Danfoss vacon nx optc6 User guide [de]

vacon nx
frequenzumrichter
optc6
CANopen-optionskarte
betriebsanleitung
INHALTSVERZEICHNIS Dokumentcode: DPD01443A
1. ALLGEMEINES.............................................................................................................................. 3
2. TECHNISCHE DATEN DER CANOPEN-OPTIONSKARTE.............................................................. 4
2.1 Allgemeines................................................................................................................................. 4
2.2 CANopen-Kabel........................................................................................................................... 4
3. CANopen....................................................................................................................................... 5
4. AUFBAU UND ANSCHLÜSSE DER CANOPEN-OPTIONSKARTE.................................................. 6
4.1 CANopen-Optionskarte...............................................................................................................6
4.2 Busabschlusswiderstände..........................................................................................................6
4.3 LED-Anzeigen.............................................................................................................................. 7
4.4 Anschluss des CANopen-Buskabels.......................................................................................... 8
5. EINBAU DER CANOPEN-OPTIONSKARTE FÜR DEN VACON NX............................................... 13
5.1 Aufkleber mit Angaben zur Karte.............................................................................................15
6. INBETRIEBNAHME..................................................................................................................... 16
7. SCHNITTSTELLE ZWISCHEN CANOPEN UND DEM VACON NX ................................................ 19
7.1 CANopen Nachrichtentelegramm (Message Frame) ..............................................................19
7.2 Netzwerkmanagement (NMT) .................................................................................................. 21
7.3 Prozessdatenobjekte (PDO) ...................................................................................................... 22
7.4 Übertragungsarten ...................................................................................................................23
7.5 Den Frequenzumrichter über PDO-Nachrichten mit Umrichterprofil regeln........................ 24
7.6 Herstellerspezifische Prozessdatenobjekte (PDO) mit ByPass-Betriebsarten verwenden .. 27
7.7 Überwachung des Umrichters.................................................................................................. 29
7.8 Allparameterdienst (Anyparameter Service) ........................................................................... 30
8. Sevicedatenobjekte (SDO) .......................................................................................................... 31
9. Das Node-Guarding
-Protokoll ................................................................................................... 41
10. Elektronisches Datenblatt, EDS-Datei....................................................................................... 42
11. ANHÄNGE................................................................................................................................... 43
Anhang A: Geräteprofile für Umrichter .................................................................................................... 43
Anhang B: SDO-Nachrichten ....................................................................................................................44
Anhang C: Prozessdateninhalte................................................................................................................ 45
Anhang D: .................................................................................................................................................. 46
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Allgemeines Vacon • 3

1. ALLGEMEINES

NX-Frequenzumrichter von Vacon können mit Hilfe einer Feldbuskarte mit dem CANopen-System verbunden werden. Anschließend kann der Umrichter vom Zentralrechner aus gesteuert, überwacht und programmiert werden.
Die CANopen-Feldbuskarte muss in Steckplatz E der Steuerkarte des Frequenzumrichters gesteckt werden.
Interne Baugruppen und Platinen stehen unter hoher Spannung, wenn der Frequenzumrichter an die Stromquelle angeschlossen ist. Diese Spannung ist extrem gefährlich und kann schwere Verletzungen oder sogar Verletzungen mit Todesfolge verursachen, wenn Personen mit spannungsführenden Teilen in
GEFAHR
HINWEIS: Bei Problemen mit Feldbusfunktionen wenden Sie sich bitte an Fieldbus@vacon.com.
Berührung kommen.
24-Stunden-Support +358 (0)40 837 1150 • E-Mail: vacon@vacon.com
1
4• Vacon CANopen

