TR-Electronic Cxx-65 Series, CEV-65, COV-65, CES-65, COS-65 User Manual [de, en]

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TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Benutzerhandbuch

User Manual

Seite 2 - 94

Page 95 - 187

_Zusätzliche Sicherheitshinweise

_Installation

_Inbetriebnahme

_Konfiguration / Parametrierung

_Fehlerursachen und Abhilfen

_Additional safety instructions

_Installation

_Commissioning

_Configuration / Parameterization

_Cause of faults and remedies

CES-65

COS-65

Absolute Encoder C__-65

CEV-65

COV-65

5617

Page 2

Urheberrechtsschutz

Dieses Handbuch, einschließlich den darin enthaltenen Abbildungen, ist urheberrechtlich geschützt. Drittanwendungen dieses Handbuchs, welche von den urheberrechtlichen Bestimmungen abweichen, sind verboten. Die Reproduktion, Übersetzung sowie die elektronische und fotografische Archivierung und Veränderung bedarf der schriftlichen Genehmigung durch den Hersteller. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz.

Änderungsvorbehalt

Jegliche Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vorbehalten.

Dokumenteninformation

Ausgabe-/Rev.-Datum: 06/26/2017 Dokument-/Rev.-Nr.: TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Dateiname: TR-ECE-BA-DGB-0071-05.docx Verfasser: MÜJ

Schreibweisen

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Marken

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D-78647 Trossingen Eglishalde 6 Tel.: (0049) 07425/228-0 Fax: (0049) 07425/228-33 E-mail: [email protected]

www.tr-electronic.de

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................................. 3

Änderungs-Index ................................................................................................................................ 6

1 Allgemeines ..................................................................................................................................... 7

1.1 Geltungsbereich ...................................................................................................................... 7

1.2 Referenzen ............................................................................................................................. 8

1.3 Verwendete Abkürzungen / Begriffe ....................................................................................... 9

2 Zusätzliche Sicherheitshinweise ................................................................................................... 12

2.1 Symbol- und Hinweis-Definition .............................................................................................. 12

2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung ............................................ 12

2.3 Organisatorische Maßnahmen ............................................................................................... 13

3 POWERLINK Informationen............................................................................................................ 14

3.1 POWERLINK-Funktionsprinzip ............................................................................................... 14

3.1.1 Allgemeines............................................................................................................. 14

3.1.2 Slot Communication Network Management ........................................................... 15

3.1.3 POWERLINK – Zyklus, Zeitscheibenverfahren ...................................................... 16

3.1.4 MAC Adressierung .................................................................................................. 17

3.2 Protokoll .................................................................................................................................. 18

3.3 Geräteprofil ............................................................................................................................. 19

3.4 Referenz-Modell...................................................................................................................... 20

3.5 Objektverzeichnis ................................................................................................................... 21

3.6 Prozess- und Service-Daten-Objekte ..................................................................................... 21

3.7 Übertragung von SDO Nachrichten ........................................................................................ 22

3.8 Abort SDO Transfer Protokoll ................................................................................................. 23

3.9 PDO-Mapping ......................................................................................................................... 23

3.10 NMT State Machine .............................................................................................................. 24

3.10.1 NMT CN State Machine ........................................................................................ 26

3.10.1.1 NMT_CS_NOT_ACTIVE ...................................................................................................... 27

3.10.1.2 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 ...................................................................................... 27

3.10.1.3 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 ...................................................................................... 27

3.10.1.4 NMT_CS_READY_TO_OPERATE ...................................................................................... 28

3.10.1.5 NMT_CS_OPERATIONAL ................................................................................................... 28

3.10.1.6 NMT_CS_STOPPED ........................................................................................................... 29

3.10.1.7 NMT_CS_BASIC_ETHERNET ............................................................................................. 29

3.10.1.8 Zustände und Kommunikations-Objekt Beziehung ............................................................... 30

3.11 Weitere Informationen .......................................................................................................... 31

4 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung.................................................................................... 32

4.1 Netzwerktopologie .................................................................................................................. 33

4.1.1 Hubs ........................................................................................................................ 33

4.1.2 Jitter ........................................................................................................................ 33

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Inhaltsverzeichnis

4.2 Anschluss ................................................................................................................................ 34

4.3 EPL Node-ID ........................................................................................................................... 35

4.4 Einschalten der Versorgungsspannung .................................................................................. 36

5 Inbetriebnahme ................................................................................................................................ 38

5.1 Gerätebeschreibungsdatei ...................................................................................................... 38

5.2 Bus-Statusanzeige .................................................................................................................. 38

5.2.1 Anzeigezustände und Blinkfrequenz ...................................................................... 38

5.2.2 Error LED ................................................................................................................ 39

5.2.3 Status LED .............................................................................................................. 39

5.2.4 Link / Data Activity LED, IN/OUT ........................................................................... 39

5.3 Netzwerkkonfiguration ............................................................................................................ 40

5.3.1 MAC-Adresse .......................................................................................................... 40

5.3.2 IP-Adresse .............................................................................................................. 40

5.3.3 Subnetzmaske ........................................................................................................ 40

5.3.4 Zusammenhang IP-Adresse und Default-Subnetzmaske ...................................... 41

5.3.5 IP-Adressierung ...................................................................................................... 42

5.3.6 Hostname ................................................................................................................ 43

6 Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301) .................................................... 44

6.1 Objekt 1000h: NMT_DeviceType_U32 ................................................................................... 45

6.2 Objekt 1001h: ERR_ErrorRegister_U8 ................................................................................... 46

6.3 Objekt 1006h: NMT_CycleLen_U32 ....................................................................................... 46

6.4 Objekt 100Ah: NMT_ManufactSwVers_VS ............................................................................ 47

6.5 Objekt 1018h: NMT_IdentityObject_REC ............................................................................... 47

6.6 Objekt 1020h: CFM_VerifyConfiguration_REC ...................................................................... 49

6.7 Objekt 1030h: NMT_InterfaceGroup_0h_REC ....................................................................... 51

6.8 Objekt 1300h: SDO_SequLayerTimeout_U32 ....................................................................... 54

6.9 Objekt 1800h: PDO_TxCommParam_0h_REC ...................................................................... 54

6.10 Objekt 1A00h: PDO_TxMappParam_0h_AU64 ................................................................... 56

6.11 Objekt 1C0Ah: DLL_CNCollision_REC ................................................................................ 57

6.12 Objekt 1C0Bh: DLL_CNLossSoC_REC ............................................................................... 58

6.13 Objekt 1C0Fh: DLL_CNCRCError_REC .............................................................................. 60

6.14 Objekt 1C14h: DLL_CNLossOfSocTolerance_U32.............................................................. 61

6.15 Objekt 1E40h: NWL_IpAddrTable_0h_REC ......................................................................... 62

6.16 Objekt 1E4Ah: NWL_IpGroup_REC ..................................................................................... 64

6.17 Objekt 1F82h: NMT_FeatureFlags_U32 .............................................................................. 65

6.18 Objekt 1F83h: NMT_EPLVersion_U8 ................................................................................... 66

6.19 Objekt 1F8Ch: NMT_CurrNMTState_U8 .............................................................................. 66

6.20 Objekt 1F93h: NMT_EPLNodeID_REC ................................................................................ 67

6.21 Objekt 1F98h: NMT_CycleTiming_REC ............................................................................... 68

6.22 Objekt 1F99h: NMT_CNBasicEthernetTimeout_U32 ........................................................... 71

6.23 Objekt 1F9Ah: NMT_HostName_VSTR ............................................................................... 72

6.24 Objekt 1F9Eh: NMT_ResetCmd_U8 .................................................................................... 72

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Page 5

7 Hersteller- und Profil-spezifische Objekte (CiA DS-406) ............................................................. 73

7.1 Skalierungsparameter ............................................................................................................. 74

7.1.1 Objekt 2002h: Messlänge in Schritten .................................................................... 75

7.1.2 Objekt 2000-2001h: Umdrehungen, Zähler/Nenner ............................................... 76

7.2 Objekt 2003h: Presetwert ....................................................................................................... 79

7.3 Objekt 2004h: Set_Preset ....................................................................................................... 80

7.4 Objekt 2005h: Betriebsparameter ........................................................................................... 80

7.5 Objekt 2006h: Parameter übernehmen .................................................................................. 80

7.6 Objekt 2007h: Positionswert ................................................................................................... 81

7.7 Objekt 3100h: Mapping ........................................................................................................... 82

8 Fehlerbehandlung ........................................................................................................................... 83

8.1 Mögliche Fehlerquellen und Fehlersymptome ........................................................................ 83

8.2 Fehlererfassung ...................................................................................................................... 85

8.2.1 Threshold Counter .................................................................................................. 85

8.2.2 Cumulative Counter ................................................................................................ 85

8.3 Unterstützte Fehlermeldungen ............................................................................................... 86

8.3.1 Übertragungs- / CRC-Fehler ................................................................................... 86

8.3.2 Loss of SoC............................................................................................................. 87

8.3.3 Rx MAC Buffer Overflow / Tx MAC Buffer Underrun .............................................. 88

8.3.4 Kollisionen ............................................................................................................... 89

9 Fehlerursachen und Abhilfen ......................................................................................................... 90

9.1 Optische Anzeigen .................................................................................................................. 90

9.2 SDO Abort Codes ................................................................................................................... 91

9.3 Error Codes ............................................................................................................................. 92

9.4 Error Register, Objekt 0x1001 ................................................................................................ 93

9.5 Sonstige Störungen ................................................................................................................ 93

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Änderungs-Index

Änderung

Datum

Index

Erstausgabe

15.08.08

- Unterstützung von SDO Kommunikation über EPL ASnd Frames

- Objekte 1C14 und 2007 hinzugefügt, Objekt 6008 entfernt

- 64 Bit Parameter aufgeteilt in 2x 32 Bit Parameter

19.12.08

Neues Design

10.11.14

Verweis auf Support-DVD entfernt

02.02.16

Anpassung an die xdd-Datei TR-ECE-ID-MUL-0032-01

09.02.17

Technische Daten entfernt

26.06.17

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1 Allgemeines

Das vorliegende Benutzerhandbuch beinhaltet folgende Themen:

 Ergänzende Sicherheitshinweise zu den bereits in der Montageanleitung

definierten grundlegenden Sicherheitshinweisen

 Installation  Inbetriebnahme  Konfiguration / Parametrierung  Fehlerursachen und Abhilfen

Da die Dokumentation modular aufgebaut ist, stellt dieses Benutzerhandbuch eine Ergänzung zu anderen Dokumentationen wie z.B. Produktdatenblätter, Maßzeichnungen, Prospekte und der Montageanleitung etc. dar.

Das Benutzerhandbuch kann kundenspezifisch im Lieferumfang enthalten sein, oder kann auch separat angefordert werden.

1.1 Geltungsbereich

Dieses Benutzerhandbuch gilt ausschließlich für folgende Mess-System-Baureihen mit POWERLINK V2.0 Schnittstelle:

 CEV-65  CES-65  COV-65  COS-65

Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind Bestandteil einer Anlage.

Es gelten somit zusammen folgende Dokumentationen:

 siehe Kapitel „Mitgeltende Dokumente“ in der Montageanleitung

www.tr-electronic.de/f/TR-ECE-BA-DGB-0046.

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Allgemeines

EN 50325-4 Industrielle-Kommunikations-Systeme, basierend auf ISO 11898 (CAN) für Controller-Device Interfaces. Teil 4: CANopen

CiA DS-301 CANopen Kommunikationsprofil auf CAL basierend

CiA DS-406 CANopen Profil für Encoder

IEC/PAS 62408 Real-time Ethernet Powerlink (EPL); International Electrotechnical Commission

IEC 61158-300 Digital data communications for measurement and control

- Fieldbus for use in industrial control systems

- Part 300: Data Link Layer service definition

IEC 61158-400 Digital data communications for measurement and control

- Fieldbus for use in industrial control systems

- Part 400: Data Link Layer protocol specification

IEC 61158-500 Digital data communications for measurement and control

- Fieldbus for use in industrial control systems

- Part 500: Application Layer service definition

IEC 61158-600 Digital data communications for measurement and control

- Fieldbus for use in industrial control systems

- Part 600: Application Layer protocol specification

IEC 61784-2 Digital data communications for measurement and control

- Additional profiles for ISO/IEC 8802-3 based communication networks in real-time applications

10.

ISO/IEC 8802-3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications

11.

ISO 15745-4 AMD 2 Industrial automation systems and integration

- Open systems application integration framework

- Part 4: Reference description for Ethernet-based control systems; Amendment 2: Profiles for Modbus TCP, EtherCAT and ETHERNET Powerlink

12.

IEEE 1588-2002 IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems

13.

RFC768 Definiert das User Datagram Protocol (UDP)

14.

RFC791 Definiert das Internet Protocol (IP)

15.

RFC1213 Definiert u.a. die IP Group und Interface Group

1.2 Referenzen

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CEV

Absolut-Encoder mit optischer Abtastung ≤ 15 Bit Auflösung, Ausführung mit Vollwelle

COV

Absolut-Encoder mit optischer Abtastung > 15 Bit Auflösung, Ausführung mit Vollwelle

CES

Absolut-Encoder mit optischer Abtastung ≤ 15 Bit Auflösung, Ausführung mit Sackloch

COS

Absolut-Encoder mit optischer Abtastung > 15 Bit Auflösung, Ausführung mit Sackloch

Europäische Gemeinschaft

EMV

Elektro-Magnetische-Verträglichkeit

ESD

Elektrostatische Entladung (Electro Static Discharge)

IEC

Internationale Elektrotechnische Kommission

ISO

International Standard Organisation

PAS

Publicly Available Specification

VDE

Verein Deutscher Elektrotechniker

1.3 Verwendete Abkürzungen / Begriffe

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Allgemeines

ASnd

Asynchronous Send (EPL Frame Typ)

Broadcast

Mehrpunktverbindung, die Nachricht wird an alle Teilnehmer im Netzwerk gesendet.

CAN

Controller Area Network. Datenstrecken-Schicht-Protokoll für serielle Kommunikation, beschrieben in der ISO 11898.

CiA

CAN in Automation. Internationale Anwender- und Herstellervereinigung e.V.: gemeinnützige Vereinigung für das Controller Area Network (CAN).

Controlled Node: Knoten im EPL Netzwerk, ohne die Fähigkeit

das „Slot Communication Network Management“ zu steuern

(Slave).

CSMA/CD

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

DNS

Domain Name System, Namensauflösung in eine IP-Adresse

EDS

Electronic-Data-Sheet (elektronisches Datenblatt)

EPL

Ethernet PowerLink

EPSG

ETHERNET Powerlink Standardization Group

Hub

Ein Hub verbindet unterschiedliche Netzwerksegmente miteinander, z.B. in einem Ethernet-Netzwerk.

IAONA

Industrial Automation Open Networking Alliance

Managing Node: Knoten im EPL Netzwerk, mit der Fähigkeit

das „Slot Communication Network Management“ zu steuern

(Master).

Multicast

Mehrpunktverbindung, die Nachricht wird an eine bestimmte Gruppe von Teilnehmern gesendet.

NMT

Network Management. Eines der Serviceelemente in der Anwendungsschicht im CAN Referenz-Model. Führt die Initialisierung, Konfiguration und Fehlerbehandlung im Busverkehr aus.

PDO

Process Data Object. Objekt für den Datenaustausch zwischen mehreren Geräten.

PReq

PollRequest (EPL Frame Typ)

PRes

PollResponse (EPL Frame Typ)

RFC

Requests for Comments

RTE

Real-Time Ethernet

SCNM

Slot Communication Network Management: Wird durch den Managing Node (Master) gesteuert.

SDO

Service Data Object. Punkt-zu-Punkt Kommunikation mit Zugriff auf die Objekt-Datenliste eines Gerätes.

Bus-spezifisch

…

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Page 11

Slot

Zeitscheibe

SoA

Start of Asynchronous (EPL Frame Typ)

SoC

Start of Cyclic (EPL Frame Typ)

UDP

User Datagram Protocol

Unicast

Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die Nachricht wird nur an einen Teilnehmer gesendet.

XDD

XML Gerätebeschreibungsdatei (Device Description File)

XML

Extensible Markup Language

…

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Zusätzliche Sicherheitshinweise

bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

bezeichnet wichtige Informationen bzw. Merkmale und Anwendungstipps des verwendeten Produkts.

Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch:

 das Beachten aller Hinweise aus diesem Benutzerhandbuch,  das Beachten der Montageanleitung, insbesondere das dort enthaltene

Kapitel "Grundlegende Sicherheitshinweise" muss vor Arbeitsbeginn gelesen und verstanden worden sein

2 Zusätzliche Sicherheitshinweise

2.1 Symbol- und Hinweis-Definition

2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung

Das Mess-System ist ausgelegt für den Betrieb in 100Base-TX Fast Ethernet Netzwerken mit max. 100 MBit/s, spezifiziert in ISO/IEC 8802-3. Die Kommunikation über POWERLINK V2.0 erfolgt gemäß IEC 61158 ff und IEC 61784-2. Das Geräteprofil entspricht dem „CANopen Device Profile für Encoder CiA DS-406“.

Die technischen Richtlinien zum Aufbau des Fast Ethernet Netzwerks sind für einen sicheren Betrieb zwingend einzuhalten.

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2.3 Organisatorische Maßnahmen

 Dieses Benutzerhandbuch muss ständig am Einsatzort des Mess-Systems

griffbereit aufbewahrt werden.

 Das mit Tätigkeiten am Mess-System beauftragte Personal muss vor Arbeits-

beginn

- die Montageanleitung, insbesondere das Kapitel "Grundlegende

Sicherheitshinweise",

- und dieses Benutzerhandbuch, insbesondere das Kapitel "Zusätzliche

Sicherheitshinweise", gelesen und verstanden haben. Dies gilt in besonderem Maße für nur gelegentlich, z.B. bei der

Parametrierung des Mess-Systems, tätig werdendes Personal.

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POWERLINK Informationen

3 POWERLINK Informationen

POWERLINK V2.0, auch als „CANopen over Ethernet“ bezeichnet, ist eine EchtzeitEthernet-Technologie und ist besonders geeignet für

- die Synchronisation von Antrieben

- Robotik

- Achsensteuerungen

- Prozessautomatisierung

POWERLINK wurde ursprünglich 2001 von der Firma Bernecker + Rainer IndustrieElektronik GmbH (B&R) entwickelt und wird als offener Standard propagiert. Zur

Weiterentwicklung der Technologie wurde die Anwendervereinigung „ETHERNET Powerlink Standardization Group“ (EPSG) gegründet.

