Die Inhalte dieses Anwenderhandbuchs wurden von der KUNBUS
GmbH mit der größtmöglichen Sorgfalt erstellt. Aufgrund der
technischen Weiterentwicklung behält sich die KUNBUS GmbH das
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Allgemeines
Markenschutz
– KUNBUS ist eine eingetragene Marke der KUNBUS GmbH
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Corp.
KUNBUS GmbH
Heerweg 15 C
73770 Denkendorf
Deutschland
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Gateway-Komponente für CANopen3 / 29
1.2 Hinweise zum Anwenderhandbuch
Dieses Anwenderhandbuch stellt wichtige, technische Informationen
zur Verfügung, die Ihnen als Anwender eine effiziente, sichere und
komfortable Integration der Gateways in Ihre Anwendungen und
Systeme ermöglichen. Es wendet sich an ausgebildetes
Fachpersonal, bei dem fundiertes Wissen im Bereich der
elektronischen Schaltungen und Kenntnisse von CANopen
vorausgesetzt wird.
Als Bestandteil des Moduls sollen die hier zur Verfügung gestellten
Informationen aufbewahrt und dem Benutzer zugänglich gemacht
werden.
1.3 Gültigkeit
Dieses Dokument beschreibt die Anwendung des KUNBUS
Gateways mit der Produktnummer:
– PR100070, Release 00
Allgemeines
1.4 Haftungsbeschränkung
Der Gewährleistungs- und Haftungsanspruch erlischt wenn:
– das Produkt unsachgemäß verwendet wurde,
– die Schäden auf Nichtbeachtung der Bedienungsanleitung
zurückzuführen sind,
– Schäden durch nicht ausreichend qualifiziertes Personal entstehen,
– Schäden durch technische Veränderung am Produkt entstehen (z.B.
Lötarbeiten).
1.5 Kundenservice
Bei Fragen oder Anregungen zum Produkt freuen wir uns auf Ihre
Kontaktaufnahme:
KUNBUS GmbH
Heerweg 15 C
+49 (0)711 3409 7077
support@kunbus.de
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Gateway-Komponente für
CANopen
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2 Sichere Anwendung
2.1 Benutzer
Das Gateway darf nur von qualifiziertem Fachpersonal montiert,
installiert und in Betrieb genommen werden. Vor der Montage ist es
zwingend erforderlich, dass diese Dokumentation sorgfältig gelesen
und verstanden wurde. Es wird Fachwissen in folgenden Gebieten
vorausgesetzt:
– Elektronische Schaltungen,
– Grundlagen von CANopen,
– Arbeiten in elektrostatisch geschützten Bereichen,
– Vor Ort gültigen Regeln und Vorschriften zur Arbeitssicherheit.
2.2 Symbole
Die verwendeten Symbole haben folgende Bedeutung:
Sichere Anwendung
GEFAHR
VORSICHT
HINWEIS
Gefahr
Beachten Sie diesen Hinweis unbedingt!
Es existiert eine Gefahrenquelle, die zu schweren Verletzungen und zum
Tod führen kann.
Vorsicht
Es existiert eine Gefahrenquelle, die geringe Verletzungen und
Sachschaden zur Folge haben kann.
Hinweis
Es existiert eine Gefahrenquelle, die Sachschaden zur Folge haben kann.
Gateway-Komponente für CANopen5 / 29
3 Übersicht
3.1 Funktionsweise
Das KUNBUS Gateway ist ein Protokollumsetzer. Es ermöglicht die
Kommunikation zwischen Netzwerken mit unterschiedlichen
Protokollen.
