allgemein
Anzeige der allgemeinen Geräteeigenschaften (Name änderbar und Adresse in Übereinstimmung mit der Einstellung)
Sick Stegmann GmbH [511]
Figure 9–6: Device Properties - General
9.3.2
Properties – Parameters
Ist der Hiperface-Devicenet-Adapter online geschaltet, können die eingestellten Parameter über
einen Download an den Hiperface-Devicenet-Adapter gesendet werden bzw. zur Überprüfung
über einen Upload vom Hiperface-Devicenet-Adapter abgeholt werden.
Es ist zu beachten, dass die Zeilennummer der einzelnen Parameter nicht der
Attribute ID entspricht.
66
Feb. 2007
Figure 9–7: Device Properties - Parameters
67
9.3.3
Properties – I/O Data
Zeigt die Default I/O Daten des Hiperface-Devicenet-Adapter an (Editieren der I/O Daten siehe
9.6).
Figure 9–8: Device Properties – I/O Data
9.3.4
Properties – EDS File
Anzeige allgemeiner Informationen zum EDS File zur Information.
9.4
Knoten Parametrieung – Node Commissioning
Adresseinstellung (muss in Übereinstimmung mit der Hardwareeinstellung oder der EEPROM
Einstellung sein) und Einstellung der Baudrate (diese muss für alle Geräte im Bus-Netzwerk
gleich eingestellt sein).
Figure 9–9: Device Properties – Node Commissioning 1
68
Feb. 2007
Figure 9–10: Device Properties – Node Commissioning 2
9.5
Class Instance Editor
Mittels des Class Instance Editor können auf einfache Weise während der Inbetriebnahme z. B.
GET/SET Telegramme an Netzwerkteilnehmer gesendet werden. Es werden allgemeine Services für alle Klassen untersützt. Auf die Details der Fragmentierung bei langen Telegrammen
braucht der Anwender hierbei nicht zu Achten. Dies erledigt der Class Instanz Editor selbständig.
Figure 9–11: Class Instance Editor 1
69
Es ist zu beachten, dass alle Eingaben im Class Instance Editor in Hexadezimal
Werten erfolgen müssen!
Figure 9–12: Class Instance Editor 2
9.6
I/O Daten editieren
Um I/O Daten editieren zu können, muss ein Netzwerk Scanner zur Verfügung stehen. Die zu
editierenden Netzwerk Geräte sind zuvor in die Scanliste des Scanners einzutragen (bitte nicht
mit der Funktion: Scannen des Netzwerkes nach Teilnehmern in 9.2. verwechseln).
Figure 9–13: Netzwerk Scanner
70
Feb. 2007
Figure 9–14: Netzwerk Scanner - Scanlist
I/O Editor:
Hier kann festgelegt warden in welchem der Betriebsmodes Strobed, COS/Cyclic oder Polled
ein Netzwerkteilnehmer arbeiten soll (jeweils auf die korrekte Einstellung der erforderlichen Datenlänge achten).
Figure 9–15: Netzwerk Scanner - I/O Editor
71
Neben der korrekten Einstellung der I/O Datenwerte bei der Einstellung des Betriebsmodes eines Geräts (Scanlist, Untermenü: I/O Parameters), muss auch dazu korrespondierend die korrekte Einstellung der Größe der I/O Daten für das Gerät bei Input und Output erfolgen (Daten
Mapping). Wird die zweite Einstellung vergessen, fehlen bei zu kleinen Zuweisungen Teile der
an die Steuerung übertragenen Datenwörter bei der Datenauswertung.
Figure 9–16: Netzwerk Scanner – Input/Output
9.7
Netzwerk- / Knoten- (Node) Diagnose
RSNetworx stellt eine einfach zu bedienende Diagnosemöglichkeit zur Verfügung, um den Zustand der einzelnen Teilnehmer im Netzwerk anzuzeigen.