POWERLINK ist eine öffentlich zugängliche Spezifikation, die durch die IEC (IEC/Pas 62408) im Jahr 2005 veröffentlicht worden ist und ist Teil der ISO 15745-4. Dieser Teil wurde in den neuen Auflagen der internationalen Feldbusstandards IEC 61158 (Protokolle und Dienste) und IEC 61784-2 (Kommunikationsprofile) integriert.

3.1 POWERLINK-Funktionsprinzip

3.1.1 Allgemeines

Ethernet POWERLINK (EPL) ist ein Kommunikationsprofil für Real-Time Ethernet (RTE). Es erweitert Ethernet, entsprechend dem IEEE 802.3 Standard, mit Mechanismen für die Datenübertragung mit berechenbarem Zeitverhalten und genauer Synchronisation. Das Kommunikationsprofil entspricht den Timinganforderungen typisch für die High-Performance Automation und MotionApplikationen. Die Grundprinzipien des Fast-Ethernet-Standards IEEE 802.3 werden beibehalten und um Real-Time Ethernet erweitert. Es ist daher möglich, weiterhin die bei Standard Ethernet eingesetzten Infrastrukturkomponenten oder Test- und Messeinrichtungen wie z.B. Netzwerkanalysatoren zu nutzen.

Hauptmerkmale

● Einfache Installation und Nutzung durch Ingenieure aus der Automatisierung, ohne spezielles Netzwerk- oder Protokoll-Know-How

● bis zu 240 Real-Time Knoten in einem Netzwerksegment

● deterministische Kommunikation garantiert

– IAONA Real-Time Klasse 4, höchste Performance – minimale Zykluszeit von ≤ 200 µs – minimaler Jitter von < 1 µs, für präzise Synchronisation der vernetzten Knoten

● Direkte Peer-To-Peer Kommunikation aller Knoten, Publish/Subscribe

● „Hot Plugging“ Funktionalität

● Nahtlose Integration in andere Netzwerke über Routing

● Normkonformität zu

– IEEE 802.3u Fast Ethernet – Unterstützung von IP basierten Protokollen wie z.B. UDP – Integration der CANopen Profile nach EN50325-4 für Geräte Kompatibilität

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3.1.2 Slot Communication Network Management

EPL unterstützt folgende Funktionen:

1. Übertragung von zeitkritischen Daten in bestimmten isochronischen Zyklen. Der

Datenaustausch basiert auf dem „Producer/Consumer“ Modell. Die isochrone

Datenübertragung wird z.B. für die Übertragung der Mess-System – Istposition benutzt. Der Producer (Mess-System) ist dabei der Sender, der seine Daten erst nach Aufforderung an die Kommunikationspartner, die Consumer (SPS), überträgt, welche die Daten dann verarbeiten.

2. Synchronisation von vernetzten Knoten mit hoher Genauigkeit.

3. Übertragung von weniger zeitkritischen Daten, asynchron auf Anfrage. Der

Datenaustausch basiert auf dem „Client/Server“ Prinzip. Die asynchrone

Datenkommunikation wird benutzt, um IP-basierte Protokolle wie z.B. UDP zu übertragen.

EPL verwaltet den Netzwerkverkehr in einer Art und Weise, dass bestimmte

Zeitscheiben „Slots“ für die isochronen und asynchronen Daten bestehen. Es stellt

sicher, dass immer nur ein vernetztes Gerät Zugang zum Netzwerk erhält. Daher hat die Übertragung von isochronen und asynchronen Daten keine Auswirkung aufeinander und der zeitliche exakte Kommunikationsablauf ist sichergestellt. Dieser

Mechanismus wird „Slot Communication Network Management“ (SCNM) genannt. Die Verwaltung des SCNM wird über den so genannten „Managing Node“ (MN) mit

Master-Funktionalität vorgenommen. Alle anderen Knoten werden „Controlled Nodes“ (CN) genannt und besitzen Slave-Funktionalität. Das Mess-System entspricht einem Controlled Node.

Abbildung 1: Slot Communication Network Management, SCNM

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POWERLINK Informationen

3.1.3 POWERLINK – Zyklus, Zeitscheibenverfahren

Über das Zeitscheibenverfahren beim POWERLINK wird die von Standard-Ethernet her bekannte Problematik der Kollisionen mit CSMA/CD-Technik umgangen. Im POWERLINK-Netz darf immer nur ein Teilnehmer zu einem Zeitpunkt senden, der POWERLINK wird somit auch für harte Echtzeitanforderungen einsetzbar.

Es gibt ein Knoten im Netzwerk, der vorgibt, wann andere Knoten senden dürfen. Dies ist der Managing Node (MN). Weiterhin synchronisiert der MN alle angeschlossenen Teilnehmer. Die restlichen Knoten, Controlled Nodes (CN), reagieren auf seine Anweisung. Abbildung 2 zeigt einen kompletten EPL-Kommunikationszyklus.

Abbildung 2: EPL Zyklusdiagramm

Die Kommunikation erfolgt mit dem bereits oben erwähnten Zeitscheibenverfahren. Jeder konfigurierte CN wird zyklisch vom MN abgefragt. Ein Zyklus wird durch ein

„Start of Cycle“ eingeleitet, der von den CNs zur Synchronisation benutzt wird. Danach sendet der MN ein „Poll Request“ zum ersten Knoten, welcher dann die

empfangenen Daten auf die Ausgänge legt (I1) und erfasst neue Prozessdaten. Nach einer vordefinierten Zeit beginnt der MN nacheinander alle konfigurierten CNs abzufragen. Dazu sendet der MN weitere PReqs zu den Knoten. Das PReq enthält Ausgabedaten für einen Knoten und dient als Sendeaufforderung.

Empfängt ein konfigurierter CN den PReq, speichert er die Eingabedaten und sendet ein „Poll Response“ mit den beim SoC erfassten Daten als Broadcast (I1…In). Dadurch ist es für alle anderen CNs möglich, diese gesendeten Daten „mitzuhören“.

Die zyklische Kommunikation wird durch ein „End of Cycle“ beendet. Danach gibt es

einen asynchronen Abschnitt, indem beliebige Kommunikation stattfinden kann. Dieser wird durch ein „Start of Asynchronous“ eingeleitet.

SoC: Start of Cycle Pres (MN): Poll Response Managing Node  End of Cycle Preq: Poll Request Pres: Poll Response SoA: Start of Asynchronous Asnd: Asynchronous Send MN: Managing Node CN: Controlled Node Ix: isochrone Daten, Prozessdaten

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Frame

Typ

Adresse

Kommentar

Start of Cycle, SoC

Multicast

01-11-1E-00-00-01

Start des zyklischen Datenaustauschs.

PollRequest, PReq

Unicast

xx-xx-xx-xx-xx-xx

Anfrage des MN’s an den CN im

EPL-Zyklus. Übertragung von isochronen Daten.

PollResponse, PRes

Multicast

01-11-1E-00-00-02

Antwort des CN’s auf PReq.

Übertragung von isochronen Daten.

Start of Asynchronous, SoA

Multicast

01-11-1E-00-00-03

Start des azyklischen Datenaustauschs.

AsynchronousSend, ASnd

Unicast / Multicast / Broadcast

01-11-1E-00-00-04

Antwort des angefragten CN’s im

azyklischen Datenaustausch.

Nicht EPL

Unicast

xx-xx-xx-xx-xx-xx

Standard Ethernet Kommunikation im azyklischen Datenaustausch.

3.1.4 MAC Adressierung

Gemäß IEEE802.3, muss ein EPL Knoten Unicast, Multicast und Broadcast Ethernet MAC Adressierung unterstützen.

MAC Unicast

Für gewöhnliche Adressen (unicast) ist das höherwertige Bit der MAC-Adresse 0. Die benutzten Unicast-Adressen für EPL sind innerhalb eines EPL-Segments einmalig.

MAC Multicast

Für Gruppen-Adressen ist das höherwertige Bit der MAC-Adresse 1. Über GruppenAdressen können mehrere Knoten auf einer Einzeladresse mithören. Wenn ein Frame zu einer Gruppen-Adresse gesendet wird, empfangen all die Knoten die Nachricht, die für die Gruppen-Adresse gelistet sind. Das Senden zu einer Gruppe von Knoten wird Multicast genannt.

MAC Broadcast

Die EPL Broadcast-Adresse hat den Wert 0xFF, Nachrichten mit dieser Adresse werden an alle Teilnehmer im Netzwerk gesendet.

Tabelle 1: Physikalische Adressierung von EPL-Frames

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POWERLINK Informationen

3.2 Protokoll

Das für Prozessdaten optimierte POWERLINK-Protokoll wird über einen speziellen Ethertype direkt im Ethernet-Frame II transportiert. Die azyklische Kommunikation, der Transport von IP-basierten Protokollen wie z.B. UDP etc., benutzt den Ethertype 0x0800. POWERLINK Real-Time-Frames benutzen den Ethertype 0x88AB. Anhand des Ethertypes werden die POWERLINK-spezifischen Daten unterschiedlich interpretiert.

Die Struktur und Bedeutung der Parameter bei der azyklischen Parameterkommunikation wird durch das Geräteprofil „CANopen Device Profile für Encoder CiA DS-406“ vorgegeben.

UDP/IP-Datagramme werden ebenfalls unterstützt. Dies bedeutet, dass sich der Managing Node und die Controlled Nodes in unterschiedlichen Subnetzen befinden können. Die Kommunikation über Router hinweg in andere Subnetze ist somit möglich.

POWERLINK verwendet ausschließlich Standard-Frames nach IEEE802.3. Damit können POWERLINK-Frames von beliebigen Ethernet-Controllern verschickt (Master), und Standard-Tools (z. B. Monitor) eingesetzt werden.

Abbildung 3: Ethernet Frame Struktur

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3.3 Geräteprofil

Das Geräteprofil beschreibt die Anwendungsparameter und das funktionale Verhalten des Gerätes, einschließlich der geräteklassenspezifischen Zustandsmaschine. Bei POWERLINK wird das von CANopen her bekannte „Device Profile for Encoder“, CiA DS-406 benutzt.

Das CANopen-Protokoll liegt auf der Anwendungsschicht. Bei POWERLINK wird einfach das Transportmittel CAN gegen Ethernet ausgetauscht:

Abbildung 4: Virtuelle EPL / CANopen Software-Architektur

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POWERLINK Informationen

3.4 Referenz-Modell

POWERLINK stellt die gleichen Kommunikationsmechanismen zur Verfügung wie sie von 1CANopen her bekannt sind:

 Objektverzeichnis  PDO, Prozess-Daten-Objekte  SDO, Service-Daten-Objekte  NMT, Netzwerkmanagement

Aus Sicht der Anwendung gibt es daher keinen Unterschied zwischen CANopen und POWERLINK, weder beim Handling der Daten noch beim Objektverzeichnis oder anderen CANopen-typischen Diensten.

Durch den Einsatz von POWERLINK werden die CAN-spezifischen Netzwerkbeschränkungen aufgehoben und weiterhin die Vorteile von CANopen genutzt:

● Einfache Migration von CAN zu POWERLINK oder

● Kombination von CAN- und POWERLINK-Netzwerken mithilfe von Gateways

EN 50325-4: Industrielle-Kommunikations-Systeme, basierend auf ISO 11898 (CAN) für Controller-Device

Interfaces. Teil 4: CANopen.

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Abbildung 5: POWERLINK eingeordnet im Schichtenmodell [Quelle: EPSG Powerlinkspezifikation]

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Index (hex)

Objekt

0x0000

nicht benutzt

0x0001-0x009F

Datentyp Definitionen

0x00A0-0x0FFF

reserviert

0x1000-0x1FFF

Kommunikations-Profilbereich (CiA DS-301, DS-302)

0x2000-0x5FFF

Herstellerspezifischer-Profilbereich

0x6000-0x9FFF

Geräte-Profilbereich (CiA DS-406)

0xA000-0xBFFF

Schnittstellen-Profilbereich

0xC000-0xFFFF

reserviert

3.5 Objektverzeichnis

Das Objektverzeichnis strukturiert die Daten eines POWERLINK-Gerätes in einer übersichtlichen tabellarischen Anordnung. Es enthält sowohl sämtliche Geräteparameter als auch alle aktuellen Prozessdaten, die damit auch über das SDO zugänglich sind.

Abbildung 6: Aufbau des Objektverzeichnisses

3.6 Prozess- und Service-Daten-Objekte

Prozess-Daten-Objekt (PDO)

Prozess-Daten-Objekte managen den Prozessdatenaustausch, z.B. die zyklische Übertragung des Positionswertes.

Service-Daten-Objekt (SDO)

Service-Daten-Objekte managen den Parameterdatenaustausch, z.B. das azyklische Ausführen der Presetfunktion. Für Parameterdaten beliebiger Größe steht mit dem SDO ein leistungsfähiger Kommunikationsmechanismus zur Verfügung. Hierfür wird zwischen dem Konfigurationsmaster und den angeschlossenen Geräten ein Servicedatenkanal für Parameterkommunikation ausgebildet. Die Geräteparameter können mit einem einzigen Telegramm-Handshake ins Objektverzeichnis der Geräte geschrieben werden bzw. aus diesem ausgelesen werden.

Wichtige Merkmale von SDO und PDO

Abbildung 7: Gegenüberstellung von PDO/SDO-Eigenschaften

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POWERLINK Informationen

MAC-Frame-Header

(EtherType = 0800h)

IP-Header

(Protocol = 0x11)

UDP-Header

(Port = 0xXXXX)

EPL-Inhalt

CRC

Üblicherweise stellt der POWERLINK-Master entsprechende Mechanismen für die SDO-Übertragung zur Verfügung. Die Kenntnis über den Protokoll-Aufbau und internen Abläufe sind daher nicht notwendig.

3.7 Übertragung von SDO Nachrichten

Mit den SDO Diensten können die Einträge des Objektverzeichnisses gelesen oder geschrieben werden. Das SDO Transport Protokoll erlaubt die Übertragung von Objekten mit beliebiger Größe.

Die Dienste mit Bestätigung (Initiate SDO Upload, Initiate SDO Download, Download SDO Segment, und Upload SDO Segment) und die Dienste ohne Bestätigung (Abort SDO Transfer) werden für die Ausführung der Segmented/Expedited Übertragung der Service-Daten-Objekte benutzt.

Der so genannte SDO Client (MN) spezifiziert in seiner Anforderung „Request“ den Parameter, die Zugriffsart (Lesen/Scheiben) und gegebenenfalls den Wert. Der so genannte SDO Server (CN bzw. Mess-System) führt den Schreib- oder Lesezugriff

aus und beantwortet die Anforderung mit einer Antwort „Response“. Im Fehlerfall gibt

ein Fehlercode (Abort SDO Transfer) Auskunft über die Fehlerursache. Das Mess-System unterstützt SDO Übertragungen über UDP/IP und ASnd Frames

im asynchronen Zeitabschnitt.

Abbildung 8: EPL-konforme UDP/IP Framestruktur

Schreib-Dienste, Client  Server

● Initiate SDO Download Expedited Der Expedited SDO Download Dienst wird für eine beschleunigte Übertragung von Daten benutzt, die in einen einzigen Ethernet Frame passen. Der Server antwortet mit dem Ergebnis der Downloadanfrage.

● Download SDO Segment Der SDO Download Segment Dienst wird benutzt, um die zusätzlichen Daten zu übertragen, welche nicht mit dem Initiate SDO Download Dienst übertragen werden konnten. Der Master startet so viele Download SDO Segment Dienste, bis alle Daten an den Server übertragen worden sind.

Lese-Dienste, Server  Client

● Initiate SDO Upload Expedited Der Expedited SDO Upload Dienst wird für eine beschleunigte Übertragung von Daten benutzt, die in einen einzigen Ethernet Frame passen. Der Server antwortet mit dem Ergebnis der Uploadanfrage und den angeforderten Daten, bei erfolgreicher Durchführung.

● Upload SDO Segment Der SDO Upload Segment Dienst wird benutzt, um die zusätzlichen Daten zu übertragen, welche nicht mit der Initiate SDO Upload Dienstantwort übertragen werden konnten. Der Server startet so viele Upload SDO Segment Dienste, bis alle Daten vom Server übertragen worden sind.

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Bit Offset

Byte

Offset

7 6 5 4 3 2 1

reserved

Transaction ID

Res-

ponse

Abort =

Segmentation

reserved

Command ID

4-5

Segment Size

6-7

reserved

8-11

Abort Code

3.8 Abort SDO Transfer Protokoll

Konnte ein SDO Upload bzw. Download nicht ausgeführt werden, wird die Übertragung durch den Abort SDO Transfer Dienst abgebrochen. Der Abort Dienst ist unbestätigt und kann jederzeit entweder durch den SDO Client oder dem SDO Server ausgeführt werden. Das Protokoll enthält einen vier Byte großen Abort Code, welcher Auskunft über die Fehlerursache gibt, siehe Tabelle 18 auf Seite 91.

Abbildung 9: Abort Transfer Frame

3.9 PDO-Mapping

Unter PDO-Mapping versteht man die Abbildung der Applikationsobjekte

(Echtzeitdaten, z.B. Objekt 6004h „Positionswert“) aus dem Objektverzeichnis in die

Prozessdatenobjekte, z.B. Objekt 1A00h (1st Transmit PDO). Das aktuelle Mapping kann über entsprechende Einträge im Objektverzeichnis, die so

genannten Mapping-Tabellen, gelesen werden. An erster Stelle der Mapping Tabelle (Subindex 0) steht die Anzahl der gemappten Objekte, die im Anschluss aufgelistet sind. Die Tabellen befinden sich im Objektverzeichnis bei Index 0x1600 ff. für die RxPDOs bzw. 0x1A00ff für die TxPDOs.

Im Gegensatz zu einem CANopen Gerät ist bei einem POWERLINK Controlled Node nur ein TxPDO Kanal möglich.

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POWERLINK Informationen

3.10 NMT State Machine

Die NMT Zustandsmaschine legt das Verhalten der Kommunikations-Funktionseinheit fest. Beim Anlauf durchlaufen der Managing Node und Controlled Node zunächst den gleichen Initialisierungsprozess (Common Initialisation NMT State Machine). Nach Beendigung wird beim Mess-System dann in die CN-spezifische Zustandsmaschine

„NMT CN State Machine“, und beim Managing Node in die MN-spezifische Zustandsmaschine „NMT MN State Machine“ verzweigt. Die MN-spezifische

Zustandsmaschine ist nicht Bestandteil dieser Beschreibung.

