Absolute Encoder CM_-36 - TR

D
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GB
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Absolute Encoder CM_-36
CMS-36
CMV-36
_Installation
_Inbetriebnahme
_Parametrierung
_Fehlerursachen und Abhilfen
_Additional safety instructions
_Installation
_Commissioning
_Parameterization
_Cause of faults and remedies
Benutzerhandbuch
User Manual
437A16_101
TR - ECE - BA - DGB - 0128 - 00 11/15/2016
_Zusätzliche Sicherheitshinweise
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Eglishalde 6
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Änderungsvorbehalt
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Dokumenteninformation
Ausgabe-/Rev.-Datum:
Dokument-/Rev.-Nr.:
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Marken
CANopen und CiA sind eingetragene Gemeinschaftsmarken der CAN in
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................................. 3
Änderungs-Index ................................................................................................................................ 6
1 Allgemeines ..................................................................................................................................... 7
1.1 Geltungsbereich ...................................................................................................................... 7
1.2 Mitgeltende Dokumente .......................................................................................................... 7
1.3 Referenzen ............................................................................................................................. 8
1.4 Verwendete Abkürzungen / Begriffe ....................................................................................... 9
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise ................................................................................................... 10
2.1 Symbol- und Hinweis-Definition .............................................................................................. 10
2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung............................................ 10
2.3 Organisatorische Maßnahmen ............................................................................................... 11
3 CANopen Informationen ................................................................................................................. 12
3.1 CANopen – Kommunikationsprofil .......................................................................................... 13
3.2 Prozess- und Service-Daten-Objekte ..................................................................................... 14
3.3 Objektverzeichnis (Object Dictionary) .................................................................................... 15
3.4 CANopen Default Identifier, COB-ID ...................................................................................... 15
3.5 Übertragung von SDO Nachrichten ........................................................................................ 16
3.5.1 SDO-Nachrichtenformat.......................................................................................... 16
3.5.2 Lese SDO ............................................................................................................... 18
3.5.3 Schreibe SDO ......................................................................................................... 19
3.6 Netzwerkmanagement, NMT .................................................................................................. 20
3.6.1 Netzwerkmanagement-Dienste .............................................................................. 21
3.6.1.1 NMT-Dienste zur Gerätekontrolle ............................................................................................. 21
3.6.1.2 NMT-Dienste zur Verbindungsüberwachung ............................................................................ 22
3.7 Layer setting services (LSS) und Protokolle........................................................................... 23
3.7.1 Finite state automaton, FSA ................................................................................... 24
3.7.2 Übertragung von LSS-Diensten .............................................................................. 25
3.7.2.1 LSS-Nachrichtenformat ............................................................................................................. 25
3.7.3 Switch mode Protokolle .......................................................................................... 26
3.7.3.1 Switch state global Protokoll ..................................................................................................... 26
3.7.3.2 Switch state selective Protokoll ................................................................................................. 26
3.7.4 Configuration Protokolle.......................................................................................... 27
3.7.4.1 Configure Node-ID Protokoll ..................................................................................................... 27
3.7.4.2 Configure bit timing parameters Protokoll ................................................................................. 28
3.7.4.3 Activate bit timing parameters Protokoll .................................................................................... 29
3.7.4.4 Store configuration Protokoll ..................................................................................................... 29
3.7.5 Inquire LSS-Address Protokolle .............................................................................. 30
3.7.5.1 Inquire identity Vendor-ID Protokoll .......................................................................................... 30
3.7.5.2 Inquire identity Product-Code Protokoll..................................................................................... 30
3.7.5.3 Inquire identity Revision-Number Protokoll ............................................................................... 31
3.7.5.4 Inquire identity Serial-Number Protokoll.................................................................................... 31
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Inhaltsverzeichnis
3.7.6 Inquire Node-ID Protokoll........................................................................................ 32
3.7.7 Identification Protokolle ........................................................................................... 33
3.7.7.1 LSS identify remote slave Protokoll .......................................................................................... 33
3.7.7.2 LSS identify slave Protokoll....................................................................................................... 33
3.7.7.3 LSS identify non-configured remote slave Protokoll ................................................................. 34
3.7.7.4 LSS identify non-configured slave Protokoll.............................................................................. 34
3.8 Geräteprofil ............................................................................................................................. 35
4 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung.................................................................................... 36
4.1 Anschluss................................................................................................................................ 37
4.2 Bus-Terminierung ................................................................................................................... 37
4.3 Einschalten der Versorgungsspannung .................................................................................. 37
4.4 Einstellen der Node-ID und Baudrate mittels LSS-Diensten .................................................. 37
4.4.1 Konfiguration der Node-ID, Ablauf .......................................................................... 38
4.4.2 Konfiguration der Baudrate, Ablauf ......................................................................... 38
5 Inbetriebnahme ................................................................................................................................ 39
5.1 CAN – Schnittstelle ................................................................................................................. 39
5.1.1 EDS-Datei ............................................................................................................... 39
6 Kommunikations-Profil ................................................................................................................... 40
6.1 Aufbau der Kommunikationsparameter, 1800h-1801h ........................................................... 40
6.2 Aufbau der Parameter, 1A00h-1A01h .................................................................................... 41
6.3 Übertragungsarten .................................................................................................................. 42
6.3.1 Erstes Sende-Prozessdaten-Objekt (asynchron) ................................................... 42
6.3.2 Zweites Sende-Prozessdaten-Objekt (synchron) ................................................... 42
7 Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301) .................................................... 43
7.1 Objekt 1000h: Gerätetyp......................................................................................................... 44
7.2 Objekt 1001h: Fehlerregister .................................................................................................. 44
7.3 Objekt 1002h: Hersteller-Status-Register ............................................................................... 44
7.4 Objekt 1003h: Vordefiniertes Fehlerfeld ................................................................................. 45
7.5 Objekt 1005h: COB-ID SYNC Nachricht ................................................................................ 45
7.6 Objekt 1008h: Hersteller Gerätenamen .................................................................................. 46
7.7 Objekt 1009h: Hersteller Hardwareversion ............................................................................. 46
7.8 Objekt 100Ah: Hersteller Softwareversion.............................................................................. 46
7.9 Objekt 100Ch: Guard-Time (Überwachungszeit) ................................................................... 46
7.10 Objekt 100Dh: Life-Time-Faktor (Zeitdauer-Faktor) ............................................................. 46
7.11 Objekt 1010h: Parameter abspeichern ................................................................................. 47
7.12 Objekt 1014h: COB-ID EMCY .............................................................................................. 48
7.13 Objekt 1016h: Consumer Heartbeat Time ............................................................................ 48
7.14 Objekt 1017h: Producer Heartbeat Time .............................................................................. 49
7.15 Objekt 1018h: Identity Objekt ............................................................................................... 49
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7.16 Objekt 1021h: EDS abspeichern .......................................................................................... 50
7.17 Objekt 1022h: EDS Speicherformat ..................................................................................... 50
7.18 Objekt 1029h: Verhalten im Fehlerfall .................................................................................. 50
7.19 Firmware-Update .................................................................................................................. 50
7.19.1 Objekt 1F50h: Programmdaten ............................................................................ 50
7.19.2 Objekt 1F51h: Programmsteuerung ..................................................................... 51
7.19.3 Objekt 1F56h: Programm Software Identifikation ................................................. 51
7.19.4 Objekt 1F57h: Programm Status .......................................................................... 52
7.20 Objekt 1F80h: NMT Autostart ............................................................................................... 52
8 Parametrierung ................................................................................................................................ 53
8.1 Objekt 2000h: Mode-Umschaltung TR / CiA DS-406 ............................................................. 54
8.2 TR - Mode ............................................................................................................................... 55
8.2.1 Objekt 2001h: TR-Betriebsparameter, Zählrichtung ............................................... 55
8.2.2 Objekt 2100h: TR-COB-ID für Boot-Up Nachricht .................................................. 55
8.2.3 Objekt 2101h: TR-Senden von PDO bei Node-Start .............................................. 55
8.3 CiA DS-406 - Mode ................................................................................................................. 56
8.3.1 Objekt 6000h: Betriebsparameter ........................................................................... 56
8.3.2 Objekt 6003h: Presetwert ....................................................................................... 56
8.3.3 Objekt 6004h: Positionswert ................................................................................... 56
8.3.4 Objekt 6200h: Cyclic-Timer..................................................................................... 57
8.3.5 Mess-System Diagnose .......................................................................................... 57
8.3.5.1 Objekt 6500h: Betriebsstatus .................................................................................................... 57
8.3.5.2 Objekt 6503h: Alarme ............................................................................................................... 57
8.3.5.3 Objekt 6504h: Unterstützte Alarme ........................................................................................... 57
8.3.5.4 Objekt 6505h: Warnungen ........................................................................................................ 57
8.3.5.5 Objekt 6506h: Unterstützte Warnungen .................................................................................... 58
8.3.5.6 Objekt 6507h: Profil- und Softwareversion................................................................................ 58
8.3.5.7 Objekt 6508h: Betriebszeit ........................................................................................................ 58
8.3.5.8 Objekt 6509h: Offsetwert .......................................................................................................... 58
8.3.5.9 Objekt 650Ah: Hersteller-Offsetwert ......................................................................................... 58
8.3.5.10 Objekt 650Bh: Serien-Nummer ............................................................................................... 58
9 Emergency-Meldung ....................................................................................................................... 59
10 Übertragung des Mess-System-Positionswertes ....................................................................... 60
11 Fehlerursachen und Abhilfen ....................................................................................................... 61
11.1 SDO-Fehlercodes ................................................................................................................. 61
11.2 Emergency-Fehlercodes....................................................................................................... 62
11.2.1 Objekt 1001h: Fehlerregister ................................................................................ 62
11.2.2 Objekt 1003h: Vordefiniertes Fehlerfeld, Bits 0 – 15 ............................................ 63
11.3 Sonstige Störungen .............................................................................................................. 63
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Änderungs-Index
Änderungs-Index
Änderung
Datum
Index
Erstausgabe
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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

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
CANopen Schnittstelle:

CMV-36

CMS-36
Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind
Bestandteil einer Anlage.
1.2 Mitgeltende Dokumente

anlagenspezifische Betriebsanleitungen des Betreibers

dieses Benutzerhandbuch

Steckerbelegung

Montageanleitung: www.tr-electronic.de/f/TR-ECE-BA-DGB-0108

Produktdatenblatt: www.tr-electronic.de/s/S011882
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Allgemeines
1.3 Referenzen
1.
ISO 11898: Straßenfahrzeuge, Austausch von Digitalinformation - Controller Area
Network (CAN) für Hochgeschwindigkeits-Kommunikation, November 1993
2.
Robert Bosch GmbH, CAN-Spezifikation 2.0 Teil A und B, September 1991
3.
CiA DS-201
V1.1, CAN im OSI Referenz-Model, Februar 1996
4.
CiA DS-202-1
V1.1, CMS Service Spezifikation, Februar 1996
5.
CiA DS-202-2
V1.1, CMS Protokoll Spezifikation, Februar 1996
6.
CiA DS-202-3
V1.1, CMS Verschlüsselungsregeln, Februar 1996
7.
CiA DS-203-1
V1.1, NMT Service Spezifikation, Februar 1996
8.
CiA DS-203-2
V1.1, NMT Protokoll Spezifikation, Februar 1996
9.
CiA DS-204-1
V1.1, DBT Service Spezifikation, Februar 1996
10.
CiA DS-204-2
V1.1, DBT Protokoll Spezifikation, Februar 1996
CiA DS-206
V1.1, Empfohlene Namenskonventionen für die Schichten,
Februar 1996
CiA DS-207
V1.1, Namenskonventionen der Verarbeitungsschichten,
Februar 1996
CiA DS-301
V3.0, CANopen Kommunikationsprofil auf CAL basierend,
Oktober 1996
CiA DS-305
V2.0, Layer Setting Services (LSS) und Protokolle,
Januar 2006
CiA DS-406
V2.0, CANopen Profil für Encoder, Mai 1998
11.
12.
13.
14.
15.
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1.4 Verwendete Abkürzungen / Begriffe
CMV
Absolut-Encoder mit magnetischer Abtastung, Ausführung mit Vollwelle
CMS
Absolut-Encoder mit magnetischer Abtastung, Ausführung mit Sackloch
EMV
Elektro-Magnetische-Verträglichkeit
CAN-spezifisch
CAL
CAN Application Layer. Die Anwendungsschicht für CAN-basierende
Netzwerke ist im
CiA-Draft-Standard 201 ... 207 beschrieben.
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).
CMS
CAN-based Message Specification. Eines der Serviceelemente in der
Anwendungsschicht im CAN Referenz-Model.
COB
Communication Object (CAN Message). Übertragungseinheit im CAN
Netzwerk. Daten müssen in einem COB durch das CAN Netzwerk
gesendet werden.
COB-ID
COB-Identifier. Eindeutige Zuordnung des COB. Der Identifier bestimmt
die Priorität des COB´s im Busverkehr.
DBT
Distributor. Eines der Serviceelemente in der Anwendungsschicht im
CAN Referenz-Model. Es liegt in der Verantwortung des DBT´s, COBID´s an die COB´s zu verteilen, die von der CMS benutzt werden.
EDS
Electronic-Data-Sheet (elektronisches Datenblatt)
FSA
Finite state automata. Statusmaschine zur Steuerung von LSS-Diensten
LSS
Layer Setting Services. Dienste und Protokolle für die Konfiguration der
Node-ID und Baudrate über das CAN Netzwerk.
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.
SDO
Service Data Object. Punkt zu Punkt Kommunikation mit Zugriff auf die
Objekt-Datenliste eines Gerätes.
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Zusätzliche Sicherheitshinweise
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise
2.1 Symbol- und Hinweis-Definition
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.
2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung
Das Mess-System ist ausgelegt für den Betrieb an CANopen Netzwerken nach dem
internationalen Standard ISO/DIS 11898 und 11519-1 bis max. 1 MBaud. Das Profil
entspricht dem "CANopen Device Profile für Encoder CiA DS-406 V3.2".
Die technischen Richtlinien zum Aufbau des CANopen Netzwerks der CANNutzerorganisation CiA sind für einen sicheren Betrieb zwingend einzuhalten.
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
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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 Arbeitsbeginn
-
die Montageanleitung,
Sicherheitshinweise",
insbesondere
das
Kapitel
"Grundlegende
-
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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CANopen Informationen
3 CANopen Informationen
CANopen wurde von der CiA entwickelt und ist seit Ende 2002 als europäische Norm
EN 50325-4 standardisiert.
CANopen verwendet als Übertragungstechnik die Schichten 1 und 2 des ursprünglich
für den Einsatz im Automobil entwickelten CAN-Standards (ISO 11898-2). Diese
werden in der Automatisierungstechnik durch die Empfehlungen des CiA
Industrieverbandes hinsichtlich der Steckerbelegung, Übertragungsraten erweitert.
Im Bereich der Anwendungsschicht hat CiA den Standard CAL (CAN Application
Layer) hervorgebracht.
Abbildung 1: CANopen eingeordnet im ISO/OSI-Schichtenmodell
Bei CANopen wurde zunächst das Kommunikationsprofil sowie eine "Bauanleitung"
für Geräteprofile entwickelt, in der mit der Struktur des Objektverzeichnisses und den
allgemeinen Kodierungsregeln der gemeinsame Nenner aller Geräteprofile definiert
ist.
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3.1 CANopen – Kommunikationsprofil
Das CANopen Kommunikationsprofil (dokumentiert in CiA DS-301) regelt wie die
Geräte Daten miteinander austauschen. Hierbei werden Echtzeitdaten (z.B.
Positionswert) und Parameterdaten (z.B. Zählrichtung) unterschieden. CANopen
ordnet diesen, vom Charakter her völlig unterschiedlichen Datenarten, jeweils
passende Kommunikationselemente zu.
Abbildung 2: Kommunikationsprofil
Special Function Object (SFO)
-
Synchronization (SYNC)
Emergency (EMCY) Protokoll
Network Management Object (NMO)
z.B.
-
Life / Node-Guarding
Boot-Up,…
Error Control Protokoll
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CANopen Informationen
3.2 Prozess- und Service-Daten-Objekte
Prozess-Daten-Objekt (PDO)
Prozess-Daten-Objekte managen den Prozessdatenaustausch, z.B. die zyklische
Übertragung des Positionswertes.
Der Prozessdatenaustausch mit den CANopen PDOs ist "CAN pur", also ohne
Protokoll-Overhead. Die Broadcast-Eigenschaften von CAN bleiben voll erhalten. Eine
Nachricht kann von allen Teilnehmern gleichzeitig empfangen und ausgewertet
werden.
Vom Mess-System werden die beiden Sende-Prozess-Daten-Objekte 1800h für
asynchrone (ereignisgesteuert) Positionsübertragung und 1801h für die synchrone
(auf Anforderung) Positionsübertragung verwendet.
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
CiA DS-301 CANopen
Datenarten Kommunikationsprofil
PDO
SDO
 Echtzeitdaten
 hochpriore Identifier
 max. 8 Bytes
 Format vorher vereinbart
 CAN pur
 keine Bestätigung
 System-Parameter
 niederpriore Identifier
 Daten auf mehrere
Telegramme verteilt
 Daten durch Index
adressiert
 bestätigende Dienste
Abbildung 3: Gegenüberstellung von PDO/SDO-Eigenschaften
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3.3 Objektverzeichnis (Object Dictionary)
Das Objektverzeichnis strukturiert die Daten eines CANopen- 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 4: Aufbau des Objektverzeichnisses
3.4 CANopen Default Identifier, COB-ID
CANopen-Geräte können ohne Konfiguration in ein CANopen–Netzwerk eingesetzt
werden. Lediglich die Einstellung einer Busadresse und der Baudrate ist erforderlich.
Aus dieser Knotenadresse leitet sich die Identifierzuordnung für die
Kommunikationskanäle ab.
COB-Identifier = Funktions-Code + Node-ID
10
0
1
2
3
4
1
2
Funktions-Code
3
4
5
6
7
Node-ID
Beispiele
Objekt
Funktions-Code
COB-ID
Index Kommunikations-Parameter
NMT
0000bin
0
–
SYNC
0001bin
80h
1005
PDO1 (tx)
0011bin
181h – 1FFh
1800h
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CANopen Informationen
3.5 Übertragung von SDO Nachrichten
Die Übertragung von SDO Nachrichten geschieht über das CMS "MultiplexedDomain" Protokoll (CIA DS-202-2).
Mit SDOs können Objekte aus dem Objektverzeichnis gelesen oder geschrieben
werden. Es handelt sich um einen bestätigten Dienst. Der so genannte SDO Client
spezifiziert in seiner Anforderung „Request“ den Parameter, die Zugriffsart
(Lesen/Scheiben) und gegebenenfalls den Wert. Der so genannte SDO Server führt
den Schreib- oder Lesezugriff aus und beantwortet die Anforderung mit einer Antwort
„Response“. Im Fehlerfall gibt ein Fehlercode Auskunft über die Fehlerursache.
Sende-SDO und Empfangs-SDO werden durch ihre Funktionscodes unterschieden.
Das Mess-System (Slave) entspricht dem SDO Server und verwendet folgende
Funktionscodes:
Funktionscode
COB-ID
Bedeutung
11 (1011 bin)
12 (1100 bin)
0x580 + Node ID
0x600 + Node ID
Slave  SDO Client
SDO Client  Slave
Tabelle 1: COB-IDs für Service Data Object (SDO)
3.5.1 SDO-Nachrichtenformat
Der maximal 8 Byte lange Datenbereich einer CAN-Nachricht wird von einem SDO
wie folgt belegt:
CCD
Byte 0
Index
Byte 1, Low
Byte 2, High
Subindex
Byte 3
Daten
Byte 4
Byte 5
Byte 6
Byte 7
Tabelle 2: SDO-Nachricht
Der Kommando-Code (CCD) identifiziert bei der SDO Request, ob gelesen oder
geschrieben werden soll. Bei einem Schreibauftrag wird zusätzlich die Anzahl der zu
schreibenden Bytes im CCD kodiert.
Bei der SDO Response zeigt der CCD an, ob die Request erfolgreich war. Im Falle
eines Leseauftrags gibt der CCD zusätzlich Auskunft über die Anzahl der gelesenen
Bytes:
CCD
Bedeutung
Gültig für
0x22
0x23
0x2B
0x2F
0x60
0x80
0x40
0x43
0x4B
0x4F
n Byte schreiben
4 Byte schreiben
2 Byte schreiben
1 Byte schreiben
Schreiben erfolgreich
Fehler
Leseanforderung
4 Byte Daten gelesen
2 Byte Daten gelesen
1 Byte Daten gelesen
SDO Request
SDO Request
SDO Request
SDO Request
SDO Response
SDO Response
SDO Request
SDO Response auf Leseanforderung
SDO Response auf Leseanforderung
SDO Response auf Leseanforderung
Tabelle 3: Kommando-Codes für SDO
Im Fall eines Fehlers (SDO Response CCD = 0x80) enthält der Datenbereich einen
4-Byte-Fehlercode, der über die Fehlerursache Auskunft gibt. Die Bedeutung der
Fehlercodes ist aus der Tabelle 10: SDO-Fehlercodes, Seite 61 zu entnehmen.
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Segment Protokoll, Datensegmentierung
Manche Objekte beinhalten Daten, die größer als 4 Byte sind. Um diese Daten lesen
zu können, muss das „Segment Protokoll“ benutzt werden.
Zunächst wird der Lesevorgang wie ein gewöhnlicher SDO-Dienst mit dem
Kommando-Code = 0x40 eingeleitet. Über die Response wird angezeigt, um wie viele
Datensegmente es sich handelt und wie viele Bytes gelesen werden können. Mit
nachfolgenden Leseanforderungen können dann die einzelnen Datensegmente
gelesen werden. Ein Datensegment besteht jeweils aus 7 Bytes.
Beispiel für das Lesen eines Datensegmentes:
Telegramm 1
CCD
Bedeutung
Gültig für
0x40
Leseanforderung, Einleitung
1 Datensegment vorhanden
Die Anzahl der zu lesenden Bytes steht in den
Bytes 4 bis 7.
SDO Request
0x41
SDO Response
Telegramm 2
CCD
Bedeutung
Gültig für
0x60
Leseanforderung
Kein weiteres Datensegment vorhanden.
Die Bytes 1 bis 7 beinhalten die angeforderten Daten.
SDO Request
0x01
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SDO Response
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CANopen Informationen
3.5.2 Lese SDO
„Domain Upload“ einleiten
Anforderungs-Protokoll-Format:
COB-Identifier = 600h + Node-ID
Lese SDO´s
Byte
0
Inhalt
Code
1
2
Index
40h
Low
High
3
4
5
6
7
Subindex
Daten
0
Daten
1
Daten
2
Daten
3
Byte
0
0
0
0
Das „Lese-SDO“ Telegramm muss an den Slave gesendet werden.
Der Slave antwortet mit folgendem Telegramm:
Antwort-Protokoll-Format:
COB-Identifier = 580h + Node-ID
Lese SDO´s
Byte
0
Inhalt
Code
1
2
Index
4xh
Low
High
3
4
5
6
7
Subindex
Daten
0
Daten
1
Daten
2
Daten
3
Byte
Daten
Daten
Daten
Daten
Format-Byte 0:
MSB
LSB
7
6
5
4
0
1
0
0
3
2
n
1
0
1
1
n = Anzahl der Datenbytes (Bytes 4-7), welche keine Daten beinhalten.
Wenn nur 1 Datenbyte (Daten 0) Daten enthält, ist der Wert von Byte 0 = "4Fh".
Ist Byte 0 = 80h, wird die Übertragung abgebrochen.
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3.5.3 Schreibe SDO
„Domain Download“ einleiten
Anforderungs-Protokoll-Format:
COB-Identifier = 600h + Node-ID
Schreibe SDO´s
Byte
0
1
Inhalt
Code
2xh
2
Index
Low
High
3
4
5
6
7
Subindex
Daten
0
Daten
1
Daten
2
Daten
3
Byte
0
0
0
0
Format-Byte 0:
MSB
LSB
7
6
5
4
0
0
1
0
3
2
n
1
0
1
1
n = Anzahl der Datenbytes (Bytes 4-7), welche keine Daten beinhalten.
Wenn nur 1 Datenbyte (Daten 0) Daten enthält, ist der Wert von Byte 0 = "2Fh".
Das „Schreibe-SDO“ Telegramm muss an den Slave gesendet werden.
Der Slave antwortet mit folgendem Telegramm:
Antwort-Protokoll-Format:
COB-Identifier = 580h + Node-ID
Lese SDO´s
Byte
0
Inhalt
Code
60h
1
2
Index
Low
High
3
4
5
6
7
Subindex
Daten
0
Daten
1
Daten
2
Daten
3
Byte
0
0
0
0
Ist Byte 0 = 80h, wird die Übertragung abgebrochen.
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3.6 Netzwerkmanagement, NMT
Das Netzwerkmanagement unterstützt einen vereinfachten Hochlauf (Boot-Up) des
Netzes. Mit einem einzigen Telegramm lassen sich z.B. alle Geräte in den
Betriebszustand (Operational) versetzen.
Das Mess-System befindet
Betriebszustand", (2).
sich
nach
dem
Einschalten
zunächst
im
"Vor-
Power ON oder Hardware-Reset
(1)
Initialisierung
(2)
(14)
(11)
Vor-Betriebszutand
(7)
(13)
(4)
(10)
(5)
Stop
(3)
(6)
(12)
(8)
(9)
Betriebszustand
Abbildung 5: Boot-Up-Mechanismus des Netzwerkmanagements
Zustand
Beschreibung
(1)
Automatische Initialisierung nach dem Einschalten
(2)
Beendigung der Initialisierung --> Vor-Betriebszustand
(3),(6)
Start_Remote_Node --> Betriebszustand
(4),(7)
Enter_PRE-OPERATIONAL_State --> Vor-Betriebszustand
(5),(8)
Stop_Remote_Node --> Stop
(9),(10),(11)
Reset_Node --> Reset Knoten
(12),(13),(14)
Reset_Communication --> Reset Kommunikation
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3.6.1 Netzwerkmanagement-Dienste
Das Network Management (NMT) hat die Aufgabe, Teilnehmer eines CANopenNetzwerks zu initialisieren, die Teilnehmer in das Netz aufzunehmen, zu stoppen und
zu überwachen.
NMT-Dienste werden von einem NMT-Master initiiert, der einzelne Teilnehmer (NMTSlave) über deren Node ID anspricht. Eine NMT-Nachricht mit der Node ID 0 richtet
sich an alle NMT-Slaves.
Das Mess-System entspricht einem NMT-Slave.
3.6.1.1 NMT-Dienste zur Gerätekontrolle
Die NMT-Dienste zur Gerätekontrolle verwenden die COB-ID 0 und erhalten so die
höchste Priorität.
Vom Datenfeld der CAN-Nachricht werden nur die ersten beiden Byte verwendet:
CCD
Byte 0
Node ID
Byte 1
Folgende Kommandos sind definiert:
CCD Bedeutung
Zustand
-
Automatische Initialisierung nach dem Einschalten
(1)
-
Beendigung der Initialisierung --> PRE-OPERATIONAL
(2)
Start Remote Node
0x01 Teilnehmer soll in den Zustand OPERATIONAL wechseln und
damit den normalen Netzbetrieb starten
(3),(6)
Stop Remote Node
Teilnehmer soll in den Zustand STOPPED übergehen und damit
0x02
seine
Kommunikation
stoppen.
Eine
aktive
Verbindungsüberwachung bleibt aktiv.
(5),(8)
Enter PRE-OPERATIONAL
0x80 Teilnehmer soll in den Zustand PRE-OPERATIONAL gehen.
Alle Nachrichten außer PDOs können verwendet werden.
(4),(7)
Reset Node
Werte der Profilparameter des Objekts auf Default-Werte
0x81
setzen. Danach Übergang in den Zustand RESET
COMMUNICATION.
(9),(10),
(11)
Reset Communication
Teilnehmer soll in den Zustand RESET COMMUNICATION
0x82
gehen. Danach Übergang in den Zustand INITIALIZATION,
erster Zustand nach dem Einschalten.
(12),(13),
(14)
Tabelle 4: NMT-Dienste zur Gerätekontrolle
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3.6.1.2 NMT-Dienste zur Verbindungsüberwachung
Mit der Verbindungsüberwachung kann ein NMT-Master den Ausfall eines NMT-Slave
und/oder ein NMT-Slave den Ausfall des NMT-Master erkennen:

Node Guarding und Life Guarding:
Mit diesen Diensten überwacht ein NMT-Master einen NMT-Slave
Das Node Guarding wird dadurch realisiert, dass der NMT-Master in regelmäßigen
Abständen den Zustand eines NMT-Slave anfordert. Das Toggle-Bit 27 im „Node
Guarding Protocol“ toggelt nach jeder Abfrage:
Beispiel:
0x85, 0x05, 0x85 … --> kein Fehler
0x85, 0x05, 0x05 … --> Fehler
Ist zusätzlich das Life Guarding aktiv, erwartet der NMT-Slave innerhalb eines
bestimmten Zeitintervalls eine derartige Zustandsabfrage durch den NMT-Master. Ist
dies nicht der Fall, wechselt der Slave in den PRE-OPERATIONAL Zustand.
Die NMT-Dienste zur Verbindungsüberwachung verwenden den Funktionscode
1110 bin, also die COB-ID 0x700+Node ID.
Index
Beschreibung
0x100C
Guard Time [ms]
Spätestens nach Ablauf des Zeitintervalls
Life Time = Guard Time x Life Time Factor [ms]
erwartet der NMT-Slave eine Zustandsabfrage durch
den Master.
0x100D
Life Time Factor
Ist die Guard Time = 0, wird der entsprechende NMTSlave nicht vom Master überwacht.
Ist die Life Time = 0, ist das Life Guarding
abgeschaltet.
Tabelle 5: Parameter für NMT-Dienste
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3.7 Layer setting services (LSS) und Protokolle
Die LSS-Dienste und Protokolle, dokumentiert in CiA DS-305 V3.0, unterstützen das
Abfragen und Konfigurieren verschiedener Parameter des Data Link Layers und des
Application Layers eines LSS-Slaves durch ein LSS-Master über das CAN Netzwerk.
Unterstützt werden folgende Parameter:
Node-ID
Baudrate
LSS-Adresse, gemäß dem Identity Objekt 1018h
Der Zugriff auf den LSS-Slave erfolgt dabei über seine LSS-Adresse, bestehend aus:
Vendor-ID
Produkt-Code
Revisions-Nummer und
Serien-Nummer
Das Mess-System unterstützt folgende Dienste:
Switch state services
●
Switch state selective
 einen bestimmten LSS-Slave ansprechen
●
Switch state global
 alle LSS-Slaves ansprechen
Configuration services
●
Configure Node-ID
 Node-ID konfigurieren
●
Configure bit timing parameters
 Baudrate konfigurieren
●
Activate bit timing parameters
 Baudrate aktivieren
●
Store configured parameters
 konfigurierte Parameter speichern
Inquiry services
●
Inquire LSS address
 LSS-Adresse anfragen
●
Inquire Node-ID
 Node-ID anfragen
Identification services
●
LSS identify remote slave
 Identifizierung von LSS-Slaves innerhalb eines bestimmten Bereichs
●
LSS identify slave
 Rückmeldung der LSS-Slaves auf das vorherige Kommando
●
LSS identify non-configured remote slave
 Identifizierung von nicht-konfigurierten LSS-Slaves, Node-ID = FFh
●
LSS identify non-configured slave
 Rückmeldung der LSS-Slaves auf das vorherige Kommando
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3.7.1 Finite state automaton, FSA
Der FSA entspricht einer Zustandsmaschine und definiert das Verhalten eines LSSSlaves. Gesteuert wird die Zustandsmaschine durch LSS COBs erzeugt durch einen
LSS-Master, oder NMT COBs erzeugt durch einen NMT-Master, oder lokale NMTZustandsübergänge.
Der LSS FSA unterstützt folgende Zustände:
(0) Initial: Pseudo-Zustand, zeigt die Aktivierung des FSAs an
(1) LSS waiting: Unterstützung aller Dienste wie unten angegeben
(2) LSS configuration: Unterstützung aller Dienste wie unten angegeben
(3) Final: Pseudo-Zustand, zeigt die Deaktivierung des FSAs an
Abbildung 6: LSS FSA Zustandsmaschine
Zustandsverhalten der unterstützten Dienste
Dienste
LSS Waiting
Switch state global
Switch state selective
Activate bit timing parameters
Configure bit timing parameters
Configure Node-ID
Store configured parameters
Inquire LSS address
Inquire Node-ID
LSS identify remote slave
LSS identify slave
LSS identify non-configured remote slave
LSS identify non-configured slave
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Ja
Ja
Nein
Nein
Nein
Nein
Nein
Nein
Ja
Ja
Ja
Ja
LSS Configuration
Ja
Nein
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
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LSS FSA Zustandsübergänge
Übergang
1
2
3
4
Ereignisse
Aktionen
Automatischer Übergang nach der Initialisierung beim
Eintritt entweder in den NMT PRE OPERATIONAL
Zustand oder NMT STOPPED Zustand, oder NMT
RESET COMMUNICATION Zustand mit Node-ID = FFh.
LSS 'switch state global' Kommando mit Parameter
'configuration_switch' oder 'switch state selective'
Kommando
LSS 'switch state global' Kommando mit Parameter
'waiting_switch'
Automatischer Übergang, wenn eine ungültige Node-ID
geändert wurde und die neue Node-ID erfolgreich im
nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden konnte UND der
Zustand LSS waiting angefordert wurde.
keine
keine
keine
keine
Sobald das LSS FSA weitere Zustandsübergänge im NMT FSA von NMT PRE
OPERATIONAL auf NMT STOPPED und umgekehrt erfährt, führt dies nicht zum
Wiedereintritt in den LSS FSA.
3.7.2 Übertragung von LSS-Diensten
Über die LSS-Dienste fordert der LSS-Master die einzelnen Dienste an, welche dann
durch den LSS-Slave ausgeführt werden. Die Kommunikation zwischen LSS-Master
und LSS-Slave wird über die implementierten LSS-Protokolle vorgenommen.
Ähnlich wie bei der SDO-Übertragung, werden auch hier zwei COB-IDs für das
Senden und Empfangen benutzt:
COB-ID
Bedeutung
0x7E4
0x7E5
LSS-Slave  LSS-Master
LSS-Master  LSS-Slave
Tabelle 6: COB-IDs für Layer Setting Services (LSS)
3.7.2.1 LSS-Nachrichtenformat
Der maximal 8 Byte lange Datenbereich einer CAN-Nachricht wird von einem LSSDienst wie folgt belegt:
CS
Byte 0
Daten
Byte 1
Byte 2
Byte 3
Byte 4
Byte 5
Byte 6
Byte 7
Tabelle 7: LSS-Nachricht
Byte 0 enthält die Command-Specifier (CS), danach folgen 7 Byte für die Daten.
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3.7.3 Switch mode Protokolle
3.7.3.1 Switch state global Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Switch state global service implementiert
und steuert die LSS-Zustandsmaschine des LSS-Slaves. Über den LSS-Master können
alle LSS-Slaves im Netzwerk in den LSS waiting oder LSS configuration
Zustand versetzt werden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
1
COB-ID
CS
Mode
2
0x7E5
0x04
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
0 = Waiting Mode
1 = Configuration Mode
3.7.3.2 Switch state selective Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Switch state selective service
implementiert und steuert die LSS-Zustandsmaschine des LSS-Slaves. Über den LSSMaster kann nur der LSS-Slave im Netzwerk in den LSS configuration Zustand
versetzt werden, dessen LSS- Adressattribute der LSS-Adresse entsprechen.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
1
2
CS
0x7E5
0x40
LSB
0
1
0x7E5
0x41
LSB
0
1
0x7E5
0x42
LSB
0
1
0x43
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
3
4
5
Revision-No. (≙Index 1018h:03)
CS
7
MSB
2
COB-ID
6
Reserved by CiA
Product-Code (≙Index 1018h:02)
CS
0x7E5
5
MSB
2
COB-ID
CS
4
Vendor-ID (≙Index 1018h:01)
COB-ID
COB-ID
3
6
7
Reserved by CiA
MSB
2
3
4
5
Serial-No. (≙Index 1018h:04)
LSB
6
7
Reserved by CiA
MSB
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
0x7E4
CS
0x44
1
2
3
4
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6
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Reserved by CiA
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3.7.4 Configuration Protokolle
3.7.4.1 Configure Node-ID Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Configure Node-ID service implementiert.
Über den LSS-Master kann die Node-ID eines einzelnen LSS-Slaves im Netzwerk
konfiguriert werden. Hierbei darf sich nur ein LSS-Slave im Zustand
LSS configuration befinden. Zur Speicherung der neuen Node-ID muss das
Store configuration protocol an den LSS-Slave übertragen werden. Um die
neue Node-ID zu aktivieren, muss der NMT-Dienst Reset Communication (0x82)
aufgerufen werden.
LSS-Master --> LSS-Slave
COB-ID
0x7E5
0
1
CS
0x11
Node-ID
0x01…0x7F
2
3
4
5
6
7
6
7
Reserved by CiA
LSS-Slave --> LSS-Master
COB-ID
0x7E4
0
1
2
CS
0x11
Error Code
Spec. Error
3
4
5
Reserved by CiA
Node-ID
1…127:
gültige Adressen
Error Code
0:
1:
2…254:
255:
Ausführung erfolgreich
Node-ID außerhalb Bereich, 1…127
Reserved
applikationsspezifischer Fehler aufgetreten
Specific Error
Wenn Error Code = 255 --> applikationsspezifischer Fehler aufgetreten,
sonst reserviert durch die CiA
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3.7.4.2 Configure bit timing parameters Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Configure bit timing parameters
service implementiert. Über den LSS-Master kann die Baudrate eines einzelnen LSSSlaves im Netzwerk konfiguriert werden. Hierbei darf sich nur ein LSS-Slave im Zustand
LSS configuration befinden. Zur Speicherung der neuen Baudrate muss das
Store configuration protocol an den LSS-Slave übertragen werden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
CS
0x13
1
2
3
4
5
6
7
6
7
Reserved by CiA
Table Selector Table Index
0
0x00…0x07
LSS-Slave --> LSS-Master
COB-ID
0x7E4
0
1
2
CS
0x13
Error Code
Spec. Error
3
4
5
Reserved by CiA
Table Selector
0:
Standard CiA Baudraten-Tabelle
Table Index
0:
1:
2:
3:
4:
6:
7:
8:
1 Mbit/s
800 kbit/s
500 kbit/s
250 kbit/s
125 kbit/s
50 kbit/s
20 kbit/s
10 kbit/s
Error Code
0:
1:
2…254:
255:
Ausführung erfolgreich
selektierte Baudrate nicht unterstützt
Reserved
applikationsspezifischer Fehler aufgetreten
Specific Error
Wenn Error Code = 255 --> applikationsspezifischer Fehler aufgetreten,
sonst reserviert durch die CiA
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3.7.4.3 Activate bit timing parameters Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Activate bit timing parameters service
implementiert und aktiviert die über Configure bit timing parameters protocol
festgelegte Baudrate bei allen LSS-Slaves im Netzwerk, die sich im Zustand
LSS configuration befinden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
CS
0x15
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
Switch Delay [ms]
LSB
MSB
Switch Delay
Der Parameter Switch Delay definiert die Länge zweier Verzögerungsperioden
(D1, D2) mit gleicher Länge. Damit wird das Betreiben des Busses mit
unterschiedlichen Baudratenparametern verhindert.
Nach Ablauf der Zeit D1 und einer individuellen Verarbeitungsdauer wird die
Umschaltung intern im LSS-Slave vorgenommen. Nach Ablauf der Zeit D2 meldet
sich der LSS-Slave wieder mit CAN-Nachrichten und der neu eingestellten
Baudrate.
Es gilt:
Switch Delay > längste vorkommende Verarbeitungsdauer eines LSS-Slaves
3.7.4.4 Store configuration Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Store configuration service implementiert.
Über den LSS-Master können die konfigurierten Parameter eines einzelnen LSS-Slaves
im Netzwerk in den nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden. Hierbei darf sich nur ein
LSS-Slave im Zustand LSS configuration befinden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x17
LSS-Slave --> LSS-Master
COB-ID
0x7E4
0
1
2
CS
0x17
Error Code
Spec. Error
Error Code
0:
1:
2:
3…254:
255:
3
4
Reserved by CiA
Ausführung erfolgreich
Store configuration nicht unterstützt
Zugriff auf Speichermedium fehlerhaft
Reserved
applikationsspezifischer Fehler aufgetreten
Specific Error
Wenn Error Code = 255 --> applikationsspezifischer Fehler aufgetreten,
sonst reserviert durch die CiA
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3.7.5 Inquire LSS-Address Protokolle
3.7.5.1 Inquire identity Vendor-ID Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Inquire LSS address service implementiert.
Über den LSS-Master kann die Vendor-ID eines einzelnen LSS-Slaves im Netzwerk
ausgelesen werden. Hierbei darf sich nur ein LSS-Slave im Zustand
LSS configuration befinden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5A
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
CS
0x7E4
0x5A
1
2
3
4
Vendor-ID (≙Index 1018h:01)
LSB
Reserved by CiA
MSB
3.7.5.2 Inquire identity Product-Code Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Inquire LSS address service implementiert.
Über den LSS-Master kann der Produkt-Code eines einzelnen LSS-Slaves im Netzwerk
ausgelesen werden. Hierbei darf sich nur ein LSS-Slave im Zustand
LSS configuration befinden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5B
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
CS
0x7E4
0x5B
1
2
3
4
Product-Code (≙Index 1018h:02)
LSB
MSB
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3.7.5.3 Inquire identity Revision-Number Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Inquire LSS address service implementiert.
Über den LSS-Master kann die Revisionsnummer eines einzelnen LSS-Slaves im
Netzwerk ausgelesen werden. Hierbei darf sich nur ein LSS-Slave im Zustand
LSS configuration befinden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5C
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
CS
0x7E4
0x5C
1
2
3
4
Revision-No. (≙Index 1018h:03)
LSB
Reserved by CiA
MSB
3.7.5.4 Inquire identity Serial-Number Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Inquire LSS address service implementiert.
Über den LSS-Master kann die Seriennummer eines einzelnen LSS-Slaves im
Netzwerk ausgelesen werden. Hierbei darf sich nur ein LSS-Slave im Zustand
LSS configuration befinden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5D
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
CS
0x7E5
0x5D
1
2
3
4
Serial-No. (≙Index 1018h:04)
LSB
MSB
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CANopen Informationen
3.7.6 Inquire Node-ID Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den Inquire Node-ID service implementiert. Über
den LSS-Master kann die Node-ID eines einzelnen LSS-Slaves im Netzwerk
ausgelesen werden. Hierbei darf sich nur ein LSS-Slave im Zustand
LSS configuration befinden.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5E
LSS-Slave --> LSS-Master
COB-ID
0x7E4
0
1
2
CS
0x5E
Node-ID
0x01…0x7F
3
4
Reserved by CiA
Node-ID
Entspricht der Node-ID des selektierten Gerätes. Wenn die Node-ID eben gerade
erst über den Configure Node-ID service geändert wurde, wird die
ursprüngliche Node-ID zurückgemeldet. Erst nach Ausführung des NMT-Dienstes
Reset Communication (0x82) wird die aktuelle Node-ID zurückgemeldet.
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3.7.7 Identification Protokolle
3.7.7.1 LSS identify remote slave Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den LSS identify remote slave service
implementiert. Über den LSS-Master können LSS-Slaves im Netzwerk in einem
bestimmten Bereich identifiziert werden. Alle LSS-Slaves, die der angegebenen VendorID, Product-Code, Revision-No. – Bereich und Serial-No. – Bereich entsprechen,
antworten mit dem LSS identify slave protocol.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
1
2
4
5
Vendor-ID (≙Index 1018h:01)
COB-ID
CS
0x7E5
0x46
LSB
0
1
CS
0x7E5
0x47
LSB
0
1
COB-ID
0x7E5
CS
0x48
LSB
0
1
LSB
0
1
COB-ID
0x7E5
CS
0x4A
LSB
0
1
COB-ID
0x7E5
CS
0x4B
7
MSB
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
MSB
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
Revision-No. LOW
CS
0x49
6
Reserved by CiA
Product-Code (≙Index 1018h:02)
COB-ID
COB-ID
0x7E5
3
MSB
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
Revision-No. HIGH
MSB
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
Serial-No. LOW
MSB
2
3
4
5
LSB
6
7
Reserved by CiA
Serial-No. HIGH
MSB
3.7.7.2 LSS identify slave Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den LSS identify slave service implementiert.
Alle LSS-Slaves, die den im LSS identify remote slave protocol
angegebenen LSS-Adress-Attributen entsprechen, antworten mit diesem Protokoll.
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
0x7E4
CS
0x4F
1
2
3
4
6
7
Reserved by CiA
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CANopen Informationen
3.7.7.3 LSS identify non-configured remote slave Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den LSS identify non-configured remote
slave service implementiert. Über den LSS-Master werden alle nichtkonfigurierten LSS-Slaves (Node-ID = FFh) im Netzwerk identifiziert. Die betreffenden
LSS-Slaves antworten mit dem LSS identify non-configured slave
protocol.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x4C
3.7.7.4 LSS identify non-configured slave Protokoll
Das angegebene Protokoll hat den LSS identify non-configured slave
service implementiert. Alle LSS-Slaves, die eine ungültige Node-ID (FFh) besitzen,
antworten nach Ausführung des LSS identify non-configured remote slave
protocol mit diesem Protokoll.
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
0x7E4
CS
0x50
1
2
3
4
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6
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3.8 Geräteprofil
Die CANopen Geräteprofile beschreiben das "was" der Kommunikation. In ihnen wird
die Bedeutung der übertragenen Daten eindeutig und hersteller-unabhängig
festgelegt. So lassen sich die Grundfunktionen einer jeden Geräteklasse
z.B. für Encoder: CiA DS-406
einheitlich ansprechen. Auf der Grundlage dieser standardisierten Profile kann auf
identische Art und Weise über den Bus auf CANopen Geräte zugegriffen werden.
Damit sind Geräte, die dem gleichen Geräteprofil folgen, weitgehend untereinander
austauschbar.
Weitere Informationen zum CANopen erhalten Sie auf Anfrage von der
CAN in Automation Nutzer- und Herstellervereinigung (CiA) unter nachstehender
Adresse:
CAN in Automation
Am Weichselgarten 26
DE-91058 Erlangen
Tel. +49-9131-69086-0
Fax +49-9131-69086-79
Website: www.can-cia.org
e-mail: headquarters@can-cia.org
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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
4 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
Das CANopen System wird in Bustopologie mit Abschlusswiderständen (120 Ohm)
am Anfang und am Ende verkabelt. Stichleitungen sollten möglichst vermieden
werden. Das Kabel ist als geschirmtes Twisted Pair Kabel auszuführen und sollte eine
Impedanz von 120 Ohm und einen Widerstand von 70 m/m haben. Die
Datenübertragung erfolgt über die Signale CAN_H und CAN_L mit einem
gemeinsamen GND als Datenbezugspotential. Optional kann auch eine 24 Volt
Versorgungsspannung mitgeführt werden.
In einem CANopen Netzwerk können maximal 127 Teilnehmer angeschlossen
werden. Das Mess-System unterstützt den Node-ID Bereich von 1–127 und die
Baudraten:
●
●
●
●
●
●
●
●
10 kbit/s
20 kbit/s
50 kbit/s
125 kbit/s
250 kbit/s
500 kbit/s
800 kbit/s
1 Mbit/s
Die Länge eines CANopen Netzwerkes ist abhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit und ist
nachfolgend dargestellt:
Kabelquerschnitt
2
2
0.25 mm – 0.34 mm
10 kbit/s
20 kbit/s
50 kbit/s
125 kbit/s
250 kbit/s
500 kbit/s
800 kbit/s
1 Mbit/s
5000 m
2500 m
1000 m
500 m
250 m
100 m
50 m
25 m
Um einen sicheren und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, sind die
-
ISO 11898,
-
die Empfehlungen der CiA DR 303-1
(CANopen cabling and connector pin assignment)
-
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!
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4.1 Anschluss
Die Steckerbelegung ist abhängig von der Geräteausführung und ist deshalb bei
jedem Mess-System auf dem Typenschild als Steckerbelegungsnummer vermerkt und
kann über den folgenden Link heruntergeladen werden:
www.tr-electronic.de/service/downloads/steckerbelegungen.html?L=0%27
Bei der Auslieferung des Mess-Systems wird jeweils eine gerätespezifische
Steckerbelegung in gedruckter Form beigelegt.
4.2 Bus-Terminierung
Für die Busterminierung muss ein 120 Ohm Wiederstand zwischen CAN_H und
CAN_L verwendet werden.
4.3 Einschalten der Versorgungsspannung
Nachdem der Anschluss vorgenommen worden ist, kann die Versorgungsspannung
eingeschaltet werden.
Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung und Beendigung der Initialisierung
geht das Mess-System in den Vor-Betriebszustand (PRE-OPERATIONAL). Dieser
Zustand wird durch die Boot-Up-Meldung „COB-ID 0x700+Node ID“ bestätigt. Falls
das Mess-System einen internen Fehler erkennt, wird eine Emergency-Meldung mit
dem Fehlercode übertragen (siehe Kapitel „Emergency-Meldung“, Seite 59).
Im PRE-OPERATIONAL-Zustand ist zunächst nur eine Parametrierung über ServiceDaten-Objekte möglich. Es ist aber möglich, PDOs unter Nutzung von SDOs zu
konfigurieren. Ist das Mess-System in den Zustand OPERATIONAL überführt worden,
ist auch eine Übertragung von PDOs möglich.
4.4 Einstellen der Node-ID und Baudrate mittels LSS-Diensten
Im Auslieferungszustand besitzt das Mess-System die Node-ID 10 (0x0A) und eine
Baudrate von 1 MBaud. Die Node-ID kann nur über LSS-Dienste programmiert
werden (siehe Kapitel „Configure Node-ID Protokoll“, Seite 27).
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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
4.4.1 Konfiguration der Node-ID, Ablauf
Annahme:
-
LSS-Adresse unbekannt
der LSS-Slave ist der einzige Teilnehmer in Netzwerk
es soll die Node-ID 12 dez. eingestellt werden
Vorgehensweise:

LSS-Slave mit dem Dienst 04 Switch state global protocol,
Mode = 1 in den Zustand Configuration state bringen.

Dienst 17 Configure Node-ID protocol, Node-ID = 12 ausführen.
--> Rückmeldung abwarten und erfolgreiche Ausführung überprüfen,
--> Error Code = 0.
Dienst 23 Store configuration protocol ausführen.
--> Rückmeldung abwarten und erfolgreiche Ausführung überprüfen,
--> Error Code = 0.
LSS-Slave mit dem Dienst 04 Switch state global protocol,
Mode = 0 in den Zustand Waiting state bringen.



NMT-Dienst Reset Communication (0x82) aufrufen, damit die neue Node-ID
aktiv wird.
4.4.2 Konfiguration der Baudrate, Ablauf
Annahme:
-
LSS-Adresse unbekannt
der LSS-Slave ist der einzige Teilnehmer in Netzwerk
es soll die Baudrate 125 kbit/s eingestellt werden
Vorgehensweise:






NMT-Dienst Stop Remote Node (0x02) aufrufen, um den LSS-Slave in den
Stopped state zu bringen. Der LSS-Slave sollte keine CAN-Nachrichten
mehr senden --> Heartbeat abgeschaltet.
LSS-Slave mit dem Dienst 04 Switch state global protocol,
Mode = 1 in den Zustand Configuration state bringen.
Dienst 19 Configure bit timing parameters protocol ausführen,
Table Selector = 0, Table Index = 4
--> Rückmeldung abwarten und erfolgreiche Ausführung überprüfen,
--> Error Code = 0.
Dienst 21 Activate bit timing parameters protocol aufrufen, damit
die neue Baudrate aktiv wird.
Dienst 23 Store configuration protocol ausführen.
--> Rückmeldung abwarten und erfolgreiche Ausführung überprüfen,
--> Error Code = 0.
LSS-Slave mit dem Dienst 04 Switch state global protocol,
Mode = 0 in den Zustand Waiting state bringen.
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5 Inbetriebnahme
5.1 CAN – Schnittstelle
Die CAN-Bus-Schnittstelle ist durch die internationale Norm ISO/DIS 11898 definiert
und spezifiziert die zwei untersten Schichten des CAN Referenz-Models.
Die CAN-Bus-Schnittstelle mit dem Bustreiber PCA82C251 ist galvanisch von der
Mess-System-Elektronik getrennt und wird über einen internen DC/DC-Konverter
gespeist. Eine externe Spannungsversorgung für den Bustreiber ist nicht notwendig.
Die Konvertierung der Mess-System-Information in das CAN-Protokoll (CAN 2.0A)
geschieht über den CAN-Kontroller SJA1000. Die Funktion des CAN-Kontrollers wird
durch einen Watchdog überwacht.
Das CANopen Kommunikationsprofil (CiA Standard DS 301) basiert auf dem CAN
Application Layer (CAL) und beschreibt, wie die Dienste von Geräten benutzt werden.
Das CANopen Profil erlaubt die Definition von Geräteprofilen für eine dezentralisierte
E/A.
Das Mess-System mit CANopen Protokoll unterstützt das Geräteprofil für Encoder
(CiA Draft Standard 406, Version 3.2). Die Mess-Systeme unterstützen auch den
erweiterten Funktionsumfang in Klasse C2.
Die Kommunikations-Funktionalität und Objekte, welche im Encoderprofil benutzt
werden, werden in einer EDS-Datei (Electronic Data Sheet) beschrieben. Wird ein
CANopen Konfigurations-Hilfsprogramm benutzt (z.B. CANSETTER), kann der
Benutzer die Objekte (SDO´s) des Mess-Systems auslesen und die Funktionalität
programmieren.
Die Auswahl der Übertragungsrate und Node-ID (Geräteadresse) erfolgt über LSS.
5.1.1 EDS-Datei
Die EDS-Datei (elektronisches Datenblatt) enthält alle Informationen über die MessSystem-spezifischen Parameter sowie Betriebsarten des Mess-Systems. Die EDSDatei wird durch das CANopen-Netzwerkkonfigurationswerkzeug eingebunden, um
das Mess-System ordnungsgemäß konfigurieren bzw. in Betrieb nehmen zu können.
Die EDS-Datei hat den Dateinamen "CMV36M_CANopen.eds".
Download:

www.tr-electronic.de/f/TR-ECE-ID-MUL-0054
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Kommunikations-Profil
6 Kommunikations-Profil
Generell existieren zwei Arten von Prozessdaten-Objekten (PDO):
1. Sende-PDOs (TPDO), um Daten zu übertragen
2. Empfangs-PDOs (RPDO), um Daten zu empfangen
Vom Mess-System werden nur Sende-PDOs unterstützt, um den Positionswert zu
übertragen.
Die TPDOs werden festgelegt durch die TPDO Kommunikationsparameter 1800h1801h und die TPDO Parameter 1A00h-1A01h. Während die TPDO
Kommunikationsparameter die Kommunikationsmöglichkeiten beschreiben, beinhalten
die TPDO Parameter 1A00h-1A01h Informationen über den Inhalt des TPDOs.
6.1 Aufbau der Kommunikationsparameter, 1800h-1801h
Subindex 0 beinhaltet die Anzahl der gültigen Objekteinträge.
Subindex 1 beinhaltet die COB-ID für das TPDO:
31
30
29
Valid
MSB
RTR
Frame
28
11
0 0000h
10
0
11-Bit CAN-ID
LSB
Bit(s)
Valid
RTR
Frame
11-Bit CAN-ID
Beschreibung
0: PDO existiert / ist gültig
1: PDO existiert nicht / ist nicht gültig
0: Remote Frame erlaubt für dieses PDO
1: kein Remote Frame erlaubt für dieses PDO
0: 11-Bit CAN-ID gültig, normaler CAN Frame
1: 29-Bit CAN-ID gültig, erweiterter CAN Frame (nicht unterstützt)
11-Bit CAN-ID des normalen CAN Frames
Subindex 2 definiert die Übertragungsart für das TPDO:
Wert
01h
02h
03h
…
F0h
FDh
FEh
Beschreibung
Istwert wird synchron über einen Remote-Frame oder SYNCTelegramm übertragen
Istwert wird synchron über einen Remote-Frame oder zyklisch nach
jedem 2. SYNC-Telegramm übertragen
Istwert wird synchron über einen Remote-Frame oder zyklisch nach
jedem 3. SYNC-Telegramm übertragen
…
Istwert wird synchron über einen Remote-Frame oder zyklisch nach
jedem 240. SYNC-Telegramm übertragen
Istwert kann nur über einen Remote-Frame übertragen werden
Istwert wird asynchron mit dem Timerwert aus den Objekten 1800h und
1801h übertragen (Subindex 5)
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Subindex 3 beinhaltet die Sperrzeit für das TPDO. Die Zeit definiert die Mindestzeit
zwischen zwei hintereinander folgenden PDO Übertragungen, wenn die
Übertragungsart FEh eingestellt wurde. Der Wert wird definiert als Vielfaches von
100 µs. Der Wert 0 deaktiviert die Sperrzeit.
Der Wert darf nicht geändert
(Bit 31 von Subindex 1 = 0).
werden
während
das
PDO
existiert
Subindex 4 wird nicht unterstützt.
Subindex 5 beinhaltet den Event-Timer. Die Zeit definiert die Maximalzeit zwischen
zwei hintereinander folgenden PDO Übertragungen, wenn die Übertragungsart FEh
eingestellt wurde. Der Wert wird definiert als Vielfaches von 1 ms. Der Wert 0
deaktiviert den Event-Timer.
Der Event-Timer, Subindex 5 des Kommunikationsparameters 1800h, ist fest
verknüpft mit dem Object 6200h: Cyclic timer. Dies bedeutet, dass eine Änderung des
Event-Timers sich auch im Cyclic Timer auswirkt und umgekehrt.
Der Kommunikationsparameter 1801h benutzt ausschließlich seinen eigenen Timer,
Zugriff über Subindex 5.
6.2 Aufbau der Parameter, 1A00h-1A01h
Subindex 0 beinhaltet die Anzahl der gültigen Objekteinträge. Der Wert 0 deaktiviert
das jeweilige Objekt.
Subindex 1 beinhaltet den Mess-System-Positionswert. Das Objekt beschreibt den
Inhalt des PDOS durch dessen Index, Subindex und der Länge in Bit:
31
16
15
Index
MSB
Subindex
7
0
Länge in Bit
LSB
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Kommunikations-Profil
6.3 Übertragungsarten
Im Mess-System sind zwei Prozessdaten-Objekte (PDO) implementiert. Eines wird für
die Asynchron-Übertragung und das Andere für die Synchron-Übertragungsfunktionen
benötigt.
Der Istwert wird im Binärcode übertragen:
COB-ID
Positionsausgabewert
11 Bit
Byte 0
7
Byte 1
0
2 bis 2
15
Byte 2
8
2 bis 2
23
2 bis 2
Byte 3
16
31
2 bis 224
Weitere Informationen zur Übertragung des Mess-System-Positionswertes, siehe Kap.
10 „Übertragung des Mess-System-Positionswertes“ auf Seite 60.
6.3.1 Erstes Sende-Prozessdaten-Objekt (asynchron)
Dieses TPDO überträgt in der Standardeinstellung den Mess-System-Istwert
asynchron. Der Timerwert ist im Subindex 5 bzw. Index 6200h gespeichert. Die
Standardeinstellung des Timers ist 0, d.h. der Timer ist abgeschaltet.
Index
Subindex
1800h
1A00h
Kommentar
Standardwert
Attr.
0
größter unterstützter Subindex
5
ro
1
COB-ID benützt durch TPDO 1
180h + Node-ID
rw
2
Übertragungsart
254
rw
3
Sperrzeit
0
rw
4
-
-
-
5
Event Timer
0
rw
0
größter unterstützter Subindex
1, max 8
rw
1
Positionswert
6004 0020h
rw
6.3.2 Zweites Sende-Prozessdaten-Objekt (synchron)
Dieses TPDO überträgt in der Standardeinstellung den Mess-System-Istwert synchron
(einmalig auf Anforderung). Anforderung über Remote-Frame (Standard COB-ID:
280h+Node-ID) oder SYNC-Telegramm (Standard COB-ID: 080h).
Index
Subindex
1801h
1A01h
Kommentar
Standardwert
0
größter unterstützter Subindex
5
ro
1
COB-ID benützt durch TPDO 2
280h + Node-ID
rw
2
Übertragungsart
1
rw
3
Sperrzeit
0
rw
4
-
-
-
5
Event Timer
0
rw
0
größter unterstützter Subindex
1, max 8
rw
1
Positionswert
6004 0020h
rw
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Attr.
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7 Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)
Folgende Tabelle zeigt eine
Kommunikationsprofilbereich:
Übersicht
der
unterstützten
Indexe
im
Typ
Attr.
M/O
Seite
M = Mandatory (zwingend)
O = Optional
Index (h)
Objekt
1000
VAR
Gerätetyp
Unsigned32
ro
M
44
1001
VAR
Fehlerregister
Unsigned8
ro
M
44
1002
VAR
Hersteller-Status-Register
Unsigned32
ro
O
44
1003
ARRAY
Vordefiniertes Fehlerfeld
Unsigned32
rw
O
45
1005
VAR
COB-ID SYNC-Nachricht
Unsigned32
rw
O
45
1008 1)
VAR
Hersteller Gerätenamen
Vis-String
const
O
46
1009 1)
VAR
Hardwareversion
Vis-String
const
O
46
100A 1)
VAR
Softwareversion
Vis-String
const
O
46
100C
VAR
Guard-Time (Überwachungszeit)
Unsigned16
rw
O
46
100D
VAR
Life-Time-Faktor (Zeitdauer-Faktor)
Unsigned8
rw
O
46
1010
ARRAY
Parameter abspeichern
Unsigned32
rw
O
47
1014
VAR
COB-ID EMCY
Unsigned32
rw
O
48
1016
ARRAY
Consumer Heartbeat Time
Unsigned32
rw
O
48
1017
VAR
Producer Heartbeat Time
Unsigned16
rw
O
49
Identity (23h)
ro
M
49
Domain
ro
O
50
1018
Name
RECORD Identity Objekt
1021 1)
VAR
EDS abspeichern
1022
VAR
EDS Speicherformat
Unsigned8
ro
M
50
1029
ARRAY
Verhalten im Fehlerfall
Unsigned8
rw
O
50
1F50 1)
ARRAY
Programmdaten
Domain
rw
O
50
1F51
ARRAY
Programmsteuerung
Unsigned8
rw
M
51
1F56
ARRAY
Programm Software Identifikation
Unsigned32
ro
M
51
1F57
ARRAY
Programmstatus
Unsigned32
ro
M
52
1F80
VAR
NMT Autostart
Unsigned32
rw
O
52
Tabelle 8: Kommunikationsspezifische Standard-Objekte
1)
segmentiertes Lesen
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Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301)
7.1 Objekt 1000h: Gerätetyp
Beinhaltet Information 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.
Unsigned32
Gerätetyp
Geräte-Profil-Nummer
Byte 0
Byte 1
196h
Encoder-Typ
Byte 2
7
Byte 3
0
15
2 bis 28
2 bis 2
Encoder-Typ
Code
Definition
01
Absoluter Single-Turn Encoder
02
Absoluter Multi-Turn Encoder
Default
X
7.2 Objekt 1001h: Fehlerregister
Das Fehlerregister zeigt bitkodiert den Fehlerzustand des Mess-Systems an. Es
können auch mehrere Fehler gleichzeitig durch ein gesetztes Bit angezeigt werden.
Die genauere Fehlerursache kann den Bits 0 - 15 aus dem Objekt 1003h entnommen
werden. Im Moment des Auftretens wird ein Fehler durch eine EMCY-Nachricht
signalisiert.
Unsigned8
Bit
Bedeutung
0
generischer Fehler
1
0
2
0
3
0
4
Kommunikationsfehler (Überlauf, Fehlerstatus)
5
0
6
0
7
0
7.3 Objekt 1002h: Hersteller-Status-Register
Dieses Objekt wird durch das Mess-System nicht verwendet, bei Lesezugriff ist der
Wert immer "0".
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7.4 Objekt 1003h: Vordefiniertes Fehlerfeld
Dieses Objekt speichert den zuletzt aufgetretenen Mess-System-Fehler und zeigt den
Fehler über das Emergency-Objekt an. Jeder neue Fehler überschreibt einen zuvor
gespeicherten Fehler in Subindex 1. Subindex 0 enthält die Anzahl der aufgetretenen
Fehler. Die Bedeutung der Fehlercodes kann aus der Tabelle 11, Seite 63
entnommen werden.
Index
Subindex
Kommentar
Typ
1003h
0
Anzahl der Fehler
Unsigned8
1
Standard Fehlerfeld
Unsigned32
Subindex 0:
Der Eintrag in Subindex 0 beinhaltet die Anzahl der aufgetretenen
Fehler und registriert sie in Subindex 1.
Subindex 1:
Das Fehlerfeld setzt sich aus einem 16 Bit Fehlercode und einer
16 Bit Zusatz-Fehlerinformation zusammen.
Unsigned32
Standard Fehlerfeld
Byte 0
Byte 1
Byte 2
Fehlercode
Byte 3
Zusatz-Fehlerinformation, wird nicht unterstützt
7.5 Objekt 1005h: COB-ID SYNC Nachricht
Dieses Objekt definiert die COB-ID des Synchronisierung-Objekts (SYNC). Es
definiert weiterhin, ob das Gerät die SYNC-Nachricht verarbeitet, oder ob das Gerät
die SYNC-Nachricht erzeugt. Das Mess-System unterstützt jedoch nur die
Verarbeitung von SYNC-Nachrichten und verwendet den 11-Bit-Identifier.
Unsigned32
MSB
LSB
31
30
29
28-11
10-0
X
0
0
0
00 1000 0000
Bit 31
Bit 30
Bit 29
Bit 28 –11
Bit 10 – 0
keine Bedeutung
= 0, Gerät erzeugt keine SYNC-Nachricht
= 0, 11 Bit ID (CAN 2.0A)
=0
= 11 Bit SYNC-COB-IDENTIFIER, Standardwert = 080h
Wenn ein SYNC-Telegramm mit der Identifier, definiert in diesem Objekt (080h), und
Datenlänge = 0 vom Gerät empfangen worden ist, wird in der Standardeinstellung der
Positionswert des Mess-Systems einmalig durch das zweite Sende-ProzessdatenObjekt (Objekt 1801h) übertragen.
Objekt
Funktions-Code
COB-ID
SYNC
0001
80h
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7.6 Objekt 1008h: Hersteller Gerätenamen
Enthält den Hersteller Gerätenamen (visible string),
Übertragung per „Segment Protokoll“.
7.7 Objekt 1009h: Hersteller Hardwareversion
Enthält die Hersteller Hardwareversion (visible string),
Übertragung per „Segment Protokoll“.
7.8 Objekt 100Ah: Hersteller Softwareversion
Enthält die Hersteller Softwareversion (visible string),
Übertragung per „Segment Protokoll“.
7.9 Objekt 100Ch: Guard-Time (Überwachungszeit)
Die Objekte der Indexe 100Ch und 100Dh beinhalten die Guard-Time in MilliSekunden und den Live-Time-Faktor (Zeitdauer-Faktor). Der Live-Time-Faktor
multipliziert mit der Guard-Time ergibt die Zeitdauer für das Node-Guarding-Protokoll.
Standardwert = 0.
Unsigned16
Guard-Time
Byte 0
7
Byte 1
0
15
2 bis 28
2 bis 2
7.10 Objekt 100Dh: Life-Time-Faktor (Zeitdauer-Faktor)
Der Live-Time-Faktor multipliziert mit der Guard-Time ergibt die Zeitdauer für das
Node-Guarding-Protokoll. Standardwert = 0.
Unsigned8
Life-Time-Faktor
Byte 0
27 bis 20
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7.11 Objekt 1010h: Parameter abspeichern
Dieses Objekt unterstützt das Abspeichern von Parametern in den nichtflüchtigen
Speicher (EEPROM).
Index Subindex
Kommentar
Typ
1010h 0
größter unterstützter Subindex
Unsigned8
ro
1
alle Parameter speichern
Unsigned32
rw
2
Kommunikations-Parameter speichern
(Objekte: 1000h…1FFFh)
Unsigned32
rw
3
Gerätespezifische-Parameter speichern
(Objekte: 6000h…9FFFh)
Unsigned32
rw
4
Herstellerspezifische-Parameter speichern
(Objekte: 2000h…5FFFh)
Unsigned32
rw
Subindex 0:
Der Eintrag in Subindex 0
unterstützten Subindex. Wert = 4.
Subindex 1…4:
Beinhaltetet den Speicherbefehl
Bei Lesezugriff Subindex
Speichermöglichkeit.
1
liefert
das
Gerät
enthält
Attr.
den
Informationen
über
größten
seine
Bit 0 = 1, das Gerät speichert Parameter nur auf Kommando. Dies bedeutet, wenn
Parameter durch den Benutzer geändert worden sind und das Kommando "Parameter
abspeichern" nicht ausgeführt worden ist, besitzen die Parameter nach dem nächsten
Einschalten der Betriebsspannung wieder die alten Werte.
Unsigned32
MSB
LSB
Bits
31-2
1
0
Wert
=0
0
1
Um eine versehentliche Speicherung der Parameter zu vermeiden, wird die
Speicherung nur ausgeführt, wenn eine spezielle Signatur in den entsprechenden
Subindex geschrieben wird. Die Signatur heißt "save".
Unsigned32
MSB
LSB
e
v
a
s
65h
76h
61h
73h
Beim Empfang der richtigen Signatur speichert das Gerät die Parameter ab. Schlug
die Speicherung fehl, antwortet das Gerät mit Abbruch der Übertragung: Fehlercode
0606 0000 h.
Wurde eine falsche Signatur geschrieben, verweigert das Gerät die Speicherung und
antwortet mit Abbruch der Übertragung: Fehlercode 0800 0020 h.
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7.12 Objekt 1014h: COB-ID EMCY
Dieses Objekt zeigt die konfigurierte COB-ID für den EMCY Schreib-Dienst an.
Standardwert = 80h + Node-ID.
EMCY Identifier, rw:
31
30
29
Valid
MSB
0
Frame
28
11
0 0000h
10
0
11-Bit CAN-ID
LSB
Bit(s)
Valid
30
Frame
11-Bit CAN-ID
Beschreibung
0: EMCY existiert / ist gültig
1: EMCY existiert nicht / ist nicht gültig
reserviert, immer 0
0: 11-Bit CAN-ID gültig, normaler CAN Frame
1: 29-Bit CAN-ID gültig, erweiterter CAN Frame (nicht unterstützt)
11-Bit CAN-ID des normalen CAN Frames
Die Bits 0-29 dürfen nicht geändert werden während das Objekt existiert und gültig ist
(Bit 31 = 0). Soll ein neuer Wert geschrieben werden, muss das Bit 31 auf 1 gesetzt
werden zusammen mit dem neuen Wert. Beim Eintragen ist die Node-ID mit zu
berücksichtigen.
7.13 Objekt 1016h: Consumer Heartbeat Time
Das Consumer Heartbeat Time Objekt definiert die zu erwartende Producer Heartbeat
Zykluszeit. Die Überwachung des Heartbeat Producers beginnt mit dem Erhalt des
ersten Heartbeats. Die Consumer Heartbeat Time sollte größer sein, als die
entsprechende Producer Heartbeat Time. Wenn der Heartbeat nicht innerhalb der
Consumer Heartbeat Time empfangen wird, wird die Emergency 8130h ausgegeben
und beide Teilnehmer, Producer/Consumer, in den Zustand PRE-OPERATIONAL
versetzt. Die Timerwerte von Producer/Consumer werden daraufhin auf 0 gesetzt.
Index
Subindex
Kommentar
Typ
Attribut
1016h
0
größter unterstützte Subindex
Unsigned8
ro
1
Consumer Heartbeat Time
Unsigned32
rw
Consumer Heartbeat Time:
31
24
reserviert, 00h
MSB
23
16
15
Node-ID, Default = 1
0
Heartbeat time [ms], Default = 0
LSB
Die Heartbeat time ist als Vielfaches von 1 ms anzugeben. Der Eintrag für die NodeID entspricht der Node-ID des zu überwachenden Knotens.
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7.14 Objekt 1017h: Producer Heartbeat Time
Das Producer Heartbeat Time Objekt definiert die Heartbeat Zykluszeit in [ms]. Der
Wert 0 deaktiviert den Producer Heartbeat.
Unmittelbar nach der Konfiguration der Producer Heartbeat Time (Wert > 0) wird mit
der zyklischen Übertragung der Heartbeat Nachricht begonnen.
Wurde die Producer Heartbeat Time konfiguriert, werden nach dem Einschalten des
Gerätes beim Übergang in den Zustand PRE-OPERATIONAL bereits Heartbeat
Nachrichten übertragen. In diesem Fall wird die Boot-Up-Nachricht schon als erste
Heartbeat Nachricht angesehen.
Unsigned16
Producer Heartbeat Time
Byte 0
7
Byte 1
0
15
2 bis 28
2 bis 2
Es ist nicht erlaubt beide Fehler-Kontroll-Mechanismen, „Guarding Protokoll“ und
„Heartbeat-Protokoll“, bei einem Knoten zur selben Zeit zu benutzen. Wenn die
Heartbeat Producer Time ungleich 0 ist, wird deshalb das Heartbeat Protokoll
benutzt.
7.15 Objekt 1018h: Identity Objekt
Dieses Objekt enthält generelle Informationen über das Gerät.
Index
Subindex
Kommentar
Typ
1018h
0
größter unterstützte Subindex
Unsigned32
1
Vendor-ID
Unsigned32
2
Product Code
Unsigned32
3
Revision-No.
Unsigned32
4
Serial-No.
Unsigned32
Subindex0:
Der Eintrag in Subindex 0 enthält den größten unterstützten Subindex:
Wert = 4.
Subindex1: Bei Lesezugriff liefert das Gerät die Vendor-ID des Herstellers:
0x0000025C
Subindex2: Bei Lesezugriff liefert das Gerät Informationen über den Produktcode:
0x01D93D9C
Subindex3: Bei Lesezugriff liefert das Gerät Informationen über die Revisions-Nr.:
0x00010001, bzw. aktuelle Revisions-Nr.
Subindex4: Bei Lesezugriff liefert das Gerät Informationen über die Serien-Nr.:
aktuelle Serien-Nr.
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7.16 Objekt 1021h: EDS abspeichern
Über dieses Objekt kann die EDS-Datei segmentiert als ASCII-Code ausgelesen
werden.
7.17 Objekt 1022h: EDS Speicherformat
Das Objekt zeigt das Speicherformat der über Objekt 1021h ausgegebenen
EDS-Datei an. Default 00h ( /ISO10646/, nicht komprimiert)
7.18 Objekt 1029h: Verhalten im Fehlerfall
Das Objekt steuert das Verhalten wenn ein Netzwerkfehler auftritt.
Index Subindex
Kommentar
Default Typ
1029h 0
größter unterstützter Subindex
Attr.
2
Unsigned8
ro
1
Verhalten bei Kommunikationsfehlern,
siehe Tabelle 11 auf Seite 63
00h
Unsigned8
rw
2
wird nicht unterstützt
01h
Unsigned8
rw
Wert
Bedeutung
00h
NMT in PRE-OPERATIONAL-Mode versetzen
(nur wenn sich das Gerät im OPERATIONAL-Mode befindet)
01h
keine Änderung des NMT-Status
02h
NMT in STOPPED-Mode versetzen
7.19 Firmware-Update
Ein Firmware-Update ist nur mit einer geeigneten Steuerungssoftware möglich, die
das CiA-Protokoll 302-3 (ab Version: 4.1.0) und Segmented-SDO-Download
unterstützt.
7.19.1 Objekt 1F50h: Programmdaten
Mittels dieses Objekts kann ein Firmware-Update des Mess-Systems durchgeführt
werden indem die neue Firmware segmentiert auf Subindex 1 geschrieben wird. Um
das Update starten zu können, muss das Programm über Objekt 1F51h in den BootLoader-Zustand "Stopp Firmware" versetzt werden.
Index
Subindex
Kommentar
Typ
Attribut
1F50h
0
größter unterstützter Subindex
Unsigned8
ro
1
Programm Nummer 1
Domain
rw
Schlug das Firmware-Update fehl, antwortet das Gerät mit Abbruch der Übertragung:
Fehlercode 0606 0000h.
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7.19.2 Objekt 1F51h: Programmsteuerung
Dieses Objekt wird zur Steuerung des Update-Vorgangs verwendet. Das Gerät muss
sich in PRE-OPERATIONAL-Mode befinden.
Index
Subindex
Kommentar
Typ
1F51h
0
größter unterstützter Subindex
Unsigned8
ro
1
Programm Nummer 1
Unsigned8
rw
Bedeutung
Wert
00h
01h
02h
03h
1)
Attribut
Schreibzugriff
Stopp Firmware
Start Firmware
Firmware gestoppt
1)
Reset Firmware
Lesezugriff
Firmware gestartet
1)
Lösche Firmware
Firmware gestoppt
1)
keine Firmware verfügbar
nur möglich, wenn die Firmware zuvor gestoppt wurde.
Ist die angefragte Aktion nicht vorhanden oder nicht möglich, wird eine Fehlermeldung
als SDO Abort-Nachricht ausgegeben. Die Abort-Nachricht 0609 0030h zeigt an, dass
die Aktion nicht unterstützt wird. Die Abort-Nachricht 0800 0022h zeigt an, dass die
Aktion im Moment nicht ausgeführt werden kann.
7.19.3 Objekt 1F56h: Programm Software Identifikation
Dieses Objekt beinhaltet im Subindex 1 eine vom Mess-System generierte
Checksumme der Firmware um sie eindeutig zu identifizieren.
Index
Subindex
Kommentar
Typ
1F56h
0
größter unterstützter Subindex
Unsigned8
ro
1
Programm Nummer 1
Unsigned32
ro
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Attribut
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7.19.4 Objekt 1F57h: Programm Status
Mit Lesezugriff auf dieses Objekt kann der Zustand des Firmwarespeichers
ausgelesen werden.
Index
Subindex
Kommentar
Typ
1F57h
0
größter unterstützter Subindex
Unsigned8
ro
1
Programm Nummer 1
Unsigned32
ro
Bit
Wert
Attribut
Bedeutung
0
Status OK, andere Bits gültig, Programmstatus gültig
1
in Bearbeitung, andere Bits ungültig, Programmstatus ungültig
0
Kein Fehler aufgetreten, Firmware gültig
1
ungültige Firmware
2…7
-
Nicht unterstützt
8…15
-
Reserviert (immer 0)
16…31
-
Nicht unterstützt
0
1
7.20 Objekt 1F80h: NMT Autostart
Dieses Objekt konfiguriert das Anlaufverhalten des CANopen Gerätes und legt fest,
ob das Gerät automatisch nach der Initialisierung in den Zustand OPERATIONAL
überführt werden soll:


Bit 2, NMT Master Start = 0:
Automatische Überführung in den Zustand OPERATIONAL
Bit 2, NMT Master Start = 1; Standardeinstellung:
Keine automatische Überführung in den Zustand OPERATIONAL
Bitzuordnung:
31
24
23
16
15
8
7
Reserviert 0000 00h
0
Konfiguration
LSB
MSB
Aufschlüsselung des Konfigurationsbytes
7
X
6
X
5
X
4
X
3
2
Start Node, NMT Master
fest auf 1
Start
MSB
1
0
X
X
LSB
Der Versuch ein Bit zu ändern das nicht im Mess-System vorhanden ist, veranlasst
eine Abort-Nachricht (0609 0030h).
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8 Parametrierung
M = Mandatory (zwingend)
C2 = Geräteklasse C2
Index (h) Objekt Name
Datenlänge
Attr.
C2
Seite
TR Parameter
2000 1)
VAR
Mode-Umschaltung TR / CiA DS-406
Unsigned16
rw
O
54
2001 1)
VAR
TR-Betriebsparameter, Zählrichtung
Unsigned16
rw
O
55
2100 1)
VAR
TR-COB-ID für Boot-Up Nachricht
Unsigned16
rw
O
55
2101 1)
VAR
TR-Senden von PDO bei Node-Start
Unsigned8
rw
O
55
CiA DS-406 Parameter
6000 1)
VAR
Betriebsparameter
Unsigned16
rw
M
56
6003 2)
VAR
Presetwert
Unsigned32
rw
M
56
6004
VAR
Positionswert
Unsigned32
ro
M
56
VAR
Cyclic-Timer
Unsigned16
rw
M
57
6200
2)
Diagnose
6500
VAR
Betriebsstatus
Unsigned16
ro
M
57
6503
VAR
Alarme
Unsigned16
ro
M
57
6504
VAR
Unterstützte Alarme
Unsigned16
ro
M
57
6505
VAR
Warnungen
Unsigned16
ro
M
57
6506
VAR
Unterstützte Warnungen
Unsigned16
ro
M
58
6507
VAR
Profil- und Softwareversion
Unsigned32
ro
M
58
6508
VAR
Betriebszeit
Unsigned32
ro
M
58
6509
VAR
Offsetwert
Signed32
ro
M
58
ARRAY Hersteller-Offsetwert
Signed32
ro
M
58
Unsigned32
ro
M
58
650A
650B
VAR
Serien-Nummer
Tabelle 9: Encoder-Profilbereich
1)
2)
Ist sofort nach Aufruf wirksam und wird erst nach Ausführen von "Objekt 1010h: Parameter abspeichern" dauerhaft im
EEPROM abgespeichert.
Ist sofort nach Aufruf wirksam und wird dauerhaft im EEPROM abgespeichert.
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Parametrierung
8.1 Objekt 2000h: Mode-Umschaltung TR / CiA DS-406
Über die Mode-Umschaltung kann gewählt werden, welche Skalierungsparameter
genutzt werden sollen. Standardmäßig werden die Parameter nach dem Encoderprofil
CiA DS-406 genutzt. Für besondere Anwendungen kann auf TR-Parameter
umgeschaltet werden, um erweiterte Getriebefunktionen zuzulassen.
Index
2000h
Beschreibung
Datentyp
Kategorie
Zugriff
PDO Mapping
Untergrenze
Obergrenze
Default
TR-Parameter used
UNSIGNED16
Optional
rw
nein
0x0000 = CiA DS-406 - Mode
0x0001 = TR - Mode
0x0000
Es können jeweils nur die Parameter im aktiven Mode geändert werden.
Nicht aufgeführte Objekte gelten für beide Modi.
CiA DS-406 - Mode
TR - Mode
6000h, Zählrichtung
2001h, Zählrichtung
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8.2 TR - Mode
8.2.1 Objekt 2001h: TR-Betriebsparameter, Zählrichtung
Das Objekt mit Index 2001h 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 Anflanschung).
Index
2001h
Beschreibung
Datentyp
Kategorie
Zugriff
PDO Mapping
Untergrenze
Obergrenze
Default
TR / Operating Parameters
UNSIGNED16
Optional
rw
nein
0x0000 = steigend
0x0001 = fallend
0x0000
8.2.2 Objekt 2100h: TR-COB-ID für Boot-Up Nachricht
Dieses Objekt konfiguriert die COB-ID, welche das Mess-System beim Anlauf
(Einschaltmoment/RESET NODE) ausgibt, nach dem die Initialisierung abgeschlossen
wurde. Unterstützt werden die Werte 000h bis 7FFh, Standardwert = 700h.
Über Bit 215 kann eine Freischaltung vorgenommen werden:

Bit 215 = 0: Geschriebener Wert in den Bits 20 bis 210 gültig, beim nächsten
Anlauf wird die konfigurierte COB-ID verwendet.