Figure 9–17: Diagnose – Gerätestatus im Netzwerk
72
Feb. 2007
Gerätehochlauf in den Betriebszustand
10
Hierfür müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
• Der Hiperface-Devicenet-Adapter ist korrekt am Devicenet-Netzwerk angeschlossen
• Der entsprechende Encoder ist korrekt an den Hiperface-Devicenet-Adapter angeschlossen
• Die Knotenadresse (MAC-ID) und die Baudrate sind korrekt eingestellt gemäß DevicenetNetzwerkspezifikation
• Die Hiperface-Devicenet-Adapter Parameter sind entsprechend den Anforderungen der Applikation konfiguriert
• Das Devicenet-Netzwerk entspricht hinsichtlich Verkabelung und Terminierung der Spezifikation
Um den Hiperface-Devicenet-Adapter in Betrieb zu nehmen, müssen die Sicherheitshinweise aus Kapitel 2 beachtet werden.
10.1
Betriebsmodes
Der Hiperface-Devicenet-Adapter hat folgende Betriebsmodes:
• Power-up / Reset Mode
• Run Mode
• Error Mode
Während eines Power-up oder Reset Mode
• führt der Hiperface-Devicenet-Adapter einen Diagnose Test inclusive eines EEPROM Tests
und eines Selbsttests durch.
• liest der Hiperface-Devicenet-Adapter die Knotenadresse (MAC-ID) und prüft auf doppelte
Adressvergabe im Netzwerk.
Die DIP-Switch Einstellung wird nur im Reset Mode gelesen
10.2
Einschalt-Characteristic des Hiperface-Devicenet-Adapter
Die Devicenet-Netzwerk State Machine, die in allen Geräten implementiert ist, beschreibt Aufgaben, die vor der Kommunikation über das Netzwerk ausgeführt werden müssen.
Während des Selbstests (LED gün blinkend – siehe auch 8.7.1) werden die HiperfaceDevicenet-Adapter spezifischen Daten vom EEPROM ins RAM geladen und die verwendeten
Objekte aus dem Devicenet Objekte Modell initialisiert. EEPROM Lesefehler werden registriert
und setzen ein Alarm-Flag.
Nach dem Selbsttest sendet das Gerät innerhalb einer Sekunde aufeinander folgend zwei identische Anforderungstelegramme, um das Netzwerk auf doppelte Adressvergabe (MAC-IDs) zu
prüfen. Diese Nachrichtentelegramme beinhalten die Hersteller-ID (Vendor-ID – 2 Byte) und die
Geräte Identifikation über je Gerät einmalige Serialnummer (4 Byte).
Die nachfolgende Darstellung beschreibt ein derartiges Nachrichtentelegramm, gesendet von
einem Gerät mit MAC-ID 3FH (63 dec) und der Vendor-ID von Sick-Stegmann (511dec):
73
Gr
10
MAC ID
1.1111-1
MSG ID
111
Identifier
MSG ID
Head
Data_0..._1
Data_2..._5
Data ( 8 Byte)
Head
00
Data_0
FF
Data_1 Data_2
01
SN_Lo
...
...
SN_Hi
5.FFH
[07]: Duplicate MAC ID Check Message
Port Number: [0xxx-xxxx]B Request Message, [1xxx-xxxx]B Response Message
Vendor ID (Low Byte, High Byte): ): -- Stegmann [01.FF]H
(*1) Serial Number (Low Byte...High Byte)
(*1) Die Serialnummernvergabe erfolgt gemäß diesem Schema:
SN_Lo+3 = SN_Hi
31 30 29 28 27 26 25 24
Device Code,
65 dec
32 BIT (4 BYTE) - No.
SN_Lo+2.
SN_Lo+1.
23 22 21 20 19 18 17
Year,
{0 – 99 dec}
16 15 14 13 12 11
SN_Lo
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Week
{1 – 52 dec}
Consecutive Number
{0 – 2047 dec}
Der Gerätecode (Device Code) ist eine interne Definition und kann sich von der Bezeichnung
auf dem Typenschild unterscheiden.