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Abbildung 10: Common Initialisation NMT State Machine [Quelle: EPSG Powerlinkspezifikation]

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Zustände

Beschreibung

NMT_GS_POWERED

Übergeordneter Status

Gültig nach POWER ON.

NMT_GS_INITIALISATION

Übergeordneter Status

Wird automatisch nach dem Systemstart eingenommen.

Initialisierung der Netzwerkfunktionalität.

- NMT_GS_INITIALISING

Untergeordneter Status

Wird automatisch eingenommen nach POWER ON, Hardware oder Software Reset

(NMT_GT2), oder nach einem NMTSwReset (NMT_GT8) Kommando.

Hauptinitialisierung des Knotens.

- NMT_GS_RESET_APPLICATION

Untergeordneter Status

Wird automatisch nach Beendigung des vorangegangenen Zustandes eingenommen, oder nach einem NMTResetNode Kommando.

Herstellerspezifische- und Geräteparameter werden auf die POWER ON Werte gesetzt.

- NMT_GS_RESET_COMMUNICATION

Untergeordneter Status

Wird automatisch nach Beendigung des vorangegangenen Zustandes eingenommen, bzw. nach einem internen Kommunikationsfehler oder NMTResetCommunication Kommando.

Kommunikationsparameter werden auf die POWER ON Werte gesetzt.

- NMT_GS_RESET_CONFIGURATION

Untergeordneter Status

Wird automatisch nach Beendigung des vorangegangenen Zustandes eingenommen, oder nach einem NMTResetConfiguration Kommando.

Erstellung der aktiven Gerätekonfiguration.

NMT_GS_COMMUNICATING

Übergeordneter Status

Wird automatisch nach Beendigung des vorangegangenen Zustandes eingenommen, bzw. nach einem NMTSwReset (NMT_GT8),

NMTResetNode (NMT_GT4), NMTResetCommunication (NMT_GT5) oder NMTResetConfiguration (NMT_GT7)

Kommando, oder einem internen Kommunikationsfehler (NMT_GT6).

Beinhaltet die MN- bzw. CN-spezifische Zustandsmaschine. Entsprechend dem Knotentyp wird automatisch in die für das Gerät gültige Zustandsmaschine verzweigt.

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Die angegebenen Zustände sind geräteinterne Zustände, welche nicht durch eine Statusabfrage angezeigt werden können.

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3.10.1 NMT CN State Machine

Die NMT CN Zustandsmaschine wird durch die Common Initialisation NMT State Machine gesteuert und ist ein untergeordneter Status von NMT_GS_POWERED und NMT_GS_COMMUNICATING.

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Abbildung 11: NMT CN State Machine [Quelle: EPSG Powerlinkspezifikation]

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3.10.1.1 NMT_CS_NOT_ACTIVE

NMT_CS_NOT_ACTIVE ist ein nicht permanenter Zustand, welcher vom CN automatisch nach POWER ON eingenommen wird, wenn die Initialisierungsphase fehlerfrei durchgeführt werden konnte. Der CN verhält sich passiv (hört nur mit), beobachtet den Netzwerkverkehr, sendet keine Frames und wartet auf Kommandos des MN’s. Erkannt werden NMTReset Kommandos, gesendet über ASnd.

Der Übergang von NMT_CS_NOT_ACTIVE nach NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 wird durch ein SoA oder SoC Frame ausgelöst.

Der Übergang von NMT_CS_NOT_ACTIVE nach NMT_CS_BASIC_ETHERNET wird ausgelöst durch einen Timeout für SoC, PReq, PRes und SoA Frames.

3.10.1.2 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1

Der CN sendet nur einen Frame, wenn er durch den MN ein SoA AsyncAnforderungskommando erhalten hat, es findet keine PDO Kommunikation statt.

Zunächst werden die angeschlossenen CNs identifiziert. Dies geschieht durch eine IdentRequest Nachricht des MN’s, welche durch eine IdentResponse Nachricht der CNs quittiert wird. Falls erforderlich, kann der CN seine Konfiguration auch von einem Konfigurationsserver herunterladen. Beide Prozesse können komplett oder auch nur teilweise im Zustand NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 stattfinden, wenn sich der MN nicht im Zustand NMT_MS_PRE_OPERATIONAL_1 befindet, bzw. den Zustand NMT_MS_PRE_OPERATIONAL_1 verlässt, bevor der CN seine Konfiguration beendet hat.

Der Übergang von NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 nach NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 wird ausgelöst durch ein SoC Frame.

3.10.1.3 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2

In diesem Status wird die CN-Konfiguration vollständig abgeschlossen. Der CN kann durch den MN über ein PReq Frame angefragt werden. Die

empfangenen PDO Daten können ungültig sein und nicht den Anforderungen des PDO Mappings entsprechen. Die vom MN empfangenen PDO Daten über PReq, die der anderen CNs und die vom MN über PRes, werden deshalb vom CN ignoriert. Die übertragenen PRes Frames werden über das RD-Flag als ungültig deklariert. Es findet keine Verarbeitung der Prozessdaten statt. Auf Async-Anforderungskommandos antwortet der CN über SoA. Falls vom MN nicht angefragt, findet keine Ethernet Frame Übertragung in diesem Status statt.

Wenn die Applikation betriebsbereit ist, wird vom MN das Kommando

NMTEnableReadyToOperate ausgegeben, worauf der CN in den Status NMT_CS_READY_TO_OPERATE überführt wird.

Der Übergang von NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 nach NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 wird ausgelöst, wenn ein Fehler erkannt wird.

Der Übergang von NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 nach NMT_CS_STOPPED wird ausgelöst, wenn das NMT Status Kommando NMTStopNode empfangen worden ist.

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POWERLINK Informationen

3.10.1.4 NMT_CS_READY_TO_OPERATE

Mit diesem Status signalisiert der CN seine Betriebsbereitschaft an den MN. Erhält der CN eine PReq Anfrage vom MN, antwortet der CN mit einer PRes und wird

so in den zyklischen Datenaustausch mit aufgenommen. Jedoch werden die vom Mess-System an den MN gesendeten Prozess-Eingangsdaten über PRes Frames über das RD-Flag als ungültig deklariert. Auf Async-Anforderungskommandos antwortet der CN über SoA. Falls vom MN nicht angefragt, findet keine Ethernet Frame Übertragung in diesem Status statt.

Die Länge der PRes Frames (Prozessdaten) entspricht der konfigurierten Größe des Objekts NMT_CycleTiming_REC.PresActPayloadLimit_U16. Die übertragenen Daten entsprechen den Anforderungen der Mapping-Konfiguration.

Der Übergang von NMT_CS_READY_TO_OPERATE nach NMT_CS_OPERATIONAL wird ausgelöst, wenn das NMT Status Kommando NMTStartNode empfangen worden ist.

Der Übergang von NMT_CS_READY_TO_OPERATE nach NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 wird ausgelöst, wenn ein Fehler erkannt wird.

Der Übergang von NMT_CS_READY_TO_OPERATE nach NMT_CS_STOPPED wird ausgelöst, wenn das NMT Status Kommando NMTStopNode empfangen worden ist.

3.10.1.5 NMT_CS_OPERATIONAL

Dieser Zustand ist der normale Betriebszustand des CNs. Der aktive Prozessdatenaustausch zwischen MN und CN über PReq- und PRes-Nachrichten ist jetzt möglich.

Auf Async-Anforderungskommandos antwortet der CN über SoA. Falls vom MN nicht angefragt, findet keine Standard Ethernet Frame Übertragung in diesem Status statt.

Der Übergang von NMT_CS_OPERATIONAL nach NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 wird ausgelöst, wenn das NMT Status Kommando NMTEnterPreOperational2 empfangen worden ist.

Der Übergang von NMT_CS_OPERATIONAL nach NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 wird ausgelöst, wenn ein Fehler erkannt wird.

Der Übergang von NMT_CS_OPERATIONAL nach NMT_CS_STOPPED wird ausgelöst, wenn das NMT Status Kommando NMTStopNode empfangen worden ist.

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3.10.1.6 NMT_CS_STOPPED

In diesem Zustand ist der Knoten weitestgehend passiv. NMT_CS_STOPPED wird für ein kontrolliertes Herunterfahren eines bestimmten CNs

benutzt, während das restliche System davon unberührt bleibt. Der Knoten befindet sich nicht im zyklischen Datenaustausch und reagiert nur noch auf SoA-Frames, PReq Anfragen durch den MN werden nicht beantwortet.

Auf Async-Anforderungskommandos antwortet der CN über SoA. Falls vom MN nicht angefragt, findet keine Standard Ethernet Frame Übertragung in diesem Status statt.

Der Übergang von NMT_CS_STOPPED nach NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 wird ausgelöst, wenn das NMT Status Kommando NMTEnterPreOperational2 empfangen worden ist.

Der Übergang von NMT_CS_STOPPED nach NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 wird ausgelöst, wenn ein Fehler erkannt wird.

3.10.1.7 NMT_CS_BASIC_ETHERNET

Im NMT_CS_BASIC_ETHERNET Status kann der Knoten nur Standard Ethernet Kommunikation gemäß IEEE 802.3 ausführen, bzw. ASnd Frames übertragen.

Nach erhalt eines SoC, PReq, PRes oder SoA Frames wechselt der CN unmittelbar in den Zustand NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 über.

Der Zugriff im Basic Ethernet Mode auf das Netzwerk erfolgt über CSMA/CD, die Netzwerkkommunikation ist deshalb Kollisionsanfällig und nicht deterministisch. Die Daten zwischen Knoten werden vorzugsweise über UDP/IP ausgetauscht. Die umfangreiche Erweiterung der Topologie eines POWERLINK Netzwerks steht im Widerspruch mit denen in der IEEE 802.3. festgelegten Richtlinien. Aufgrund dieser Tatsache, funktioniert CSMA/CD sehr schlecht in großen EPL-Netzwerken.

EPL Knoten sollten nicht im Basic Ethernet Mode betrieben werden, wenn sie Teil eines Automationssystem sind. Der Basic Ethernet Mode ist nur für die Punkt-zuPunkt Konfiguration, Knoten-Setup und Servicezwecke vorgesehen.

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POWERLINK Informationen

NMT_GS_INITIALISATION

NMT_CS_NOT_ACTIVE

NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1

NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2

NMT_CS_READY_TO_OPERATE

NMT_CS_OPERATIONAL

NMT_CS_STOPPED

NMT_CS_BASIC_ETHERNET

EPL gesteuerter Netzwerkverkehr

SoC - -

R/S R R R -

R/S

PReq - - - R R R - R/S

PDO Empfang

- - - - (x)

x - - PRes empfangen

- - - - R R -

R/S

PRes übertragen

- - -

(T) T T - -

PDO Übertragung

- - - - (x)

x - - SoA - R/S R R R R R R/S

IdentRequest

- - x x x x x

StatusRequest

- - x x x x x

NMTRequestInvite

- - x x x x -

UnspecifiedInvite

- - x x x x -

Empfang von asynchronen Frames

- R R R R R R

SDO Empfang

- - x x x x -

NMT Kommando

(x)

andere Protokolle

- - x x x x -

- Übertragung, zugeordnet durch SoA

- - T T T T T

SDO Übertragung

- - x x x x -

NMTRequest Übertragung

- - x x x x -

IdentResponse

- - x x x x x

StatusResponse

- - x x x x x

andere Protokolle

- - x x x x -

Netzwerkverkehr, nicht über EPL gesteuert

Standard Ethernet Empfang

- - - - - - -

R UDP/IP Empfang

- - - - - - -

(x5)

SDO Empfang (UDP/IP)

- - - - - - -

(x5)

EPL-ASnd Empfang

- - - - - - -

(x5)

SDO Empfang (EPL-ASnd)

- - - - - - -

(x5)

Standard Ethernet Übertragung

- - - - - - -

UDP/IP, selbständig gesendet

- - - - - - -

(x5)

SDO Übertragung (UDP/IP)

- - - - - - -

(x5)

EPL-ASnd, selbständig gesendet

- - - - - - -

(x5)

SDO Übertragung (EPL-ASnd)

- - - - - - -

(x5)

3.10.1.8 Zustände und Kommunikations-Objekt Beziehung

Tabelle 2: Zustände und Kommunikations-Objekte

R Frame akzeptiert R/S Frame akzeptiert, löst einen Zustandswechsel aus T Frame übertragen (T) nur Dummy PRes x Frame Daten werden interpretiert bzw. übertragen (x)1 Frame Daten werden interpretiert (x)2 Daten ungültig durch Rücksetzen des RD-Flags (x)3 es werden nur ausgewählte NMT Kommandos akzeptiert, Zustandswechsel wird vorgenommen, der Empfang setzt vorherigen SoA Verlust voraus x4 bewirkt einen Zustandswechsel (x5) hängt davon ab, ob das Protokoll unterstützt wird

- keine Framebearbeitung

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3.11 Weitere Informationen

Weitere Informationen zu POWERLINK erhalten Sie auf Anfrage von der ETHERNET Powerlink Standardization Group (EPSG) unter nachstehender Adresse:

POWERLINK-OFFICE EPSG Kurfürstenstraße 112 10787 Berlin Germany Phone: + 49 (0) 30-85 08 85-29 Fax: + 49 (0) 30-85 08 85-86 Email: [email protected] Internet: http://www.ethernet-powerlink.org

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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung

Um einen sicheren und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, sind die

- ISO/IEC 11801, EN 50173 (europäische Standard)

- ISO/IEC 8802-3

- IAONA Richtlinie „Industrial Ethernet Planning and Installation“

Kapitel „Cable“ und „System Installation“

http://www.iaona-eu.com

- und sonstige einschlägige Normen und Richtlinien zu beachten!

Insbesondere sind die EMV-Richtlinie sowie die Schirmungs- und Erdungsrichtlinien in den jeweils gültigen Fassungen zu beachten!

4 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung

POWERLINK unterstützt Linien-, Baum- oder Sternstrukturen. Die bei den Feldbussen eingesetzte Bus- oder Linienstruktur wird damit auch für Ethernet verfügbar. Dies ist besonders praktisch bei der Anlagenverdrahtung, da eine Kombination aus Linie und Stichleitungen möglich ist.

Für die Übertragung nach dem 100Base-TX Fast Ethernet Standard sind Patch-Kabel der Kategorie STP CAT5 zu benutzen (2 x 2 paarweise verdrillte und geschirmte Kupferdraht-Leitungen). Die Kabel sind ausgelegt für Bitraten von bis zu 100 Mbit/s. Die Übertragungsgeschwindigkeit wird vom Mess-System automatisch erkannt und muss nicht durch Schalter eingestellt werden.

Für die Übertragung ist Halbduplex Betrieb zu benutzen, die automatische Erkennung ist abzuschalten. Für den Aufbau des EPL-Netzwerks wird der Einsatz von Hubs der Klasse 2 empfohlen.

Die EPL Node-ID wird über zwei Drehschalter eingestellt. Die Kabellänge zwischen zwei Teilnehmern darf max. 100 m betragen.

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4.1 Netzwerktopologie

4.1.1 Hubs

Um den EPL-Jitter Anforderungen zu entsprechen, wird der Einsatz von Hubs für den Aufbau eines EPL-Netzwerks empfohlen. Hierfür müssen Repeater der Klasse 2 eingesetzt werden. Hubs haben den Vorteil, dass sie gegenüber Switches kleinere Verzögerungszeiten (≤ 460 ns) haben und einen kleinen Frame-Jittter von ≤ 70 ns besitzen.

Das Mess-System selbst hat einen Ethernet-Hub integriert, wodurch auf einfache Weise eine Linien-Verkabelung möglich ist.

Abbildung 12: Stern- und Linientopologie in einem EPL-Netzwerk

4.1.2 Jitter

Jede Hub-Ebene bringt einen weiteren zusätzlichen Jitter von ≤ 70 ns ein. Nur die Anzahl der Hub-Ebenen zwischen MN und dem am meist entferntesten CN ist hierfür relevant. Wenn sich der MN im Zentrum einer Linien- bzw. Stern-Topologie befindet, ist die Anzahl der Hub-Ebenen zum meist entferntesten CN irrelevant für den Synchronisations-Jitter.

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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung

X1 POWERLINK-IN / X2 POWERLINK-OUT

Flanschdose M12x1-4 pol. D-kodiert

Pin 1 TxD+, Sendedaten + Pin 2 RxD+, Empfangsdaten + Pin 3 TxD–, Sendedaten – Pin 4 RxD–, Empfangsdaten –

X3 Versorgung

Flanschstecker M8x1-4 pol.

Pin 1 11 – 27 V DC Pin 2 1) TRWinProg+ Pin 3 GND, 0 V Pin 4 1) TRWinProg–

Für die Versorgung sind paarweise verdrillte und geschirmte Kabel zu verwenden !

Die Schirmung ist großflächig auf das Gegensteckergehäuse aufzulegen!

Hersteller

Bezeichnung

Bestell-Nr.:

Binder

Series 825

99-3729-810-04

Phoenix Contact

SACC-M12MSD-4CON-PG 7-SH (PG 7)

15 21 25 8

Phoenix Contact

SACC-M12MSD-4CON-PG 9-SH (PG 9)

15 21 26 1

Harting

HARAX M12-L

21 03 281 1405

4.2 Anschluss

Bestellangaben zur Ethernet Flanschdose M12x1-4 pol. D-kodiert

Für Servicezwecke, z.B. Softwareupdate

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EPL Node-ID

Beschreibung

CN Zugriffsoptionen

ungültig

keine

1…239

reguläre EPL Controlled Nodes

keine/obligatorisch/optional isochron / nur Async

240

EPL Managing Node

obligatorisch isochron

241…250

reserviert

keine

251

EPL Pseudo Node-ID. Wird von einem Knoten benutzt, um sich selbst zu adressieren.

Keine

252

EPL Dummy Knoten

keine

253

Diagnosegerät

optional isochron / nur Async

254

EPL auf Standard Ethernet Router

keine/obligatorisch/optional isochron

255

EPL Broadcast

keine

4.3 EPL Node-ID

Jeder EPL Knoten, MN/CN/Router, wird über eine 8 Bit EPL Node-ID auf dem EPLLayer adressiert. Innerhalb eines EPL Segmentes darf diese ID nur einmal vergeben werden und hat daher nur für das lokale EPL Segment eine Bedeutung.