2. TECHNISCHE DATEN DER CANOPEN-OPTIONSKARTE

2.1 Allgemeines

CANopen­Anschlüsse
Kommunikation
Umgebungs­bedingungen Sicherheit Erfüllt die Anforderungen der Norm EN50178
Schnittstelle Datenübertragungs verfahren Übertragungskabel Zweiadriges, geschirmtes Twisted-Pair-Kabel Galvanische Trennung
Baudrate 10 kBaud
Adressen 1 127 Die Spezifikationen des Frequenzumrichters müssen
Open Style Connector (Stecker, 5,08 mm) CAN (ISO 11898)
500 VDC
CiA DS-301 CANopen CiA DSP-402
20 kBaud 50 kBaud 100 kBaud 125 kBaud 250 kBaud 500 kBaud 1000 kBaud
beachtet werden.
Tabelle 2-1. Technische Daten der CANopen-Optionskarte

2.2 CANopen-Kabel

Gemäß der Norm ISO 1 sowie einen spezifische Nennlaufzeit von 5 ns/m aufweisen. Der Leitungsabschluss muss über Abschlusswiderstände mit 120 an beiden Enden erfolgen. Der Leitungswiderstand sollte 70 m/m betragen. Alle genannten Wechsel- und Gleichspannungsparameter sind für eine Übertragungsgeschwindigkeit von 1 Mbit/s konzipiert.
Die folgende Tabelle zeigt mögliche Buslängen für CANopen-Netzwerke mit weniger als 64 Busteilnehmern:
Baudrate [Kb 1000 30 800 50 500 100 250 250 125 500 50 1000 20 2500
1898 müssen die Kabel der CAN-Busleitungen eine Nennimpedanz von 120
it/s] Max. Buslänge [m]
3
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CANopen-Optionskarte Vacon 5

3. CANOPEN

CANopen ist ein Netzwerksystem, das auf dem seriellen Bussystem Controller Area Network (CAN) basiert. Das Kommunikationsprofil CANopen (CiA DS-301) unterstützt den direkten Zugriff auf Geräteparameter sowie auch die Kommunikation zeitkritischer Prozessdaten. CANopen-Geräte­profile (CiA DS-40x) definieren Standards für grundlegende Gerätefunktionen und lassen gleichzeitig viel Freiraum für zusätzliche, herstellerspezifische Gerätemerkmale. CANopen bietet die volle Leistungsfähigkeit von CAN, da es den direkten Datenaustausch zwischen Busteilnehmern gemäß dem Peer-to-Peer-Prinzip basierend auf einem organisierten bzw. gegebenenfalls deterministischen Verfahren unterstützt. Die im CANopen spezifizierten Netzwerkmanagementfunktionen stellen Standardmechanismen für die Inbetriebnahme von Netzwerken sowie für den Umgang mit Fehlern zur Verfügung. Auf diese Weise vereinfachen sie die Konzeption von Projekten, deren Umsetzung sowie Diagnosen. CANopen unterstützt sowohl die zyklische als auch die ereignisgesteuerte Kommunikation. Auf diese Weise senkt dieses Kommunikationsprotokoll die Buslast auf ein Mindestmaß und sorgt gleichzeitig für besonders kurze Reaktionszeiten. Somit kann eine hohe Kommunikationsleistung bei relativ geringen Baudraten erzielt werden. Probleme im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) können weitgehend vermieden, und Kabelkosten entsprechend gesenkt werden. CANopen ist das ideale Netzwerk für alle Arten von Automatisierungstechnik. CANopen unterscheidet sich von anderen Kommunikationsprotokollen unter anderem dadurch, dass es den Datenaustausch auf der Fernwirkebene unterstützt und die Einbindung besonders kleiner Sensoren und Befehlsgeräte im selben physikalischen Netzwerk ermöglicht. Unnötige Kosten für Gateways zur Verbindung von Sensor-/Befehlsgerät-Bussystemen mit übergeordneten Kommunikationsnetzwerken können somit vermieden werden. Aus diesem Grund ist CANopen für Originalgerätehersteller (OEM) besonders attraktiv.
Das Dokument „Geräteprofil für die Umrichter- und Bewegungssteuerung” (Device Profile Drives and Motion Control, CiA DSP-402)
Motion-Produkte wie zum Beispiel Servoregler, Frequenzumrichter oder Schrittmotoren. Alle genannten Geräte verwenden Kommunikationstechniken, welche die Anforderungen der CANopen-Applikations­schicht und des CANopen-Kommunikationsprofils erfüllen. Die State Machine startet und stoppt den Umrichter und führt einige betriebsartspezifische Befehle aus. Die Betriebsart bestimmt das Verhalten des Umrichters. Folgende Betriebsarten werden in diesem Profil definiert:
Referenzpunktfahren (Homing) Profilposition (Profile Position) Interpolierte Position (Interpolated Position) Profil Geschwindigkeit (Profile Velocity) Profil Drehmoment (Profile Torque) Geschwindigkeit (Velocity)
Die CANopen-Optionskarte von Vacon unterstützt die Betriebsart „Geschwindigkeit“
definiert das standardisierte CANopen-Geräteprofil für digital gesteuerte
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6• Vacon Installation

