em37xxde

em37xxde
Dokumentation
EM37xx
Druckmessklemmen
Version
Datum
1.0
13.04.2015
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 Vorwort ....................................................................................................................................................... 5
1.1
Hinweise zur Dokumentation ............................................................................................................ 5
1.2
Sicherheitshinweise .......................................................................................................................... 6
1.3
Ausgabestände der Dokumentation ................................................................................................. 7
1.4
Versionsidentifikation EtherCAT Geräte ........................................................................................... 7
2 Produktübersicht..................................................................................................................................... 11
2.1
EM3701 ­ Einführung...................................................................................................................... 11
2.2
EM3702 ­ Einführung...................................................................................................................... 12
2.3
Quick­Links ..................................................................................................................................... 12
2.4
Technische Daten........................................................................................................................... 13
3 Grundlagen der Kommunikation............................................................................................................ 14
3.1
EtherCAT Grundlagen .................................................................................................................... 14
3.2
EtherCAT­Verkabelung ­ Drahtgebunden....................................................................................... 14
3.3
Allgemeine Hinweise zur Watchdog­Einstellung ............................................................................ 15
3.4
EtherCAT State Machine ................................................................................................................ 17
3.5
CoE­Interface.................................................................................................................................. 19
3.6
Distributed Clock............................................................................................................................. 24
4 Montage und Verdrahtung...................................................................................................................... 25
4.1
Empfohlene Tragschienen.............................................................................................................. 25
4.2
Montage und Demontage ­ Frontentriegelung oben....................................................................... 25
4.3
Einbaulagen.................................................................................................................................... 27
4.4
Montage von passiven Klemmen.................................................................................................... 28
4.5
LED­Anzeigen................................................................................................................................. 30
4.6
Anschluss ....................................................................................................................................... 31
5 Inbetriebnahme........................................................................................................................................ 32
5.1
Grundlagen zur Funktion ................................................................................................................ 32
5.2
Anwendungsbeispiele..................................................................................................................... 35
5.2.1 EM3701 ­ Anwendungsbeispiele ........................................................................................ 35
5.2.2 EM3702 ­ Anwendungsbeispiel .......................................................................................... 37
5.3
TwinCAT 2.1x ................................................................................................................................. 37
5.3.1 Installation TwinCAT Realtime Treiber ............................................................................... 37
5.3.2 Hinweise ESI­Gerätebeschreibung..................................................................................... 42
5.3.3 Offline Konfigurationserstellung (Master: TwinCAT 2.x) ..................................................... 46
5.3.4 Online Konfigurationserstellung "Scannen" (Master: TwinCAT 2.x) ................................... 52
5.3.5 Allgemeine Slave PDO Konfiguration ................................................................................. 61
5.3.6 Konfiguration mit dem TwinCAT System Manager ............................................................. 63
5.4
Allgemeine Inbetriebnahmehinweise des EtherCAT Slaves........................................................... 71
5.5
Prozessdaten und Einstellungen .................................................................................................... 80
5.5.1 Parametrierung EM37xx ..................................................................................................... 80
5.5.2 Prozessdaten ...................................................................................................................... 80
5.5.3 Datenstrom ......................................................................................................................... 82
5.5.4 Einstellungen ...................................................................................................................... 83
5.5.5 Berechnung der Prozessdaten ........................................................................................... 85
5.6
Objektbeschreibung und Parametrierung ....................................................................................... 86
5.6.1 Restore­Objekt.................................................................................................................... 87
5.6.2 Konfigurationsdaten ............................................................................................................ 87
5.6.3 Konfigurationsdaten (herstellerspezifisch) .......................................................................... 88
5.6.4 Eingangsdaten .................................................................................................................... 88
EM37xx
Version 1.0
3
Inhaltsverzeichnis
5.6.5
5.6.6
5.6.7
5.7
Kommando­Objekt .............................................................................................................. 89
Informations­/Diagnostikdaten ............................................................................................ 89
Standardobjekte.................................................................................................................. 89
Hinweise zu Analogen Spezifikationen ­ Messfehler ...................................................................... 93
6 Anhang ..................................................................................................................................................... 95
4
6.1
EtherCAT AL Status Codes ............................................................................................................ 95
6.2
Firmware Kompatibilität ................................................................................................................ 117
6.3
Firmware EL/ES/EM/EPxxxx ........................................................................................................ 117
6.4
Wiederherstellen des Auslieferungszustandes............................................................................. 127
6.5
Support und Service ..................................................................................................................... 128
Version 1.0
EM37xx
Vorwort
1
Vorwort
1.1
Hinweise zur Dokumentation
Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs­ und
Automatisierungstechnik, das mit den geltenden nationalen Normen vertraut ist.