Empfängt das Gerät während der Ausführung des 'Reset Mode' eine Nachricht (DUP MAC ID
Check Request/ Response Message) über eine doppelt vergebene Knotenadresse (MAC-ID)
oder wurde ein 'CAN BUS OFF' Zustand erkannt, wechselt das Gerät in einen 'Error Mode'
(Communication Fault State). Wurde während des Gerätehochlaufs kein Fehler erkannt, wechselt der Hiperface-Devicenet-Adapter in den 'RUN Mode' und kann als Slave-Gerät von einem
Master angesprochen werden.
Um den 'Error Mode' bei einem kritischen und nicht behebbaren Fehler zu verlassen, muss die Versorgungsspannung ausgeschaltet werden, oder das Gerät
verkabelungstechnisch aus dem Netzwerk genommen werden.
74
Feb. 2007
10.3
State Machine
Figure 10–1: State Machine
75
Allgemeine technische Kurzbeschreibung
11
11.1
Beschreibung der rotativen Encoder
Die absoluten rotativen Encoder mit Hiperface Schnittstelle haben bis zu 1024 Sinus/Cosinusperioden Auflösung pro Umdrehung. Der Hiperface-Devicenet-Adapter liest die digitale
Encoderauflösung (über den RS485-Parameterkanal) ein und verfeinert die Auflösung dann über die Auswertung der Information der analogen Sinus-/Cosinussignale (Prozessdatenkanal).
Die Anzahl Umdrehungen werden über einen Getriebe-Mechanismus im Encoder ermittelt.
11.2
Beschreibung der linearen Encoder
Ein Lesekopf bestimmt kontaktlos die absolute Position entlang einer Maßverkörperung (z. B.
eines Magnetbandes mit sequentiellem Code), welche entlang der Messstrecke montiert ist.
Der Lesekopf selbst besteht aus einer Reihe von Sensoren, die die Position absolut bestimmen
- Der Hiperface-Devicenet-Adapter liest vom Lesekopf die digitale Encoderauflösung (über den
RS485-Parameterkanal) ein und verfeinert die Auflösung dann über die Auswertung der Information der analogen Sinus-/Cosinussignale (Prozessdatenkanal).
Seilzugencoder zählen auch zu den linearen Encodern, obwohl sie intern einen rotativen Encoder integriert haben. Hier wird die Länge des ausgezogenen Messseils über eine Messtrommel
auf den Positionswert eines rotativen Encoders abgebildet. Für den Kunden ist das System wie
ein linearer Encoder handhabbar.
11.3
•
•
•
•
•
•
•
76
Devicenet Schnittstelle – Kurzübersicht spezifischer Merkmale
Bus Interface nach ISO 11898 CAN High Speed zur CAN Spezifikation 2.0B, galvanisch
getrennt.
Funktionalität gemäß Devicenet Protokoll Spezifikation Release 2.0 Vol. 1 und 3.
Device Profile gem. DN Spezifikation Vol. 1 Chapter 6: Device Profiles (Encoder Device
22h) basierend auf dem Position Sensor Object
Konfiguration mittels Hardware-Einstellungen (DIP-Schalter):
Elektronische Justage (PRESET) – Wert aus EEPROM aufrufen
Adresseinstellung (MAC ID - 0…63)
Datenübertragungsrate (Baud Rate – 125…500 kBaud)
Konfigurierbare Parameter des Hiperface-Devicenet-Adapter über das Protokoll:
Betriebsarten: Predefined Master Slave Connection Set und Explicite Nachrichten –
(I/O, Polling, Bit-Strobe und COS)
Zählrichtung
Skalierungs-Parameter (CPR, CMR)
Elektronische Justage (PRESET)
Adresseinstellung (MAC ID)
Datenübertragungsrate (Baud Rate)
Einheiten für Geschwindigkeit und Beschleunigung
Schaltnocken Einstellungen (4 Kanäle a 8 CAMs)
Speicherung aller wichtigen Datenparameter im EEPROM.