4. AUFBAU UND ANSCHLÜSSE DER CANOPEN-OPTIONSKARTE

Die CANopen-Optionskarte von Vacon ist über eine 5-polige Feldbus verbunden. Die Kommunikation mit der Steuerkarte des Frequenzumrichters erfolgt über den standardmäßigen Kartenverbindungsstecker (Interface Board Connector) von Vacon.

4.1 CANopen-Optionskarte

A M
Klemmleiste (NXOPTC6-Karte) mit dem
1 2 3 4
X6
5
X1
Busstecker
Masseverbindung
Bild 4-1. Die CANopen-Optionskarte OPT-C6 von Vacon
Signal Stecker Beschreibung CAN_GND 1 Erdung / 0V / V­CAN_L 2 CAN_L Busleitung (dominant Low) (CAN_SHLD) 3 Optionale CAN-Abschirmung CAN_H 4 CAN_H Busleitung (dominant High) (CAN_V+) 5 -
Tabelle 4-1.OPT-C6 – Signale des Busanschlusses

4.2 Busabschlusswiderstände

Wenn der Frequenzumrichter von Vacon das letzte Gerät an der CANopen-Leitung is Busabschlusswiderstand eingebaut werden. Verwenden Sie die Steckbrücke X6 (Position EIN, siehe Bild 4-1) oder einen externen Widerstand (120) an den Klemmen 2 und 4.
E
IN AUS
Steckbrücken
Kartenverbindungs­stecker
t, muss ein
5
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)201-21
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Installation Vacon 7

4.3 LED-Anzeigen

Zur CANopen-Optionskarte gehören auch zwei LED-Statusanzeigen, die sich neben den Anschlussklemmen befinden: Feldbuszustand (M), CANopen(A). LED N wird nicht verwendet.
N Nicht verwendet A Grün M Grün
1 2 3 4
X6
5
X1
Bild 4-2. LED-Anzeigen auf der CANopen-Karte
LED-Statusanzeige der CANopen-Karte (A) GRÜN
Die LED ist: Bedeutung: AUS Optionskarte nicht aktiviert. EIN Optionskarte im Initialisierungszustand – wartet auf
Aktivierungsbefehl vom Frequenzumrichter. Schnell blinkend (1 Aufleuchten / s)
Langsam blinkend (1 Aufleuchten / 5s)
LED-Statusanzeige des Feldbusses (M) GRÜN
Die LED ist: AUS Das Feldbusmodul wartet auf Parameter vom
EIN Das Feldbusmodul ist aktiviert.
Schnell blinkend (1 Aufleuchten / s) Langsam blinkend (1 Aufleuchten/ 5s)
Die Optionskarte ist aktiviert und befindet sich im
Zustand BETRIEB (RUN).
Die Optionskarte ist für die Kommunikation mit externen
Partnern bereit.
Die Optionskarte ist aktiviert und befindet sich im
Fehlerzustand (FAULT).
Interner Fehler der Optionskarte.
Bedeutung:
Frequenzumrichter.
Keine Kommunikation mit externen Partnern.
Parameter erhalten und Modul aktiviert.
Das Modul wartet auf Nachrichten vom Bus.
Das Modul ist aktiviert und empfängt Nachrichten vom
Bus.
Das Modul befindet sich im Fehlerzustand (FAULT).
Keine Nachrichten vom Master innerhalb der Watchdog-
Zeit.
Bus defekt, Kabel lose oder Master offline.
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5
8• Vacon Installation