Zur Installation und Inbetriebnahme der Komponenten ist die Beachtung der nachfolgenden Hinweise und
Erklärungen unbedingt notwendig.
Das Fachpersonal hat sicherzustellen, dass die Anwendung bzw. der Einsatz der beschriebenen Produkte
alle Sicherheitsanforderungen, einschließlich sämtlicher anwendbaren Gesetze, Vorschriften, Bestimmungen
und Normen erfüllt.
Disclaimer
Diese Dokumentation wurde sorgfältig erstellt. Die beschriebenen Produkte werden jedoch ständig weiter
entwickelt.
Deshalb ist die Dokumentation nicht in jedem Fall vollständig auf die Übereinstimmung mit den
beschriebenen Leistungsdaten, Normen oder sonstigen Merkmalen geprüft.
Falls sie technische oder redaktionelle Fehler enthält, behalten wir uns das Recht vor, Änderungen jederzeit
und ohne Ankündigung vorzunehmen.
Aus den Angaben, Abbildungen und Beschreibungen in dieser Dokumentation können keine Ansprüche auf
Änderung bereits gelieferter Produkte geltend gemacht werden.
Marken
Beckhoff®, TwinCAT®, EtherCAT®, Safety over EtherCAT®, TwinSAFE®, XFC®und XTS® sind eingetragene
und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH.
Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann
zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Bezeichnungen führen.
Patente
Die EtherCAT Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und
Patente:
EP1590927, EP1789857, DE102004044764, DE102007017835
mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern.
Die TwinCAT Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und
Patente:
EP0851348, US6167425 mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen
anderen Ländern.
Copyright
© Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Deutschland.
Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts sind
verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet.
Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte für den Fall der Patent­, Gebrauchsmuster­
oder Geschmacksmustereintragung vorbehalten.
EM37xx
Version 1.0
5
Vorwort
1.2
Sicherheitshinweise
Sicherheitsbestimmungen
Beachten Sie die folgenden Sicherheitshinweise und Erklärungen!
Produktspezifische Sicherheitshinweise finden Sie auf den folgenden Seiten oder in den Bereichen Montage,
Verdrahtung, Inbetriebnahme usw.
Haftungsausschluss
Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard­ und Software­
Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard­ oder Software­Konfiguration, die über die
dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen, sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG.
Qualifikation des Personals
Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs­,
Automatisierungs­ und Antriebstechnik, das mit den geltenden Normen vertraut ist.
Erklärung der Symbole
In der vorliegenden Dokumentation werden die folgenden Symbole mit einem nebenstehenden
Sicherheitshinweis oder Hinweistext verwendet. Die Sicherheitshinweise sind aufmerksam zu lesen und
unbedingt zu befolgen!
Akute Verletzungsgefahr!
Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, besteht unmittel­
bare Gefahr für Leben und Gesundheit von Personen!
GEFAHR
Verletzungsgefahr!
Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, besteht Gefahr für
Leben und Gesundheit von Personen!
WARNUNG
Schädigung von Personen!
Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, können Personen
geschädigt werden!
VORSICHT
Schädigung von Umwelt oder Geräten
Wenn der Hinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, können Umwelt oder Geräte
geschädigt werden.
Achtung
Tipp oder Fingerzeig
Dieses Symbol kennzeichnet Informationen, die zum besseren Verständnis beitragen.