Bildung neuer Positionswerte in Intervallen von < = 25 ms.
Feb. 2007
Status-Information
Busabschluss
Elektrischer Anschluss
Netzwerkstatus (rot/grün), Betriebsspannung
(grün), [Hiperface (gelb)].
externer M12-Bus-Abschlusswiderstand
-- (nur beim Endgerät).
3 x Rundschraubsystem M12
(Bus In – 5 pol. Dose, Bus Out – 5 pol. Stift, [Encoder – 8 pol. Dose])
[ ] Hiperface Anschluss betreffend
77
Anhang A - Problem Solving
.
DeviceNet will not function correctly if design rules are not followed. Even a network previously
thought to be functioning correctly may begin to exhibit anomalous operation due to incorrect
system design.
To solve problems that can occur, you need to understand the physical DeviceNet layout, the
devices on the network and how all pieces work together.
Diagnostic tools and device indicators help identify the operational state of devices and network
communication problems.
Cable Installation and Design Problems
Cable installation and design has to do with the physical layout and connections on the network.
Walk the network if possible to determine the actual layout.
Ensure that you have a diagram of the physical layout and a record of the following information
on the layout.
• Number of nodes.
• Individual, branched and cumulative drop lengths.
• Total trunk length, including long drop near the ends.
• Power supply cable length and gauge.
•
•
Terminator locations and size.
Break the earth ground of the V- and Shield and verify >1.0 MOhm to frame ground with
power supply off.
Check for short circuits between CAN_H and CAN_L, or CAN_(H, L) to Shield, V-, V+.
Length and gauge of the earth ground connection.
Total power load and its distribution points.
•
•
•
LED Status Check
The Network Status LED shows the status at power-up and during operation of the network.
LED
Off
Flashing
Green
Steady
Green
Flashing
Red
78
Status
Indicates
Action
• Not Powe- • No power to devi- • Check that one or more nodes are communicating
red
ce
on the network
• Not
On- • Failed Duplicate • Check that at least one other node on the network is
Line
MAC ID check
operational and the data rate is the same as the
• On-Line
• Passed Duplicate • No action is needed. The LED is flashing to signify
MAC ID check
that there are no open communication connections
• Not conbetween the Hiperface-Devicenet-Adapter and any
nected
• And No connectiother device. Any connection (IO or explicit meson established
sage) made to the encoder will cause the LED to
stop flashing and remain Steady-ON for the duration
of any open connection.
• On-Line
• One or more con- • No action is needed.
nections
estab• Conneclished
ted
• On-Line
• Time-Out
• At least one IO • Re-initiate IO messaging by master controller
connection
has • Reduce traffic or errors on the network so that mestimed out
sages can get through.
Feb. 2007
LED
Status
Steady
Red
• Network
Failure
Indicates
Action
• Failed Duplicate • Ensure that all nodes have unique addresses.
MAC ID check
• If all node addresses are unique, examine network
• Bus-OFF
for correct media installation.
• Ensure that all nodes have the same data rate.
If the Network Status LED goes Steady-Red at power-up, it could mean there is a Duplicate
MAC ID. The user response should be to test all devices for unique addresses. If the symptom
persists, it means a Bus-OFF error.
• Check data rate settings.
• If symptom persist, replace node address (with another address and correct data rate).
• If symptom persists, check the topology.
• If symptom persists, check power for noise.
Scanner Problems
If using a scanner, check the scan list, data rate and addresses of devices. Verify series and revision of the scanner.
If the scanner goes Bus-OFF after a reset the problems is some combination of:
• defective node device.
• incorrect node data rate.
• bad network topology.
• faulty wiring.