Die Node-ID wird über zwei HEX-Drehschalter eingestellt, welche nur im Einschaltmoment gelesen werden. Nachträgliche Einstellungen während des Betriebs werden daher nicht erkannt.

Für das Mess-System dürfen die Node-Ids 1…239 vergeben werden. Untenstehende Tabelle zeigt den vollständigen Adressbereich mit den entsprechenden Zuordnungen.

Abbildung 13: EPL Node-ID, Schalterzuordnung

Tabelle 3: EPL Node-ID Zuordnung

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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung

4.4 Einschalten der Versorgungsspannung

Nachdem der Anschluss und alle Hardwareeinstellungen vorgenommen worden sind, kann die Versorgungsspannung eingeschaltet werden.

Das Mess-System wird zunächst initialisiert und befindet sich danach im Zustand NMT_CS_NOT_ACTIVE. In diesem Zustand ist das Mess-System inaktiv und beobachtet den Netzwerkverkehr, bzw. wartet auf Kommandos vom MN. Über den MN kann das Mess-System gemäß der NMT CN State Machine nach und nach in den Zustand NMT_CS_OPERATIONAL überführt werden:

NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1

Mit einem SoA oder SoC Frame wird das Mess-System in den Zustand NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 versetzt. In diesem Zustand sendet das Mess-

System nur dann einen Frame, wenn es vom MN über ein SoA AsyncInvite Kommando dazu autorisiert worden ist. Das noch inaktive Mess-System wird durch den MN über einen IdentRequest Anforderungsdienst zur Identifikation aufgefordert. Das Mess-System antwortet daraufhin mit einer IdentResponse, eine spezielle Art des ASnd Frames. Mit dem Erhalt der IdentResponse wird das MessSystem aktiv geschaltet und kann somit über ein PReq Frame in der isochronen Datenübertragungsphase angesprochen werden.

Im NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1-Zustand ist zunächst nur eine Parametrierung über Service-Daten-Objekte möglich. Es ist aber möglich, PDOs unter Nutzung von SDOs zu konfigurieren.

NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2

Mit einem SoC Frame wird das Mess-System in den Zustand NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 versetzt. Das Mess-System wartet zunächst ab, bis

die Konfiguration vollständig abgeschlossen ist und kann dann durch den MN über ein PReq Frame angesprochen werden. Das Mess-System antwortet daraufhin mit einer

„Dummy PRes“, welche keine Prozessdaten enthält und als ungültig deklariert ist. Es

findet noch keine Prozessdatenverarbeitung statt.

NMT_CS_READY_TO_OPERATE

Mit dem NMT Kommando NMTEnableReadyToOperate wird das Mess-System in den Zustand NMT_CS_READY_TO_OPERATE versetzt und signalisiert damit seine Betriebsbereitschaft an den MN. Mit dem Erhalt eines PReq Frames vom MN wird das Mess-System mit in den zyklischen Datenverkehr aufgenommen. Ausgangsprozessdaten (PReq Frames) an das Mess-System haben bereits Gültigkeit, Eingangsdaten (PRes Frames) an den MN werden zwar gesendet, aber als ungültig deklariert. Die Prozessdaten entsprechen der Mapping-Konfiguration.

NMT_CS_OPERATIONAL

Mit dem NMT Status Kommando NMTStartNode wird das Mess-System in den Zustand NMT_CS_OPERATIONAL versetzt. Dieser Zustand ist der normale Betriebszustand des Mess-Systems. Der aktive Prozessdatenaustausch zwischen MN und Mess-System über PReq- und PRes-Nachrichten ist jetzt möglich. Die Prozessdaten entsprechen der Mapping-Konfiguration.

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In diesem Beispiel wird ein typischer Boot-Up Vorgang mit einem CN ohne Boot-Up Fehler dargestellt. Das Beispiel zeigt ebenso eine Konfigurationsaktualisierung des CN’s in BOOT_STEP1.

Abbildung 14: Beispiel, Boot-Vorgang mit nur einem CN [Quelle: EPSG Powerlinkspezifikation]

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Page 38

Inbetriebnahme

LED

Beschreibung

permanent AN

OFF

permanent AUS

Flickering

Gleiche AN- und AUS-Zeiten mit einer Frequenz von ca. 10 Hz: AN = 50 ms, AUS = 50 ms. Abwechselnd rote LED / grüne LED.

Blinking

Gleiche AN- und AUS-Zeiten mit einer Frequenz von ca. 2.5 Hz: AN = 200 ms, AUS = 200 ms. Abwechselnd rote LED / grüne LED.

Single flash

Einmaliges kurzes Aufblinken, ca. 200 ms AN, gefolgt von einer langen AUS-Zeit, ca. 1000 ms.

Double flash

Zweimaliges kurzes Aufblinken, ca. 200 ms AN/AUS, gefolgt von einer langen AUS-Zeit, ca. 1000 ms.

Triple flash

Dreimaliges kurzes Aufblinken, ca. 200 ms AN/AUS, gefolgt von einer langen AUS-Zeit, ca. 1000 ms.

5 Inbetriebnahme

5.1 Gerätebeschreibungsdatei

Die XML-basierte XDD-Datei enthält alle Informationen über die Mess-Systemspezifischen Parameter sowie Betriebsarten des Mess-Systems. Die XML-Datei wird durch das POWERLINK-Netzwerkkonfigurationswerkzeug eingebunden, um das Mess-System ordnungsgemäß konfigurieren bzw. in Betrieb nehmen zu können.

Die XML-Datei hat den Dateinamen „0000025C_TR_CEx_COx_65M_V001.xdd“.

Download:

 www.tr-electronic.de/f/TR-ECE-ID-MUL-0032

5.2 Bus-Statusanzeige

Das POWERLINK-Mess-System ist mit vier Diagnose-LEDs ausgestattet.

Abbildung 15: POWERLINK Diagnose-LEDs

5.2.1 Anzeigezustände und Blinkfrequenz

Tabelle 4: LED Anzeigezustände

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Page 39

Status LED

Zustand

OFF

NMT_GS_OFF, NMT_GS_INITIALISATION, NMT_CS_NOT_ACTIVE

Flickering

NMT_CS_BASIC_ETHERNET

Single flash

NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1

Double flash

NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2

Triple flash

NMT_CS_READY_TO_OPERATE

NMT_CS_OPERATIONAL

Blinking

NMT_CS_STOPPED

5.2.2 Error LED

Die Funktion der Error-LED wird über die NMT State Machine und deren Zustandsübergänge gesteuert, siehe Abbildung 11, Seite 26.

Abbildung 16: Error LED State Machine

Entsprechende Maßnahmen im Fehlerfall siehe Kapitel „Optische Anzeigen“, Seite 90.

5.2.3 Status LED

Die Funktion der Status-LED wird über die Zustände der NMT State Machine gesteuert, siehe Abbildung 11, Seite 26.

Tabelle 5: Status LED

5.2.4 Link / Data Activity LED, IN/OUT

LED = ON „Link“, wenn eine Ethernet Verbindung hergestellt werden konnte. Blinkt auf „Data Activity“, wenn Daten gesendet oder empfangen werden. Die Data Activity

Anzeige ist dominierend gegenüber der Link-Anzeige. Entsprechende Maßnahmen im Fehlerfall siehe Kapitel „Optische Anzeigen“, Seite 90.

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Page 40

Inbetriebnahme

5.3 Netzwerkkonfiguration

5.3.1 MAC-Adresse

Jedem POWERLINK-Gerät wird bereits bei TR-Electronic eine weltweit eindeutige Geräte-Identifikation zugewiesen und dient zur Identifizierung des Ethernet-Knotens. Diese 6 Byte lange Geräte-Identifikation ist die MAC-Adresse und ist nicht veränderbar.

Die MAC-Adresse teilt sich auf in:

● 3 Byte Herstellerkennung und

● 3 Byte Gerätekennung, laufende Nummer

Die MAC-Adresse steht im Regelfall auf der Anschluss-Haube des Gerätes.

z.B.: „00-03-12-04-00-60“

5.3.2 IP-Adresse

Damit ein POWERLINK-Gerät als Teilnehmer am Industrial Ethernet angesprochen werden kann, benötigt dieses Gerät zusätzlich eine im Netz eindeutige IP-Adresse. Die IP-Adresse besteht aus 4 Dezimalzahlen mit dem Wertebereich von 0 bis 255. Die Dezimalzahlen sind durch einen Punkt voneinander getrennt.

Die IP-Adresse setzt sich zusammen aus

● Der Adresse des (Sub-) Netzes und

● Der Adresse des Teilnehmers, im Allgemeinen auch Host oder Netzknoten

genannt

5.3.3 Subnetzmaske

Die gesetzten Bits der Subnetzmaske bestimmen den Teil der IP-Adresse, der die Adresse des (Sub-) Netzes enthält.

Allgemein gilt:

● Die Netzadresse ergibt sich aus der UND-Verknüpfung von IP-Adresse und Subnetzmaske.

● Die Teilnehmeradresse ergibt sich aus der Verknüpfung IP-Adresse UND (NICHT Subnetzmaske)

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Page 41

Netzadressbereich (dez.)

IP-Adresse (bin.)

Adressklasse

Default

Subnetzmaske

1.0.0.0 – 126.0.0.0

0xxx xxxx

xxxx xxxx

255.0.0.0

128.1.0.0 – 191.254.0.0

10xx xxxx

xxxx xxxx

255.255.0.0

192.0.1.0 – 223.255.254.0

110x xxxx

xxxx xxxx

255.255.255.0

Dezimal

Binär

Berechnung

IP-Adresse

130.094.122.195

10000010 01011110 01111010 11000011

IP-Adresse

Netzmaske

255.255.255.224

11111111 11111111 11111111 11100000

UND Netzmaske

Netzadresse

130.094.122.192

10000010 01011110 01111010 11000000

= Netzadresse

IP-Adresse

130.094.122.195

10000010 01011110 01111010 11000011

IP-Adresse

Netzmaske

255.255.255.224

11111111 11111111 11111111 11100000

(00000000 00000000 00000000 00011111)

UND (NICHT Netzmaske)

Hostadresse

00000000 00000000 00000000 00000011

= Hostadresse

5.3.4 Zusammenhang IP-Adresse und Default-Subnetzmaske

Es gibt eine Vereinbarung hinsichtlich der Zuordnung von IP-Adressbereichen und so genannten „Default-Subnetzmasken“. Die erste Dezimalzahl der IP-Adresse (von links) bestimmt den Aufbau der Default-Subnetzmaske hinsichtlich der Anzahl der Werte „1“ (binär) wie folgt:

Class A-Netz: 1 Byte Netzadresse, 3 Byte Hostadresse Class B-Netz: 2 Byte Netzadresse, 2 Byte Hostadresse Class C-Netz: 3 Byte Netzadresse, 1 Byte Hostadresse

Beispiel zur Subnetzmaske

IP-Adresse = 130.094.122.195, Netzmaske = 255.255.255.224

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Page 42

Inbetriebnahme

IP-Adresse

192.168.100.

eingestellte EPL Node-ID

Netz-ID

Host-ID

IP-Parameter

IP-Adresse

192.168.100.<EPL Node-ID>

Subnetzmaske

255.255.255.0

Default Gateway

192.168.100.254, kann angepasst werden

5.3.5 IP-Adressierung

Jeder IP-fähiger EPL Knoten besitzt eine Ipv4 Adresse, eine Subnetzmaske und Default-Gateway. Diese Attribute werden als die IP-Parameter bezeichnet:

Ipv4 Adresse

Für ein EPL-Netzwerk wird die private Klasse C Netz-ID 192.168.100.0 benutzt. Ein Klasse C Netzwerk unterstützt die IP-Adressen 1…254 und entspricht der Anzahl gültiger EPL Node-Ids. Die Host-ID der privaten Klasse C Netz-ID ist identisch mit der eingestellten EPL Node-ID. Demzufolge enthält das letzte Byte der IP-Adresse (Host-ID) den Wert der EPL Node-ID:

Tabelle 6: Aufbau der Ipv4 Adresse

Subnetzmaske

Die Subnetzmaske eines EPL-Knotens lautet 255.255.255.0. Dies ist die Subnetzmaske eines Klasse C Netzes.

Default Gateway

Ein Default Gateway ist ein Knoten (Router/Gateway) im EPL-Netzwerk und ermöglicht den Zugriff auf ein anderes Netzwerk, außerhalb des EPL-Netzwerks.

Für die Default Gateway Voreinstellung kann die IP-Adresse 192.168.100.254 benutzt werden. Dieser Wert kann an gültige IP-Adressen angepasst werden. Ist im EPLNetzwerk ein Router/Gateway vorhanden, ist die dort benutzte IP-Adresse zu verwenden.

Die folgende Tabelle fast die Standard IP-Parameter noch mal zusammen:

Tabelle 7: IP-Parameter eines EPL-Knotens

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Page 43

5.3.6 Hostname

Jeder IP-fähiger EPL Knoten besitzt einen Hostnamen. Der Hostname kann benutzt werden, um EPL-Knoten mit ihren Namen statt mit ihrer IP-Adresse anzusprechen.

Zulässige Werte:

Die Daten werden als ISO 646-1973(E) 7-Bit kodierte Zeichen interpretiert. Der Default Hostname setzt sich zusammen aus der EPL Node-ID und der Vendor-ID, getrennt durch das „-“ Zeichen: <EPL Node ID>-<Vendor ID>. Die EPL Node-ID und die Vendor-ID sind hexadezimal kodiert.

Wird nicht ausdrücklich ein Hostname zugewiesen, benutzt der EPL-Knoten stattdessen den Default Hostnamen. Der Hostname des EPL-Knotens kann über das NMT Managing Kommando NMTNetHostNameSet gesetzt werden. Hierzu muss sich der EPL-Knoten im Zustand NMT_GS_INITIALISATION befinden. Der Hostname

kann über ein ASnd-Frame mit dem IdentResponse Service gelesen werden. Alternativ kann der Hostname aber auch über Objekt 1F9Ah: NMT_HostName_VSTR

auf Seite 72 konfiguriert werden.

- 0x30…0x39 (0…9)

- 0x41…0x5A (A…Z)

- 0x61…0x6A (a…z)

- 0x2D (-)

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Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Abhängig vom Gerät, werden nicht immer alle Indexe unterstützt. !

Index

Objekt

Name

Typ

Attr.

M/O/C

Seite

0x1000

VAR

NMT_DeviceType_U32

UNSIGNED32

CONST

0x1001

VAR

ERR_ErrorRegister_U8

UNSIGNED8

ro M 46

0x1006

VAR

NMT_CycleLen_U32

UNSIGNED32

rw M 46

0x100A

VAR

NMT_ManufactSwVers_VS

VISIBLE_STRING

CONST

0x1018

RECORD

NMT_IdentityObject_REC

IDENTITY

CONST

0x1020

RECORD

CFM_VerifyConfiguration_REC

CFM_VerifyConfiguration_TYPE

rw M 49

0x1030

RECORD

NMT_InterfaceGroup_0h_REC

NMT_InterfaceGroup_TYPE

- M 51

0x1300

VAR

SDO_SequLayerTimeout_U32

UNSIGNED32

rw C 54

0x1800

RECORD

PDO_TxCommParam_0h_REC

PDO_CommParamRecord_TYPE

- C 54

0x1A00

ARRAY

PDO_TxMappParam_0h_AU64

- Position_Low

- Position_High

UNSIGNED64

ro C 56

0x1C0A

RECORD

DLL_CNCollision_REC

DLL_ErrorCntRec_TYPE

- C 57

0x1C0B

RECORD

DLL_CNLossSoC_REC

DLL_ErrorCntRec_TYPE

- M 58

0x1C0F

RECORD

DLL_CNCRCError_REC

DLL_ErrorCntRec_TYPE

- M 60

0x1C14

VAR

DLL_CNLossOfSocTolerance_U32

UNSIGNED32

rw C 61

0x1E40

RECORD

NWL_IpAddrTable_0h_REC

NWL_IpAddrTable_TYPE

- C 62

0x1E4A

RECORD

NWL_IpGroup_REC

NWL_IpGroup_TYPE

- C 64

0x1F82

VAR

NMT_FeatureFlags_U32

UNSIGNED32

CONST

0x1F83

VAR

NMT_EPLVersion_U8

UNSIGNED8

CONST

0x1F8C

VAR

NMT_CurrNMTState_U8

UNSIGNED8

ro M 66

0x1F93

RECORD

NMT_EPLNodeID_REC

NMT_EPLNodeID_TYPE

- M 67

0x1F98

RECORD

NMT_CycleTiming_REC

NMT_CycleTiming_TYPE

- M 68

0x1F99

VAR

NMT_CNBasicEthernetTimeout_U32

UNSIGNED32

rw M 71

0x1F9A

VAR

NMT_HostName_VSTR

VISIBLE_STRING32

rw C 72

0x1F9E

VAR

NMT_ResetCmd_U8

UNSIGNED8

rw M 72

6 Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Folgende Tabelle zeigt eine Gesamtübersicht der Indexe im Kommunikationsprofilbereich.

M = Mandatory (zwingend) O = Optional C = Conditional (bedingt)

Tabelle 8: Kommunikationsspezifische Standard-Objekte

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Page 45

Index

0x1000

Objekttyp

VAR

Name

NMT_DeviceType_U32

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

UNSIGNED32

Zugriff

CONST

Standardwert

0x00020196

PDO Mapping

nein

Gerätetyp

Geräte-Profil-Nummer

Encoder-Typ

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

0x96

0x01

27 bis 20

215 bis 28

Encoder-Typ

Code

Definition

Default

Absoluter Single-Turn Encoder

je nach Encoder-Typ 02

Absoluter Multi-Turn Encoder

6.1 Objekt 1000h: NMT_DeviceType_U32

Beinhaltet Informationen über den Gerätetyp. Das Objekt mit Index 1000h beschreibt den Gerätetyp und seine Funktionalität. Es besteht aus einem 16 Bit Feld, welches das benutzte Geräteprofil beschreibt (Geräteprofil-Nr. 406 = 196h) und ein zweites 16 Bit Feld, welches Informationen über den Gerätetyp liefert. Der Wert wird über die Geräte-Firmware während der Systeminitialisierung konfiguriert.