Hinweis
6
Version 1.0
EM37xx
Vorwort
1.3
Ausgabestände der Dokumentation
Version
1.0
1.4
Kommentar
• Dokumentation neu erstellt
Versionsidentifikation EtherCAT Geräte
Bezeichnung
Ein Beckhoff EtherCAT­Gerät verfügt über eine 14stellige technische Bezeichnung, die sich zusammensetzt
aus
• Familienschlüssel
• Typ
• Version
• Revision
Beispiel
EL3314­0000­0016
CU2008­0000­0000
ES3602­0010­0017
Familie
EL­Klemme
(12 mm, nicht
steckbare
Anschlussebene)
CU­Gerät
ES­Klemme
(12 mm,
steckbare
Anschlussebene)
Typ
Version
3314 0000 (4 kanalige
(Grundtyp)
Thermoelementklemme)
Revision
0016
2008 (8 Port FastEthernet
Switch)
3602 (2 kanalige
Spannungsmessung)
0000 (Grundtyp)
0000
0010
(Hochpräzise
Version)
0017
Hinweise
• die oben genannten Elemente ergeben die technische Bezeichnung
• Die Bestellbezeichnung setzt sich dagegen zusammen aus
­ Familienschlüssel (EL, EP, CU, ES, KL, CX, .....)
­ Typ
­ Version
• Die Revision gibt den technischen Fortschritt wie z.B. Featureerweiterung in Bezug auf die EtherCAT
Kommunikation wieder und wird von Beckhoff verwaltet.
Prinzipiell kann ein Gerät mit höherer Revision ein Gerät mit niedrigerer Revision ersetzen, wenn nicht
anders z.B. in der Dokumentation angegeben.
Jeder Revision zugehörig und gleichbedeutend ist üblicherweise eine Beschreibung (ESI, EtherCAT
Slave Information) in Form einer XML­Datei, die zum Download auf der Beckhoff Webseite bereitsteht. Die Revision wird seit 2014/01 außen auf den IP20­Klemmen aufgebracht, siehe Abb. 1.
• Typ, Version und Revision werden als dezimale Zahlen gelesen, auch wenn sie technisch hexadezimal
gespeichert werden.
Identifizierungsnummer
Beckhoff EtherCAT Geräte der verschiedenen Linien verfügen über verschiedene Arten von
Identifizierungsnummern:
EM37xx
Version 1.0
7
Vorwort
Produktionslos/Chargennummer/Batch­Nummer/Seriennummer/Date Code/D­
Nummer
Als Seriennummer bezeichnet man im Allgemeinen die 8­stellige Nummer, die auf dem Gerät aufgedruckt
oder auf einem Aufkleber angebracht ist. Diese Seriennummer gibt den Bauzustand im
Auslieferungszustand an und kennzeichnet somit nicht eindeutig eine ganze Produktions­Charge.
Aufbau der Seriennummer: KK YY FF HH
KK ­ Produktionswoche (Kalenderwoche)
YY ­ Produktionsjahr
FF ­ Firmware­Stand
HH ­ Hardware­Stand
Beispiel mit Ser. Nr.: 12063A02: 12 ­ Produktionswoche 12 06 ­ Produktionsjahr 2006 3A ­ Firmware­Stand 3A 02 ­
Hardware­Stand 02
Ausnahmen können im IP67­Bereich auftreten, dort kann folgende Syntax verwendet werden (siehe
jeweilige Gerätedokumentation):
Syntax: D ww yy x y z u
D ­ Vorsatzbezeichnung
ww ­ Kalenderwoche
yy ­ Jahr
x ­ Firmware­Stand der Busplatine
y ­ Hardware­Stand der Busplatine
z ­ Firmware­Stand der E/A­Platine
u ­ Hardware­Stand der E/A­Platine
Beispiel: D.22081501 Kalenderwoche 22 des Jahres 2008 Firmware­Stand Busplatine: 1 Hardware Stand
Busplatine: 5 Firmware­Stand E/A­Platine: 0 (keine Firmware für diese Platine notwendig) Hardware­Stand
E/A­Platine: 1
Eindeutige Seriennummer/ID
Darüber hinaus verfügt in einigen Serien jedes einzelne Modul über eine eindeutige, fortlaufende
Seriennummer.