Bit 215 = 1: Geschriebener Wert in den Bits 20 bis 210 nicht gültig, beim
nächsten Anlauf wird keine Boot-Up-Nachricht ausgegeben.
Unsigned16
COB-ID für Boot-Up Nachricht
Byte 0
7
2 bis 2
Byte 1
0
10
00h – FFh
8
2 bis 2
211 bis 214
215
0h – 7h
0h
0-1
8.2.3 Objekt 2101h: TR-Senden von PDO bei Node-Start
Über dieses Objekt kann das einmalige senden des Mess-System Positionswertes
nach dem Node-Start Kommando über TPDO1 und TPDO2 eingestellt werden.
Unsigned8
Bit
Funktion
Bit = 0
Bit = 1
0
TPDO1 Senden bei Node-Start
AUS
EIN (standard)
1
TPDO2 Senden bei Node-Start
AUS (standard)
EIN
2-7
reserviert
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Parametrierung
8.3 CiA DS-406 - Mode
8.3.1 Objekt 6000h: Betriebsparameter
Das Objekt mit Index 6000h unterstützt nur die Funktion für die Zählrichtung.
Unsigned16
Bit
Funktion
Bit = 0
Bit = 1
0
Zählrichtung
Position steigend
Position fallend
1
reserviert
2
Skalierungsfunktion
auf 1 gesetzt, kann nicht verändert werden!
3 – 15 reserviert
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).
8.3.2 Objekt 6003h: Presetwert
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!
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 Ausgabe-Positionswert wird auf den Parameter "Presetwert" gesetzt,
wenn auf dieses Objekt geschrieben wird.
Bei Eingaben eines ungültigen Presetwertes, antwortet das Mess-System mit dem
Abort-Code: 0609 0030h.
Unsigned32
Presetwert
Byte 0
7
Byte 1
0
2 bis 2
15
Byte 2
8
2 bis 2
23
Byte 3
16
2 bis 2
31
2 bis 224
8.3.3 Objekt 6004h: Positionswert
Das Objekt 6004h "Positionswert" definiert den Ausgabe-Positionswert für die
Kommunikationsobjekte 1800h und 1801h.
Unsigned32
Positionswert
Byte 0
7
Byte 1
0
2 bis 2
15
Byte 2
8
2 bis 2
23
Byte 3
16
2 bis 2
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2 bis 224
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8.3.4 Objekt 6200h: Cyclic-Timer
Definiert den Parameter "Cyclic-Timer". Eine asynchrone Übertragung des
Positionswertes wird eingestellt, wenn der Cyclic-Timer auf > 0 programmiert wird. Es
können Werte zwischen 1 ms und 65535 ms ausgewählt werden. Standardwert = 0.
z.B.:
1 ms
= 1h
256 ms = 100 h
Wenn das Mess-System mit dem Kommando NODE-START gestartet wird und der
Wert des Cyclic-Timers > 0 ist, überträgt in den Standarteinstellungen das erste
Sende-Prozessdaten-Objekt (Objekt 1800h) die Mess-System-Position.
Der Event-Timer, Subindex 5 des Kommunikationsparameters 1800h, ist fest
verknüpft mit dem Cyclic-Timer. Dies bedeutet, dass eine Änderung des EventTimers sich auch im Cyclic Timer auswirkt und umgekehrt.
Die Kommunikationsparameter 1801h benutzt ausschließlich seinen eigenen Timer,
Zugriff über Subindex 5.
8.3.5 Mess-System Diagnose
8.3.5.1 Objekt 6500h: Betriebsstatus
Dieses Objekt beinhaltet den Betriebsstatus des Mess-Systems und Informationen
über die intern programmierten Parameter.
Unsigned16
Bit
Funktion
Bit = 0
Bit = 1
0
Zählrichtung
steigend
fallend
1
reserviert
2
Konstant
X
3 - 15 reserviert
8.3.5.2 Objekt 6503h: Alarme
Dieses Objekt wird nicht unterstützt.
Bei Lesezugriff ist der Wert immer "0".
8.3.5.3 Objekt 6504h: Unterstützte Alarme
Dieses Objekt wird nicht unterstützt.
Bei Lesezugriff ist der Wert immer "0".
8.3.5.4 Objekt 6505h: Warnungen
Dieses Objekt wird nicht unterstützt.
Bei Lesezugriff ist der Wert immer "0".
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Parametrierung
8.3.5.5 Objekt 6506h: Unterstützte Warnungen
Dieses Objekt wird nicht unterstützt.
Bei Lesezugriff ist der Wert immer "0".
8.3.5.6 Objekt 6507h: Profil- und Softwareversion
Dieses Objekt enthält in den ersten 16 Bits die implementierte Profilversion des MessSystems. Sie ist kombiniert mit einer Revisionsnummer und einem Index.
Profilversion:
Binärcode:
Hexadezimal:
03.02 dez.
0000 0011 0000 0010
03
02
Die zweiten 16 Bits enthalten die implementierte Softwareversion des Mess-Systems.
Nur die letzten 4 Ziffern sind verfügbar.
Softwareversion:
Binärcode:
Hexadezimal:
01.01 dez.
0000 0001 0000 0001
01
01
Die komplette Softwareversion ist in Objekt 100Ah enthalten, siehe Seite 46.
Unsigned32
Profilversion
Byte 0
7
Softwareversion
Byte 1
0
2 bis 2
15
Byte 2
8
2 bis 2
7
Byte 3
0
2 bis 2
15
2 bis 28
8.3.5.7 Objekt 6508h: Betriebszeit
Dieses Objekt wird nicht unterstützt.
Bei Lesezugriff ist der Wert immer "0".
8.3.5.8 Objekt 6509h: Offsetwert
Dieses Objekt enthält den Offsetwert, der durch die Preset-Funktion berechnet wird.
Der Offsetwert wird gespeichert und kann vom Mess-System gelesen werden.
8.3.5.9 Objekt 650Ah: Hersteller-Offsetwert
Dieses Objekt wird nicht unterstützt.
Bei Lesezugriff ist der Offsetwert "0".
8.3.5.10 Objekt 650Bh: Serien-Nummer
Dieses Objekt enthält die aktuelle Serien-Nr. des Gerätes und entspricht dem IdentityObjekt 1018h, Subindex 4.
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9 Emergency-Meldung
Emergency-Meldungen werden beim Auftreten einer geräteinternen Störung ausgelöst
und werden von dem betreffenden Anwendungsgerät an die anderen Geräte mit
höchster Priorität übertragen.
Emergency-Meldung
Byte
Inhalt
0
1
EmergencyFehlercode
Objekt 1003h,
Byte 0-1
2
3
4
5
6
7
FehlerRegister
Objekt 1001h
0
0
0
0
0
COB-Identifier = 080h + Node-ID
Wenn das Mess-System einen internen Fehler erkennt, wird eine Emergency-Meldung
mit dem Fehlercode von „Objekt 1003h: Vordefiniertes Fehlerfeld“ und dem „Objekt
1001h: Fehlerregister“ übertragen.
Wenn der Fehler nicht mehr vorhanden ist, überträgt das Mess-System eine
Emergency-Meldung mit dem Fehlercode "0" (Reset Fehler / kein Fehler) und FehlerRegister "0".
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Übertragung des Mess-System-Positionswertes
10 Übertragung des Mess-System-Positionswertes
Bevor die Mess-System-Position übertragen werden kann, muss das Mess-System
mit dem „Node-Start“-Kommando gestartet werden.
Node-Start Protokoll
COB-Identifier = 0
Byte 0
Byte 1
1
Node-ID
Das Node-Start Kommando mit der Node-ID des Mess-Systems (Slave) startet nur
dieses Gerät.
Das Node-Start Kommando mit der Node-ID = 0 startet alle Slaves die am Bus
angeschlossen sind.
Nach dem Node-Start Kommando überträgt das Mess-System den Positionswert
einmal mit der COB-ID des Objekts 1800h. Dieser Dienst kann über das "Objekt
2101h: TR-Senden von PDO bei Node-Start" verhindert werden, siehe Seite 55.
Jetzt kann der Positionswert auf verschiedene Arten übertragen werden:
1. Asynchron-Übertragung
(siehe auch Kap.: 6.3.1 „Erstes Sende-Prozessdaten-Objekt (asynchron)“)
Das erste Sende-Prozessdaten-Objekt (Objekt 1800h) überträgt den Positionswert
des Mess-Systems. Der Timerwert wird definiert durch den Wert des Cyclic-Timers
(Objekt 6200h). Diese Übertragung startet automatisch nach dem Kommando NodeStart und der Wert des Cyclic-Timers ist > 0.
Der Standardwert der COB-ID ist 180h + Node-ID.
Objekt
Funktions-Code
COB-ID
Index Kommunikations-Parameter
PDO1 (tx)
0011bin
181h – 1FFh
1800h
Um die Übertragung der Mess-System-Position kurzzeitig zu stoppen, kann die
Ausgabe durch Timerwert = 0 im Objekt 6200h unterbrochen werden.
2. Synchron-Übertragung
(siehe auch Kap.: 6.3.2 "Zweites Sende-Prozessdaten-Objekt (synchron)“)
Das zweite Sende-Prozessdaten-Objekt (Objekt 1801h) überträgt einmalig den
Positionswert des Mess-Systems nach einer Anforderung (Remote / Sync):
-
-
Das Mess-System empfängt ein Remote-Frame mit der COB-ID
(Standardwert 280h + Node-ID).
Objekt
Funktions-Code
COB-ID
Index Kommunikations-Parameter
PDO2 (tx)
0101bin
281h – 2FFh
1801h
Das Mess-System empfängt ein SYNC-Telegramm mit der COB-ID
(Standardwert 080h), definiert in Objekt 1005h. Alle Slaves mit dieser SYNCCOB-ID übertragen den Positionswert.
Objekt
Funktions-Code
COB-ID
Index Kommunikations-Parameter
SYNC
0001bin
80h
1005h
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11 Fehlerursachen und Abhilfen
11.1 SDO-Fehlercodes
Im Fall eines Fehlers (SDO Response CCD = 0x80) enthält der Datenbereich einen
4-Byte-Fehlercode. Folgende Fehler-Codes werden vom Mess-System unterstützt:
Fehlercode
Bedeutung
Abhilfe
0x0503 0000
Togglebit hat sich nicht geändert.
Beim segmentierten Übertragen eines SDOs ist ein
Telegramm nicht richtig übertragen worden.
- Vorgang wiederholen
0x0504 0001
Kein gültiger oder unbekannter
Kommando-Code (CCD)
Liste der gültigen CCD´s siehe Tabelle 3 auf Seite 16
0x0601 0001
Lesezugriff auf ein Objekt,
welches nur beschrieben werden
kann.
Falscher Kommando-Code (CCD), es sind nur Schreib Kommandos (0x2x) erlaubt, siehe Tabelle 3 auf Seite 16.
0x0601 0002
Schreibzugriff auf ein Objekt,
welches nur gelesen werden
kann.
Falscher Kommando-Code (CCD), es sind nur Lese Kommandos (0x4x) erlaubt, siehe Tabelle 3 auf Seite 16.
0x0602 0000
Objekt im Objekt-Verzeichnis nicht Gültige Objekte siehe Tabelle 8 und Tabelle 9 auf
vorhanden.
Seite 43 und 53.
0x0604 0042
Anzahl und Länge der gemappten Überprüfen
Objekte übersteigt die zulässige
- Mapping Objekte ≤ 8 Byte Datenlänge pro TPDO
PDO Länge
- Anzahl Mapping Objekte ≤ 2 pro TPDO
0x0607 0010
Der benutzte Kommando-Code (CCD) stimmt nicht
mit der Datenlänge des übertragenen Objekts
Datentyp bzw. Länge der Serviceüberein. Vergleiche Kommando-Codes Seite 16 mit
Parameter stimmt nicht.
den Objekten, siehe Tabelle 8 und Tabelle 9 auf
Seite 43 und 53.
0x0607 0012
Der benutzte Kommando-Code (CCD) ist länger als
Datentyp bzw. Länge der Service- das übertragene Objekt. Vergleiche KommandoParameter zu groß.
Codes Seite 16 mit den Objekten, siehe Tabelle 8
und Tabelle 9 auf Seite 43 und 53.
0x0607 0013
Der benutzte Kommando-Code (CCD) ist kürzer als
Datentyp bzw. Länge der Service- das übertragene Objekt. Vergleiche KommandoParameter zu klein.
Codes Seite 16 mit den Objekten, siehe Tabelle 8
und Tabelle 9 auf Seite 43 und 53.
0x0609 0011
Subindex nicht vorhanden.
Überprüfen, welche Subindexe das entsprechende
Objekt unterstützt.
0x0609 0030
Ungültiger Parameterwert
(nur Download)
Zulässigen Wertebereich für das entsprechende
Objekt überprüfen.
0x0609 0031
Gesendeter Parameterwert zu
groß
Gültiger Bereich des Objekts beachten
0x0609 0032
Gesendeter Parameterwert zu
klein
Gültiger Bereich des Objekts beachten
0x0800 0020
Daten können nicht übertragen
bzw. gespeichert werden
Falsche Signatur beim Abspeichern der Parameter
geschrieben, siehe Objekte 1010h auf Seite 47.
0x0800 0021
Daten können aufgrund der
lokalen Ansteuerung nicht
gesendet oder gespeichert
werden.
Falsche Mode-Ansteuerung, siehe Objekt 2000h:
Mode-Umschaltung TR / CiA DS-406 auf Seite 54
oder
falscher Zustand für Objekt 1F51h:
Programmsteuerung auf Seite 51.
0x0800 0024
Keine Daten verfügbar
Hinweis, dass keine Fehler mehr vorhanden sind, bei
Lesezugriff auf Objekt 1003h Subindex 01, siehe
Seite Fehler! Textmarke nicht definiert..
Tabelle 10: SDO-Fehlercodes
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Fehlerursachen und Abhilfen
11.2 Emergency-Fehlercodes
Emergency-Meldungen werden beim Auftreten einer geräteinternen Störung
ausgelöst, Übertragungsformat siehe Kapitel „Emergency-Meldung“, Seite 59. Die
Fehleranzeige wird über die Objekte
Fehlerregister 1001h, siehe Seite 44 und
Vordefiniertes Fehlerfeld 1003h, siehe Seite 45
vorgenommen.
11.2.1 Objekt 1001h: Fehlerregister
Das Fehlerregister zeigt bitkodiert den Fehlerzustand des Mess-Systems an. Es
können auch mehrere Fehler gleichzeitig durch ein gesetztes Bit angezeigt werden.
Der Fehlercode des zuletzt aufgetretenen Fehlers wird in Objekt 1003h, Subindex 1
hinterlegt, die Anzahl der Fehler im Subindex 0. Im Moment des Auftretens wird ein
Fehler durch eine EMCY-Nachricht signalisiert. Durch Lesen des Objekts 1001h wird
der zuletzt gespeicherte Fehler in Objekt 1003h, Subindex 0 gelöscht. Jede weitere
Leseanforderung löscht einen weiteren Fehler aus der Liste. Mit Löschen des letzten
Fehlers wird das Fehlerregister zurückgesetzt und eine EMCY-Nachricht mit
Fehlercode „0x000“ übertragen.
Bit
Bedeutung
0
generischer Fehler
1
0
2
0
3
0
4
Kommunikationsfehler (Überlauf, Fehlerstatus)
5
0
6
0
7
0
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11.2.2 Objekt 1003h: Vordefiniertes Fehlerfeld, Bits 0 – 15
Über das Emergency-Objekt wird immer nur der zuletzt aufgetretene Fehler
angezeigt. Für jede EMCY-Nachricht die gelöscht wurde, wird eine EmergencyMeldung mit Fehlercode „0x0000“ übertragen. Das Ergebnis kann dem Objekt 1003h
entnommen werden. Wenn kein Fehler mehr vorliegt, zeigt auch das Fehlerregister
keinen Fehler mehr an.
Die Fehlerliste in Objekt 1003h kann auf verschiedene Arten gelöscht werden:
1. Schreiben des Wertes „0“ auf Subindex 0 im Objekt 1003h
2. Ausführen des NMT-Dienstes „Reset Communication“, Kommando 0x82
3. Durch Lesen des Objekts 1001h, nach dem der letzte Fehler gelöscht wurde
Fehlercode Bedeutung
Abhilfe
-
0x0000
Fehler rückgesetzt / kein Fehler
0x8100
Kommunikationsfehler, die vom
CAN-Controller ausgelöst werden.
Knoten zurücksetzen mit Kommando 0x81,
danach Knoten neu starten mit Kommando 0x01
-
Mess-System-Spannung ausschalten, danach
wieder einschalten.
Life Guard Fehler
-
Generelle Busauslastung ≤ 85 % !
Versuchen, die Baudrate zu erhöhen
Zykluszeit über die Objekte 100Ch und für
das Node-Guarding-Protokoll erhöhen
Versuchen, das Gerät neu zu starten durch
Spannung AUS/EIN.
0x8130
-
Heartbeat Fehler
Generelle Busauslastung ≤ 85 % !
Versuchen, die Baudrate zu erhöhen
Zykluszeit über die Objekte 1016h bzw.
1017h für das Heartbeat-Protokoll anpassen
Tabelle 11: Emergency-Fehlercodes
11.3 Sonstige Störungen
Störung
Ursache
Abhilfe
Vibrationen, Schläge und Stöße z.B. an Pressen, werden
starke Vibrationen
mit so genannten „Schockmodulen“ gedämpft. Wenn der
Fehler trotz dieser Maßnahmen wiederholt auftritt, muss
das Mess-System getauscht werden.
Gegen elektrische Störungen helfen eventuell isolierende
Flansche und Kupplungen aus Kunststoff, sowie Kabel
Positionssprünge
elektrische Störungen mit
des Mess-Systems
EMV
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.
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Fehlerursachen und Abhilfen
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Contents
Contents .............................................................................................................................................. 67
Revision index .................................................................................................................................... 70
1 General information ........................................................................................................................ 71
1.1 Applicability ............................................................................................................................. 71
1.2 Other applicable documents ................................................................................................... 71
1.3 References.............................................................................................................................. 72
1.4 Abbreviations and definitions .................................................................................................. 73
2 Additional safety instructions ........................................................................................................ 74
2.1 Definition of symbols and instructions .................................................................................... 74
2.2 Additional instructions for proper use ..................................................................................... 74
2.3 Organizational measures ........................................................................................................ 75
3 CANopen information ..................................................................................................................... 76
3.1 CANopen – Communication profile ........................................................................................ 77
3.2 Process- and Service-Data-Objects ....................................................................................... 78
3.3 Object Dictionary .................................................................................................................... 79
3.4 CANopen default identifier ...................................................................................................... 79
3.5 Transmission of SDO messages ............................................................................................ 80
3.5.1 SDO message format ............................................................................................. 80
3.5.2 Read SDO ............................................................................................................... 82
3.5.3 Write SDO ............................................................................................................... 83
3.6 Network management, NMT ................................................................................................... 84
3.6.1 Network management services .............................................................................. 85
3.6.1.1 NMT device control services ..................................................................................................... 85
3.6.1.2 NMT Node / Life guarding services ........................................................................................... 86
3.7 Layer setting services (LSS) and protocols ............................................................................ 87
3.7.1 Finite state automaton, FSA ................................................................................... 88
3.7.2 Transmission of LSS services ................................................................................ 89
3.7.2.1 LSS message format................................................................................................................. 89
3.7.3 Switch mode protocols ............................................................................................ 90
3.7.3.1 Switch state global protocol ...................................................................................................... 90
3.7.3.2 Switch state selective protocol .................................................................................................. 90
3.7.4 Configuration protocols ........................................................................................... 91
3.7.4.1 Configure Node-ID protocol ...................................................................................................... 91
3.7.4.2 Configure bit timing parameters protocol .................................................................................. 92
3.7.4.3 Activate bit timing parameters protocol ..................................................................................... 93
3.7.4.4 Store configuration protocol ...................................................................................................... 93
3.7.5 Inquire LSS address protocols ................................................................................ 94
3.7.5.1 Inquire identity Vendor-ID protocol............................................................................................ 94
3.7.5.2 Inquire identity Product-Code protocol ...................................................................................... 94
3.7.5.3 Inquire identity Revision-Number protocol ................................................................................ 95
3.7.5.4 Inquire identity Serial-Number protocol ..................................................................................... 95
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3.7.6 Inquire Node-ID protocol ......................................................................................... 96
3.7.7 Identification protocols ............................................................................................ 97
3.7.7.1 LSS identify remote slave protocol............................................................................................ 97
3.7.7.2 LSS identify slave protocol ........................................................................................................ 97
3.7.7.3 LSS identify non-configured remote slave protocol .................................................................. 98
3.7.7.4 LSS identify non-configured slave protocol ............................................................................... 98
3.8 Device profile .......................................................................................................................... 99
4 Installation / Preparation for start-up ............................................................................................ 100
4.1 Connection .............................................................................................................................. 101
4.2 Bus termination ....................................................................................................................... 101
4.3 Switching on the supply voltage ............................................................................................. 101
4.4 Setting the Node-ID and Baud rate by means of LSS services.............................................. 101
4.4.1 Configuration of the Node-ID, sequence ................................................................ 102
4.4.2 Configuration of the Baud rate, sequence .............................................................. 102
5 Commissioning................................................................................................................................ 103
5.1 CAN – interface....................................................................................................................... 103
5.1.1 EDS file ................................................................................................................... 103
6 The communication profile ............................................................................................................ 104
6.1 Structure of the communication parameter, 1800h-1801h ..................................................... 104
6.2 Structure of the objects, 1A00h-1A01h ................................................................................... 105
6.3 Transmission types ................................................................................................................. 106
6.3.1 1st Transmit Process-Data-Object (asynchronous) ................................................ 106
6.3.2 2nd Transmit Process-Data-Object (cyclic) ............................................................ 106
7 Communication specific standard objects (CiA DS-301) ............................................................ 107
7.1 Object 1000h: Device type...................................................................................................... 108
7.2 Object 1001h: Error register ................................................................................................... 108
7.3 Object 1002h: Manufacturer status register ........................................................................... 108
7.4 Object 1003h: Pre-defined error field ..................................................................................... 109
7.5 Object 1005h: COB-ID SYNC message ................................................................................. 109
7.6 Object 1008h: Device name ................................................................................................... 110
7.7 Object 1009h: Hardware version ............................................................................................ 110
7.8 Object 100Ah: Software version ............................................................................................. 110
7.9 Object 100Ch: Guard time ...................................................................................................... 110
7.10 Object 100Dh: Life time factor .............................................................................................. 110
7.11 Object 1010h: Store parameters........................................................................................... 111
7.12 Object 1014h: COB-ID EMCY .............................................................................................. 112
7.13 Object 1016h: Consumer heartbeat time .............................................................................. 112
7.14 Object 1017h: Producer heartbeat time ................................................................................ 113
7.15 Object 1018h: Identity Object ............................................................................................... 113
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7.16 Object 1021h: Store EDS ..................................................................................................... 114
7.17 Object 1022h: Store format................................................................................................... 114
7.18 Object 1029h: Error behavior object ..................................................................................... 114
7.19 Firmware update ................................................................................................................... 114
7.19.1 Object 1F50h: Program data ................................................................................ 114
7.19.2 Object 1F51h: Program control ............................................................................. 115
7.19.3 Object 1F56h: Program software identification ..................................................... 115
7.19.4 Object 1F57h: Flash status identification .............................................................. 116
7.20 Object 1F80h: NMT Autostart ............................................................................................... 116
8 Parameterization.............................................................................................................................. 117
8.1 Object 2000h: Mode selection TR / CiA DS-406 .................................................................... 118
8.2 TR - Mode ............................................................................................................................... 119
8.2.1 Object 2001h: TR-Operating parameters, code sequence ..................................... 119
8.2.2 Object 2100h: COB-ID for boot-up message .......................................................... 119
8.2.3 Object 2101h: TR-Send PDO at Node-Start ........................................................... 119
8.3 CiA DS-406 - Mode ................................................................................................................. 120
8.3.1 Object 6000h: Operating parameters ..................................................................... 120
8.3.2 Object 6003h: Preset value..................................................................................... 120
8.3.3 Object 6004h: Position value .................................................................................. 120
8.3.4 Object 6200h: Cyclic timer ...................................................................................... 121
8.3.5 Measuring system diagnostics ................................................................................ 121
8.3.5.1 Object 6500h: Operating status ................................................................................................ 121
8.3.5.2 Object 6503h: Alarms ................................................................................................................ 121
8.3.5.3 Object 6504h: Supported alarms .............................................................................................. 121
8.3.5.4 Object 6505h: Warnings ............................................................................................................ 121
8.3.5.5 Object 6506h: Supported warnings ........................................................................................... 122
8.3.5.6 Object 6507h: Profile and software version .............................................................................. 122
8.3.5.7 Object 6508h: Operating time ................................................................................................... 122
8.3.5.8 Object 6509h: Offset value ........................................................................................................ 122
8.3.5.9 Object 650Ah: Manufacturer offset value .................................................................................. 122
8.3.5.10 Object 650Bh: Serial number .................................................................................................. 122
9 Emergency Message ....................................................................................................................... 123
10 Transmission of the measuring system position value ............................................................ 124
11 Causes of faults and remedies .................................................................................................... 125
11.1 SDO Error codes .................................................................................................................. 125
11.2 Emergency Error codes ........................................................................................................ 126
11.2.1 Object 1001h: Error register ................................................................................. 126
11.2.2 Object 1003h: Pre-defined Error field, bits 0 – 15 ................................................ 127
11.3 Other faults ........................................................................................................................... 127
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Revision index
Revision
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1 General information
The User Manual includes the following topics:

Safety instructions in additional to the basic safety instructions defined in the
Assembly Instructions

Installation

Commissioning

Parameterization

Causes of faults and remedies
As the documentation is arranged in a modular structure, this User Manual is
supplementary to other documentation, such as product datasheets, dimensional
drawings, leaflets and the assembly instructions etc.
The User Manual may be included in the customer's specific delivery package or it
may be requested separately.
1.1 Applicability
This User Manual applies exclusively to the following measuring system models with
CANopen interface:


CMV-36
CMS-36
The products are labelled with affixed nameplates and are components of a system.
1.2 Other applicable documents

the operator's operating instructions specific to the system

this User Manual

Pin assignment

Assembly Instructions: www.tr-electronic.com/f/TR-ECE-BA-DGB-0108

Product data sheet: www.tr-electronic.com/s/S011886
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General information
1.3 References
1.
ISO 11898: Road Vehicles Interchange of Digital Information - Controller Area
Network (CAN) for high-speed Communication, November 1993
2.
Robert Bosch GmbH, CAN Specification 2.0 Part A and B, September 1991
3.
CiA DS-201
V1.1, CAN in the OSI Reference Model, February 1996
4.
CiA DS-202-1
V1.1, CMS Service Specification, February 1996
5.
CiA DS-202-2
V1.1, CMS Protocol Specification, February 1996
6.
CiA DS-202-3
V1.1, CMS Encoding Rules, February 1996
7.
CiA DS-203-1
V1.1, NMT Service Specification, February 1996
8.
CiA DS-203-2
V1.1, NMT Protocol Specification, February 1996
9.
CiA DS-204-1
V1.1, DBT Service Specification, February 1996
10.
CiA DS-204-2
V1.1, DBT Protocol Specification, February 1996
CiA DS-206
V1.1, Recommended Layer Naming Conventions,
February 1996
CiA DS-207
V1.1, Application Layer Naming Conventions, February 1996
CiA DS-301
V3.0, CANopen Communication Profile based on CAL,
October 1996
CiA DS-305
V2.0, Layer Setting Services (LSS) and Protocols,
January 2006
CiA DS-406
V2.0, CANopen Profile for Encoder, May 1998
11.
12.
13.
14.
15.
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1.4 Abbreviations and definitions
CMV
Absolute Encoder with magnetic scanning unit, Solid Shaft
CMS
Absolute Encoder with magnetic scanning unit, Blind Shaft
EMC
Electro Magnetic Compatibility
CAN specific
CAL
CAN Application Layer. The application layer for CAN-based networks
as specified by CiA in Draft Standard 201 ... 207.
CAN
Controller Area Network. Data link layer protocol for serial
communication as specified in ISO 11898.
CiA
CAN in Automation international manufacturer and user organization
e.V.: non-profit association for Controller Area Network (CAN).
CMS
CAN-based Message Specification. One of the service elements of the
application layer in the CAN Reference Model.
COB
Communication Object. (CAN Message) A unit of transportation in a
CAN Network. Data must be sent across a Network inside a COB.
COB-ID
COB-Identifier. Identifies a COB uniquely in a Network. The identifier
determines the priority of that COB in the MAC sub-layer too.
DBT
Distributor. One of the service elements of the application in the CAN
Reference Model. It is the responsibility of the DBT to distribute COBID´s to the COB´s that are used by CMS.
EDS
Electronic-Data-Sheet
FSA
Finite state automata. State machine to control LSS services.
LSS
Layer Setting Services. Services and protocols for the configuration of the
Node-ID and Baud rate about the CAN Network.
NMT
Network Management. One of the service elements of the application in
the CAN Reference Model. It performs initialization, configuration and
error handling in a CAN network.
PDO
Process Data Object. Object for data exchange between several
devices.
SDO
Service Data Object. Peer to peer communication with access to the
Object Dictionary of a device.
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Additional safety instructions
2 Additional safety instructions
2.1 Definition of symbols and instructions
means that death or serious injury can occur if the required
precautions are not met.
means that minor injuries can occur if the required
precautions are not met.
means that damage to property can occur if the required
precautions are not met.
indicates important information or features and application
tips for the product used.
2.2 Additional instructions for proper use
The measurement system is designed for operation with CANopen networks
according to the International Standard ISO/DIS 11898 and 11519-1 up to max.
1 Mbit/s. The profile corresponds to the "CANopen Device Profile for Encoder CiA
DS-406 V3.2".
The technical guidelines for the structure of the CANopen network from the CAN User
Organization CiA are always to be observed in order to ensure safe operation.
Proper use also includes:

observing all instructions in this User Manual,

observing the assembly instructions. The "Basic safety instructions" in
particular must be read and understood prior to commencing work.
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2.3 Organizational measures

This User Manual must always kept accessible at the site of operation of the
measurement system.