Übersicht
Abb.1: Funktionsweise
Ein Gateway besteht aus 2 Gateway-Komponenten, die jeweils ein
bestimmtes Protokoll beherrschen. Sie können diese GatewayKomponenten beliebig kombinieren. Diese Konstruktionsart bietet
Ihnen eine hohe Flexibilität, da Sie die einzelnen GatewayKomponenten jederzeit austauschen können. Aktuell sind folgende
Gateway-Komponenten als Slave verfügbar:
an, rotCAN Controller ist im Bus-Off State
1 Flash, rotCAN Controller hat Warning Limit er-
reicht
2 Flash, rotEin Node Guard oder Heartbeat Event
ist aufgetreten
flackert, rotCAN Automatische Baudrate Erken-
nung aktiv oder LSS Node setting aktiv
Gateway-Komponente für
CANopen
* Tritt dieser Fehler auf, wird ein Emergency Objekt mit dem
Fehlercode 90XXh verschickt. Der Fehlercode wird in das Objekt
1003h (Pre-defined error field) eingetragen.
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4 Installieren
4.1 Vorbereitungen für einen störungsfreien
Betrieb
Im folgenden Abschnitt haben wir für Sie einige allgemeine
Informationen zusammengestellt, die für einen störungsfreien Betrieb
wichtig sind. Wenn Sie mit diesem Thema bereits vertraut sind,
können Sie im nächsten Abschnitt weiterlesen. Dort erfahren Sie,
welche Rahmenbedingungen für die Installation des Gateways nötig
sind.
Leitungsführung
Verlegen Sie Ihre Leitungen getrennt, in Leitungsgruppen. Damit
Schützen Sie Ihr Gateway vor ungewollten elektromagnetischen
Störungen.
Folgende Gruppen sollten getrennt voneinander verlegt werden:
GruppeLeitung
ADaten- und Versorgungsleitungen für:
Gleichspannung unter 60V
Wechselspannung unter 25V
BDaten- und Versorgungsleitungen für
Gleichspannung zwischen 60 und 400V
Wechselspannung zwischen 25 und 400V
CVersorgungsleitungen über 400V
Installieren
– Leitungen der gleichen Gruppe können Sie gemeinsam in Kabelkanälen
oder in Bündeln verlegen.
– Leitungen der Gruppe A und B:
– Verlegen Sie die Gruppen in getrennten Bündeln oder
– In Kabelkanälen mit mindesten 10 cm Abstand zueinander.
– Leitungen der Gruppe C
– Verlegen Sie die Gruppen in getrennten Bündeln oder
– In Kabelkanälen mit mindesten 50 cm Abstand zu den anderen
Gruppen.
Schirmung
Schirmen Sie Ihre Leitungen. Damit vermindern Sie ungewollte
elektromagnetische Störungen.
Gateway-Komponente für CANopen11 / 29
Potenzialausgleich
Potenzialunterschiede treten auf, wenn Geräte an unterschiedliche
Massen und Erden angeschlossen sind. Diese Potenzialunterschiede
verursachen Störungen.
Um Störungen zu vermeiden müssen Sie eine
Potenzialausgleichsleitung legen.
Beachten Sie dabei Folgendes:
– Wählen Sie eine Potenzialausgleichsleitung mit kleiner Impedanz.
– Wählen Sie als Richtwert für den Querschnitt des
Potenzialausgleichsleiters:
– 16 mm2 für Potenzialausgleichsleiter bis 200 m Länge
– 25 mm2 für Potenzialausgleichsleiter über 200 m Länge
– Verwenden Sie Potenzialausgleichsleiter aus Kupfer oder verzinktem
Stahl.
– Verbinden Sie Potenzialausgleichsleiter großflächig mit der
Erdungsschiene.
– Zwischen Potenzialausgleichsleiter und Signalleiter sollten möglichst
kleine Flächen eingeschlossen sein.
Installieren
Wenn die Geräte des Steuerungssystems durch geschirmte
Signalleitungen verbunden sind, die beidseitig geerdet sind, muss die
Impedanz 10% der Schirmimpedanz betragen.
Gateway-Komponente für
CANopen
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4.2 Voraussetzungen
Das Gateway wurde für den Einsatz in einem Schaltschrank
entwickelt.
