Danfoss vacon nx optc6 User guide [de]

VACON NX

FREQUENZUMRICHTER

OPTC6

CANOPEN-OPTIONSKARTE

BETRIEBSANLEITUNG

	INHALTSVERZEICHNIS	Dokumentcode: DPD01443A
		Datum: 28.02.2014
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.

GEFAHR

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 Berührung kommen.

HINWEIS: Bei Problemen mit Feldbusfunktionen wenden Sie sich bitte an [e-mail].

24-Stunden-Support [phone] • E-Mail: [e-mail]	1

4• Vacon

CANopen

2.TECHNISCHE DATEN DER CANOPEN-OPTIONSKARTE

2.1Allgemeines

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

Tabelle 2-1. Technische Daten der CANopen-Optionskarte

2.2CANopen-Kabel

Gemäß der Norm ISO 11898 müssen die Kabel der CAN-Busleitungen eine Nennimpedanz von 120 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 Wechselund 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 [Kbit/s]	Max. Buslänge [m]
	1000	30
	800	50
	500	100
	250	250
	125	500
	50	1000
	20	2500
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3

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-Geräte- profile (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 Umrichterund Bewegungssteuerung” (Device Profile Drives and Motion Control, CiA DSP-402) definiert das standardisierte CANopen-Geräteprofil für digital gesteuerte Motion-Produkte wie zum Beispiel Servoregler, Frequenzumrichter oder Schrittmotoren. Alle genannten Geräte verwenden Kommunikationstechniken, welche die Anforderungen der CANopen-Applikations- schicht 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“

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6• Vacon

Installation

4.AUFBAU UND ANSCHLÜSSE DER CANOPEN-OPTIONSKARTE

Die CANopen-Optionskarte von Vacon ist über eine 5-polige Klemmleiste (NXOPTC6-Karte) mit dem Feldbus verbunden.

Die Kommunikation mit der Steuerkarte des Frequenzumrichters erfolgt über den standardmäßigen Kartenverbindungsstecker (Interface Board Connector) von Vacon.

4.1CANopen-Optionskarte

		A
		M
	1
	2
	3	X6
	4
	5
		X1
	Busstecker	Steckbrücken	Kartenverbindungs-
			stecker
		Masseverbindung

Bild 4-1. Die CANopen-Optionskarte OPT-C6 von Vacon

Signal	Stecker	Beschreibung
CAN_GND	1	Erdung / 0V / V-
CAN_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

4.2Busabschlusswiderstände

Wenn der Frequenzumrichter von Vacon das letzte Gerät an der CANopen-Leitung ist, muss ein 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.

EIN		AUS

Tel.[phone]

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5

Installation

Vacon • 7

4.3LED-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	X6
4
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	Die Optionskarte ist aktiviert und befindet sich im
	(1 Aufleuchten / s)	Zustand BETRIEB (RUN).
		Die Optionskarte ist für die Kommunikation mit externen
		Partnern bereit.
	Langsam blinkend	Die Optionskarte ist aktiviert und befindet sich im
	(1 Aufleuchten / 5s)	Fehlerzustand (FAULT).
		Interner Fehler der Optionskarte.
LED-Statusanzeige des Feldbusses (M) GRÜN
	Die LED ist:	Bedeutung:
	AUS	Das Feldbusmodul wartet auf Parameter vom
		Frequenzumrichter.
		Keine Kommunikation mit externen Partnern.
	EIN	Das Feldbusmodul ist aktiviert.
		Parameter erhalten und Modul aktiviert.
		Das Modul wartet auf Nachrichten vom Bus.
	Schnell blinkend	Das Modul ist aktiviert und empfängt Nachrichten vom
	(1 Aufleuchten / s)	Bus.
	Langsam blinkend	Das Modul befindet sich im Fehlerzustand (FAULT).
	(1 Aufleuchten/ 5s)	Keine Nachrichten vom Master innerhalb der Watchdog-
		Zeit.
		Bus defekt, Kabel lose oder Master offline.

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5

8• Vacon

Installation

4.4Anschluss 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.

4.4.1Masseanschluss 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

1Isolieren 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.

2Es 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.

3Stecken Sie die Datenleitungen beider CANopen-Kabel in die Klemmen #2 und #4. Siehe Bild 4-7.

4Isolieren Sie das Kabel soweit ab, dass Sie es mit der Erdungsklemme am Gehäuse befestigen

können. Siehe Bild 4-4.

Bild 4-4.

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5

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

2Isolieren 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.

3Es 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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5

10• Vacon		Installation

Bild 4-7.

Bild 4-8.

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5

Installation

Vacon • 11

4Wir 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.

5Stecken Sie die CANopen-Karte in Steckplatz E der Steuerkarte (siehe Hinweise zum Karteneinbau 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

4.4.2.1Den 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.

A	B	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):

ON
	1
	2
OFF	3
	4
	5

A M

X1

Bild 4-12. Positionen der Steckbrücke X1

2 Führen Sie den Masseanschluss wie in Kapitel 4.4.1 beschrieben durch.

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5

Installation

Vacon • 13

5.EINBAU DER CANOPEN-OPTIONSKARTE FÜR DEN VACON NX

VERGEWISSERN SIE SICH, DASS DER FREQUENZUMRICHTER

! AUSGESCHALTET IST, BEVOR EINE OPTIONSODER FELDBUSKARTE HINWEIS AUSGETAUSCHT ODER HINZUGEFÜGT WIRD!

A Vacon NX-Frequenzumrichter

B	Entfernen Sie die Kabelabdeckung.

	C	Öffnen Sie die Abdeckung der
		Steuereinheit.

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5

14• Vacon

Installation

D

Stecken Sie die CANopen-Optionskarte

in Steckplatz E an der Steuerkarte des

Frequenzumrichters. Stellen Sie eine

ordnungsgemäße Masseverbindung

(siehe unten) an der Erdungsklemme her.

1

2

3

X6

4

5

X1

E

Schneiden Sie die perforierte Kabel-

einführungen so weit wie erforderlich

auf, um eine ausreichend breite Öffnung

für Ihr Kabel herzustellen.

	F	Schließen Sie die Abdeckung der
		Steuereinheit und die Kabelabdeckung.

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5

Installation

Vacon • 15

5.1Aufkleber 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.

	1	3
Option board:	Drive modified:
	NXOPT................	Date:...................
in slot:	A B C D E
IP54 upgrade/Collar		Date:...................
EMC level modified: HT / T H		Date:...................

2

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5