Siehe dazu auch weiterführende Dokumentation im Bereich
• IP67: EtherCAT Box
• Safety: TwinSafe
Beispiele für Kennzeichnungen:
Abb. 1: EL5021 EL­Klemme, Standard IP20­IO­Gerät mit Chargennummer und Revisionskennzeichnung
(seit 2014/01)
8
Version 1.0
EM37xx
Vorwort
Abb. 2: EK1100 EtherCAT Koppler, Standard IP20­IO­Gerät mit Chargennummer
Abb. 3: CU2016 Switch mit Chargennummer
Abb. 4: EL3202­0020 mit Chargennummern 26131006 und eindeutiger D­Nummer 204418
EM37xx
Version 1.0
9
Vorwort
Abb. 5: EP1258­00001 IP67 EtherCAT Box mit Chargennummer 22090101 und Seriennummer 158102
Abb. 6: EP1908­0002 IP76 EtherCAT Safety Box mit Chargennummer 071201FF und Seriennummer
00346070
Abb. 7: EL2904 IP20 Safety Klemme mit Chargennummer/DateCode 50110302 und Seriennummer
00331701
10
Version 1.0
EM37xx
Produktübersicht
2
Produktübersicht
2.1
EM3701 ­ Einführung
Abb. 8: EM3701 Draufsicht
Einkanaliges Differenzdruckmessmodul
Das Differenzdruckmessmodul EM3701 ermöglicht die direkte Messung von Druckunterschieden zwischen
zwei Schlauchanschlüssen. Die Druckdifferenz steht im Feldbus mit 16 Bit Auflösung zur Verfügung. Der
Messbereich liegt zwischen ­100 hPa und +100 hPa (­100 mbar bis +100 mbar). Die Status­LEDs zeigen die
ordnungsgemäße Funktion bzw. Fehler, wie Bereichsüberschreitung, an.
EM37xx
Version 1.0
11
Produktübersicht
2.2
EM3702 ­ Einführung
Abb. 9: EM3702 Draufsicht
Zweikanaliges Relativdruckmessmodul für 0 bis 7500 hPa (0 bis 7,5 bar)
Das Relativdruckmessmodul EM3702 ermöglicht die direkte Messung von zwei Druckwerten an den
Schlauchanschlüssen. Der Druck wird als Differenz zur Umgebung der EM3702 ermittelt und steht im
Feldbus mit 16 Bit Auflösung zur Verfügung. Die Status­LEDs zeigen die ordnungsgemäße Funktion bzw.
Fehler, wie Bereichsüberschreitung, an.
2.3
Quick­Links
• Montage und Verdrahtung [} 25]
• Prozessdaten und Einstellungen [} 80]
• Anwendungsbeispiele [} 35]
• Objektbeschreibung und Parametrierung [} 86]
12
Version 1.0
EM37xx
Produktübersicht
2.4
Technische Daten
Technische Daten
Anzahl der Eingänge
Technologie
Messbereich
Zulässiger Überdruck
zulässige Medien
Auflösung
Messabweichung
Messgeschwindigkeit
Druckanschlüsse
Spannungsversorgung für
Elektronik
Stromaufnahme aus dem E­Bus
Potenzialtrennung
Bitbreite im Prozessabbild
Abmessungen ohne
Luftschläuche (B x H x T)
Gewicht
zulässiger
Umgebungstemperaturbereich im
Betrieb
zulässiger
Umgebungstemperaturbereich bei
Lagerung
zulässige relative Luftfeuchtigkeit
Montage
Vibrations­ / Schockfestigkeit
EMV­Festigkeit / Aussendung
Schutzart
Einbaulage
Zulassung
EM37xx
EM3701­0000
1
Differenzdruckmessung
­100 hPa bis +100 hPa
(­100 mbar bis +100 mbar)
max. ±500 hPa differentiell
nicht aggressive Gase
0,1 hPa (0,1 mbar) pro Digit
EM3702­0000
2
Relativdruckmessung
0 hPa bis 7500 hPa
(0 bar bis 7,5 bar)
max. +10.000 hPa
1 hPa (1 mbar) pro Digit
±3% vom (Messbereichsendwert [} 93])
typisch 4 ms
Steckverschraubung [} 31], M12 x 1
über den E­Bus
70 mA
60 mA
Im TwinCAT System Manager wird der vorberechnete maximale E‐Bus‐
Strom [} 14] als Spaltenwert angezeigt.