Prior to commencing work, personnel working with the measurement system
must have read and understood
-
the assembly instructions, in particular the chapter "Basic safety
instructions",
-
and this User Manual, in particular the chapter "Additional safety
instructions".
This particularly applies for personnel who are only deployed occasionally,
e.g. at the parameterization of the measurement system.
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CANopen information
3 CANopen information
CANopen was developed by the CiA and is standardized since at the end of 2002 in
the European standard EN 50325-4.
As communication method CANopen uses the layers 1 and 2 of the CAN standard
which was developed originally for the use in road vehicles (ISO 11898-2). In the
automation technology these are extended by the recommendations of the CiA
industry association with regard to the pin assignment and transmission rates.
In the area of the application layer CiA has developed the standard CAL (CAN
Application Layer).
Figure 1: CANopen classified in the ISO/OSI reference model
In case of CANopen at first the communication profile as well as a "Build instructions"
for device profiles was developed, in which with the structure of the object dictionary
and the general coding rules the common denominator of all device profiles is defined.
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3.1 CANopen – Communication profile
The CANopen communication profile (defined in CiA DS-301) regulates the devices
data exchange. Here real time data (e.g. position value) and parameter data (e.g.
code sequence) will be differentiated. To the data types, which are different from the
character, CANopen assigns respectively suitable communication elements.
Figure 2: Communication profile
Special Function Object (SFO)
-
Synchronization (SYNC)
Emergency (EMCY) Protocol
Network Management Object (NMO)
e.g.
-
Life / Node-Guarding
Boot-Up,…
Error Control Protocol
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CANopen information
3.2 Process- and Service-Data-Objects
Process-Data-Object (PDO)
Process-Data-Objects manage the process data exchange, e.g. the cyclical
transmission of the position value.
The process data exchange with the CANopen PDOs is "CAN pure", therefore without
protocol overhead. All broadcast characteristics of CAN remain unchanged. A
message can be received and evaluated by all devices at the same time.
From the measuring system the two transmitting process data objects 1800h for
asynchronous (event-driven) position transmission and 1801h for the synchronous
(upon request) position transmission are used.
Service-Data-Object (SDO)
Service-Data-Objects manage the parameter data exchange, e.g. the non-cyclical
execution of the Preset function.
For parameter data of arbitrary size with the SDO an efficient communication
mechanism is available. For this between the configuration master and the connected
devices a service data channel for the parameter communication is available. The
device parameters can be written with only one telegram handshake into the object
dictionary of the devices or can be read out from this.
Important characteristics of the SDO and PDO
CiA DS-301 CANopen
Data Types Communication Profile
PDO
 Real-time data
 Identifier with high priority
 max. 8 bytes
 Format defined before
 CAN pure
 no Acknowledgement
SDO
 System parameter
 Identifier with low priority
 Data fragmented in
several telegrams
 Data addressed via Index
 acknowledged services
Figure 3: Comparison of PDO/SDO characteristics
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3.3 Object Dictionary
The object dictionary structures the data of a CANopen device in a clear tabular
arrangement. It contains all device parameters as well as all current process data,
which are accessible thereby also about the SDO.
Figure 4: Structure of the Object Dictionary
3.4 CANopen default identifier
CANopen devices can be used without configuration in a CANopen network. Just the
setting of a bus address and the baud rate is required. From this node address the
identifier allocation for the communication channels is derived.
COB-Identifier = Function Code + Node-ID
10
0
1
2
3
4
1
2
Function Code
3
4
5
6
7
Node-ID
Examples
Object
Function Code
COB-ID
Index Communication Parameter
NMT
0000bin
0
–
SYNC
0001bin
80h
1005
PDO1 (tx)
0011bin
181h – 1FFh
1800h
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CANopen information
3.5 Transmission of SDO messages
The transmission of SDO messages is done by the CMS “Multiplexed Domain”
protocol (CIA DS202-2).
With SDOs objects from the object dictionary can be read or written. It is an
acknowledged service. The so-called SDO client specifies in its request the
parameter, the access method (read/write) and if necessary the value. The so-called
SDO server performs the write or read access and answers the request with a
response. In the error case an error code gives information about the cause of error.
Transmit-SDO and Receive-SDO are distinguished by their function codes.
The measuring system (slave) corresponds to the SDO server and uses the following
function codes:
Function codes
COB-ID
Meaning
11 (1011 bin)
12 (1100 bin)
0x580 + Node ID
0x600 + Node ID
Slave  SDO Client
SDO Client  Slave
Table 1: COB-IDs for Service Data Object (SDO)
3.5.1 SDO message format
The data field with max. 8 byte length of a CAN message is used by a SDO as follows:
CCD
Byte 0
Index
Byte 1
Low
Byte 2
High
Sub-Index
Byte 3
Data
Byte 4
Byte 5
Byte 6
Byte 7
Table 2: SDO message
The command code (CCD) identifies whether the SDO is to be read or written. In
addition with a writing order, the number of bytes which can be written is encoded in
the CCD.
At the SDO response the CCD reports whether the request was successful. In the
case of a reading order the CCD gives additionally information about the number of
bytes, which could be read:
CCD
Meaning
Valid for
0x22
0x23
0x2B
0x2F
0x60
0x80
0x40
0x43
0x4B
0x4F
Write n bytes
Write 4 bytes
Write 2 bytes
Write 1 byte
Writing successfully
Error
Reading request
4 byte data read
2 byte data read
1 byte data read
SDO Request
SDO Request
SDO Request
SDO Request
SDO Response
SDO Response
SDO Request
SDO response upon reading request
SDO response upon reading request
SDO response upon reading request
Table 3: SDO command codes
In the case of an error (SDO response CCD = 0x80) the data field contains a 4-byte
error code, which gives information about the error cause. Meaning of the error codes
see Table 10: SDO Error codes on page 125.
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Segment Protocol, Data segmentation
Some objects contain data which are larger than 4 bytes. To be able to read these
data, the "Segment Protocol" must be used.
As a usual SDO service, at first the read operation is started with the command
code = 0x40. About the response the number of data segments and the number of
bytes to be read is reported. With following reading requests the individual data
segments can be read. A data segment consists respectively of 7 bytes.
Example of reading a data segment:
Telegram 1
CCD
Meaning
Valid for
0x40
Reading request, initiation
1 data segment available
The number of bytes which can be read is indicated in
the bytes 4 to 7.
SDO Request
0x41
SDO Response
Telegram 2
CCD
Meaning
Valid for
0x60
Reading request
No further data segment available.
The bytes 1 to 7 contain the requested data.
SDO Request
0x01
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SDO Response
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CANopen information
3.5.2 Read SDO
Initiate Domain Upload
Request Protocol format:
COB-Identifier = 600h + Node-ID
Read SDO´s
Byte
0
1
Contents
Code
40h
2
3
SubIndex
Index
Low
High
4
5
6
7
Data 0 Data 1 Data 2 Data 3
Byte
0
0
0
0
6
7
The Read SDO telegram has to be send to the slave.
The slave answers with the following telegram:
Response Protocol format:
COB-Identifier = 580h + Node-ID
Read SDO´s
Byte
0
1
Contents
Code
4xh
2
3
SubIndex
Index
Low
High
Byte
4
5
Data 0 Data 1 Data 2 Data 3
Data
Data
Data
Data
Format Byte 0:
MSB
LSB
7
6
5
4
0
1
0
0
3
2
n
1
0
1
1
n = number of data bytes (bytes 4-7) that does not contain data
If only 1 data byte (Data 0) contains data the value of byte 0 is "4FH".
If byte 0 = 80h the transfer has been aborted.
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3.5.3 Write SDO
Initiate Domain Download
Request Protocol format:
COB-Identifier = 600h + Node-ID
Write SDO´s
Byte
0
1
Contents
Code
2xh
2
3
SubIndex
Index
Low
High
4
6
7
Data 0 Data 1 Data 2 Data 3
Byte
Format Byte 0:
MSB
5
0
0
0
0
6
7
LSB
7
6
5
4
0
0
1
0
3
2
n
1
0
1
1
n = number of data bytes (bytes 4-7) that does not contain data.
If only 1 data byte (Data 0) contains data the value of byte 0 is "2FH".
The Write SDO telegram has to be send to the slave.
The slave answers with the following telegram:
Response Protocol format:
COB-Identifier = 580h + Node-ID
Read SDO´s
Byte
0
Contents
Code
60h
1
2
Index
Low
High
3
SubIndex
4
5
Data 0 Data 1 Data 2 Data 3
Byte
0
0
0
0
If byte 0 = 80h the transfer has been aborted.
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CANopen information
3.6 Network management, NMT
The network management supports a simplified Boot-Up of the net. With only one
telegram for example all devices can be switched into the Operational condition.
After Power on the measuring system is first in the "Pre-Operational" condition (2).
Power ON or Hardware Reset
(1)
Initialization
(2)
(14)
(11)
Pre-Operational
(7)
(13)
(4)
(10)
(5)
Stopped
(3)
(6)
(12)
(8)
(9)
Operational
Figure 5: Boot-Up mechanism of the network management
State
Description
(1)
At Power on the initialization state is entered autonomously
(2)
Initialization finished - enter PRE-OPERATIONAL automatically
(3),(6)
Start_Remote_Node --> Operational
(4),(7)
Enter_PRE-OPERATIONAL_State --> Pre-Operational
(5),(8)
Stop_Remote_Node
(9),(10),(11)
Reset_Node
(12),(13),(14)
Reset_Communication
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3.6.1 Network management services
The network management (NMT) has the function to initialize, start, stop and monitor
nodes of a CANopen network.
NMT services are initiated by a NMT master, which identifies individual nodes (NMT
slave) about their Node-ID. A NMT message with the Node ID 0 refers to all NMT
slaves.
The measuring system corresponds to a NMT slave.
3.6.1.1 NMT device control services
The NMT services for device control use the COB-ID 0 and get thus the highest
priority.
By the data field of the CAN message only the first two bytes are used:
CCD
Node ID
Byte 0
Byte 1
The following commands are defined:
CCD Meaning
State
-
At Power on the initialization state is entered autonomously
(1)
-
Initialization finished - enter PRE-OPERATIONAL automatically
(2)
Start Remote Node
0x01 Node is switched into the OPERATIONAL state and the normal
net-operation is started.
(3),(6)
Stop Remote Node
Node is switched into the STOPPED state and the
0x02
communication is stopped. An active connecting monitoring
remains active.
(5),(8)
Enter PRE-OPERATIONAL
0x80 Node is switched into the PRE-OPERATIONAL state. All
messages can be used, but no PDOs.
(4),(7)
Reset Node
Set values of the profile parameters of the object on default
0x81
values.
Afterwards
transition
into
the
RESET
COMMUNICATION state.
(9),(10),
(11)
Reset Communication
Node is switched into the RESET COMMUNICATION state.
0x82
Afterwards transition into the INITIALIZATION state, first state
after Power on.
(12),(13),
(14)
Table 4: NMT device control services
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CANopen information
3.6.1.2 NMT Node / Life guarding services
With the Node/Life guarding a NMT master can detect the failure of a NMT slave
and/or a NMT slave can detect the failure of a NMT master:

Node Guarding and Life Guarding:
With these services a NMT master monitors a NMT slave
At the Node Guarding the NMT master requests the state of a NMT slave in regular
intervals. The toggle bit 27 in the “Node Guarding Protocol” toggles after each request:
Example:
0x85, 0x05, 0x85 … --> no error
0x85, 0x05, 0x05 … --> error
Additionally if the Life Guarding is active, the NMT slave requests the state of a NMT
master in regular intervals, otherwise the slave changes into the PRE-OPERATIONAL
state.
The NMT services for Node/Live
1110 bin: COB-ID 0x700+Node ID.
Index
guarding
use
the
function
code
Description
0x100C Guard Time [ms]
At termination of the time interval
Life Time = Guard Time x Life Time Factor [ms]
the NMT slave expects a state request by the master.
0x100D Life Time Factor
Guard Time = 0: No monitoring active
Life Time = 0: Life guarding disabled
Table 5: Parameter for NMT services
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3.7 Layer setting services (LSS) and protocols
The LSS-services and protocols, documented in CiA DS-305 V3.0, are used to inquire
or to change the settings of several parameters of the data link layer and application
layer of a LSS slave by a LSS master via the CAN network.
Following parameters are supported:
Node-ID
Baud rate
LSS address compliant to the identity object (1018h)
Access to the LSS slave is made thereby by its LSS address, consisting of:
Vendor-ID
Product-Code
Revision-No. and
Serial-No.
The measuring system supports the following services:
Switch state services
●
Switch state selective
●
Switch state global
Configuration services
●
Configure Node-ID
●
Configure bit timing parameters
●
Activate bit timing parameters
●
Store configured parameters
Inquiry services
●
Inquire LSS address
●
Inquire Node-ID
Identification services
●
LSS identify remote slave
●
LSS identify slave
●
LSS identify non-configured remote slave
●
LSS identify non-configured slave
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CANopen information
3.7.1 Finite state automaton, FSA
The FSA corresponds to a state machine and defines the behavior of a LSS slave.
The state machine is controlled by LSS COBs produced by the LSS master, or NMT
COBs produced by the NMT master, or local NMT state transitions.
The LSS FSA supports the following states:
(0) Initial: Pseudo state, indicating the activation of the FSA
(1) LSS waiting: In this state, all services are supported as defined below
(2) LSS configuration: In this state, all services are supported as defined below
(3) Final: Pseudo state, indicating the deactivation of the FSA
Figure 6: LSS FSA state machine
State behavior of the supported services
Services
LSS Waiting
Switch state global
Switch state selective
Activate bit timing parameters
Configure bit timing parameters
Configure Node-ID
Store configured parameters
Inquire LSS address
Inquire Node-ID
LSS identify remote slave
LSS identify slave
LSS identify non-configured remote slave
LSS identify non-configured slave
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Yes
Yes
No
No
No
No
No
No
Yes
Yes
Yes
Yes
LSS Configuration
Yes
No
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
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LSS FSA state transitions
Transition
Events
Actions
Automatic transition after initial entry into either NMT
PREOPERATIONAL state, or NMT STOPPED state, or
NMT RESET COMMUNICATION state with Node-ID
equals FFh.
LSS switch state global command with parameter
'configuration switch' or 'switch state selective' command.
LSS switch state global command with parameter
'waiting switch'.
Automatic transition if invalid Node-ID has been changed
and the new Node-ID has been successfully stored in nonvolatile memory AND state switch to LSS waiting was
commanded.
1
2
3
4
none
none
none
none
Once the LSS FSA is entered further state transitions in the NMT FSA from NMT
PRE-OPERATIONAL to NMT STOPPED state and vice versa does not lead to reentering the LSS FSA.
3.7.2 Transmission of LSS services
By means of LSS services, the LSS master requests services to be performed by the
LSS slave. Communication between LSS master and LSS slave is made by means of
implemented LSS protocols.
Similar as in the case of SDO transmitting, also here two COB-IDs for sending and
receiving are used:
COB-ID
Meaning
0x7E4
0x7E5
LSS slave  LSS master
LSS master  LSS slave
Table 6: COB-IDs for Layer Setting Services (LSS)
3.7.2.1 LSS message format
The data field with max. 8 byte length of a CAN message is used by a LSS service as
follows:
CS
Byte 0
Data
Byte 1
Byte 2
Byte 3
Byte 4
Byte 5
Byte 6
Byte 7
Table 7: LSS message
Byte 0 contains the Command-Specifier (CS), afterwards 7 byte data are following.
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CANopen information
3.7.3 Switch mode protocols
3.7.3.1 Switch state global protocol
The given protocol has implemented the Switch state global service and
controls the LSS state machine of the LSS slave. By means of the LSS master all LSS
slaves in the network can be switched into the LSS waiting or LSS configuration
state.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
1
COB-ID
CS
Mode
2
0x7E5
0x04
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
0 = waiting mode
1 = configuration mode
3.7.3.2 Switch state selective protocol
The given protocol has implemented the Switch state selective service and
controls the LSS state machine of the LSS slave. By means of the LSS master only this
LSS slave in the network can be switched into the LSS configuration state, whose
LSS address attributes equals the LSS address.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
1
2
CS
0x7E5
0x40
LSB
0
1
0x7E5
0x41
LSB
0
1
0x7E5
0x42
LSB
0
1
0x43
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
3
4
5
Revision-No. (≙Index 1018h:03)
CS
7
MSB
2
COB-ID
6
Reserved by CiA
Product-Code (≙Index 1018h:02)
CS
0x7E5
5
MSB
2
COB-ID
CS
4
Vendor-ID (≙Index 1018h:01)
COB-ID
COB-ID
3
6
7
Reserved by CiA
MSB
2
3
4
5
Serial-No. (≙Index 1018h:04)
LSB
6
7
Reserved by CiA
MSB
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
0x7E4
CS
0x44
1
2
3
4
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5
6
7
Reserved by CiA
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3.7.4 Configuration protocols
3.7.4.1 Configure Node-ID protocol
The given protocol has implemented the Configure Node-ID service. By means
of the LSS master the Node-ID of a single LSS slave in the network can be configured.
Only one device is to be switched into LSS configuration state. For storage of the
new Node-ID the Store configuration protocol must be transmitted to the LSS
slave. To activate the new Node-ID the NMT service Reset Communication (0x82)
must be called.
LSS-Master --> LSS-Slave
COB-ID
0x7E5
0
1
CS
0x11
Node-ID
0x01…0x7F
2
3
4
5
6
7
6
7
Reserved by CiA
LSS-Slave --> LSS-Master
COB-ID
0x7E4
0
1
2
CS
0x11
Error Code
Spec. Error
3
Node-ID
1…127:
valid addresses
Error Code
0:
1:
2…254:
255:
Protocol successfully completed
Node-ID out of range, 1…127
reserved
application specific error occurred
4
5
Reserved by CiA
Specific Error
if Error Code = 255 --> application specific error occurred,
otherwise reserved by CiA
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CANopen information
3.7.4.2 Configure bit timing parameters protocol
The given protocol has implemented the Configure bit timing parameters
service. By means of the LSS master the Baud rate of a single LSS slave in the
network can be configured. Only one device is to be switched into
LSS
configuration state. For storage of the new Baud rate the
Store configuration protocol must be transmitted to the LSS slave.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
CS
0x13
1
2
3
4
5
6
7
6
7
Reserved by CiA
Table Selector Table Index
0
0x00…0x07
LSS-Slave --> LSS-Master
COB-ID
0x7E4
0
1
2
CS
0x13
Error Code
Spec. Error
3
4
5
Reserved by CiA
Table Selector
0:
Standard CiA Baud rate table
Table Index
0:
1:
2:
3:
4:
6:
7:
8:
1 Mbit/s
800 kbit/s
500 kbit/s
250 kbit/s
125 kbit/s
50 kbit/s
20 kbit/s
10 kbit/s
Error Code
0:
1:
2…254:
255:
Protocol successfully completed
selected Baud rate not supported
reserved
application specific error occurred
Specific Error
if Error Code = 255 --> application specific error occurred,
otherwise reserved by CiA
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3.7.4.3 Activate bit timing parameters protocol
The given protocol has implemented the Activate bit timing parameters
service. The protocol activates the Baud rate which was configured about the
Configure bit timing parameters protocol and is performed with all LSS
slaves in the network which are in the state LSS configuration.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
CS
0x15
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
Switch Delay [ms]
LSB
MSB
Switch Delay
The parameter Switch Delay defines the length of two delay periods (D1, D2)
with equal length. These are necessary to avoid operating the bus with differing
Baud rate parameters.
After the time D1 and an individual processing duration, the switching internally in
the LSS slave is performed. After the time D2 the LSS slave responses with CANmessages and the new configured Baud rate.
It is necessary:
Switch Delay > longest occurring processing duration of a LSS slave
3.7.4.4 Store configuration protocol
The given protocol has implemented the Store configuration service. By
means of the LSS master the configured parameters of a single LSS slave in the
network can be stored into the non-volatile memory. Only one device is to be switched
into LSS configuration state.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x17
LSS-Slave --> LSS-Master
COB-ID
0x7E4
0
1
2
CS
0x17
Error Code
Spec. Error
Error Code
0:
1:
2:
3…254:
255:
3
4
Reserved by CiA
Protocol successfully completed
Store configuration not supported
Storage media access error
reserved
application specific error occurred
Specific Error
if Error Code = 255 --> application specific error occurred,
otherwise reserved by CiA
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CANopen information
3.7.5 Inquire LSS address protocols
3.7.5.1 Inquire identity Vendor-ID protocol
The given protocol has implemented the Inquire LSS address service. By
means of the LSS master the Vendor-ID of a single LSS slave in the network can be
read-out. Only one device is to be switched into LSS configuration state.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5A
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
CS
0x7E4
0x5A
1
2
3
4
Vendor-ID (≙Index 1018h:01)
LSB
Reserved by CiA
MSB
3.7.5.2 Inquire identity Product-Code protocol
The given protocol has implemented the Inquire LSS address service. By
means of the LSS master the Product-Code of a single LSS slave in the network can
be read-out. Only one device is to be switched into LSS configuration state.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5B
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
CS
0x7E4
0x5B
1
2
3
4
Product-Code (≙Index 1018h:02)
LSB
MSB
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3.7.5.3 Inquire identity Revision-Number protocol
The given protocol has implemented the Inquire LSS address service. By
means of the LSS master the Revision-No. of a single LSS slave in the network can
be read-out. Only one device is to be switched into LSS configuration state.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5C
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
CS
0x7E4
0x5C
1
2
3
4
Revision-No. (≙Index 1018h:03)
LSB
Reserved by CiA
MSB
3.7.5.4 Inquire identity Serial-Number protocol
The given protocol has implemented the Inquire LSS address service. By
means of the LSS master the Serial-No. of a single LSS slave in the network can be
read-out. Only one device is to be switched into LSS configuration state.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5D
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
CS
0x7E5
0x5D
1
2
3
4
Serial-No. (≙Index 1018h:04)
LSB
MSB
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CANopen information
3.7.6 Inquire Node-ID protocol
The given protocol has implemented the Inquire Node-ID service. By means of
the LSS master the Node-ID of a single LSS slave in the network can be read-out.
Only one device is to be switched into LSS configuration state.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x5E
LSS-Slave --> LSS-Master
COB-ID
0x7E4
0
1
2
CS
0x5E
Node-ID
0x01…0x7F
3
4
Reserved by CiA
Node-ID
Corresponds the Node-ID of the selected device. If the Node-ID currently was
changed by means of the Configure Node-ID service, the original Node-ID
is reported. Only after execution of the NMT service Reset Communication
(0x82) the actual Node-ID is reported.
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3.7.7 Identification protocols
3.7.7.1 LSS identify remote slave protocol
The given protocol has implemented the LSS identify remote slave service.
By means of the LSS master LSS slaves in the network can be identified within a
certain range. All LSS slaves with matching Vendor-ID, Product-Code, Revision-No.
Range and Serial-No. Range, response with the LSS identify slave protocol.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
1
2
3
4
5
Vendor-ID (≙Index 1018h:01)
COB-ID
CS
0x7E5
0x46
LSB
0
1
CS
0x7E5
0x47
LSB
0
1
COB-ID
0x7E5
CS
0x48
LSB
0
1
COB-ID
0x7E5
CS
0x49
LSB
0
1
COB-ID
0x7E5
CS
0x4A
LSB
0
1
COB-ID
0x7E5
CS
0x4B
7
Reserved by CiA
MSB
2
3
4
5
Product-Code (≙Index 1018h:02)
COB-ID
6
6
7
Reserved by CiA
MSB
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
Revision-No. LOW
MSB
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
Revision-No. HIGH
MSB
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
Serial-No. LOW
MSB
2
3
4
5
LSB
6
7
Reserved by CiA
Serial-No. HIGH
MSB
3.7.7.2 LSS identify slave protocol
The given protocol has implemented the LSS identify slave service. All LSS
slaves with matching LSS attributes given in the LSS identify remote slave
protocol, response with this protocol.
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
0x7E4
CS
0x4F
1
2
3
4
6
7
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CANopen information
3.7.7.3 LSS identify non-configured remote slave protocol
The given protocol has implemented the LSS identify non-configured
remote slave service. By means of the LSS master all non-configured LSS
slaves (Node-ID = FFh) in the network are identified. The relevant LSS slaves
response with the LSS identify non-configured slave protocol.
LSS-Master --> LSS-Slave
0
COB-ID
0x7E5
1
2
3
4
5
6
7
Reserved by CiA
CS
0x4C
3.7.7.4 LSS identify non-configured slave protocol
The given protocol has implemented the LSS identify non-configured slave
service. After execution of the LSS identify non-configured remote
slave protocol all non-configured LSS slaves with Node-ID FFh response with
this protocol.
LSS-Slave --> LSS-Master
0
COB-ID
0x7E4
CS
0x50
1
2
3
4
6
7
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3.8 Device profile
The CANopen device profiles describe the "what" of the communication. In the profiles
the meaning of the transmitted data is unequivocal and manufacturer independently
defined. So the basic functions of each device class
e.g. for encoder: CiA DS-406
can be responded uniformly. On the basis of these standardized profiles CANopen
devices can be accessed in an identical way over the bus. Therefore devices which
support the same device profile are exchangeable with each other.
You can obtain further information on CANopen from the CAN in Automation Userand Manufacturer Association:
CAN in Automation
Am Weichselgarten 26
DE-91058 Erlangen
Tel. +49-9131-69086-0
Fax +49-9131-69086-79
Website: www.can-cia.org
e-mail: headquarters@can-cia.org
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Installation / Preparation for start-up
4 Installation / Preparation for start-up
The CANopen system is wired in bus topology with terminating resistors (120 ohms) at
the beginning and at the end of the bus line. If it is possible, drop lines should be
avoided. The cable is to be implemented as shielded twisted pair cable and should
have an impedance of 120 ohms and a resistance of 70 m/m. The data transmission
is carried out about the signals CAN_H and CAN_L with a common GND as data
reference potential. Optionally also a 24 V supply voltage can be carried.
In a CANopen network max. 127 slaves can be connected. The measuring system
supports the Node-ID range from 1-127 and the baud rates:
●
●
●
●
●
●
●
●
10 kbit/s
20 kbit/s
50 kbit/s
125 kbit/s
250 kbit/s
500 kbit/s
800 kbit/s
1 Mbit/s
The length of a CANopen network is depending on the transmission rate and is represented in the
following:
Cable cross section
2
2
0.25 mm – 0.34 mm
10 kbit/s
20 kbit/s
50 kbit/s
125 kbit/s
250 kbit/s
500 kbit/s
800 kbit/s
1 Mbit/s
5000 m
2500 m
1000 m
500 m
250 m
100 m
50 m
25 m
The
-
ISO 11898,
-
the recommendations of the CiA DR 303-1
(CANopen cabling and connector pin assignment)
-
and other applicable standards and guidelines are to be observed to insure
safe and stable operation!
In particular, the applicable EMC directive and the shielding and grounding guidelines
must be observed!
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4.1 Connection
The pin assignment depends on the device type and is therefore noted at each
measuring system on the nameplate as pin assignment number and can be
downloaded from:
www.tr-electronic.com/service/downloads/pin-assignments.html?L=0
At the delivery of the measuring system one device specific pin assignment in printed
form is enclosed.
4.2 Bus termination
For the bus termination a 120 ohm resistor must be used between CAN_H and
CAN_L.
4.3 Switching on the supply voltage
After the connection has been carried out, the supply voltage can be switched on.
After power on and finishing the initialization, the measuring system goes into the
PRE-OPERATIONAL state. This status is acknowledged by the Boot-Up message
“COB-ID 0x700+Node ID”. If the measuring system detects an internal error, an
emergency message with the error code will be transmitted
(see chapter "Emergency Message", page 123).
In the PRE-OPERATIONAL state first only a parameter setting about Service-DataObjects is possible. But it is possible to configure PDOs with the help of SDOs. If the
measuring system was transferred into the OPERATIONAL state, also a transmission
of PDOs is possible.
4.4 Setting the Node-ID and Baud rate by means of LSS services
In the delivery state the measuring system is programmed to Node ID 10 (0x0 A) and
a baud rate of 1 MBaud. The Node ID can be programmed only about LSS services
(see chapter “Configure Node-ID protocol”, page 91).
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Installation / Preparation for start-up
4.4.1 Configuration of the Node-ID, sequence
Assumption:
-
LSS address unknown
only one LSS slave should be in the network
the Node-ID 12 dec. shall be adjusted
Procedure:

Perform service 04 Switch state global protocol,
Mode = 1, to switch the LSS slave into Configuration state.

Perform service 17 Configure Node-ID protocol, Node-ID = 12.
--> Wait for acknowledgement and check successfully execution,
--> Error Code = 0.
Perform service 23 Store configuration protocol.
--> Wait for acknowledgement and check successfully execution,
--> Error Code = 0.
Perform service 04 Switch state global protocol,
Mode = 0, to switch the LSS slave into Waiting state.



Perform NMT service Reset Communication (0x82), to switch the new
Node-ID active.
4.4.2 Configuration of the Baud rate, sequence
Assumption:
-
LSS address unknown
only one LSS slave should be in the network
the Baud rate 125 kbit/s shall be adjusted
Procedure:






Perform NMT service Stop Remote Node (0x02), to switch the LSS slave into
Stopped state. The LSS slave shouldn’t sent any CAN-messages
--> Heartbeat switched off.
Perform service 04 Switch state global protocol,
Mode = 1, to switch the LSS slave into Configuration state.
Perform service 19 Configure bit timing parameters protocol,
Table Selector = 0, Table Index = 4
--> Wait for acknowledgement and check successfully execution,
--> Error Code = 0.
Perform service 21 Activate bit timing parameters protocol, to
switch the new Baud rate active.
Perform service 23 Store configuration protocol.
--> Wait for acknowledgement and check successfully execution,
--> Error Code = 0.
Perform service 04 Switch state global protocol,
Mode = 0, to switch the LSS slave into Waiting state.
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5 Commissioning
5.1 CAN – interface
The CAN-Bus-Interface is defined by the international norm ISO/DIS 11898 and
specifies the two lowest layers of the ISO/DIS CAN Reference Model.
The CAN-BUS-Interface with the BUS-Driver PCA82C251 is galvanic isolated of the
measuring system electronic and becomes the power over internal DC/DC-converter.
There is no external power supply necessary for the CAN-BUS-Driver.
The conversion of the measuring system information to the CAN message format
(CAN 2.0A) is done by the CAN-controller SJA1000. The function of the CANcontroller is controlled by a watchdog.
The CANopen Communication Profile (CIA standard DS 301) is a subset of CAN
Application Layer (CAL) and describes, how the services are used by devices. The
CANopen Profile allows the definition of device profiles for decentralized I/O.
The measuring system with CANopen-protocol support the Device Profile for Encoder
(CIA Draft Standard Proposal 406, Version 3.2). The measuring systems support
the extended functions in Class C2 .
The communication functionality and objects, which are used in the encoder profile,
are described in a EDS-File (Electronic Data Sheet).
When using a CANopen Configuration Tool (e.g.: CANSETTER), the user can read
the objects of the measuring system (SDOs) and program the functionality.
The selection of transmission rate and node number is done by LSS.
5.1.1 EDS file
The EDS (electronic datasheet) contains all information on the measuring systemspecific parameters and the measuring system’s operating modes. The EDS file is
integrated using the CANopen network configuration tool to correctly configure or
operate the measuring system.
The EDS file has the file name "CMx36M_CANopen.eds".
Download:

www.tr-electronic.com/f/TR-ECE-ID-MUL-0054
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The communication profile
6 The communication profile
Generally there are two kinds of process data objects (PDO):
1. Transmit-PDOs (TPDO), to send data
2. Receive-PDOs (RPDO), to receive data
By the measuring system only Transmit-PDOs are supported, to transmit the actual
position value.
The TPDOs are described by the TPDO communication parameter 1800h-1801h and
the TPDO parameter 1A00h-1A01h. The communication parameter describes the
communication capabilities of the TPDO and the parameters 1A00h-1A01h contains
information about the contents of the TPDO.
6.1 Structure of the communication parameter, 1800h-1801h
Sub-index 0 contains the number of valid object entries.
Sub-index 1 contains the COB-ID of the TPDO:
31
30
29
Valid
MSB
RTR
Frame
28
11
10
0 0000h
0
11-Bit CAN-ID
LSB
Bit(s)
Valid
RTR
Frame
11-Bit CAN-ID
Description
0: PDO exists / is valid
1: PDO does not exist / is not valid
0: Remote Frame allowed on this PDO
1: no Remote Frame allowed on this PDO
0: 11-Bit CAN-ID valid, CAN base frame
1: 29-Bit CAN-ID valid, CAN extended frame (not supported)
11-Bit CAN-ID of the CAN base frame
Sub-index 2 defines the transmission character of the TPDO:
Value
01h
02h
03h
…
F0h
FDh
FEh
Description
Actual value is transferred synchronously over a remote frame or
SYNC telegram
Actual value is transferred synchronously over a remote frame or
cyclically after each 2. SYNC telegram
Actual value is transferred synchronously over a remote frame or
cyclically after each 3. SYNC telegram
…
Actual value is transferred synchronously over a remote frame or
cyclically after each 240. SYNC telegram
Actual value can be transferred only over a remote frame
Actual value is transferred asynchronously with the timer value from
object 1800h and 1801h (sub-index 5)
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Sub-index 3 contains the inhibit time for the TPDO. The time is the minimum interval
for PDO transmission if the transmission type is set to FEh. The value is defined as
multiple of 100 µs. The value of 0 disables the inhibit time.
The value must not be changed while the PDO exists (bit 31 of sub-index 1 is set to 0)
Sub-index 4 is not supported.
Sub-index 5 contains the event-timer. The time is the maximum interval for PDO
transmission if the transmission type is set to FEh. The value is defined as multiple of
1 ms. The value of 0 disables the event-timer.
The event-timer sub-index 5 of the communication parameter 1800h is hard-wired with
Object 6200h: Cyclic timer. That means that a change in the event timer causes a
change in the cyclic timer and vice versa.
The communication parameter 1801h exclusively uses its own timer, access over subindex 5.
6.2 Structure of the objects, 1A00h-1A01h
Sub-index 0 contains the number of valid object entries. The value of 0 disables the
respective object.
Sub-index 1 contains the position value. The object describes the content of the PDO
by his index, sub-index and length in bit:
31
16
15
Index
MSB
Sub-index
7
0
Length in bit
LSB
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The communication profile
6.3 Transmission types
Two process data objects (PDO) are implemented in the device. One is used for
asynchronous transmission and the other one for the cyclic transmission functions.
The output position value is transmitted in binary code:
COB-ID
Output Position Value
11 Bit
Byte 0
7
2 to 2
0
Byte 1
15
2 to 2
Byte 2
8
23
2 to 2
Byte 3
16
231 to 224
Further information to the transmission of the measuring system position value, see
chapter 10 “Transmission of the measuring system position value” on page 124.
6.3.1 1st Transmit Process-Data-Object (asynchronous)
In the default setting this TPDO transmits the position value of the measuring system
in an asynchronous way. The value of the timer is stored in sub-index 5 or in index
6200h. The default setting of the timer is 0, that means the timer is disabled.
Index
1800h
1A00h
Sub-Index Comment
Default value
Attr.
0
largest supported Sub-Index
5
ro
1
COB-ID used by TPDO 1
180h + Node-ID
rw
2
transmission type
254
rw
3
inhibit time
0
rw
4
-
-
-
5
event timer <--> cyclic timer
0
rw
0
largest supported Sub-Index
1, max 8
rw
1
Position value
6004 0020h
rw
6.3.2 2nd Transmit Process-Data-Object (cyclic)
In the default setting this TPDO transmits one-time the position value of the measuring
system in a cyclic way (on request). Request by remote frame (default COB-ID:
280h+Node-ID) or SYNC telegram (default COB-ID: 080h).
Index
1801h
1A01h
Sub-Index Comment
Attr.
0
largest supported Sub-Index
5
ro
1
COB-ID used by TPDO 2
280 + Node-ID
rw
2
transmission type
1
rw
3
inhibit time
0
rw
4
-
-
5
event timer
0
rw
0
largest supported Sub-Index
1, max 8
rw
1
Position value
6004 0020h
rw
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Default value
-
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7 Communication specific standard objects (CiA DS-301)
Following table gives an overview on the supported indices in the Communication
Profile Area:
M = Mandatory
O = Optional
Index (h)
Object
1000
VAR
1001
Type
Attr.
M/O
Page
Device type
Unsigned32
ro
M
108
VAR
Error register
Unsigned8
ro
M
108
1002
VAR
Manufacturer status register
Unsigned32
ro
O
108
1003
ARRAY
Pre-defined error field
Unsigned32
rw
O
109
1005
VAR
COB-ID SYNC message
Unsigned32
rw
O
109
1008 1)
VAR
Device name
Vis-String
const
O
110
1009 1)
VAR
Hardware version
Vis-String
const
O
110
100A 1)
VAR
Software version
Vis-String
const
O
110
100C
VAR
Guard time
Unsigned16
rw
O
110
100D
VAR
Life time factor
Unsigned8
rw
O
110
1010
ARRAY
Store parameters
Unsigned32
rw
O
111
1014
VAR
COB-ID EMCY
Unsigned32
rw
O
112
1016
ARRAY
Consumer heartbeat time
Unsigned32
rw
O
112
1017
VAR
Producer heartbeat time
Unsigned16
rw
O
113
Identity (23h)
ro
M
113
Domain
ro
O
114
1018
Name
RECORD Identity Object
1021 1)
VAR
Store EDS
1022
VAR
Store format
Unsigned8
ro
M
114
1029
ARRAY
Error behavior object
Unsigned8
rw
O
114
1F50 1)
ARRAY
Program data
Domain
rw
O
114
1F51
ARRAY
Program control
Unsigned8
rw
M
115
1F56
ARRAY
Program software identification
Unsigned32
ro
M
115
1F57
ARRAY
Flash status identification
Unsigned32
ro
M
116
1F80
VAR
NMT startup
Unsigned32
rw
O
116
Table 8: Communication specific standard objects
1)
segmented reading
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Communication specific standard objects (CiA DS-301)
7.1 Object 1000h: Device type
Contains information about the device type. The object at index 1000h describes the
type of device and its functionality. It is composed of a 16 bit field which describes the
device profile that is used (Device Profile Number 406 = 196h) and a second 16 bit
field which gives information on the type of encoder.
Unsigned32
Device Type
Device Profile Number
Byte 0
Encoder Type
Byte 1
196h
Byte 2
7
2 to 2
Byte 3
0
215 to 28
Encoder Type
Code
Definition
01
Single-Turn absolute rotary encoder
02
Multi-Turn absolute rotary encoder
Default
X
7.2 Object 1001h: Error register
The error register displays bit coded the error state of the measuring system. Also
several errors at the same time can be displayed by a set bit. The more exact error
cause can be taken from the bits 0-15 of the object 1003h. An error is signaled at the
moment of the occurrence by an EMCY message.
Unsigned8
Bit
Meaning
0
generic error
1
0
2
0
3
0
4
communication error (overrun, error state)
5
0
6
0
7
0
7.3 Object 1002h: Manufacturer status register
This object is not used by the measuring system, by read access the value is always "0".
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7.4 Object 1003h: Pre-defined error field
This object saves the measuring system error occurred last and displays the error via
the Emergency object. Each new error overwrites an error which was stored before in
sub-index 1. Sub-index 0 contains the number of the occurred errors. Meaning of the
error codes see Table 11, page 127.
Index
Sub-Index
Comment
Type
1003h
0
number of errors
Unsigned8
1
standard error field
Unsigned32
Sub-index 0: The entry at sub-index 0 contains the number of errors that have
occurred and recorded in sub-index 1.
Sub-index 1: The error are composed of a 16 bit error code and a 16 bit additional
error information.
Unsigned32
Standard Error Field
Byte 0
Byte 1
Byte 2
Error code
Byte 3
Additional Information, not supported
7.5 Object 1005h: COB-ID SYNC message
This object defines the COB-ID of the Synchronization Object (SYNC). Further, it
defines whether the device consumes the SYNC or whether the device generates the
SYNC. However, the measuring system supports only the processing of SYNCmessages and uses the 11-bit identifier.
Unsigned32
MSB
LSB
31
30
29
28-11
10-0
X
0
0
0
00 1000 0000
Bit 31
Bit 30
Bit 29
Bit 28 –11
Bit 10 – 0
not relevant
= 0, device does not generate SYNC message
= 0, 11-bit ID ( CAN 2.0A )
=0
= 11-bit SYNC-COB-IDENTIFIER, default Value = 080H
If a SYNC-telegram with the identifier, defined in this object (080H), and data
length = 0 has been received by the device, in the default setting the position value of
the measuring system is transmitted by the 2nd Transmit PDO (object 1801h), nonrecurrent triggering.
Object
Function Code
COB-ID
SYNC
0001
80h
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Communication specific standard objects (CiA DS-301)
7.6 Object 1008h: Device name
Contains the manufacturer device name (visible string),
transmission via “Segment Protocol”.
7.7 Object 1009h: Hardware version
Contains the manufacturer hardware version (visible string),
transmission via “Segment Protocol”.
7.8 Object 100Ah: Software version
Contains the manufacturer software version (visible string),
transmission via “Segment Protocol”.
7.9 Object 100Ch: Guard time
The objects at index 100CH and 100DH include the guard time in milli-seconds and
the life time factor. The life time factor multiplied with the guard time gives the live time
for the Node Guarding Protocol. Default value = 0.
Unsigned16
Guard Time
Byte 0
7
2 to 2
Byte 1
0
215 to 28
7.10 Object 100Dh: Life time factor
The life time factor multiplied with the guard time gives the life time for the node
guarding protocol. Default value = 0.
Unsigned8
Life Time Factor
Byte 0
27 to 20
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7.11 Object 1010h: Store parameters
This object supports the saving of parameters in nonvolatile memory (EEPROM).
Index
Sub-Index Comment
Type
Attr.
1010h
0
largest supported Sub-Index
Unsigned8
ro
1
save all parameters
Unsigned32
rw
2
save communication parameters
(objects: 1000h…1FFFh)
Unsigned32
rw
3
save application parameters
(objects: 6000h…9FFFh)
Unsigned32
rw
4
save manufacturer defined parameters
(objects: 2000h…5FFFh)
Unsigned32
rw
Sub-Index 0:
The entry at sub-index 0 contains the largest Sub-Index that is
supported. Value = 4.
Sub-Index 1…4:
Contains the save command.
By read access the device provides information about its saving capability.
Bit 0 = 1, the device saves parameters only on command. That means, if parameters
have been changed by the user and no "Store Parameter Command" had been
executed, at the next power on , the parameters will have their old values.
Unsigned32
MSB
LSB
Bits
31-2
1
0
Value
=0
0
1
In order to avoid storage of parameters by mistake, storage is only executed when a
specific signature is written to the appropriate sub-index. The signature is "save".
Unsigned32
MSB
LSB
e
v
a
s
65h
76h
61h
73h
On reception of the correct signature, the device saves the parameters. If saving
failed, the device responds with abort domain transfer: Error code 0606 0000h.
If a wrong signature is written, the device refuses to save and responds with abort
domain transfer: Error code 0800 0020h.
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Communication specific standard objects (CiA DS-301)
7.12 Object 1014h: COB-ID EMCY
This object indicates the configured COB-ID for the EMCY write service.
Default value = 80h + Node-ID.
EMCY Identifier, rw:
31
30
29
Valid
MSB
0
Frame
28
11
10
0
0 0000h
11-Bit CAN-ID
LSB
Bit(s)
Valid
30
Frame
11-Bit CAN-ID
Description
0: EMCY exists / is valid
1: EMCY does not exist / is not valid
reserved, always 0
0: 11-Bit CAN-ID valid, CAN base frame
1: 29-Bit CAN-ID valid, CAN extended frame (not supported)
11-Bit CAN-ID of the CAN base frame
The bits 0 to 29 must not be changed, while the object exists and is valid (bit 31 = 0).
If a new value shall be written, bit 31 must be set to 1 together with the new value. In
this connection the Node-ID must be considered.
7.13 Object 1016h: Consumer heartbeat time
The consumer heartbeat time object indicates the expected heartbeat cycle time.
Monitoring of the heartbeat producer starts after the reception of the first heartbeat.
The consumer heartbeat time should be higher than the corresponding producer
heartbeat time. If the heartbeat is not received within the heartbeat consumer time, the
emergency 8130h is transmitted and both nodes, Producer/Consumer, will be set into
PRE-OPERATIONAL state. Hereupon, the timer values of the Producer/Consumer are
set to 0.
Index
Sub-Index Comment
Type
Attribute
1016h
0
largest supported Sub-Index = 1
Unsigned8
ro
1
Consumer heartbeat time
Unsigned32
rw
Consumer heartbeat time:
31
24
reserved, 00h
MSB
23
16
15
Node-ID, default = 1
0
Heartbeat time [ms], Default = 0
LSB
The heartbeat time is given in multiples of 1 ms. The entry for the Node-ID
corresponds to the Node-ID of the node to be guarded.
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7.14 Object 1017h: Producer heartbeat time
The producer heartbeat time indicates the configured cycle time of the heartbeat in
[ms]. The value 0 disables the producer heartbeat.
If the heartbeat producer time (value > 0) is configured the heartbeat protocol, cyclic
sending of heartbeat messages, begins immediately.
If the heartbeat producer time was configured the heartbeat protocol starts on the
transition from the NMT state INITIALIZATION to the NMT state
PRE-OPERATIONAL. In this case the boot-up message is regarded as first heartbeat
message.
Unsigned16
Producer Heartbeat Time
Byte 0
7
2 to 2
Byte 1
0
215 to 28
It is not allowed to use both error control mechanisms “Guarding protocol” and
“Heartbeat protocol” on one NMT slave at the same time. Thus, if the heartbeat
producer time is unequal 0 the heartbeat protocol is used.
7.15 Object 1018h: Identity Object
This object provides general identification information of the CANopen device.
Index
Sub-Index
Comment
Type
1018h
0
highest sub-index supported
Unsigned32
1
Vendor-ID
Unsigned32
2
Product-Code
Unsigned32
3
Revision-No.
Unsigned32
4
Serial-No.
Unsigned32
Sub-index0: The entry at sub-index 0 contains the largest Sub-Index that is supported:
Value = 4.
Sub-index1: Contains the Vendor-ID of the manufacturer:
0x0000025C
Sub-index2: Provides information about the Product-Code:
0x01D93D9C
Sub-index3: Provides information about the Revision-No.:
0x00010001, or current Revision-No.
Sub-index4: Provides information about the Serial-No.:
current Serial-No.
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Communication specific standard objects (CiA DS-301)
7.16 Object 1021h: Store EDS
Via this object the EDS file can be read out segmented as an ASCII-code value.
7.17 Object 1022h: Store format
This object shows the store format of the EDS file in object 1021h.
Default 00h ( /ISO10646/, not compressed)
7.18 Object 1029h: Error behavior object
This object controls the behavior of the measuring system in case of a communication
or device error.
Index Sub-Index Comment
1029h 0
largest supported Sub-Index
1
2
Code
Def. Type
2
Attr.
Unsigned8
ro
communication error
(see Table 11 on page 127)
00h Unsigned8
rw
not supported
01h Unsigned8
rw
Definition
00h
Change to NMT state PRE-OPERATIONAL
(only if currently in NMT state OPERATIONAL)
01h
No change of the NMT state
02h
Change to NMT state STOPPED
7.19 Firmware update
A firmware update is only possible with a suitable CAN remote software which
supports the CiA-protocol 302-3 (as of version: 4.1.0) and the segmented SDO
download.
7.19.1 Object 1F50h: Program data
With this object a firmware update of the measuring system can be realized by writing
the new firmware segmented to the sub-index 1. Before the update can be started, the
program status "boot loader" must be set via object 1F51h (Stop firmware).
Index
Sub-Index
Comment
Type
Attribute
1F50h
0
largest supported Sub-Index
Unsigned8
ro
1
Program number 1
Domain
rw
If the firmware update fails for any reason, the device responds with abort domain
transfer: Error code 0606 0000h.
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7.19.2 Object 1F51h: Program control
This object shall be used for the control of the update process. Device must be in
PRE-OPERATIONAL mode.
Index
Sub-Index
Comment
Type
1F51h
0
largest supported Sub-Index
Unsigned8
ro
1
Program number 1
Unsigned8
rw
Definition
Code
00h
01h
02h
03h
1)
Attribute
write access
Stop firmware
Start firmware
read access
Firmware stopped
1)
Reset firmware
Clear firmware
Firmware started
1)
1)
Firmware stopped
no firmware available
Only possible after the firmware is stopped.
If the requested action is not supported or not possible for any reason the transfer
shall be responded with the SDO abort message. The SDO abort code 0609 0030h
shall indicate a not supported action. The SDO abort code 0800 0022h shall indicate
that a requested action can currently not be performed.
7.19.3 Object 1F56h: Program software identification
Implies in sub-index 1 a measuring system generated checksum of the firmware for
identification.
Index
Sub-Index
Comment
Type
1F56h
0
largest supported Sub-Index
Unsigned8
ro
1
Program number 1
Unsigned32
ro
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Attribute
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Communication specific standard objects (CiA DS-301)
7.19.4 Object 1F57h: Flash status identification
By reading access to this object, it can be read out the status of the firmware memory.
Index
Sub-Index
Comment
Type
1F57h
0
largest supported Sub-Index
Unsigned8
ro
1
Program number 1
Unsigned32
ro
Bit
Code
Attribute
Definition
0
Status ok, other bits valid, program software identification valid
1
In progress, other bits not valid, program software identification
not valid
0
No error occurred, program valid
1
Program not valid
2..7
-
Not supported
8…15
-
Reserved (always 0)
16…31
-
Not supported
0
1
7.20 Object 1F80h: NMT Autostart
This object configures the startup behavior of the CANopen device and defines
whether the device shall be switched automatically after the initialization into the
OPERATIONAL state:


Bit 2, NMT master start = 0:
Device is switched into OPERATIONAL automatically
Bit 2, NMT master start = 1; default setting:
Device is not switched into OPERATIONAL automatically
Bit structure of the value:
31
8
7
reserved, 0000 00h
0
Configuration
LSB
MSB
Bit structure of the configuration byte
7
X
6
X
5
X
4
X
3
2
Start node, NMT master
constant 1
start
MSB
1
0
X
X
LSB
An attempt to change a bit of a functionality that is not supported by the CANopen
device shall be responded with the abort message 0609 0030h.
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8 Parameterization
M = Mandatory
C2 = Device class C2
Index (h)
Object Name
Data length
Attr.
C2
Page
TR Parameters
2000 1)
VAR
Mode selection TR / CiA DS-406
Unsigned16
rw
O
118
2001 1)
VAR
TR - Operating parameters
Unsigned16
rw
O
119
2100 1)
VAR
TR - COB-ID Bootup-Message
Unsigned16
rw
O
119
2101 1)
VAR
TR – Send PDO at Node Start
Unsigned8
rw
O
119
CiA DS-406 Parameters
6000 1)
VAR
Operating parameters
Unsigned16
rw
M
120
6003 2)
VAR
Preset value
Unsigned32
rw
M
120
6004
VAR
Position value
Unsigned32
ro
M
120
VAR
Cyclic timer
Unsigned16
rw
M
121
6200
2)
Diagnostics
6500
VAR
Operating status
Unsigned16
ro
M
121
6503
VAR
Alarms
Unsigned16
ro
M
121
6504
VAR
Supported alarms
Unsigned16
ro
M
121
6505
VAR
Warnings
Unsigned16
ro
M
121
6506
VAR
Supported warnings
Unsigned16
ro
M
122
6507
VAR
Profile and software version
Unsigned32
ro
M
122
6508
VAR
Operating time
Unsigned32
ro
M
122
6509
VAR
Offset value
Signed32
ro
M
122
Signed32
ro
M
122
Unsigned32
ro
M
122
650A
650B
ARRAY Manufacturer offset value
VAR
Serial number
Table 9: Encoder profile area
1)
2)
Is immediately active after a write command and is durably stored in the EEPROM after execute the object
"Object 1010h: Store parameters".
Is immediately active and durably stored in the EEPROM after a write command.
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Parameterization
8.1 Object 2000h: Mode selection TR / CiA DS-406
With the mode selection can be selected which scaling parameter should be used.
Normally the parameters according to the encoder profile CiA DS-406 are used. For
special applications it can be switched over to TR parameter to use expanded gear
functions.
Index
2000h
Description
Data type
Category
Access
PDO mapping
Lower limit
Upper limit
Default
TR-Parameter used
UNSIGNED16
Optional
rw
No
0x0000 = CiA DS-406 mode
0x0001 = TR mode
0x0000
Only the parameters in the active mode can be changed. Not listed objects apply for
both modes.
CiA DS-406 mode
TR mode
6000h, Counting direction
2001h, Counting direction
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8.2 TR - Mode
8.2.1 Object 2001h: TR-Operating parameters, code sequence
The object with index 2001h supports only the function for the code sequence.
The code sequence defines whether increasing or decreasing position values are
output when the measuring system shaft rotates clockwise or counter clockwise as
seen on the flange side.
Index
2001h
Description
Data type
Category
Access
PDO mapping
Lower limit
Upper limit
Default
TR-Operating parameters
UNSIGNED16
Optional
rw
No
0x0000 = increasing
0x0001 = decreasing
0x0000
8.2.2 Object 2100h: COB-ID for boot-up message
This object configures the COB-ID which is transmitted when the measuring system
starts up (Switch-on time/RESET NODE) and is used to signal that the slave has
entered the state PRE-OPERATIONAL after the state INITIALIZING. Valid values are
000h to 7FFh, default value = 700h.
By means of bit 215 this function can be enabled / disabled:

Bit 215 = 0: Written value into bits 20 to 210 is valid, with the next start up the
COB-ID configured is used.

Bit 215 = 1: Written value into bits 20 to 210 is not valid, with the next start up no
boot-up message is transmitted.
Unsigned16
COB-ID for Boot-Up Message
Byte 0
7
2 to 2
Byte 1
0
10
2 to 2
00h – FFh
8
0h – 7h
211 to 214
215
0h
0-1
8.2.3 Object 2101h: TR-Send PDO at Node-Start
About this object the one-time transmission of the measuring system position value via
TPDO1 and TPDO2 at node start can be prevented.
Unsigned8
Bit
Function
Bit = 0
Bit = 1
0
Send TPDO1 at Node-Start
off
on (default)
1
Send TPDO2 at Node-Start
off (default)
on
2-7
Reserved for further use
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Parameterization
8.3 CiA DS-406 - Mode
8.3.1 Object 6000h: Operating parameters
The object with index 6000h supports only the function for the code sequence.
Unsigned16
Bit
Function
Bit = 0, default
0
Code Sequence
1
Reserved for further use
2
Scaling function
increasing
Bit = 1
decreasing
set on 1, can't be changed
3 - 15 Reserved for further use
The code sequence defines whether increasing or decreasing position values are
output when the measuring system shaft rotates clockwise or counter clockwise as
seen on the shaft.
8.3.2 Object 6003h: Preset value
Risk of injury and damage to property by an actual value jump when the
Preset adjustment function is performed!
 The preset adjustment function should only be performed when the
measuring system is at rest, otherwise the resulting actual value jump must
be permitted in the program and application!
The Preset Function can be used to adjust the measuring system to any position value
within a range of 0 to measuring length in increments –1. The output position value is
set to the parameter "Preset value" when writing to this object. In case of invalid inputs
the preset value is set automatically to the value "0".
At writing of an invalid preset value, the measuring system outputs the abort code
0609 0030h.
Unsigned32
Preset value
Byte 0
7
2 to 2
0
Byte 1
15
2 to 2
Byte 2
8
23
2 to 2
16
Byte 3
231 to 224
8.3.3 Object 6004h: Position value
The object 6004h "Position value" defines the output position value for the
communication objects 1800h and 1801h.
Unsigned32
Position value
Byte 0
7
2 to 2
0
Byte 1
15
2 to 2
Byte 2
8
23
2 to 2
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Byte 3
231 to 224
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8.3.4 Object 6200h: Cyclic timer
Defines the parameter "Cyclic timer". A Cyclic transmission of the position value is set,
when the cyclic timer is programmed > 0. Values between 1 ms and 65535 ms can be
selected. Default value = 0.
e.g.:
1 ms
256 ms
= 1h
= 100 h
When the measuring system is started with the NODE START Command and the
value of the cyclic timer is > 0, in the default setting the 1st transmit PDO (object
1800h) transmit the measuring system position.
The event-timer sub-index 5 of the communication parameter 1800h is hard-wired with
the cyclic timer. That means that a change in the event timer causes a change in the
cyclic timer and vice versa. The communication parameter 1801h exclusively uses its
own timer, access over sub-index 5.
8.3.5 Measuring system diagnostics
8.3.5.1 Object 6500h: Operating status
This object contains the operating status of the measuring system. It gives information
on measuring system internal programmed parameters.
Unsigned16
Bit
Function
Bit = 0
Bit = 1
0
Code Sequence
increasing
decreasing
1
Reserved for further use
2
Constant
X
3 - 15 Reserved for further use
8.3.5.2 Object 6503h: Alarms
This object is not supported.
By read access the value is always "0".
8.3.5.3 Object 6504h: Supported alarms
This object is not supported.
By read access the value is always "0".
8.3.5.4 Object 6505h: Warnings
This object is not supported.
By read access the value is always "0".
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Parameterization
8.3.5.5 Object 6506h: Supported warnings
This object is not supported.
By read access the value is always "0".
8.3.5.6 Object 6507h: Profile and software version
This object contains in the 1st 16 bits the profile version which is implemented in the
measuring system. It is combined to a revision number and an index.
Profile version:
Binary code:
Hexadecimal:
03.02 dec.
0000 0011 0000 0010
03
02
The 2nd 16 bits contain the software version which is implemented in the measuring
system. Only the last 4 digits are available.
Software version: 01.01 dec.
Binary code:
0000 0001 0000 0001
Hexadecimal:
01
01
The complete software version is contained in object 100Ah, see page 110.
Unsigned32
Profile version
Byte 0
7
2 to 2
0
Software version
Byte 1
15
2 to 2
Byte 2
8
7
2 to 2
0
Byte 3
215 to 28
8.3.5.7 Object 6508h: Operating time
This object is not supported.
By read access the value is always "0".
8.3.5.8 Object 6509h: Offset value
This object contains the offset value calculated by the preset function. The offset value
is stored and can be read from the measuring system.
8.3.5.9 Object 650Ah: Manufacturer offset value
This object is not supported.
By read access the value is always "0".
8.3.5.10 Object 650Bh: Serial number
This object contains the current Serial-No. of the device and corresponds to the
Identity-Object 1018h, Sub-index 4.
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9 Emergency Message
Emergency messages are triggered by the occurrence of a device internal malfunction
and are transmitted from the concerned application device to the other devices with
highest priority.
Emergency Message
Byte
Contents
0
1
Emergency
Error Code
Object 1003h,
Byte 0-1
2
3
4
5
6
7
Error
Register
Object
1001h
0
0
0
0
0
COB-Identifier = 080h + Node-ID
If the measuring system detects an internal error, an emergency message will be
transmitted with the error code of “Object 1003h: Pre-defined error field” and “Object
1001h: Error register”.
If the error disappears, the measuring system transmits an emergency message with
error code "0" (reset error / no error) and error register "0".
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Transmission of the measuring system position value
10 Transmission of the measuring system position value
Before the measuring system position can be transferred the measuring system has to
be started with the “Node Start” command.
Node-Start Protocol
COB-Identifier = 0
Byte 0
Byte 1
1
Node-ID
Node Start command with the Node-ID of the measuring system (slave) starts only
this device.
Node Start command with Node-ID = 0 starts all slaves connected to the bus.
After the Node Start command the measuring system transmit the position value one
time with the COB-ID of object 1800h. This service can be prevented via the "Object
2101h: TR-Send PDO at Node-Start" on page 119.
Now the measuring system position value can be transmitted in different ways:
1. Asynchronous Transmission
(see also chapter 6.3.1 “1st Transmit Process-Data-Object (asynchronous)”)
The 1st transmit PDO (object 1800h) transmit the position value of the measuring
system. The cyclic time is defined by the value of the cyclic timer (object 6200h). This
transmission starts automatically after the Node Start command and the value of the
cyclic timer is > 0.
The default value of the COB-ID is 180h + Node-ID.
Object
Function Code
COB-ID
Index Communication Parameter
PDO1 (tx)
0011bin
181h – 1FFh
1800h
In order to stop the transmission of the measuring system position temporarily, the
output can be interrupted by timer value = 0, in object 6200h.
2. Cyclic Transmission
(see also chapter 6.3.2 “2nd Transmit Process-Data-Object (cyclic)”)
The 2nd transmit PDO (object 1801h) transmit the position value of the measuring
system on request (remote / sync), non-recurrent triggering.
-
-
The measuring system receives a remote frame with the COB-ID
(default value 280h + Node-ID)
Object
Function Code
COB-ID
Index Communication Parameter
PDO2 (tx)
0101bin
281h – 2FFh
1801h
The measuring system receives a sync telegram with the COB-ID
(default value 080h) defined in object 1005h. All slaves with this SYNC-COBID will transmit the position value.
Object
Function Code
COB-ID
Index Communication Parameter
SYNC
0001bin
80h
1005h
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11 Causes of faults and remedies
11.1 SDO Error codes
In the case of an error (SDO response CCD = 0x80) the data field contains a 4-byte
error code. By the measuring system the following error codes are supported:
Error code
Meaning
Remedy
0x0503 0000
Toggle bit not alternated.
An error occurred at segmented transmission of a SDO
- repeat the procedure
0x0504 0001
Not valid or unknown
commando code (CCD)
List of valid CCD´s see Table 3 on page 80.
0x0601 0001
Attempt to read a write only
object.
False Command Code (CCD), only write commands
(0x2x) are permitted, see Table 3 on page 80.
0x0601 0002
Attempt to write a read only
object.
False Command Code (CCD), only read commands
(0x4x) are permitted, see Table 3 on page 80.
0x0602 0000
Object does not exist in the
object dictionary.
Valid objects see Table 8 and Table 9
on page 107 and 117.
0x0604 0042
The number and length of the
objects to be mapped would
exceed PDO length
Check
- Mapping objects ≤ 8 byte data length per TPDO
- Number of mapping objects ≤ 2 per TPDO
0x0607 0010
Data type does not match,
length of service parameter
does not match.
The used Command Code (CCD) does not match with
the data length of the transferred object. Compare
Command Codes on page 80 with the objects; see
Table 8 and Table 9 on page 107
and 117.
0x0607 0012
Data type or length of service
parameter to big
The used Command Code (CCD) is longer than the
data length of the transferred object. Compare
Command Codes on page 80 with the objects; see
Table 8 and Table 9 on page 107
and 117.
0x0607 0013
Data type or length of service
parameter to small
The used Command Code (CCD) is shorter than the
data length of the transferred object. Compare
Command Codes on page 80 with the objects; see
Table 8 and Table 9 on page 107
and 117.
0x0609 0011
Sub-index does not exist.
Check which sub-indices the corresponding object
supports.
0x0609 0030
Invalid parameter value
(download only)
Check the valid value of the object
0x0609 0031
Transmitted value of
parameter too high.
Check the valid range of the object
0x0609 0032
Transmitted value of
parameter too low.
Check the valid range of the object
0x0800 0020
Data cannot be transferred or
stored to the application
Wrong signature written when storing/restoring the
parameters, see object 1010h on page 111.
0x0800 0021
Wrong Mode Selection, see Object 2000h: Mode
In case of the local control,
selection TR / CiA DS-406 on page 118
the data cannot be transferred or
or stored to the application
wrong state for the Object 1F51h: Program control on
page 115.
0x0800 0024
No data available
Indication that no more errors are existing at read
access on object 1003h sub-index 1, see page 109.
Table 10: SDO Error codes
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Causes of faults and remedies
11.2 Emergency Error codes
Emergency objects are triggered by the occurrence of a device internal error situation,
transmission format see chapter “Emergency Message”, page 123.
The error indication is carried out about the objects
- Error register 1001h, page 108 and
- Pre-defined error field 1003h, page 109
11.2.1 Object 1001h: Error register
The error register displays bit coded the error state of the measuring system. Also
several errors at the same time can be displayed by a set bit. The error code of the
error occurred last is stored in object 1003h, sub-index 1, the number of errors in subindex 0. An error is signaled at the moment of the occurrence by an EMCY-message.
By reading of the object 1001h the error stored last in object 1003h, sub-index 0, is
cleared. Each further read request clears a further error from the list. With the clearing
of the last error the error register is set back and an EMCY-message with error code
"0x000" is transferred.
Bit
Meaning
0
generic error
1
0
2
0
3
0
4
communication error (overrun, error state)
5
0
6
0
7
0
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11.2.2 Object 1003h: Pre-defined Error field, bits 0 – 15
About the Emergency object only the error occurred last is indicated. For each EMCYmessage which could be deleted an EMCY-report with error code "0x0000" is
transmitted. The result can be taken from object 1003h. If no more error is present, the
error register indicates also no more error.
The error list in object 1003h can be deleted in different ways:
1. Writing a “0” to sub-index 0 in object 1003h
2. Execution of the NMT-service “Reset Communication”, command 0x82
3. Reading the object 1001h, after the last error was deleted
Error code Meaning
Remedy
-
0x0000
reset error / no error
0x8100
Communication errors, which are
triggered by the CAN-controller.
Reset node with command 0x81, after that start
the node again with command 0x01.
-
Switch off; switch on again the supply voltage of
the measuring system.
Life guard error
-
General bus load ≤ 85 % !
Attempt to increase the baud rate
Increase cycle time for node guarding protocol
by means of the objects 100Ch and 100Dh
Try to restart the device: Voltage OFF/ON.
-
0x8130
Heartbeat error
-
General bus load ≤ 85 % !
Attempt to increase the baud rate
Adapt cycle time for heartbeat protocol by
means of the objects 1016h or 1017h
Table 11: Emergency Error codes
11.3 Other faults
Fault
Cause
Remedy
Vibrations, impacts and shocks, e.g. on presses, are
Strong vibrations
dampened with "shock modules". If the error recurs
despite these measures, the measuring system must be
replaced.
Perhaps isolated flanges and couplings made of plastic
Position skips
Electrical faults
of the measuring
system
help against electrical faults, as well as cables with twisted
pair wires for data and supply. Shielding and wire routing
EMC
must be performed according to the respective field-bus
system construction guidelines.
Extreme axial and
radial load on the
shaft or a defective
scanning unit.
Couplings prevent mechanical stress on the shaft. If the
error still occurs despite these measures, the measuring
system must be replaced.
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