• faulty scanner.
• faulty power supply.
• bad grounding and / or electrical noise.
Wiring Problems
Various situations in and around cables can cause problems on the network. Things to do are:
• check that connectors and glands are screwed tightly.
• check connectors for contamination by foreign materials.
• check that nodes are not touching extremely hot or cold surfaces.
• check that cables are kept a few inches away from power wiring.
• check that cable are not draped on electrical motors, relays, contactors or solenoids.
• check that cables are not constrained so as to place excessive tension on connectors.
Power Supply Problems
Add up the current requirements of all devices drawing power from the network. This total
should be the minimum current rating in selecting the power supply used. In addition check:
• length and current level in trunk and drop cables.
• size and length of the cable supplying power to the trunk.
• voltage measured at the middle and ends of the network (see also Anhang B – Common
Mode Voltage).
79
Adjusting the Physical Network Configuration
Some ways to help improve the efficiency of your physical network configuration are:
• Shorten the overall length of the cable system.
• Move the power supply in the direction of an overloaded cable section.
• Move higher current loads closer to the power supply.
• Add another power supply to an overloaded network.
• Move the power supply from the end to the middle of the network.
Points to remember
• Pressing the reset button on the scanner does not reset the network.
• Cycling power on the network can cause the scanner to go Bus-OFF.
• On some DeviceNet nodes (such as photoelectric sensors) the Bus-OFF (solid red) condition can be cleared by cycling the 24V power or by pressing a reset button once or twice.
• Extreme care must be given to the task of setting initial addresses and baud rates because
one incorrect node can cause other nodes to appear to be bad (solid red).
• If the scanner is Bus-OFF, nodes will not necessarily reallocate (they will stay flashing green
or red) even if they are functioning correctly.
• DeviceNet management and diagnostic tools can be used to identify the functioning nodes
on the network, and their type. When devices are reset or re-power they will transmit two
Duplicate MAC-ID Check Request messages which provide a convenient method of verifying baud rate, MAC-ID, Vendor ID, and Serial Number of the device.
• If a node goes Bus-OFF (solid red indicator), and is replaced and still goes Bus-OFF, the
problem is not the node but rather the setting of the address or data rate OR a network wide
problem related to topology, grounding, electrical noise or an intermittent node.
• Intermittent power connections to nodes will provoke frequent (but perhaps incomplete) duplicate MAC-ID checks and possibly cause other nodes to go Bus-OFF.
• Intermittent data connections to a strobed node will cause corrupted frames that also may
cause other nodes to go Bus-OFF. The source of the difficulty may be far from the node
which evidences the symptom.
80
Feb. 2007
Anhang B – Common Mode Voltage
.
Anhang B – Common Mode Voltage
Common Mode Voltage
When current is drawn through the power pair on the Devicenet trunk line, the length of the cable and current draw becomes important. The thick wire, normally used for trunk line, has a resistance of 0.0045 Ohms/ foot. So as the distance from the DeviceNet power supply connection
becomes greater, the power pair will act as a resistor whose value will be equal to 0.0045 multiplied by the Distance from the Power Supply (In Feet). At any particular point on the power pair
the Common Mode Voltage will equal the Current being drawn on the power pair at that point
times the Resistance of the Power Pair. ( V = I x 0.0045 x Distance )
The effect of the Common Mode Voltage is that the V+ line will lower gradually from the 24VDC
at the power supply as you move farther down the trunk line. More importantly the V- wire will
gradually raise from the 0VDC value at the power supply along the length of the trunk line. On
most networks the amount of voltage the V+ lowers and V- raises are equal. So even though
there may be exactly 24VDC measured at Network Power Supply, further down the cable the
voltage on the V+ and V- wires may only be 20VDC. This effect is due to Common Mode Voltage and should the voltage drop become too large the network will fail to operate properly.