500 Veff (E­Bus/Signalspannung)
2 Byte Status, 2 Byte Value je Kanal
ca. 26,5 mm x 100 mm x 52 mm (Breite angereiht: 24 mm)
ca. 95 g
0°C ... + 55°C
­25°C ... + 85°C
95%, keine Betauung
auf 35 mm Tragschiene [} 25] (z.B. Hutschiene TH 35­7.5 nach EN
60715)
gemäß EN 60068­2­6 / EN 60068­2­27, EN 60068­2­29
gemäß EN 61000­6­2 / EN 61000­6­4
IP20
beliebig
CE
Version 1.0
13
Grundlagen der Kommunikation
3
Grundlagen der Kommunikation
3.1
EtherCAT Grundlagen
Grundlagen zum EtherCAT Feldbus entnehmen Sie bitte der Dokumentation EtherCAT System
Dokumentation.
3.2
EtherCAT­Verkabelung ­ Drahtgebunden
Die zulässige Leitungslänge zwischen zwei EtherCAT­Geräten darf maximal 100 Meter betragen. Dies
resultiert aus der FastEthernet­Technologie, die vor allem aus Gründen der Signaldämpfung über die
Leitungslänge eine maximale Linklänge von 5 + 90 + 5 m erlaubt, wenn Leitungen mit entsprechenden
Eigenschaften verwendet werden. Siehe dazu auch die Auslegungsempfehlungen zur Infrastruktur für
EtherCAT/Ethernet.
Kabel und Steckverbinder
Verwenden Sie zur Verbindung von EtherCAT­Geräten nur Ethernet­Verbindungen (Kabel + Stecker), die
mindestens der Kategorie 5 (CAT5) nach EN 50173 bzw. ISO/IEC 11801 entsprechen. EtherCAT nutzt 4
Adern des Kabels für die Signalübertragung.
EtherCAT verwendet beispielsweise RJ45­Steckverbinder. Die Kontaktbelegung ist zum Ethernet­Standard
(ISO/IEC 8802­3) kompatibel.
Pin
1
2
3
6
Aderfarbe
gelb
orange
weiß
blau
Signal
TD+
TD­
RD+
RD­
Beschreibung
Transmission Data +
Transmission Data ­
Receiver Data +
Receiver Data ­
Aufgrund der automatischen Kabelerkennung (Auto­Crossing) können Sie zwischen EtherCAT­Geräten von
Beckhoff sowohl symmetrisch (1:1) belegte, wie auch Cross­Over­Kabel verwenden.
Empfohlene Kabel
Hinweis
Geeignete Kabel zur Verbindung von EtherCAT­Geräten finden Sie auf der Beckhoff Web‐
site!
E­Bus­Versorgung
Ein Buskoppler kann die an ihm angefügten EL­Klemmen mit der E­Bus­Systemspannung von 5 V
versorgen, i.d.R. ist ein Koppler dabei bis zu 2 A belastbar (siehe Dokumentation des jeweiligen Gerätes).
Zu jeder EL­Klemme ist die Information, wie viel Strom sie aus der E­Bus­Versorgung benötigt, online und im
Katalog verfügbar. Benötigen die angefügten Klemmen mehr Strom als der Koppler liefern kann, sind an
entsprechender Position im Klemmenstrang Einspeiseklemmen (z.B. EL9410) zu setzen.
Im TwinCAT Systemmanager wird der vorberechnete theoretische maximale E­Bus­Strom angezeigt. Eine
Unterschreitung wird durch negativen Summenbetrag und Ausrufezeichen markiert, vor einer solchen Stelle
ist eine Einspeiseklemme zu setzen.
14
Version 1.0
EM37xx
Grundlagen der Kommunikation
Abb. 10: Systemmanager Stromberechnung
Achtung! Fehlfunktion möglich!
Die E­Bus­Versorgung aller EtherCAT­Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demsel­
ben Massepotential erfolgen!
Achtung
3.3
Allgemeine Hinweise zur Watchdog­Einstellung
Die ELxxxx Klemmen sind mit einer Sicherungseinrichtung (Watchdog) ausgestattet, die z.B. bei
unterbrochenem Prozessdatenverkehr nach einer voreinstellbaren Zeit die Ausgänge in einen sicheren
Zustand schaltet, in Abhängigkeit vom Gerät und Einstellung z.B. auf AUS.