ü Die Schutzklasse des Schaltschranks muss mindesten IP54
entsprechen.
ü Für die Montage im Schaltschrank benötigen Sie eine Hutschiene 35 x
7,5mm (EN50022).
◦ Montieren Sie die Hutschiene nach Herstellerangaben waagerecht im
Schaltschrank. Achten Sie dabei darauf, dass das Gateway
ausreichend Abstand zu anderen Geräten hat.
Installieren
HINWEIS
Durch zu hohe Temperaturen kann Ihr Gateway beschädigt werden.
èAchten Sie darauf, dass die Umgebungstemperatur im Schaltschrank
geringer als 60°C ist.
èHalten Sie die Lüftungsschlitze frei. Diese dürfen nicht durch Kabel etc.
verdeckt werden.
èHalten Sie genügend Abstand zu anderen Geräten ein.
Abb.5: Installationsabstand
◦ Verbinden Sie jede Gateway-Komponente einzeln mit Funktionserde.
Achten Sie dabei darauf, dass beide Spannungen den gleichen Ground
besitzen.
ð Ihr Schaltschrank erfüllt nun alle Voraussetzungen, um das Gateway zu
installieren.
Gateway-Komponente für CANopen13 / 29
4.3 Gateway-Komponenten verbinden
Um ein funktionsfähiges Gateway zu erhalten, müssen Sie die
beiden Gateway-Komponenten miteinander verbinden.
◦ Verbinden Sie einen Interconnect Port an jeder Gateway-Komponente
mit der Steckbrücke (Produktnummer PR100204).
Installieren
HINWEIS
Gateway-Komponente für
CANopen
Abb.6: Gateway-Komponenten verbinden
ð Sie können das Gateway jetzt im Schaltschrank installieren.
Verbinden Sie immer nur 2 Gateway-Komponenten miteinander.
Wenn Sie weitere Komponenten anschließen, können schwere Defekte an
allen Gräten entstehen.
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4.4 Gateway im Schaltschrank installieren
◦ Halten Sie das Rasterelement des Gateways an die Hutschiene.
◦ Drücken Sie die Arretierungen in Richtung des Gateways zu.
◦ Stellen Sie sicher, dass das Gateway fest mit der Hutschiene
verbunden ist.
Installieren
Gateway-Komponente für CANopen15 / 29
4.5 Spannungsversorgung anschließen
3
1
2
4
Um die Gateway-Komponente an die Spannungsversorgung
anzuschließen, benötigen Sie eine Federkraftklemme (z.B. MetzConnect SP995xxVBNC).
Sie müssen jede Gateway-Komponente separat an eine
Spannungsversorgung anschließen. Verbinden Sie nie
Funktionserde und GND miteinander, da sonst die galvanische
Trennung zwischen Gateway GND und Feldbus-Masse aufgehoben
wird. Schließen Sie stattdessen die Funktionserde mit niedriger
Impedanz an den Potenzialausgleich an. Sie können auf diese
Verbindung dann verzichten, wenn der Schirm des Feldbuskabels
beim Eintritt in den Schaltschrank mit niedriger Impedanz an den
Potenzialausgleich angeschlossen wird.
Installieren
HINWEIS
Verwenden Sie für beide Gateway-Komponenten die gleiche
Spannungsversorgung.
Unterschiedliche Spannungsversorgungen können zum Defekt an beiden
Modulkomponenten und zu Störungen führen.
èAchten Sie besonders darauf, dass zwischen den GND-Pins (2) keine
Potenzialunterschiede entstehen.
Pin-Belegung:
PinBelegung
124V Einspeisung für Module Supply
2GND
3Nicht Anschliessen!
4Funktionserde
HINWEIS
Gateway-Komponente für
CANopen
Verbinden Sie GND nicht mit PE
Diese Verbindung kann zu unerwünschten Störungen führen.