Since the CAN-H (White Wire) and the CAN-L (Blue Wire) both are referenced to the V- wire, if
the V- line varies more than 4.65VDC at any two points on the network the CAN transceivers
will fail to operate properly.
An easy way to measure for Common Mode Voltage problems is to go to the farthest ends of
the network and measure between Red V+ and Black V- wires. This voltage should NEVER be
less than 15 Volts.
Network Voltage/ OHM Readings
It needs to be understood that DeviceNet is actually a three wire Differential Voltage network.
Communication is accomplished by switching the CAN-H ( White wire ) and CAN-L ( Blue wire )
signals relative to the V- line ( Black Wire ).
Important NOTE
The CAN to V- voltages given in the rest of this chapter assume NO Common Mode Voltage
effect is occurring anywhere on the V- wire of the network. On a network with Common Mode
Voltage influence, the voltages will be higher depending on where you take the measurement.
Nodes closest to the power supply will exhibit voltages higher due to the Common Mode Voltage, while nodes at the farthest end of the network away from the power supply will exhibit
lower voltages.
The CAN-H swings between 2.5 VDC (Recessive State) and 4.0 VDC (Dominant State) while
the CAN-L swings between 1.5 VDC (Dominant State) and 2.5 VDC (Recessive State)
Without a network master connected to the DeviceNet, the CAN-H and CAN-L lines should read
between 2.5 VDC and 3.0 VDC relative to V- and the voltages should be identical (Recessive
State). Measure these voltages right at the SDN scanner connection which is normally also
where the power supply is connected to the network. Use a voltmeter in DC mode.
With a network master connected to the DeviceNet and polling the network, the CAN-H to Vvoltage will be around +3.2 VDC. The CAN-L to V- voltage will be around 2.4 VDC. The reason
these values appear a little different than the ranges shown on the scope trace, is that the signals are switching, which slightly affects the DC value being read by the VOM.
With the 24VDC power supply not energised you can measure the resistance between the
CAN-H and CAN-L signals. The ohm reading between the CAN-H and CAN-L lines should be
60 ohms (two 120 ohm resistors in parallel), however with a large amount of devices connected
to the network the resistance could be as low as 50 Ohms.
81
Abbildungsverzeichnis
.
Abbildungsverzeichnis
FIGURE 3–1: SYSTEMÜBERSICHT – HIPERFACE AUF DEVICENET. ---------------------------------------------12
FIGURE 5–1: TOPOLOGIE VON DEVICENET ----------------------------------------------------------------------------15
FIGURE 6–1: DEVICENET OBJEKTEMODELL ---------------------------------------------------------------------------17
FIGURE 6–2: OBJEKT-ADRESSIERUNGS-SCHEMA --------------------------------------------------------------------18
FIGURE 6–3: CAM HYSTERESE ---------------------------------------------------------------------------------------------37
FIGURE 6–4: CAM SCHALTPUNKTE IN VERBINDUNG MIT DER POLARITÄT --------------------------------38
FIGURE 8–1: MONTAGEZEICHNUNG -------------------------------------------------------------------------------------54
FIGURE 8–2: ENCODERERKENNUNG -------------------------------------------------------------------------------------55
FIGURE 8–3: PIN- U. ADERNBELEGUNG HIPERFACE ----------------------------------------------------------------56
FIGURE 8–4: PIN- U. ADERNBELEGUNG DEVICENET OUT---------------------------------------------------------56
FIGURE 8–5: PIN- U. ADERNBELEGUNG DEVICENET IN------------------------------------------------------------56