Der EtherCAT Slave Controller (ESC) verfügt dazu über zwei Watchdogs:
• SM­Watchdog (default: 100 ms)
• PDI­Watchdog (default: 100 ms)
SM­Watchdog (SyncManagerWatchdog)
Der SyncManager­Watchdog wird bei jeder erfolgreichen EtherCAT­Prozessdaten­Kommunikation mit der
Klemme zurückgesetzt. Findet z.B. durch eine Leitungsunterbrechung länger als die eingestellte und
aktivierte SM­Watchdog­Zeit keine EtherCAT­Prozessdaten­Kommunikation mit der Klemme statt, löst der
Watchdog aus und setzt die Ausgänge auf FALSE. Der OP­Status der Klemme bleibt davon unberührt. Der
Watchdog wird erst wieder durch einen erfolgreichen EtherCAT­Prozessdatenzugriff zurückgesetzt. Die
Überwachungszeit ist nach u.g. Verfahren einzustellen.
Der SyncManager­Watchdog ist also eine Überwachung auf korrekte und rechtzeitige
Prozessdatenkommunikation mit dem ESC von der EtherCAT­Seite aus betrachtet.
PDI­Watchdog (Process Data Watchdog)
Findet länger als die eingestellte und aktivierte PDI­Watchdog­Zeit keine PDI­Kommunikation mit dem
EtherCAT Slave Controller (ESC) statt, löst dieser Watchdog aus.
PDI (Process Data Interface) ist die interne Schnittstelle des ESC, z.B. zu lokalen Prozessoren im EtherCAT
Slave. Mit dem PDI­Watchdog kann diese Kommunikation auf Ausfall überwacht werden.
Der PDI­Watchdog ist also eine Überwachung auf korrekte und rechtzeitige Prozessdatenkommunikation mit
dem ESC, aber von der Applikations­Seite aus betrachtet.
Die Einstellungen für SM­ und PDI­Watchdog sind im TwinCAT Systemmanager für jeden Slave gesondert
vorzunehmen:
EM37xx
Version 1.0
15
Grundlagen der Kommunikation
Abb. 11: Karteireiter EtherCAT ­> Erweiterte Einstellungen ­> Verhalten ­­> Watchdog
Anmerkungen:
• der Multiplier ist für beide Watchdogs gültig.
• jeder Watchdog hat dann noch eine eigene Timereinstellung, die zusammen mit dem Multiplier eine
resultierende Zeit ergibt.
• Wichtig: die Multiplier/Timer­Einstellung wird nur beim Start in den Slave geladen, wenn die Checkbox
davor aktiviert ist.
Ist diese nicht aktiviert, wird nichts herunter geladen und die im ESC befindliche Einstellung bleibt
unverändert.
Multiplier
Beide Watchdogs erhalten ihre Impulse aus dem lokalen Klemmentakt, geteilt durch den Watchdog­
Multiplier:
1/25 MHz * (Watchdog­Multiplier + 2) = 100 µs (bei Standard­Einstellung 2498 für den Multiplier)
Die Standard Einstellung 1000 für den SM­Watchdog entspricht einer Auslösezeit von 100 ms.
Der Wert in Multiplier + 2 entspricht der Anzahl 40ns­Basisticks, die einen Watchdog­Tick darstellen.
Der Multiplier kann verändert werden, um die Watchdog­Zeit in einem größeren Bereich zu verstellen.
Beispiel "Set SM­Watchdog"
Die Checkbox erlaubt eine manuelle Einstellung der Watchdog­Zeiten. Sind die Ausgänge gesetzt und tritt
eine EtherCAT­Kommunikationsunterbrechung auf, löst der SM­Watchdog nach der eingestellten Zeit ein
Löschen der Ausgänge aus. Diese Einstellung kann dazu verwendet werden, um eine Klemme an langsame
16
Version 1.0
EM37xx
Grundlagen der Kommunikation
EtherCAT­Master oder sehr lange Zykluszeiten anzupassen. Der Standardwert des SM­Watchdog ist auf
100 ms eingestellt. Der Einstellbereich umfasst 0..65535. Zusammen mit einem Multiplier in einem Bereich
von 1..65535 deckt dies einen Watchdog­Zeitraum von 0..~170 Sekunden ab.