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Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1001

Objekttyp

VAR

Name

ERR_ErrorRegister_U8

Datentyp

UNSIGNED8

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

0…0xFF

Zugriff

Standardwert

PDO Mapping

Bit

M/O

Bedeutung

Allgemeiner Fehler Das Bit wird gesetzt, wenn das Static Error Bit Field oder Status Entries im StatusResponse Frame einen oder mehrere Fehler anzeigt.

1 O nicht unterstützt

2 O nicht unterstützt

3 O nicht unterstützt

4 O nicht unterstützt

5 O nicht unterstützt

6 O nicht unterstützt

7 O Herstellerspezifisch, nicht unterstützt

Index

0x1006

Objekttyp

VAR

Name

NMT_CycleLen_U32

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Zugriff

rw, gültig beim Reset

Standardwert

5000 µs

PDO Mapping

nein

6.2 Objekt 1001h: ERR_ErrorRegister_U8

Das Objekt ERR_ErrorRegister_U8 ist kompatibel zum Objekt „Error Register“ des

Standard Kommunikationsprofils CiA DS 301.

6.3 Objekt 1006h: NMT_CycleLen_U32

Dieses Objekt bestimmt das Intervall für die Kommunikations-Zykluszeit in µs, siehe auch Abbildung 2: EPL Zyklusdiagramm auf Seite 16. Die daraus resultierende Periode bestimmt das SYNC Intervall. Der Wert wird bei der Systemkonfiguration gesetzt und gilt sowohl für den MN, als auch für den CN.

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Page 47

Index

0x100A

Objekttyp

VAR

Name

NMT_ManufactSwVers_VS

Datentyp

VISIBLE_STRING

Kategorie

Optional

Wertebereich

Zugriff

CONST

Standardwert

„TR-V1“, versionsabhängig

PDO Mapping

nein

Index

0x1018

Objekttyp

RECORD

Name

NMT_IdentityObject_REC

Datentyp

IDENTITY

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x4

Wertebereich

0x4

Sub-Index

001

Beschreibung

VendorId_U32, enthält die von der CiA zugewiesene Geräte Vendor ID

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x025C

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

6.4 Objekt 100Ah: NMT_ManufactSwVers_VS

Enthält die Hersteller Softwareversion.

6.5 Objekt 1018h: NMT_IdentityObject_REC

Dieses Objekt enthält allgemeine Identifikations-Informationen über das Mess-System. Die Werte werden durch die Firmware während der Systeminitialisierung konfiguriert.

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Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Sub-Index

002

Beschreibung

ProductCode_U32, enthält die gerätespezifische Klassifizierung der Art.-Nr.

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

1: Absoluter Single-Turn Encoder 2: Absoluter Multi-Turn Encoder

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

003

Beschreibung

RevisionNo_U32, enthält die herstellerspezifische Revisions-Nr.

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x89224

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Haupt-Anteil

Index-Anteil

Revisions-Nr.

MSB

LSB

Sub-Index

004

Beschreibung

SerialNo_U32, enthält die Geräte-Seriennummer

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x1

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Format:

Der Haupt-Anteil der Revisions-Nr. bezeichnet ein spezifisches Geräteverhalten. Wenn die Funktionalität des Gerätes erweitert wird, wird der Haupt-Anteil der Revisions-Nr. hochgezählt. Der Index-Anteil bezeichnet unterschiedliche Versionen mit demselben Geräteverhalten.

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Page 49

Index

0x1020

Objekttyp

RECORD

Name

CFM_VerifyConfiguration_REC

Datentyp

CFM_VerifyConfiguration_TYPE

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x4

Wertebereich

0x4

Sub-Index

001

Beschreibung

ConfDate_U32, enthält das Konfigurationsdatum (Anz. Tage seit 1. Januar 1984)

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

002

Beschreibung

ConfTime_U32, enthält die Konfigurationszeit (Anzahl ms seit Mitternacht)

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

6.6 Objekt 1020h: CFM_VerifyConfiguration_REC

Dieses Objekt enthält das Konfigurations-Datum und –Zeit.

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Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Sub-Index

003

Beschreibung

ConfId_U32, enthält eine ID-Nummer für die Konfiguration

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

004

Beschreibung

VerifyConfInvalid_U32

Kategorie

Optional

Datentyp

BOOLEAN

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0x1; 0 = FALSE, 1 = TRUE

Der Wert wird durch ein Konfigurations-Tool erzeugt und ist in gewisser Hinsicht herstellerspezifisch. In einem EPL Netzwerk sollten nur die Knoten dieselbe ID-Nummer enthalten, dessen Hardware und Konfiguration identisch ist, ausgenommen einige knotenspezifische Parameter wie z.B. die EPL Node-ID oder die Seriennummer etc. Ansonsten sollte jeder Knoten in einem Ethernet POWERLINK Netzwerk-Segment eine einzigartige IDNummer besitzen.

VerifyConfInvalid_U32 erlaubt temporäre lokale Modifikationen der Konfigurationsparameter für Testzwecke unter Beibehaltung der Bootfähigkeit des Netzwerks.

VerifyConfInvalid_U32 = FALSE zeigt an, dass die Konfiguration seit der letzten Speicherung von ConfId_U32 (Sub-Index 003) nicht modifiziert wurde.

Eine Änderung der Parameter, welche im nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden, setzt VerifyConfInvalid_U32 auf TRUE.

Das Schreiben eines Wertes > 0 auf ConfId_U32 setzt VerifyConfInvalid_U32 auf FALSE.

Diese Information kann durch ein Konfigurations-Tool oder einer Applikation benutzt werden, um eine Warnung anzuzeigen, falls die Konfiguration eines Knotens modifiziert worden ist.

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Page 51

Index

0x1030

Objekttyp

RECORD

Name

NMT_InterfaceGroup_0h_REC

Datentyp

NMT_InterfaceGroup_TYPE

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x09

Wertebereich

0x09

Sub-Index

001

Beschreibung

InterfaceIndex_U16, enthält den Index für die physikalische Schnittstelle

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x9

Wertebereich

0x01…0x0A

6.7 Objekt 1030h: NMT_InterfaceGroup_0h_REC

Dieses Objekt wird benutzt, um Parameter der Netzwerk-Schnittstellen (physikalisch oder virtuell) über SDO zu konfigurieren und abzufragen. Jede Schnittstelle hat einen Eintrag. Das InterfaceGroup_REC – Objekt ist eine Untermenge der Schnittstellengruppe RFC1213.

Diese Zahl ist die Indexziffer, die von 0x102F subtrahiert wird. Der EPL-Knoten, welcher eine Schnittstelle hinzufügt, generiert den entsprechenden Wert. Die Schnittstelle, die durch einen bestimmten Wert dieses Indexes definiert wird, ist die selbe Schnittstelle definiert durch den selben Wert von Objekt 1E40h: NWL_IpAddrTable_0h_REC.IfIndex_U16.

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Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Sub-Index

002

Beschreibung

InterfaceDescription_VSTR, enthält Schnittstellen-Informationen

Kategorie

Mandatory

Datentyp

VISIBLE_STRING

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

TR-Port-P2MAC-V1

Wertebereich

Sub-Index

003

Beschreibung

InterfaceType_U8, enthält den Schnittstellen-Typ

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED8

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x6, ethernet-csmacd

Wertebereich

0x01…0x07

Sub-Index

004

Beschreibung

InterfaceMtu_U16, enthält die max. Rx/Tx Datagrammgröße in Bytes

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

1000 Bytes

Wertebereich

0…0xFF FF

Sub-Index

005

Beschreibung

InterfacePhysAddress_OSTR, enthält die physikalische Schnittstellenadresse

Kategorie

Mandatory

Datentyp

OCTET_STRING6

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

Dieser Textstring enthält den Namen des Herstellers, den Produktnamen und die Version der Hardwareschnittstelle. Der Wert wird über die Geräte-Firmware während der Systeminitialisierung konfiguriert.

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Page 53

Sub-Index

006

Beschreibung

InterfaceName_VSTR, enthält den Schnittstellen-Referenznamen, benützt durch den Gerätetreiber

Kategorie

Mandatory

Datentyp

VISIBLE_STRING

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

TR-Epl-Slave

Wertebereich

Sub-Index

007

Beschreibung

InterfaceOperStatus_U8, enthält den momentanen Schnittstellen-Betriebszustand

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED8

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0 = Down, 1 = Up

Sub-Index

008

Beschreibung

InterfaceAdminState_U8, enthält den momentanen Schnittstellen-Administrationszustand

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED8

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0 = Down, 1 = Up

Sub-Index

009

Beschreibung

Valid_BOOL, spezifiziert die Datengültigkeit von diesem Objekt

Kategorie

Mandatory

Datentyp

BOOLEAN

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

TRUE (1) = Daten gültig, FALSE (0) = Daten ungültig

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 53 of 187

Page 54

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1300

Objekttyp

VAR

Name

SDO_SequLayerTimeout_U32

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Zugriff

Standardwert

30.000 ms

PDO Mapping

nein

Index

0x1800

Objekttyp

RECORD

Name

PDO_TxCommParam_0h_REC

Datentyp

PDO_CommParamRecord_TYPE

Kategorie

Cond

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x2

Wertebereich

0x2

Sub-Index

001

Beschreibung

NodeID_U8, enthält die Node-ID des PDO-Ziels für den MN, PReq  CN

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED8

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFE

6.8 Objekt 1300h: SDO_SequLayerTimeout_U32

Dieses Objekt enthält den Timeout-Wert in ms für die Erkennung eines Verbindungsabbruchs bei einer SDO-Übertragung.

6.9 Objekt 1800h: PDO_TxCommParam_0h_REC

Dieses Objekt enthält die Mapping-Version sowie Adress-Informationen und beschreibt die Kommunikationsattribute des TPDO-Kanals. Da ein CN nur ein TPDO-Kanal besitzt, ist nur das erste KommunikationsparameterObjekt 0x1800 implementiert.

Page 54 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 55

Sub-Index

002

Beschreibung

MappingVersion_U8, enthält die Mapping Versions-Nr.

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED8

Zugriff

ro, unterstützt nur statisches Mapping

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF

High-Nibble

Low-Nibble

übergeordneter Anteil

untergeordneter Anteil

Mapping Version

Format:

Die Mapping Version wird benötigt, um die Kompatibilität des TPDO-Kanals mit Hilfe des „PDO-Mapping-Version-Handlings“ zu gewährleisten.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 55 of 187

Page 56

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1A00

Objekttyp

ARRAY

Name

PDO_TxMappParam_0h_AU64

Datentyp

UNSIGNED64

Kategorie

Cond

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der gemappten Objekte im PDO

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x02

Wertebereich

0…0xFE

Index

0x1A00

Name

PDO_TxMappParam_0h_AU64

Sub-Index

Name

Standardwert in HEX

Datentyp

Zugriff

0x00

Anzahl der Einträge

0x01

ObjectMapping; Position_Low, 32 Bit

3100-01-00–0000-0020

UNSIGNED64

0x02

ObjectMapping; Position_High, 32 Bit

3100-02-00–0020-0020

UNSIGNED64

MSB

LSB

Bits

63…48

47…32

31…24

23…16

15…0

Name

Länge in Bits

Offset in Bits

reserved

Sub-Index

Index

Typ

UNSIGNED16

UNSIGNED8

UNSIGNED16

6.10 Objekt 1A00h: PDO_TxMappParam_0h_AU64

Dieses Objekt beschreibt die Abbildung der in den TPDO-Nutzdaten enthaltenen Objekte aus den Objektverzeichniseinträgen. Da ein CN nur ein TPDO-Kanal besitzt, ist nur das erste Mapping-Parameter-Objekt 0x1A00 implementiert.

TPDO Mapping Parameter, Standardeinstellung

Format des internen Bit-Mappings des PDO-Mappingeintrags (Standardwert)

Page 56 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 57

Index

0x1C0A

Objekttyp

RECORD

Name

DLL_CNCollision_REC

Datentyp

DLL_ErrorCntRec_TYPE

Kategorie

Cond

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x3

Wertebereich

0x3

Sub-Index

001

Beschreibung

CumulativeCnt_U32, Summenzähler enthält die Anzahl der Kollisionen

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

6.11 Objekt 1C0Ah: DLL_CNCollision_REC

Dieses Objekt wird benutzt, um das Fehlersymptom Collisions (Buskollisionen) zu überwachen und zu melden. Kollisionen werden vom CN erkannt. Fehlerauslösung siehe Threshold Counter auf Seite 85.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 57 of 187

Page 58

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Sub-Index

002

Beschreibung

ThresholdCnt_U32, Grenzwertzähler pro Kollisionsfehler  +8, kein Fehler/Zyklus  -1

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

003

Beschreibung

Threshold_U32, enthält den Grenzwert für Sub-Index 002, ThresholdCnt_U32 Wenn Grenzwert erreicht  NMT_GS_RESET_APPLICATION

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF; 0 = Funktion deaktiviert, keine Fehlerauslösung 1 = direkte Fehlerauslösung

Index

0x1C0B

Objekttyp

RECORD

Name

DLL_CNLossSoC_REC

Datentyp

DLL_ErrorCntRec_TYPE

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x3

Wertebereich

0x3

6.12 Objekt 1C0Bh: DLL_CNLossSoC_REC

Dieses Objekt wird benutzt, um das Fehlersymptom Loss of SoC (Verlust von Startof-Cycle Frames) zu überwachen und zu melden. Loss of SoC-Fehler werden vom CN erkannt. Fehlerauslösung siehe Threshold Counter auf Seite 85.

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Page 59

Sub-Index

001

Beschreibung

CumulativeCnt_U32, Summenzähler enthält die Anzahl der verloren gegangenen SoC Frames

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

002

Beschreibung

ThresholdCnt_U32, Grenzwertzähler pro Loss of SoC Fehler  +8, kein Fehler/Zyklus  -1

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

003

Beschreibung

Threshold_U32, enthält den Grenzwert für Sub-Index 002, ThresholdCnt_U32 Wenn Grenzwert erreicht  Fehlerzustand

(PRE_OPERATIONAL_1

)

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF; 0 = Funktion deaktiviert, keine Fehlerauslösung 1 = direkte Fehlerauslösung

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 59 of 187

Page 60

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1C0F

Objekttyp

RECORD

Name

DLL_CNCRCError_REC

Datentyp

DLL_ErrorCntRec_TYPE

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x3

Wertebereich

0x3

Sub-Index

001

Beschreibung

CumulativeCnt_U32, Summenzähler enthält die Anzahl der CRC-Fehler

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

002

Beschreibung

ThresholdCnt_U32, Grenzwertzähler pro CRC-Fehler  +8, kein Fehler/Zyklus  -1

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

003

Beschreibung

Threshold_U32, enthält den Grenzwert für Sub-Index 002, ThresholdCnt_U32 Wenn Grenzwert erreicht  Fehlerzustand

(PRE_OPERATIONAL_1

)

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF; 0 = Funktion deaktiviert, keine Fehlerauslösung 1 = direkte Fehlerauslösung

6.13 Objekt 1C0Fh: DLL_CNCRCError_REC

Dieses Objekt wird benutzt, um das Fehlersymptom CRCError (Prüfsummenfehler bei der Übertragung) zu überwachen und zu melden. CRC-Fehler werden vom CN erkannt. Fehlerauslösung siehe Threshold Counter auf Seite 85.

Page 60 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 61

Index

0x1C14

Objekttyp

VAR

Name

DLL_CNLossOfSocTolerance_U32

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Cond

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Zugriff

Standardwert

10 ms

PDO Mapping

nein

6.14 Objekt 1C14h: DLL_CNLossOfSocTolerance_U32

Dieses Objekt enthält ein Toleranz-Zeitintervall in [ns], welcher bei einer CN Loss of SoC Fehlererkennung angewandt wird, siehe Kapitel „Loss of SoC“, Seite 87.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 61 of 187

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Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1E40

Objekttyp

RECORD

Name

NWL_IpAddrTable_0h_REC

Datentyp

NWL_IpAddrTable_TYPE

Kategorie

Cond

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x05

Wertebereich

0x05

Sub-Index

001

Beschreibung

IfIndex_U16, enthält den Index für die physikalische Schnittstelle

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF

Sub-Index

002

Beschreibung

Addr_IPAD, enthält die IP-Adresse 192.168.100.<EPL Node-ID>

Kategorie

Mandatory

Datentyp

IP_ADDRESS

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

6.15 Objekt 1E40h: NWL_IpAddrTable_0h_REC

Die IP-Adress-Tabelle enthält die IP-Adressierungs-Informationen. Das NWL_IpAddrTable_0h_REC – Objekt ist eine Untermenge der IP-Gruppe RFC1213 und ordnet die IP-Parameter der Schnittstelle zu, welche im Objekt 1030h: NMT_InterfaceGroup_0h_REC.InterfaceIndex_U16 definiert ist.

Die Schnittstelle, die durch einen bestimmten Wert dieses Indexes definiert wird, ist die selbe Schnittstelle definiert durch den selben Wert von Objekt 1030h: NMT_InterfaceGroup_0h_REC.InterfaceIndex_U16.

Page 62 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 63

Sub-Index

003

Beschreibung

NetMask_IPAD, enthält die zur IP-Adresse zugehörige Subnetzmaske 255.255.255.0

Kategorie

Mandatory

Datentyp

IP_ADDRESS

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

004

Beschreibung

ReasmMaxSize_U16, enthält die Größe des größten IP-Datagramms von eingehenden IPfragmentierten Datagrammen

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF

Sub-Index

005

Beschreibung

DefaultGateway_IPAD, enthält das zur IP-Adresse zugehörige Standard Gateway (EPL Standardadresse Router-Typ 1, 192.168.100.254)

Kategorie

Mandatory

Datentyp

IP_ADDRESS

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 63 of 187

Page 64

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1E4A

Objekttyp

RECORD

Name

NWL_IpGroup_REC

Datentyp

NWL_IpGroup_TYPE

Kategorie

Cond

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x03

Wertebereich

0x03

Sub-Index

001

Beschreibung

Forwarding_BOOL, zeigt an, ob empfangene Datagramme welche nicht an diese Funktionseinheit adressiert sind weitergeleitet werden, oder nicht (IP-Routerfunktion, keine IP-Routerfunktion)

Kategorie

Mandatory

Datentyp

BOOLEAN

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0 = keine Übermittlung, 1 = wird übermittelt

Sub-Index

002

Beschreibung

DefaultTTL_U16, enthält den Time-To-Live Wert für den IP-Header. Verhindert, dass unzustellbare Pakete unendlich lange weitergeleitet werden.