FIGURE 8–6: GERÄTEHANDLING AM NETZWERK 'GERÄTEANSICHT' -----------------------------------------58
FIGURE 8–7: GERÄTEHANDLING AM NETZWERK 'DIP-SCHALTER EINSTELLUNG' -----------------------59
FIGURE 9–1: EDS FILE EINBINDEN ----------------------------------------------------------------------------------------63
FIGURE 9–2: GERÄTEICON EINBINDEN----------------------------------------------------------------------------------64
FIGURE 9–3: RSNETWORX GERÄTEBIBLIOTHEK---------------------------------------------------------------------64
FIGURE 9–4: NETZWERK SCANNEN AUSLÖSEN ----------------------------------------------------------------------65
FIGURE 9–5: NETZWERK SCANNEN – ANSICHT GESCANNTE GERÄTE----------------------------------------65
FIGURE 9–6: DEVICE PROPERTIES - GENERAL ------------------------------------------------------------------------66
FIGURE 9–7: DEVICE PROPERTIES - PARAMETERS ------------------------------------------------------------------67
FIGURE 9–8: DEVICE PROPERTIES – I/O DATA ------------------------------------------------------------------------68
FIGURE 9–9: DEVICE PROPERTIES – NODE COMMISSIONING 1 --------------------------------------------------68
FIGURE 9–10: DEVICE PROPERTIES – NODE COMMISSIONING 2 ------------------------------------------------69
FIGURE 9–11: CLASS INSTANCE EDITOR 1------------------------------------------------------------------------------69
FIGURE 9–12: CLASS INSTANCE EDITOR 2------------------------------------------------------------------------------70
FIGURE 9–13: NETZWERK SCANNER -------------------------------------------------------------------------------------70
FIGURE 9–14: NETZWERK SCANNER - SCANLIST --------------------------------------------------------------------71
FIGURE 9–15: NETZWERK SCANNER - I/O EDITOR -------------------------------------------------------------------71
FIGURE 9–16: NETZWERK SCANNER – INPUT/OUTPUT-------------------------------------------------------------72
FIGURE 9–17: DIAGNOSE – GERÄTESTATUS IM NETZWERK -----------------------------------------------------72
FIGURE 10–1: STATE MACHINE --------------------------------------------------------------------------------------------75
82
Feb. 2007
Notizen
.
Notizen
83
9149574/2012-01-30 ∙ Irrtümer und Änderungen vorbehalten ∙ A4 2c int37
Australia
Phone+61 3 9497 4100
1800 334 802 – tollfree
E-Mail [email protected]
Belgium/Luxembourg
Phone +32 (0)2 466 55 66
Brasil
Phone+55 11 3215-4900
Canada
Phone+1(952) 941-6780
1 800-325-7425 – tollfree
Ceská Republika
Phone+420 2 57 91 18 50
China
Phone+852-2763 6966
Danmark
Phone+45 45 82 64 00
Deutschland
Phone+49 211 5301-301
España
Phone+34 93 480 31 00
France
Phone+33 1 64 62 35 00
Great Britain
Phone+44 (0)1727 831121
India
Phone+91–22–4033 8333
Israel
Phone+972-4-999-0590
Italia
Phone+39 02 27 43 41
Japan
Phone+81 (0)3 3358 1341
Magyarország
Phone+36 1 371 2680
Nederlands
Phone+31 (0)30 229 25 44
SICK AG | Waldkirch | Germany | www.sick.com
Norge Phone+47 67 81 50 00
Österreich
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Polska
Phone+48 22 837 40 50
România
Phone+40 356 171 120
Russia
Phone+7 495 775 05 30
Schweiz
Phone+41 41 619 29 39
Singapore
Phone+65 6744 3732
Slovenija
Phone+386 (0)1-47 69 990
South Africa
Phone+27 11 472 3733
South Korea
Phone+82-2 786 6321/4
Suomi
Phone+358-9-25 15 800
Sverige
Phone+46 10 110 10 00
Taiwan
Phone+886 2 2375-6288
Türkiye
Phone+90 216 528 50 00
United Arab Emirates
Phone+971 4 8865 878
USA/México
Phone+1(952) 941-6780
1 800-325-7425 – tollfree
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Hiperface-Devicenet-Adapter gemäß DeviceNet Spezifikation

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