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4.6 Gateway mit dem Feldbus verbinden
Um die Gateway-Komponente mit CANopen zu verbinden benötigen
Sie einen D-SUB9 Stecker.
Die Gateway-Komponente für CANopen unterstützt Prozessdaten
von einer Länge bis zu 512 Byte.
Beachten Sie, dass die maximale Länge der Prozessdaten immer vom
Feldbus mit der geringeren Datenlänge bestimmt wird.
Beispiel:
CANopen unterstützt 512 Byte
PROFIBUS unterstützt 488 Byte
In der Kombination PROFIBUS / CANopen bedeutet das, dass 488
Byte übertragen und zyklisch aktualisiert werden.
Konfigurieren
Gateway-Komponente für
CANopen
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5.2 Adressvergabe
1
2
3
Node-ID über die
Drehkodierschalter einstellen
Sie haben 2 verschiedene Möglichkeiten, die Node-ID und die Bitrate
für die Kommunikation mit CANopen einzustellen.
– Über die Drehkodierschalter
– Über die Software des CANopen-Masters (LSS)
Node ID und Bitrate über die Drehkodierschalter einstellen
Mit den Drehschaltern x10 und x1 können Sie die Stationsadresse
der Gateway-Komponente einstellen.
Die Adresse wird im Dezimal-Format vergeben. Ihnen steht damit ein
Wertebereich von 1-98 zur Verfügung.
Mit den beiden Drehschaltern bilden Sie eine zweistellige
Dezimalzahl, wobei Schalter x10 (2) die Zehnerstelle, Schalter x1 (3)
die Einerstelle bestimmt.
Konfigurieren
Abb.7: Kodierschalter
Gateway-Komponente für CANopen19 / 29
Beispiel: Sie möchten den Wert 39 einstellen.
Einstellung für Schalter x10= 3
Einstellung für Schalter x 1 = 9
Die Einstellungen führen folgende Aktionen aus:
SchalterstellungAktion
„01“ bis „98“Node-ID einstellen
„00“Adressvergabe über LSS Tele-
gramm
„99“Firmware-Reset,
Info! Die neue Node-ID wird erst verwendet, wenn Sie die GatewayKomponente neu starten.
Konfigurieren
Bitrate über die
Drehkodierschalter einstellen
Mit dem Drehschalter DR (1) können Sie die Bitrate der GatewayKomponente einstellen.
Node-ID und Bitrate über den CANopen-Master einstellen
Die Gateway-Komponente unterstützt LSS. Durch LSS können Sie
die Node-ID und/oder die Bitrate über die Software Ihres CANopenMasters einstellen und dauerhaft speichern.
Node-ID über LSS einstellen
Bitrate über LSS einstellen
◦ Stellen Sie den Schalter „Node ID x 10“ und den Schalter Node ID x 1
auf 0
◦ Vergeben Sie in der Master-Software Ihres CANopen-Masters eine
Node-ID für die Gateway-Komponente.
◦ Stellen Sie den Schalter „Data Rate Selection“ auf 9
◦ Vergeben Sie in der Master-Software Ihres CANopen-Masters eine
Bitrate für die Gateway-Komponente.
Konfigurieren
Gateway-Komponente für CANopen21 / 29
5.3 CANopen konfigurieren
Um die Gateway-Komponente zu konfigurieren, müssen Sie mit der
Konfigurationssoftware Ihres CANopen-Masters die entsprechenden
Einstellungen in den Standard-Objekten vornehmen.
Über das Process-Data-Object können Sie Prozessdaten, die
zwischen den Gateways ausgetauscht werden, für die CANopenSeite anwendungsspezifisch strukturieren. CANopen verwendet
hierfür Mapping-Objekte, die über Index und Sub-Index adressiert
werden
Die Gateway Komponente unterstützt die, im Folgenden
aufgelisteten, Objekte. Sie entsprechen der Spezifikation DS302
(Version 4.02) der CiA.