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x40

Wertebereich

0…0xFF FF

6.16 Objekt 1E4Ah: NWL_IpGroup_REC

Das NWL_IpGroup_REC – Objekt ist eine Untermenge der IP-Gruppe RFC1213 und enthält Informationen über den IP-Stack.

Page 64 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 65

Sub-Index

003

Beschreibung

ForwardDatagrams_U32, enthält die Anzahl der Eingangs-Datagramme, welche nicht an diese Funktionseinheit adressiert sind.

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Index

0x1F82

Objekttyp

VAR

Name

NMT_FeatureFlags_U32

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

0x00003FFF

Zugriff

CONST

Standardwert

0x00000087

PDO Mapping

nein

Byte

Bit

Name

TRUE

FALSE

0 = 1

Isochronous

Zyklischer Zugriff über PReq Frames, CN kann isochronisch betrieben werden.

—

1 = 1

SDO by UDP/IP

Gerät unterstützt SDO Kommunikation über UDP/IP Frames.

—

2 = 1

SDO by ASnd

Gerät unterstützt SDO Kommunikation über EPL ASnd Frames.

—

3 = 0

SDO by PDO

nicht unterstützt

4 = 0

NMT Info Services

5 = 0

Extended NMT State Commands

6 = 0

Dynamic PDO Mapping

7 = 1

NMT Service by UDP/IP

Gerät unterstützt NMT Service über UDP/IP Frames.

—

8 = 0

Configuration Manager

nicht unterstützt

9 = 0

Multiplexed Access

10 = 0

NodeID setup by SW

11 = 0

MN Basic Ethernet Mode

12 = 0

Routing Type 1 Support

13 = 0

Routing Type 2 Support

14 = 0

SDO Read/Write All by Index

15 = 0

SDO Read/Write Mult. Parameter by Index

16-23 = 0

reserved

24-31 = 0

reserved

6.17 Objekt 1F82h: NMT_FeatureFlags_U32

Dieses Objekt enthält die Feature-Flags und zeigt die durch das Gerät unterstützten Funktionen an. Die Werte werden über die Geräte-Firmware während der Systeminitialisierung konfiguriert.

Wert-Interpretation

Tabelle 9: NMT_FeatureFlags_U32 Interpretation

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 65 of 187

Page 66

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1F83

Objekttyp

VAR

Name

NMT_EPLVersion_U8

Datentyp

UNSIGNED8

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

Zugriff

CONST

Standardwert

0…0xFF

PDO Mapping

nein

High-Nibble

Low-Nibble

übergeordneter Anteil

untergeordneter Anteil

EPL Version

Index

0x1F8C

Objekttyp

VAR

Name

NMT_CurrNMTState_U8

Datentyp

UNSIGNED8

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

siehe Tabelle

Zugriff

Standardwert

0x1C, NMT_CS_NOT_ACTIVE

PDO Mapping

NMT Zustände

Wert, binär

übergeordnet

MN und CN

NMT_GS_OFF

0000 0000

NMT_GS_POWERED

xxxx 1xxx

NMT_GS_INITIALISATION

xxxx 1001 X NMT_GS_INITIALISING

0001 1001 NMT_GS_RESET_APPLICATION

0010 1001 NMT_GS_RESET_COMMUNICATION

0011 1001 NMT_GS_RESET_CONFIGURATION

0111 1001

NMT_GS_COMMUNICATING

xxxx 11xx

NMT_CS_NOT_ACTIVE

0001 1100

NMT_CS_EPL_MODE

xxxx 1101

NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1

0001 1101 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2

0101 1101 NMT_CS_READY_TO_OPERATE

0110 1101 NMT_CS_OPERATIONAL

1111 1101

NMT_CS_STOPPED

0100 1101 NMT_CS_BASIC_ETHERNET

0001 1110

6.18 Objekt 1F83h: NMT_EPLVersion_U8

Dieses Objekt enthält die implementierte EPL Kommunikations-Profil-Version. Der Wert wird über die Geräte-Firmware während der Systeminitialisierung konfiguriert.

Format:

6.19 Objekt 1F8Ch: NMT_CurrNMTState_U8

Dieses Objekt enthält den aktuellen NMT-Status. Wenn der Ausfall eines Knotens erkannt wird, sollte der aktuelle NMT-Zustand des Knotens auf NMT_CS_NOT_ACTIVE zurückgesetzt werden.

Wert-Interpretation

Tabelle 10: CN NMT-Zustände

Page 66 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 67

Index

0x1F93

Objekttyp

RECORD

Name

NMT_EPLNodeID_REC

Datentyp

NMT_EPLNodeID_TYPE

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x02

Wertebereich

0x02…0x03

Sub-Index

001

Beschreibung

NodeID_U8, zeigt die über die Hardware-Schalter eingestellte Node-ID an

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED8

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x1

Wertebereich

0x01…0xFE

Sub-Index

002

Beschreibung

NodeIDByHW_BOOL, zeigt an, ob die EPL Node-ID hardwaremäßig oder softwaremäßig eingestellt werden kann

Kategorie

Mandatory

Datentyp

BOOLEAN

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x1

Wertebereich

0 = softwaremäßige Einstellung, 1 = hardwaremäßige Einstellung

6.20 Objekt 1F93h: NMT_EPLNodeID_REC

Das Objekt enthält die Geräte EPL Node-ID.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 67 of 187

Page 68

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1F98

Objekttyp

RECORD

Name

NMT_CycleTiming_REC

Datentyp

NMT_CycleTiming_TYPE

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x09

Wertebereich

0x09

Sub-Index

001

Beschreibung

IsochrTxMaxPayload_U16, enthält die max. gerätespezifische Nutzdatengröße in Bytes von isochronen Nachrichten welche durch das Gerät gesendet werden können

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

1490 Bytes

Wertebereich

0x0024…0x05D2

Sub-Index

002

Beschreibung

IsochrRxMaxPayload_U16, enthält die max. gerätespezifische Nutzdatengröße in Bytes von isochronen Nachrichten welche durch das Gerät empfangen werden können

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

1490 Bytes

Wertebereich

0x0024…0x05D2

6.21 Objekt 1F98h: NMT_CycleTiming_REC

Das Objekt enthält knotenspezifische Timing-Parameter, welche das EPL Zykluszeitverhalten beeinflussen.

Page 68 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 69

Sub-Index

003

Beschreibung

PresMaxLatency_U32, enthält die max. Zeit in ns, welche durch den CN benötigt wird, um auf einen PReq-Frame vom MN zu antworten

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

004

Beschreibung

PreqActPayloadLimit_U16, enthält die vom CN zu erwartende konfigurierte PReq Nutzdaten Blockgröße in Bytes. Die Nutzdaten Blockgröße + Header ergibt die feste Größe des PReq-Frames, unabhängig von der PDODatengröße. Der Datenblock wird bis zu dieser Grenze mit PDO Daten aufgefüllt.

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

rw, gültig beim Reset

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x24

Wertebereich

0x24…Sub-Index 002

Sub-Index

005

Beschreibung

PresActPayloadLimit_U16, enthält die konfigurierte PRes Nutzdaten Blockgröße in Bytes die durch den CN gesendet werden. Die Nutzdaten Blockgröße + Header ergibt die feste Größe des PRes-Frames, unabhängig von der PDO-Datengröße. Der Datenblock wird bis zu dieser Grenze mit PDO Daten aufgefüllt.

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

rw, gültig beim Reset

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x24

Wertebereich

0x24…Sub-Index 001

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 69 of 187

Page 70

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Sub-Index

006

Beschreibung

AsndMaxLatency_U32, enthält die max. Zeit in ns, welche durch den CN benötigt wird, um auf einen SoA-Frame vom MN zu antworten

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

007

Beschreibung

MultiplCycleCnt_U8, zeigt an, ob der Knoten den Multiplexed-Betrieb unterstützt

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED8

Zugriff

rw, gültig beim Reset

PDO Mapping

nein

Standardwert

0, Knoten unterstützt keinen Multiplexed-Betrieb

Wertebereich

0…0xFF

Sub-Index

008

Beschreibung

AsyncMTU_U16, enthält die max. ASnd- bzw. UDP/IP-Framegröße in Bytes

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

rw, gültig beim Reset

PDO Mapping

nein

Standardwert

300 Bytes

Wertebereich

300…1500 Bytes

Der Wert entspricht einem kompletten Ethernetframe, abzüglich 14 Byte Ethernetheader und 4 Byte CRC. Der Maximalwert von AsyncMTU_U16 wird durch die Objekt 1030h: NMT_InterfaceGroup_0h_REC.InterfaceMtu_U16 – Werte aller Geräte im Segment begrenzt. Dieser Grenzwert sollte 18 Byte kleiner als der kleinste InterfaceMtu_U16-Wert sein und muss durch jeden Knoten im Segment unterstützt werden können. AsyncMTU_U16 sollte bei jedem Knoten im Segment den gleichen Wert haben.

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Page 71

Sub-Index

009

Beschreibung

Prescaler_U16, konfiguriert die Toggle-Rate des SoC PS-Flags

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED16

Zugriff

rw, gültig beim Reset

PDO Mapping

nein

Standardwert

2 Zyklen

Wertebereich

0…1000 Zyklen, 0 = Funktion deaktiviert

Index

0x1F99

Objekttyp

VAR

Name

NMT_CNBasicEthernetTimeout_U32

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Zugriff

rw, gültig beim Reset

Standardwert

5 000 000 µs

PDO Mapping

nein

Der Wert bestimmt die Anzahl der Zyklen, die vom MN benötigt werden, um das Umschalten des Flags zu beenden. Prescaler_U16 sollte bei jedem Knoten im Segment den gleichen Wert haben.

6.22 Objekt 1F99h: NMT_CNBasicEthernetTimeout_U32

Dieses Objekt enthält den Timeout-Wert in µs, bevor der CN vom Zustand NMT_CS_NOT_ACTIVE in den Zustand NMT_CS_BASIC_ETHERNET überführt wird.

Das MN und CN Anlauf-Zeitverhalten sollte gut aufeinander abgestimmt sein und die Einschaltabfolge beachtet werden.

Wert 0 bedeutet, es wird nie in den Zustand NMT_CS_BASIC_ETHERNET übergewechselt. Der eingegebene Wert sollte größer als der eingetragene Wert aus Objekt 1006h: NMT_CycleLen_U32 sein.

Um ein fehlerhaftes Umschalten in den NMT_CS_BASIC_ETHERNET – Mode beim Systemstart zu vermeiden, sollte der hier eingetragene Wert größer als die Bootzeit des MN’s sein (Objekt 1F89 NMT_BootTime_REC.MNWaitNotAct_U32).

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 71 of 187

Page 72

Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)

Index

0x1F9A

Objekttyp

VAR

Name

NMT_HostName_VSTR

Datentyp

VISIBLE_STRING32

Kategorie

Cond

Wertebereich

VISIBLE_STRING

Zugriff

Standardwert

PDO Mapping

nein

Index

0x1F9E

Objekttyp

VAR

Name

NMT_ResetCmd_U8

Datentyp

UNSIGNED8

Kategorie

Mandatory

Wertebereich

0x28…0xFF, siehe Tabelle

Zugriff

Standardwert

0xFF

PDO Mapping

nein

Name

NMT-Service-ID

NMTResetNode

0x28

NMTResetCommunication

0x29

NMTResetConfiguration

0x2A

NMTSwReset

0x2B

NMTInvalidService

0xFF

6.23 Objekt 1F9Ah: NMT_HostName_VSTR

Dieses Objekt enthält den DNS Hostnamen, siehe auch Kapitel „5.3.6 Hostname“ auf Seite 43.

6.24 Objekt 1F9Eh: NMT_ResetCmd_U8

Die NMT Reset-Kommandos NMTSwReset, NMTResetNode, NMTResetConfiguration, und NMTResetCommunication können mit Schreiben der entsprechenden NMT-Service- ID auf dieses Objekt ausgelöst werden.

Ein NMT Reset über dieses Objekt sollte nur von CNs im Zustand NMT_CS_BASIC_ETHERNET angewandt werden. Anwendungen auf Knoten im Zustand NMT_CS_EPL_MODE oder NMT_MS_EPL_MODE verletzen die NMT-Regeln und generieren DLL und NMT-Guarding Fehler. Stattdessen sind die NMT-Requests des MN’s zu benutzen. Siehe hierzu auch ab Kapitel „3.10 NMT State Machine“ auf Seite 24.

Nach Beendigung des Resets wird das Objekt automatisch durch den Knoten auf den Wert 0xFF = NMTInvalidService gesetzt. Bei Lesezugriff wird ebenfalls immer nur die NMT-Service-ID 0xFF für NMTInvalidService angezeigt.

Tabelle 11: CN NMT Reset-Kommandos

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Page 73

Index (h)

Objekt

Name

Datenlänge

Attr.

M/O

Seite

Parameter

2000

VAR

Anzahl Umdrehungen, Zähler

UNSIGNED32

rw M 76

2001

VAR

Anzahl Umdrehungen, Nenner

UNSIGNED32

rw O 76

2002

ARRAY

Gesamtmesslänge in Schritten

UNSIGNED32

rw M 75

2003

ARRAY

Presetwert

UNSIGNED32

rw M 79

2004

VAR

Preset setzen

UNSIGNED8

rw O 80

2005

VAR

Betriebsparameter

UNSIGNED8

rw O 80

2006

VAR

Parameter übernehmen

UNSIGNED8

rw O 80

2007

ARRAY

Positionswert

UNSIGNED32

ro O 81

3100

ARRAY

Mapping

UNSIGNED32

ro O 82

7 Hersteller- und Profil-spezifische Objekte (CiA DS-406)

M = Mandatory (zwingend) O = Optional

Tabelle 12: Encoder-Profilbereich

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 73 of 187

Page 74

Hersteller- und Profil-spezifische Objekte (CiA DS-406)

Gefahr von Körperverletzung und Sachschaden beim Wiedereinschalten des Mess-Systems nach Positionierungen im stromlosen Zustand durch Verschiebung des Nullpunktes!

Ist die Anzahl der Umdrehungen keine 2-er Potenz oder >4096, kann, falls mehr als 512 Umdrehungen im stromlosen Zustand ausgeführt werden, der Nullpunkt des Multi-Turn Mess-Systems verloren gehen!

 Sicherstellen, dass bei einem Multi-Turn Mess-System der Quotient von

Umdrehungen Zähler/Umdrehungen Nenner eine 2er-Potenz aus der Menge 20, 21, 2

2…212

(1, 2, 4…4096) ist.

oder

 Sicherstellen, dass sich Positionierungen im stromlosen Zustand bei einem

Multi-Turn Mess-System innerhalb von 512 Umdrehungen befinden.

7.1 Skalierungsparameter

Über die Skalierungsparameter kann die physikalische Auflösung des Mess-Systems verändert werden. Das Mess-System unterstützt die Getriebefunktion für Rundachsen.

Dies bedeutet, dass die Anzahl Schritte pro Umdrehung und der Quotient von Umdrehungen Zähler/Umdrehungen Nenner eine Kommazahl sein darf.

Der ausgegebene Positionswert wird mit einer Nullpunktskorrektur, der eingestellten Zählrichtung und den eingegebenen Getriebeparametern verrechnet.

Page 74 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 75

Index

0x2002

Objekttyp

Array

Name

Total_Measuring_Range

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x2

Wertebereich

0…0x02

Sub-Index

001

Beschreibung

Low_Word

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Untergrenze

16 Schritte

Obergrenze

CEx-65: 33 554 432 Schritte (25 Bit) COx-65: 0 Schritte (Low-Anteil)

Standardwert

33 554 432 Schritte

Sub-Index

002

Beschreibung

High_Word

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Untergrenze

0 Schritte

Obergrenze

CEx-65: 0 Schritte COx-65: 16 Schritte (High-Anteil)

Standardwert

0 Schritte

Messlänge in Schritten = Schritte pro Umdrehung * Anzahl der Umdrehungen

Messlänge Low_Word

Messlänge High_Word

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

CEx-65

27 bis 20

215 bis 28

223 bis 216

231 bis 224

- - -

COx-65

27 bis 20

215 bis 28

223 bis 216

231 bis 224

239 bis 232

247 bis 240

255 bis 248

263 bis 256

7.1.1 Objekt 2002h: Messlänge in Schritten

Legt die Gesamtschrittzahl des Mess-Systems fest, bevor das Mess-System wieder bei Null beginnt.

Der tatsächlich einzugebende Obergrenzwert für die Messlänge in Schritten ist von der Mess-System-Ausführung abhängig und kann nach untenstehender Formel berechnet werden. Da der Wert "0" bereits als Schritt gezählt wird, ist der Endwert = Messlänge in Schritten – 1.

Zur Berechnung können die Parameter Schritte/Umdr. und Anzahl Umdrehungen vom Typenschild des Mess-Systems abgelesen werden.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 75 of 187

Page 76

Hersteller- und Profil-spezifische Objekte (CiA DS-406)

Index

0x2000

Beschreibung

Number_Of_Revolution-numerator

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Mandatory

Zugriff

PDO Mapping

nein

Untergrenze Zähler

Obergrenze Zähler

256000

Default

4096

Index

0x2001

Beschreibung

Number_Of_Revolution-divisor

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Optional

Zugriff

PDO Mapping

nein

Untergrenze Nenner

Obergrenze Nenner

16384

Default

Messlänge in Schritten = Anzahl Schritte pro Umdrehung *

Anzahl Umdrehungen Zähler

Anzahl Umdrehungen Nenner

7.1.2 Objekt 2000-2001h: Umdrehungen, Zähler/Nenner

Diese beiden Parameter zusammen, legen die Anzahl der Umdrehungen fest, bevor das Mess-System wieder bei Null beginnt.

Da Kommazahlen nicht immer endlich (wie z.B. 3,4) sein müssen, sondern mit unendlichen Nachkommastellen (z.B. 3,43535355358774... ) behaftet sein können, wird die Umdrehungszahl als Bruch eingegeben.

Formel für Getriebeberechnung:

Page 76 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 77

Sollten bei der Eingabe der Parametrierdaten die zulässigen Bereiche von Zähler und Nenner nicht eingehalten werden können, muss versucht werden diese entsprechend zu kürzen. Ist dies nicht möglich, kann die entsprechende Kommanzahl möglicherweise nur annähernd dargestellt werden. Die sich ergebende kleine Ungenauigkeit wird bei echten Rundachsenanwendungen (Endlos-Anwendungen in eine Richtung fahrend) mit der Zeit aufaddiert. Zur Abhilfe kann z.B. nach jedem Umlauf eine Justage durchgeführt werden, oder man passt die Mechanik bzw. Übersetzung entsprechend an.