Berechnung
Multiplier = 2498 → Watchdog­Basiszeit = 1 / 25 MHz * (2498 + 2) = 0,0001 Sekunden = 100 µs
SM Watchdog = 10000 → 10000 * 100 µs = 1 Sekunde Watchdog­Überwachungszeit
VORSICHT! Ungewolltes Verhalten des Systems möglich!
Die Abschaltung des SM­Watchdog durch SM Watchdog = 0 funktioniert erst in Klemmen
ab Version ­0016. In vorherigen Versionen wird vom Einsatz dieser Betriebsart abgeraten.
VORSICHT
VORSICHT! Beschädigung von Geräten und ungewolltes Verhalten des Sys­
tems möglich!
VORSICHT
Bei aktiviertem SM­Watchdog und eingetragenem Wert 0 schaltet der Watchdog vollstän­
dig ab! Dies ist die Deaktivierung des Watchdogs! Gesetzte Ausgänge werden dann bei ei­
ner Kommunikationsunterbrechung NICHT in den sicheren Zustand gesetzt!
Ausgänge im SAFEOP
Hinweis
3.4
Die standardmäßig aktivierte Watchdogüberwachung bringt die Ausgänge im Modul in Ab­
hängigkeit von den Einstellungen im SAFEOP und OP in einen sicheren Zustand ­ je nach
Gerät und Einstellung z.B. auf AUS. Wird dies durch Deaktivieren der Watchdogüberwa­
chung im Modul unterbunden, können auch im Geräte­Zustand SAFEOP Ausgänge ge­
schaltet werden bzw. gesetzt bleiben.
EtherCAT State Machine
Über die EtherCAT State Machine (ESM) wird der Zustand des EtherCAT­Slaves gesteuert. Je nach
Zustand sind unterschiedliche Funktionen im EtherCAT­Slave zugänglich bzw. ausführbar. Insbesondere
während des Hochlaufs des Slaves müssen in jedem State spezifische Kommandos vom EtherCAT Master
zum Gerät gesendet werden.
Es werden folgende Zustände unterschieden:
• Init
• Pre­Operational
• Safe­Operational und
• Operational
• Boot
Regulärer Zustand eines jeden EtherCAT Slaves nach dem Hochlauf ist der Status OP.
EM37xx
Version 1.0
17
Grundlagen der Kommunikation
Abb. 12: Zustände der EtherCAT State Machine
Init
Nach dem Einschalten befindet sich der EtherCAT­Slave im Zustand Init. Dort ist weder Mailbox­ noch
Prozessdatenkommunikation möglich. Der EtherCAT­Master initialisiert die Sync­Manager­Kanäle 0 und 1
für die Mailbox­Kommunikation.
Pre­Operational (Pre­Op)
Beim Übergang von Init nach Pre­Op prüft der EtherCAT­Slave, ob die Mailbox korrekt initialisiert wurde.
Im Zustand Pre­Op ist Mailbox­Kommunikation aber keine Prozessdaten­Kommunikation möglich. Der
EtherCAT­Master initialisiert die Sync­Manager­Kanäle für Prozessdaten (ab Sync­Manager­Kanal 2), die
FMMU­Kanäle und falls der Slave ein konfigurierbares Mapping unterstützt das PDO­Mapping oder das
Sync­Manager­PDO­Assignement. Weiterhin werden in diesem Zustand die Einstellungen für die
Prozessdatenübertragung sowie ggf. noch klemmenspezifische Parameter übertragen, die von den
Defaulteinstellungen abweichen.
Safe­Operational (Safe­Op)
Beim Übergang von Pre­Op nach Safe­Op prüft der EtherCAT­Slave, ob die Sync­Manager­Kanäle für die
Prozessdatenkommunikation sowie ggf. ob die Einstellungen für die Distributed­Clocks korrekt sind. Bevor er
den Zustandswechsel quittiert, kopiert der EtherCAT­Slave aktuelle Inputdaten in die entsprechenden DP­
RAM­Bereiche des EtherCAT­Slave­Controllers (ECSC).
Im Zustand Safe­Op ist Mailbox­ und Prozessdaten­Kommunikation möglich, allerdings hält der Slave seine
Ausgänge im sicheren Zustand und gibt sie noch nicht aus. Die Inputdaten werden aber bereits zyklisch
aktualisiert.