4.4 Anschluss des CANopen-Buskabels

Drei verschiedene Verfahren sind möglich, um den Buskabelschirm an die Masse anzuschließen: a) Das Kabel
wird an das Gehäuse des Frequenzumrichters geklemmt.
b) Das Kabel wird über einen RC-Filter an das Gehäuse des Frequenzumrichters geklemmt. c) Das Kabel wird direkt an das Umrichtergehäuse geklemmt.
Hinweis: In der Regel ist die Optionskarte bereits in Steckplatz E der Steuerkarte gesteckt. Die Karte muss nicht vollständig entfernt werden, damit der Buskabelschirm an die Masse angeschlossen werden kann. Entfernen Sie einfach den Klemmenblock.
4.4.1
Masseanschluss durch Anklemmen des Kabels an das Umrichtergehäuse
Dieser Masseanschluss ist am effektivsten und wird bei relativ kurzen Entfernungen zwischen Geräten besonders empfohlen (siehe 4.4.2.1). Bei diesem
Verfahren ist die Position der Steckbrücke X1 nicht relevant.
CANopen-Kabel CANopen-Kabel CANopen-Kabel
Bild 4-3. Masseanschluss durch Anklemmen des Kabels an das Umrichtergehäuse
1 Isolieren Sie etwa 5 cm des CANopen-Kabels ab wie in Bild 4-4 gezeigt. Der Kabelschirm muss
jedoch abgeschnitten werden. Dies muss bei beiden Buskabeln (mit Ausnahme des Kabels für das letzte Gerät) durchgeführt werden.
2 Es darf maximal 1 cm der Datenleitung außerhalb des Klemmenblocks verbleiben. Bei den
Datenleitungen müssen etwa 0,5 cm abisoliert werden, damit sie in die Klemmen gesteckt werden können. Siehe Bilder 4-5 und 4-6. Hinweis: Dieser Arbeitsschritt muss für beide Buskabel durchgeführt werden.
3 Stecken Sie die Datenleitungen beider CANopen-Kabel in die Klemmen #2 und #4. Siehe Bild 4-7.
4 Isolieren Sie das Kabel soweit ab, dass Sie es mit der Erdungsklemme am Gehäuse befestigen
können. Siehe Bild 4-4.
Bild 4-4.
5
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)201-21
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Installation Vacon 9
4.4.2
Die Schirmung des Buskabels mit Hilfe von Steckbrücke X1 direkt an das
Umrichtergehäuse anschließen
1 Bringen Sie die Steckbrücke X1 in die Position EIN (ON):
ON
OFF
X1
Bild 4-5. Positionen der Steckbrücke X1
2 Isolieren Sie 5 cm des CANopen-Kabels ab wie in der Abbildung gezeigt.
Hinweis: Dieser Arbeitsschritt muss für beide Buskabel (mit Ausnahme des Kabels für das letzte Gerät) durchgeführt werden. Da der Masseanschluss jedoch nur an einem Kabel erfolgen soll, schneiden Sie den freiliegenden Teil des anderen Massekabels ab.
Bild 4-6.
3 Es darf maximal 1 cm der roten und grünen Datenleitung außerhalb des Klemmenblocks
verbleiben. Bei den Datenleitungen müssen etwa 0,5 cm abisoliert werden, damit sie in die Klemmen gesteckt werden können. Siehe Abbildungen unten. Hinweis: Dieser Arbeitsschritt muss für beide Buskabel durchgeführt werden.
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10• Vacon Installation
Bild 4-7.
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4-8.
Bild
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Installation Vacon 11
4 Wir empfehlen, Kabelschuhe von Abico zu verwenden, um das Erdungskabel in die
Erdungsklemme zu stecken (#3). Führen Sie die weiße und die braune Datenleitung der beiden CANopen-Kabel in die Klemmen #2 (weiß) und #4 (braun) ein.
Bild 4-9.
5 Stecken Sie die CANopen-Karte in Steckplatz E der Steuerkarte (siehe Hinweise zum Karten-
einbau auf Seite 13) und befestigen Sie die beiden CANopen-Kabel mit der Klemme am Gehäuse.
Bild 4-10.
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5
12• Vacon Installation
4.4.2.1 Den Buskabelschirm mit Hilfe eines RC-Filters direkt an die Masse des Umrichtergehäuses anschließen
Wir empfehlen dieses Verfahren für den Masseanschluss, wenn die Entfernung zwischen den Geräten mehr als 50 Meter beträgt. Bei größeren Entfernungen zwischen den Geräten sind Störungen (wie zum Beispiel Spannungsspitzen) wahrscheinlicher. Bei diesem Verfahren werden Störungen ausgefiltert. Auch wenn die Bezugserden von A, B und C unterschiedlich sind (was z.B. während der Errichtung bzw. des Einbaues vorkommt), fließt kein Strom zwischen ihnen, da die Punkte nicht an die Masse angeschlossen sind.
AB C
CANopen-Kabel CANopen-Kabel CANopen-Kabel
Bild 4-11. Masseanschluss mit Hilfe eines RC-Filters
1 Bringen Sie die Steckbrücke X1 in die Position AUS (OFF):
A M
ON
1 2
OFF
Bild 4-12. Positionen der Steckbrücke X1
2 Führen Sie den Masseanschluss wie in Kapitel 4.4.1 beschrieben durch.
3 4 5
X1
5
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Installation Vacon 13