Der Parameter "Anzahl Schritte pro Umdrehung" darf ebenfalls eine Kommazahl sein, jedoch nicht die "Messlänge in Schritten". Das Ergebnis aus obiger Formel muss auf bzw. abgerundet werden. Der dabei entstehende Fehler verteilt sich auf die programmierte gesamte Umdrehungsanzahl und ist somit vernachlässigbar.

Vorgehensweise bei Linearachsen (Vor- und Zurück-Verfahrbewegungen):

Der Parameter "Umdrehungen Nenner" kann bei Linearachsen fest auf "1" programmiert werden. Der Parameter "Umdrehungen Zähler" wird etwas größer als die benötigte Umdrehungsanzahl programmiert. Somit ist sichergestellt, dass das Mess-System bei einer geringfügigen Überschreitung des Verfahrweges keinen Istwertsprung (Nullübergang) erzeugt. Der Einfachheit halber kann auch der volle Umdrehungsbereich des Mess-Systems programmiert werden.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 77 of 187

Page 78

Hersteller- und Profil-spezifische Objekte (CiA DS-406)

Gegeben:

Annahme:

Daraus folgt:

erforderliche Programmierungen:

Messlänge in Schritten = Anzahl Schritte pro Umdrehung *

Anzahl Umdrehungen Zähler

Anzahl Umdrehungen Nenner

= 1348,073499 Schritte / Umdr. *

4096 Umdrehungen Zähler

1 Umdrehung Nenner

Das folgende Beispiel soll die Vorgehensweise näher erläutern:

- Mess-System mit 4096 Schritte/Umdr. und max. 4096 Umdrehungen

- Auflösung 1/100 mm

- Sicherstellen, dass das Mess-System in seiner vollen Auflösung und

Messlänge (4096x4096) programmiert ist: Messlänge in Schritten = 16777216, Umdrehungen Zähler = 4096 Umdrehungen Nenner = 1 Zu erfassende Mechanik auf Linksanschlag bringen

- Mess-System mittels Justage auf „0“ setzen

- Zu erfassende Mechanik in Endlage bringen

- Den mechanisch zurückgelegten Weg in mm vermessen

- Istposition des Mess-Systems an der angeschlossenen Steuerung ablesen

- zurückgelegter Weg = 2000 mm

- Mess-Sysem-Istposition nach 2000 mm = 607682 Schritte

Anzahl zurückgelegter Umdrehungen = 607682 Schritte / 4096 Schritte/Umdr.

= 148,3598633 Umdrehungen

Anzahl mm / Umdrehung = 2000 mm / 148,3598633 Umdr. =

13,48073499mm / Umdr.

Bei 1/100mm Auflösung entspricht dies einer

Schrittzahl / Umdrehung

von

1348,073499

Anzahl Umdrehungen Zähler = 4096 Anzahl Umdrehungen Nenner = 1

Page 78 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

5521709 Schritte

(abgerundet)

Page 79

Index

0x2003

Objekttyp

Array

Name

Preset_Value

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Mandatory

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x2

Wertebereich

0…0x02

Sub-Index

001

Beschreibung

Low_Word

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Untergrenze

Obergrenze

CEx-65: 33 554 432 Schritte (25 Bit) COx-65: 0 Schritte (Low-Anteil)

Standardwert

Sub-Index

002

Beschreibung

High_Word

Kategorie

Mandatory

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Untergrenze

Obergrenze

CEx-65: 0 Schritte COx-65: 16 Schritte (High-Anteil)

Standardwert

Preset Low_Word

Preset High_Word

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

CEx-65

27 bis 20

215 bis 28

223 bis 216

231 bis 224

- - -

COx-65

27 bis 20

215 bis 28

223 bis 216

231 bis 224

239 bis 232

247 bis 240

255 bis 248

263 bis 256

7.2 Objekt 2003h: Presetwert

Das Objekt definiert den Positionswert für die Presetfunktion und wird verwendet, um den Mess-System-Wert auf einen beliebigen Positionswert innerhalb des Bereiches von 0 bis Messlänge in Schritten — 1 zu setzen. Die Presetfunktion wird über Objekt 2004h: Set_Preset ausgeführt, siehe Seite 80.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 79 of 187

Page 80

Hersteller- und Profil-spezifische Objekte (CiA DS-406)

Gefahr von Körperverletzung und Sachschaden durch einen Istwertsprung bei Ausführung der Preset-Justage-Funktion!

 Die Preset-Justage-Funktion sollte nur im Mess-System-Stillstand

ausgeführt werden, bzw. muss der resultierende Istwertsprung programmtechnisch und anwendungstechnisch erlaubt sein!

Index

0x2004

Beschreibung

Set_Preset

Datentyp

UNSIGNED8

Kategorie

Optional

Zugriff

PDO Mapping

nein

Wert

Index

0x2005

Objekttyp

VAR

Name

Operating_Parameters

Datentyp

UNSIGNED8

Kategorie

Optional

Wertebereich

Bit 0 = 0: Position im Uhrzeigersinn steigend Bit 0 = 1: Position im Uhrzeigersinn fallend

Zugriff

rw Standardwert

PDO Mapping

nein

Index

0x2006

Objekttyp

VAR

Name

Accept_Parameters

Datentyp

UNSIGNED8

Kategorie

Optional

Wertebereich

nicht relevant

Zugriff

Standardwert

PDO Mapping

nein

7.3 Objekt 2004h: Set_Preset

Die Presetfunktion wird verwendet, um den Mess-System-Wert auf einen beliebigen Positionswert innerhalb des Bereiches von 0 bis Messlänge in Schritten — 1 zu setzen. Der Positionswert wird auf den Parameter Presetwert gesetzt, wenn die positive Flanke des Bits 20 erkannt wird. Die Presetwert wird im Objekt 2003h: Presetwert definiert, siehe Seite 79.

7.4 Objekt 2005h: Betriebsparameter

Das Objekt mit Index 2005h unterstützt nur die Funktion für die Zählrichtung. Die Zählrichtung definiert, ob steigende oder fallende Positionswerte ausgegeben werden, wenn die Mess-System-Welle im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn gedreht wird (Blickrichtung auf die Welle).

7.5 Objekt 2006h: Parameter übernehmen

Mit Schreibzugriff auf dieses Objekt speichert das Mess-System die Parameter in den nichtflüchtigen Speicher (EEPROM).

Page 80 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 81

Index

0x2007

Objekttyp

Array

Name

Position_Value

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Optional

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x2

Wertebereich

0…0x02

Sub-Index

001

Beschreibung

Low_Word

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

–

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

002

Beschreibung

High_Word

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

nein

Standardwert

–

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Position Low_Word

Position High_Word

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

CEx-65

27 bis 20

215 bis 28

223 bis 216

231 bis 224

- - - - COx-65

27 bis 20

215 bis 28

223 bis 216

231 bis 224

239 bis 232

247 bis 240

255 bis 248

263 bis 256

7.6 Objekt 2007h: Positionswert

Über dieses Objekt ist es möglich, den Inhalt des Mapping-Objekts „Objekt 3100h: Mapping“, auch im azyklischen Datenaustausch über eine SDO-Anforderung zu lesen.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 81 of 187

Page 82

Hersteller- und Profil-spezifische Objekte (CiA DS-406)

Index

0x3100

Objekttyp

Array

Name

Mapping

Datentyp

UNSIGNED32

Kategorie

Optional

Sub-Index

000

Beschreibung

Anzahl der Einträge

Zugriff

CONST

PDO Mapping

nein

Standardwert

0x2

Wertebereich

0…0x02

Sub-Index

001

Beschreibung

Position_Low

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Sub-Index

002

Beschreibung

Position_High

Kategorie

Optional

Datentyp

UNSIGNED32

Zugriff

PDO Mapping

Standardwert

Wertebereich

0…0xFF FF FF FF

Position_Low

Position_High

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

Byte 0

Byte 1

Byte 2

Byte 3

CEx-65

27 bis 20

215 bis 28

223 bis 216

231 bis 224

- - - - COx-65

27 bis 20

215 bis 28

223 bis 216

231 bis 224

239 bis 232

247 bis 240

255 bis 248

263 bis 256

7.7 Objekt 3100h: Mapping

Das Objekt definiert den ausgegebenen Positionswert für das Mapping-ParameterObjekt 1A00 (Sende-PDO).

Page 82 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 83

8 Fehlerbehandlung

8.1 Mögliche Fehlerquellen und Fehlersymptome

● Physical-Layer Fehlerquellen

– Loss of link, keine Verbindung –

Incorrect physical operating mode

– CRC Error, Prüfsummenfehler – Rx buffer overflow, Überlauf des Empfangspuffers – Tx buffer underrun, Sendepuffer leer

● EPL Datalink-Layer Fehlersymptome

– Loss of SoC-Frame, Verlust eines SoC-Frames – Loss of SoA-Frame, Verlust eines SoA-Frames

, falscher Betrieb (10 MBit/s, Vollduplex)

– Loss of PReq-Frame, Verlust eines PReq-Frames – Loss of PRes-Frame, Verlust eines PRes -Frames – Collisions, Bus-Kollisionen – Cycle Time exceeded, Zykluszeit überschritten – Timing Violation, Timingfehler; zu spät geantwortet

Die Fehlererkennung hängt stark von der Implementierung der Gerätehardware und Software ab. Welche Fehler vom Gerät erkannt werden, wird durch den entsprechenden Eintrag in der Gerätebeschreibungs-Datei angezeigt.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 83 of 187

Page 84

Fehlerbehandlung

Fehler-Symptom

Vom Gerät

unterstützt

Cumulative

Counter

Threshold

Counter

Direkte

Reaktion

Datalink-Layer-lokale

Verarbeitung

Error Codes

NMT-lokale

Verarbeitung

Loss of link

nein

o o

Diese sind als Fehlerquellen

zu betrachten

0x8165

Eintrag im Objekt 0x1003

Incorrect Physical

operating mode

nein

0x8161

Eintrag im Objekt 0x1003

Tx/Rx Buffer

underrun / overflow

0x8166

NMT_GT6, interner Kommunikationsfehler

CRC Error

ja m o

0x8164

NMT_CT11,

Fehlerzustand

Collision

ja o o

0x8163

NMT_GT6,

interner Kommunikationsfehler

Invalid Format

nein

0x8241

NMT_GT6, interner Kommunikationsfehler Eintrag im Objekt 0x1003

SoC Jitter out of range

nein

o o o

0x8235

NMT_CT11, Fehlerzustand Eintrag im Objekt 0x1003

Loss of PReq

nein

o o

0x8242

NMT_CT11, Fehlerzustand Eintrag im Objekt 0x1003

Loss of SoA

nein

o o

0x8244

NMT_CT11, Fehlerzustand Eintrag im Objekt 0x1003

Loss of SoC

ja m m

CN sendet (PRes) die letzten oder aktuellen Werte. Ungültige Daten werden auf keinen Fall gesendet.

0x8245

NMT_CT11, Fehlerzustand

Allgemeine CN Fehlerabwicklung

Tabelle 13: CN Fehlerabwicklungs-Tabelle

M = Mandatory (vorgeschrieben) o = optional

NMT_GT6, internal communication error --> NMT_GS_RESET_APPLICATION,

siehe NMT State Machine Seite 24

NMT_CT11, Error Condition --> NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1,

siehe NMT CN State Machine Seite 26

Page 84 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 85

8.2 Fehlererfassung

8.2.1 Threshold Counter

Immer wenn ein Fehlersymptom auftritt, wird der Grenzwertzähler (Threshold Counter) um 8 inkrementiert. Nach jedem Zyklus, in dem der Fehler nicht wieder vorkommt, wird der Zähler um 1 dekrementiert.

Wenn der Grenzwert (Threshold) erreicht wird, (Threshold Counter ≥ Threshold) wird eine Aktion ausgelöst und der Grenzwertzähler auf 0 gesetzt.

Der Grenzwert, für die Auslösung der Fehlermeldung, wird im jeweiligen Objekt festgelegt, z.B. Objekt 1C0Bh: DLL_CNLossSoC_REC, Sub-Index 3: Threshold_U32.

Eine unmittelbare Fehlerauslösung wird erreicht, wenn der Grenzwert auf 1 gesetzt wird.

Der Grenzwertzähler und Fehlerauslösung können deaktiviert werden, wenn der Grenzwert auf 0 gesetzt wird.

Abbildung 17: Threshold Counter, ThresholdCnt_U32

8.2.2 Cumulative Counter

Immer wenn ein Fehlersymptom auftritt, wird der Cumulative Counter (Summenzähler) um 1 inkrementiert. Da der Summenzähler beim Systemstart oder durch ResetKommandos nicht gelöscht wird, kann auch ein Überlauf erfolgen.

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 85 of 187

Page 86

Fehlerbehandlung

Byte Offset

Beschreibung

Inhalt aus Objekt 1001h: ERR_ErrorRegister_U8, 0x01

reserved

3-8

Error Code = 0x8164

8.3 Unterstützte Fehlermeldungen

8.3.1 Übertragungs- / CRC-Fehler

● Fehlerquelle Übertragungsfehler werden durch die Hardware (CRC-Check) im Ethernet-

Controller erkannt. Empfangene Frames die CRC-Fehler enthalten, werden einfach verworfen.

● Fehlererkennung Jedes Mal wenn ein Frame verloren ging, überprüft der Knoten ob ein CRC-Fehler

aufgetreten ist. Es werden auch CRC-Fehler von unerwarteten Frames erkannt.

● Fehlerabwicklung Wenn ein CRC-Fehler erkannt wurde, wird dieser als Error Code im

StatusResponse-Frame eingetragen und an den MN übermittelt. Die Fehlerauslösung wird über den Threshold Counter Mechanismus im Objekt 1C0Fh: DLL_CNCRCError_REC auf Seite 60 vorgenommen. Wenn der Grenzwertzähler den Grenzwert erreicht, wird die Fehlerquelle von der CN NMTZustandsmaschine als „Fehlerzustand“ (NMT_CT11) behandelt und das MessSystem in den Zustand NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 überführt.

● Fehlermeldung Über den internen Fehlerfunktionsmechanismus wird der Fehler in das so

genannte „Static Error Bit Field“ eingetragen und stellt ein Fragment des

StatusResponse-Frames dar.

Format:

Tabelle 14: Static Error Bit Field, Fragment des StatusResponse-Frames

Page 86 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 87

Byte Offset

Beschreibung

Inhalt aus Objekt 1001h: ERR_ErrorRegister_U8, 0x01

reserved

3-8

Error Code = 0x8245

8.3.2 Loss of SoC

● Fehlererkennung

● Fehlerabwicklung

● Fehlermeldung

Format:

Der Verlust eines SoC-Frames wird durch die Datalink-Layer CN Cycle State Machine erkannt und als Fehlerereignis gemeldet.

Wenn ein Loss of SoC-Fehler erkannt wurde, wird dieser als Error Code im StatusResponse-Frame eingetragen und an den MN übermittelt. Die Fehlerauslösung wird über den Threshold Counter Mechanismus im Objekt 1C0Bh: DLL_CNLossSoC_REC auf Seite 58 vorgenommen. Wenn der Grenzwertzähler den Grenzwert erreicht, wird die Fehlerquelle von der CN NMTZustandsmaschine als „Fehlerzustand“ (NMT_CT11) behandelt und das MessSystem in den Zustand NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 überführt.

Über den internen Fehlerfunktionsmechanismus wird der Fehler in das so

genannte „Static Error Bit Field“ eingetragen und stellt ein Fragment des

StatusResponse-Frames dar.

Tabelle 15: Static Error Bit Field, Fragment des StatusResponse-Frames

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 87 of 187

Page 88

Fehlerbehandlung

Byte Offset

Beschreibung

Inhalt aus Objekt 1001h: ERR_ErrorRegister_U8, 0x01

reserved

3-8

Error Code = 0x8166

8.3.3 Rx MAC Buffer Overflow / Tx MAC Buffer Underrun

● Fehlerquelle Wenn der Empfangs-MAC-Puffer des CN’s überläuft, können für eine bestimmte

Zeit keine Frames empfangen werden. Der Sende-MAC-Puffer Unterschreitungsfehler tritt auf, wenn der Puffer während der Übertragung keine Daten mehr enthält.

● Fehlererkennung Wann immer ein Verlust eines Frames oder ein Timingfehler festgestellt wird,

überprüft der CN den Physical-Layer nach Buffer Overflow/Underrun Fehlern im Ethernet MAC Controller.

● Fehlerabwicklung Wenn ein Rx MAC Buffer Overflow / Tx MAC Buffer Underrun-Fehler erkannt

wurde, wird dieser als Error Code im StatusResponse-Frame eingetragen und an den MN übermittelt. Die Fehlerauslösung geschieht unmittelbar nach der Erkennung des Fehlers und wird von der CN NMT-Zustandsmaschine als „Internal Communication Error“ (NMT_GT6) behandelt und das Mess-System in den Zustand NMT_GS_RESET_APPLICATION überführt.

● Fehlermeldung Über den internen Fehlerfunktionsmechanismus wird der Fehler in das so

genannte „Static Error Bit Field“ eingetragen und stellt ein Fragment des StatusResponse-Frames dar.

Format:

Tabelle 16: Static Error Bit Field, Fragment des StatusResponse-Frames

Page 88 of 187 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017

Page 89

Byte Offset

Beschreibung

Inhalt aus Objekt 1001h: ERR_ErrorRegister_U8, 0x01

reserved

3-8

Error Code = 0x8163

8.3.4 Kollisionen

● Fehlerquelle

● Fehlererkennung

● Fehlerabwicklung

● Fehlermeldung

Format:

Die Anzahl der Hubs im EPL Netzwerk kann die in IEEE 802.3 definierten Anforderungen für Verzögerungsschwankungen nicht erfüllen. Grund hierfür sind der Einsatz von Standard Ethernet-Controllern nach IEEE 802.3, welche Kollisionen nur in bestimmten Fällen erkennen können. Ethernet POWERLINK hängt nicht von der Feststellung von Kollisionen ab. Im NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1, NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2, NMT_CS_READY_TO_OPERATE und im Zustand NMT_CS_OPERATIONAL sollten aufgrund des EPL Zyklusaufbaus keine Kollisionen auftreten. Wenn ein Knoten diese Anforderungen nicht erfüllt, dann können der Determinismus und die präzise Synchronisierung nicht mehr garantiert werden. Trotzdem können bei falscher Konfiguration und einem defekten Knoten Kollisionen auftreten.

Wenn der Ethernet Controller eine Kollision im EPL Netzwerk feststellt, wird der Standard Ethernetablauf für Kollisionen gestartet.

Wenn ein Kollisions-Fehler erkannt wurde, wird dieser als Error Code im StatusResponse-Frame eingetragen und an den MN übermittelt. Die Fehlerauslösung wird über den Threshold Counter Mechanismus im Objekt 1C0Ah: DLL_CNCollision_REC auf Seite 57 vorgenommen. Wenn der Grenzwertzähler den Grenzwert erreicht, wird die Fehlerquelle von der CN NMT-

Zustandsmaschine als „Internal Communication Error“ (NMT_GT6) behandelt und

das Mess-System in den Zustand NMT_GS_RESET_APPLICATION überführt.

Über den internen Fehlerfunktionsmechanismus wird der Fehler in das so

genannte „Static Error Bit Field“ eingetragen und stellt ein Fragment des

StatusResponse-Frames dar.

Tabelle 17: Static Error Bit Field, Fragment des StatusResponse-Frames

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Page 90

Fehlerursachen und Abhilfen

Error LED

Ursache

Abhilfe

aus

Alles OK, Knoten befindet sich im Zustand NMT_CS_OPERATIONAL (NMT_CT7)

Normaler Betriebszustand

Wenn der Knoten nach Eintritt in den Zustand NMT_CS_NOT_ACTIVE kein SoC, PReq, PRes oder SoA Frame innerhalb des definierten Timeouts erhält, wechselt der Knoten in den Zustand NMT_CS_BASIC_ETHERNET über (NMT_CT3).

Die Zeit für den Timeout wird im Objekt 1F99h: NMT_CNBasicEthernetTimeout_U32, Seite 71 definiert. Standardwert = 5 s. Die dort angegebenen Hinweise sind zu beachten.

Es wurde ein Hardware- bzw. ein lokaler Software-RESET ausgeführt. Der Knoten wird neu initialisiert und wechselt in den Zustand NMT_GS_INITIALISING über (NMT_GT2).

Der Knoten muss gemäß der Zustandsmaschine wieder neu in Betrieb genommen werden.

Der Knoten wurde durch einen internen Fehler in den Zustand

„Error Condition“ (NMT_CT11)

versetzt. Ursachen hierfür können CRC-Fehler oder der Verlust eines Frames sein.

- Um den Fehler zu lokalisieren, ist der zurückgemeldete Error Code im StatusResponse Frame auszuwerten, siehe Error Codes auf Seite 92. Eventuell muss in den dazugehörigen Objekten der Grenzwert (Threshold) angepasst werden.

Der Knoten wurde durch einen internen Fehler in den Zustand

„Internal Communication Error“

(NMT_GT6) versetzt. Ursachen hierfür können Tx/Rx Buffer underrun/overflow-Fehler oder Kollisions-Fehler sein.

Link LED

Ursache

Abhilfe

aus

Spannungsversorgung fehlt oder wurde unterschritten

- Spannungsversorgung, Verdrahtung prüfen

- Liegt die Spannungsversorgung im zulässigen Bereich?

Keine Busverbindung

Buskabel überprüfen

Hardwarefehler, Mess-System defekt

Mess-System tauschen

blinkend

Mess-System betriebsbereit, Verbindung zum Master hergestellt, es werden momentan Daten übermittelt.

Mess-System betriebsbereit, Verbindung zum Master hergestellt, es werden momentan keine Daten übermittelt.

9 Fehlerursachen und Abhilfen

9.1 Optische Anzeigen

Die Funktion der LEDs wird über die NMT State Machine und deren Zustandsübergänge gesteuert, siehe Abbildung 10 auf Seite 24 und Abbildung 11 auf Seite 26. Die Zuordnung der LEDs kann aus dem Kapitel „Bus-Statusanzeige“, Seite 38 entnommen werden.

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Page 91

Code

Beschreibung

0x05 03 00 00

reserved

0x05 04 00 00

SDO Protokoll Timeout

0x05 04 00 01

Client/Server Kommando-ID nicht gültig oder unbekannt

0x05 04 00 02

Ungültige Blockgröße

0x05 04 00 03

Ungültige Sequenznummer

0x05 04 00 05

Speicher zu klein

0x06 01 00 00

Nicht unterstützter Objekt-Zugriff

0x06 01 00 01

Lesezugriff auf ein Objekt, dass nur geschrieben werden kann

0x06 01 00 02

Schreibzugriff auf ein Objekt, dass nur gelesen werden kann

0x06 02 00 00

Objekt nicht vorhanden im Objektverzeichnis

0x06 04 00 41

Das Objekt kann nicht im PDO gemappt werden

0x06 04 00 42

Die Anzahl und Länge der gemappten Objekte überschreiten die PDO-Länge

0x06 04 00 43

Generelle Parameter-Inkompatibilität

0x06 04 00 44

Ungültige Heartbeat Deklaration

0x06 04 00 47

Generelle Inkompatibilität im Gerät

0x06 06 00 00

Zugriff-Fehler aufgrund eines Hardwarefehlers

0x06 07 00 10

Falscher Datentyp, Länge der Service-Parameter stimmt nicht

0x06 07 00 12

Falscher Datentyp, Länge der Service-Parameter zu groß

0x06 07 00 13

Falscher Datentyp, Länge der Service-Parameter zu klein

0x06 09 00 11

Sub-Index existiert nicht

0x06 09 00 30

Parameter-Wertebereich überschritten, nur bei Schreibzugriff

0x06 09 00 31

Geschriebene Parameterwert zu groß

0x06 09 00 32

Geschriebene Parameterwert zu klein

0x06 09 00 36

Maximalwert ist kleiner als Minimalwert

0x08 00 00 00

Allgemeiner Fehler

0x08 00 00 20

Daten können nicht übertragen oder gespeichert werden in der Applikation

0x08 00 00 21

Daten können nicht übertragen oder gespeichert werden in der Applikation. Grund: lokale Steuerung

0x08 00 00 22

Daten können nicht übertragen oder gespeichert werden in der Applikation, Grund: aktueller Gerätestatus

0x08 00 00 23

Dynamischer Erstellungsfehler des Objektverzeichnisses, oder kein Objektverzeichnis vorhanden

0x08 00 00 24

EDS, DCF oder Concise DCF-Datensatz enthält keine Daten

9.2 SDO Abort Codes

Abort SDO Transfer Protokoll siehe Seite 23

Tabelle 18: SDO Abort Codes

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Page 92

Fehlerursachen und Abhilfen

Bit Offset

Byte

Offset

7 6 5 4 3 2 1

res

res 1 res

res

NMT Status

3-5

reserved

6-13

Static Error Bit Field

14-…

OPTIONAL: Fehlerliste / Ereignisse (min. 2 * 20 Byte)

Byte Offset

Beschreibung

Inhalt aus Objekt 1001h: ERR_ErrorRegister_U8

reserved

3-8

Error Code

Error Code (hex)

Beschreibung

0x816x

Hardwarefehler

0x8163

Kollisionsfehler, siehe

- Kapitel „Kollisionen“, Seite 89

- Kapitel „Fehlerbehandlung“, Seite 83

- Kapitel „Objekt 1C0Ah: DLL_CNCollision_REC“, Seite 57

0x8164

CRC-Fehler, siehe

- Kapitel „Übertragungs- / CRC-Fehler“, Seite 86

- Kapitel „Fehlerbehandlung“, Seite 83

- Kapitel „Objekt 1C0Fh: DLL_CNCRCError_REC“, Seite 60

0x8166

Tx/Rx Buffer underrun / overflow, siehe

- Kapitel „Rx MAC Buffer Overflow / Tx MAC Buffer Underrun“, Seite 88

- Kapitel „Fehlerbehandlung“, Seite 83

0x824x

Frame-Fehler

0x8245

Verlust eines Start of Cycle Frames, siehe

- Kapitel „Loss of SoC“, Seite 87

- Kapitel „Fehlerbehandlung“, Seite 83

- Kapitel „Objekt 1C0Bh: DLL_CNLossSoC_REC“, Seite 58

9.3 Error Codes

Error Codes werden beim Auftreten einer geräteinternen Störung in das „Static Error Bit Field“ eingetragen und als Fragmentteil in den StatusResponse-Frame eingebettet.

Abbildung 18: StatusResponse-Frame

Abbildung 19: Static Error Bit Field, Fragment des StatusResponse-Frames

Tabelle 19: Error Codes

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Page 93

Bit

Störung

Ursache

Abhilfe

Bit 0 = 1

Es ist ein geräteinterner Fehler aufgetreten.

Der Knoten befindet sich entwe-

der im Zustand „Error Condition“

(NMT_CT11) oder im Zustand

„Internal Communication Error“

(NMT_GT6).

Um den Fehler zu lokalisieren, ist der zurückgemeldete Error Code im StatusResponse Frame auszuwerten, siehe Error Codes auf Seite 92. Eventuell muss in den dazugehörigen Objekten der Grenzwert (Threshold) angepasst werden.

Störung

Ursache

Abhilfe

Positionssprünge des Mess-Systems

starke Vibrationen

Vibrationen, Schläge und Stöße z.B. an Pressen, werden

mit so genannten „Schockmodulen“ gedämpft. Wenn der

Fehler trotz dieser Maßnahmen wiederholt auftritt, muss das Mess-System getauscht werden.

elektrische Störungen EMV

Gegen elektrische Störungen helfen eventuell isolierende Flansche und Kupplungen aus Kunststoff, sowie Kabel mit paarweise verdrillten Adern für Daten und Versorgung. Die Schirmung und die Leitungsführung müssen nach den Aufbaurichtlinien für das jeweilige Feldbus-System ausgeführt sein.

übermäßige axiale und radiale Belastung der Welle oder einen Defekt der Abtastung.

Kupplungen vermeiden mechanische Belastungen der Welle. Wenn der Fehler trotz dieser Maßnahme weiterhin auftritt, muss das Mess-System getauscht werden.

9.4 Error Register, Objekt 0x1001

Tabelle 20: Fehlermeldungen im Error Register 0x1001

9.5 Sonstige Störungen

Tabelle 21: Sonstige Störungen

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Fehlerursachen und Abhilfen

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Page 95

User Manual

C__-65 POWERLINK

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Page 96

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Release date / Rev. date: 06/26/2017 Document / Rev. no.: TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 File name: TR-ECE-BA-DGB-0071-05.docx Author: MÜJ

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www.tr-electronic.de

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Page 97

Contents .............................................................................................................................................. 97

Revision index .................................................................................................................................... 100

1 General information ........................................................................................................................ 101

1.1 Applicability ............................................................................................................................. 101

1.2 References .............................................................................................................................. 102

1.3 Abbreviations used / Terminology .......................................................................................... 103

2 Additional Safety Instructions ....................................................................................................... 106

2.1 Definition of symbols and notes .............................................................................................. 106

2.2 Additional instructions for proper use ..................................................................................... 106

2.3 Organizational measures ........................................................................................................ 107

3 POWERLINK Information ................................................................................................................ 108

3.1 POWERLINK functional principle ........................................................................................... 108

3.1.1 General ................................................................................................................... 108

3.1.2 Slot Communication Network Management ........................................................... 109

3.1.3 POWERLINK – Cycle, Time slot principle .............................................................. 110

3.1.4 MAC Addressing ..................................................................................................... 111

3.2 Protocol ................................................................................................................................... 112

3.3 Device profile .......................................................................................................................... 113

3.4 Reference model .................................................................................................................... 114

3.5 Object dictionary ..................................................................................................................... 115

3.6 Process and Service Data Objects ......................................................................................... 115

3.7 Transmission of SDO messages ............................................................................................ 116

3.8 Abort SDO Transfer Protocol .................................................................................................. 117

3.9 PDO mapping ......................................................................................................................... 117

3.10 NMT State Machine .............................................................................................................. 118

3.10.1 NMT CN State Machine ........................................................................................ 120

3.10.1.1 NMT_CS_NOT_ACTIVE ...................................................................................................... 121

3.10.1.2 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1 ...................................................................................... 121

3.10.1.3 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2 ...................................................................................... 121

3.10.1.4 NMT_CS_READY_TO_OPERATE ...................................................................................... 122

3.10.1.5 NMT_CS_OPERATIONAL ................................................................................................... 122

3.10.1.6 NMT_CS_STOPPED ........................................................................................................... 123

3.10.1.7 NMT_CS_BASIC_ETHERNET ............................................................................................. 123

3.10.1.8 States and Communication object relation ........................................................................... 124

3.11 Further information ............................................................................................................... 125

4 Installation / Preparation for Commissioning............................................................................... 126

4.1 Network topology .................................................................................................................... 127

4.1.1 Hubs ........................................................................................................................ 127

4.1.2 Jitter ........................................................................................................................ 127

06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 97 of 187

Page 98

Contents

4.2 Connection .............................................................................................................................. 128

4.3 EPL Node-ID ........................................................................................................................... 129

4.4 Switching on the supply voltage ............................................................................................. 130

5 Commissioning ................................................................................................................................ 132

5.1 Device description file ............................................................................................................. 132

5.2 Bus status display ................................................................................................................... 132

5.2.1 Indicator states and flash rates ............................................................................... 132

5.2.2 Error LED ................................................................................................................ 133

5.2.3 Status LED .............................................................................................................. 133

5.2.4 Link / Data Activity LED, IN/OUT ........................................................................... 133

5.3 Network configuration ............................................................................................................. 134

5.3.1 MAC-Address .......................................................................................................... 134

5.3.2 IP-Address .............................................................................................................. 134

5.3.3 Subnet mask ........................................................................................................... 134

5.3.4 Combination IP-Address and Default Subnet mask ............................................... 135

5.3.5 IP Addressing .......................................................................................................... 136

5.3.6 Hostname ................................................................................................................ 137

6 Communication-Specific Standard Objects (CiA DS-301) .......................................................... 138

6.1 Object 1000h: NMT_DeviceType_U32 ................................................................................... 139

6.2 Object 1001h: ERR_ErrorRegister_U8 ................................................................................... 140

6.3 Object 1006h: NMT_CycleLen_U32 ....................................................................................... 140

6.4 Object 100Ah: NMT_ManufactSwVers_VS ............................................................................ 141

6.5 Object 1018h: NMT_IdentityObject_REC ............................................................................... 141

6.6 Object 1020h: CFM_VerifyConfiguration_REC ...................................................................... 143

6.7 Object 1030h: NMT_InterfaceGroup_0h_REC ....................................................................... 145

6.8 Object 1300h: SDO_SequLayerTimeout_U32 ....................................................................... 148

6.9 Object 1800h: PDO_TxCommParam_0h_REC ...................................................................... 148

6.10 Object 1A00h: PDO_TxMappParam_0h_AU64 ................................................................... 150

6.11 Object 1C0Ah: DLL_CNCollision_REC ................................................................................ 151

6.12 Object 1C0Bh: DLL_CNLossSoC_REC ............................................................................... 152

6.13 Object 1C0Fh: DLL_CNCRCError_REC .............................................................................. 154

6.14 Object 1C14h: DLL_CNLossOfSocTolerance_U32.............................................................. 155

6.15 Object 1E40h: NWL_IpAddrTable_0h_REC ......................................................................... 156

6.16 Object 1E4Ah: NWL_IpGroup_REC ..................................................................................... 158

6.17 Object 1F82h: NMT_FeatureFlags_U32 .............................................................................. 159

6.18 Object 1F83h: NMT_EPLVersion_U8 ................................................................................... 160

6.19 Object 1F8Ch: NMT_CurrNMTState_U8 .............................................................................. 160

6.20 Object 1F93h: NMT_EPLNodeID_REC ................................................................................ 161

6.21 Object 1F98h: NMT_CycleTiming_REC ............................................................................... 162

6.22 Object 1F99h: NMT_CNBasicEthernetTimeout_U32 ........................................................... 165

6.23 Object 1F9Ah: NMT_HostName_VSTR ............................................................................... 166

6.24 Object 1F9Eh: NMT_ResetCmd_U8 .................................................................................... 166

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Page 99

7 Manufacturer and Profile Specific Objects (CiA DS-406) ............................................................ 167

7.1 Scaling parameters ................................................................................................................. 168

7.1.1 Object 2002h: Total measuring range .................................................................... 169

7.1.2 Object 2000-2001h: Number of revolutions Numerator / Divisor ............................ 170

7.2 Object 2003h: Preset value .................................................................................................... 173

7.3 Object 2004h: Set Preset ........................................................................................................ 174

7.4 Object 2005h: Operating parameters ..................................................................................... 174

7.5 Object 2006h: Accept parameters .......................................................................................... 174

7.6 Object 2007h: Position value .................................................................................................. 175

7.7 Object 3100h: Mapping ........................................................................................................... 176

8 Error handling .................................................................................................................................. 177

8.1 Possible Error sources and Error symptoms .......................................................................... 177

8.2 Error registration ..................................................................................................................... 179

8.2.1 Threshold Counter .................................................................................................. 179

8.2.2 Cumulative Counter ................................................................................................ 179

8.3 Supported Error messages ..................................................................................................... 180

8.3.1 Transmission- / CRC error ...................................................................................... 180

8.3.2 Loss of SoC............................................................................................................. 181

8.3.3 Rx MAC Buffer Overflow / Tx MAC Buffer Underrun .............................................. 182

8.3.4 Collisions ................................................................................................................. 183

9 Error Causes and Remedies .......................................................................................................... 184

9.1 Optical displays ....................................................................................................................... 184

9.2 SDO Abort Codes ................................................................................................................... 185

9.3 Error Codes ............................................................................................................................. 186

9.4 Error Register, Object 0x1001 ................................................................................................ 187

9.5 Miscellaneous faults ............................................................................................................... 187

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Page 100

Revision index

Revision

Date

Index

First release

08/15/08

- Support of SDO communication via EPL ASnd frames

- Objects 1C14 and 2007 added, Object 6008 removed

- 64 bit parameters separated in 2x 32 bit parameters

12/19/08

New design

11/10/14

Reference to Support-DVD removed

02/02/16

Editing corresponding to the xdd-file TR-ECE-ID-MUL-0032-01

02/09/17

Technical data removed

06/26/17

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