EINBAU DER CANOPEN-OPTIONSKARTE FÜR DEN VACON NX

5.
VERGEWISSERN SIE SICH, DASS DER FREQUENZUMRICHTER
!
HINWEIS
A
AUSGESCHALTET IST, BEVOR EINE OPTIONS- ODER FELDBUSKARTE AUSGETAUSCHT ODER HINZUGEFÜGT WIRD!
Vacon NX-Frequenzumrichter
Entfernen Sie die Kabelabdeckung.
B
Öffnen Sie die Abdeckung der
C
Steuereinheit.
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5
14• Vacon Installation
Stecken Sie die CANopen-Optionskarte
D
in Steckplatz E an der Steuerkarte des Frequenzumrichters. Stellen Sie eine ordnungsgemäße Masseverbindung (siehe unten) an der Erdungsklemme her.
1 2 3 4 5
Schneiden Sie die perforierte Kabel-
E
einführungen so weit wie erforderlich auf, um eine ausreichend breite Öffnung für Ihr Kabel herzustellen.
X6
X1
Schließen Sie die Abdeckung der
F
Steuereinheit und die Kabelabdeckung.
5
Tel.+358-(0
)201-21
Tel. +358 (0)201 2121 • Fax +358 (0)201 212 205
Installation Vacon 15
5.1

Aufkleber mit Angaben zur Karte

Zum Packungsinhalt der CANopen-Optionskarte gehört auch ein Aufkleber (siehe unten). Bitte notieren Sie den Kartentyp (1), den Steckplatz, in den die Karte montiert wird (2), sowie das Montagedatum (3) auf dem Aufkleber. Kleben Sie anschließend den Aufkleber auf Ihren Frequenzumrichter.
Drive modified
Option board:
in slot: IP54 upgrade/Collar EMC level modified: H
NXOPT................
A B C D E
1

T / T H
3
:
Date:...................
Date:...................
Date:...................
2
24-Stunden-Support +358 (0)40 837 1150 • E-Mail: vacon@vacon.com
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