Ausgänge im SAFEOP
Hinweis
18
Die standardmäßig aktivierte Watchdogüberwachung [} 15] bringt die Ausgänge im Modul
in Abhängigkeit von den Einstellungen im SAFEOP und OP in einen sicheren Zustand ­ je
nach Gerät und Einstellung z.B. auf AUS. Wird dies durch Deaktivieren der Watchdogüber­
wachung im Modul unterbunden, können auch im Geräte­Zustand SAFEOP Ausgänge ge­
schaltet werden bzw. gesetzt bleiben.
Version 1.0
EM37xx
Grundlagen der Kommunikation
Operational (Op)
Bevor der EtherCAT­Master den EtherCAT­Slave von Safe­Op nach Op schaltet muss er bereits gültige
Outputdaten übertragen.
Im Zustand Op kopiert der Slave die Ausgangsdaten des Masters auf seine Ausgänge. Es ist Prozessdaten­
und Mailbox­Kommunikation möglich.
Boot
Im Zustand Boot kann ein Update der Slave­Firmware vorgenommen werden. Der Zustand Boot ist nur über
den Zustand Init zu erreichen.
Im Zustand Boot ist Mailbox­Kommunikation über das Protokoll File­Access over EtherCAT (FoE) möglich,
aber keine andere Mailbox­Kommunikation und keine Prozessdaten­Kommunikation.
3.5
CoE­Interface
Allgemeine Beschreibung
Das CoE­Interface (CANopen­over­EtherCAT) ist die Parameterverwaltung für EtherCAT­Geräte. EtherCAT­
Slaves oder auch der EtherCAT­Master verwalten darin feste (ReadOnly) oder veränderliche Parameter, die
sie zum Betrieb, Diagnose oder Inbetriebnahme benötigen.
CoE­Parameter sind in einer Tabellen­Hierarchie angeordnet und prinzipiell dem Anwender über den
Feldbus lesbar zugänglich. Der EtherCAT­Master (TwinCAT System Manager) kann über EtherCAT auf die
lokalen CoE­verzeichnisse der Slaves zugreifen und je nach Eigenschaften lesend oder schreibend
einwirken.
Es sind verschiedene Typen für CoE­Parameter möglich wie String (Text), Integer­Zahlen, Bool'sche Werte
oder größere Byte­Felder. Damit lassen sich ganz verschiedene Eigenschaften beschreiben. Beispiele für
solche Parameter sind Herstellerkennung, Seriennummer, Prozessdateneinstellungen, Gerätename,
Abgleichwerte für analoge Messung oder Passwörter.
Die Ordnung erfolgt in 2 Ebenen über hexadezimale Nummerierung: zuerst wird der (Haupt)Index genannt,
dann der Subindex. Die Wertebereiche sind
• Index: 0...65535
• SubIndex: 0...255
Üblicherweise wird ein so lokalisierter Parameter geschrieben als x8010:07 mit voranstehendem "x" als
Kennzeichen des hexidezimalen Zahlenraumes und Doppelpunkt zwischen Index und Subindex.
Die für den EtherCAT­Feldbusanwender wichtigen Bereiche sind
• x1000: hier sind feste Identitäts­Information zum Gerät hinterlegt wie Name, Hersteller, Seriennummer
etc. Außerdem liegen hier Angaben über die aktuellen und verfügbaren Prozessdatenkonstellationen.
• x8000: hier sind die für den Betrieb erforderlichen funktionsrelevanten Parameter für alle Kanäle
zugänglich wie Filtereinstellung oder Ausgabefrequenz.
Weitere wichtige Bereiche sind:
• x4000: hier liegen in manchen EtherCAT­Geräte alternativ zum x8000­Bereich die Kanalparameter.
• x6000: hier liegen die Eingangs­PDO ("Eingang" aus Sicht des EtherCAT­Masters)
• x7000: hier liegen die Ausgangs­PDO ("Ausgang" aus Sicht des EtherCAT­Masters)
Verfügbarkeit
Hinweis
EM37xx
Nicht jedes EtherCAT Gerät muss über ein CoE­Verzeichnis verfügen. Einfache I/O­Modu­
le ohne eigenen Prozessor verfügen i.d.R. über keine veränderlichen Parameter und haben
deshalb auch kein CoE­Verzeichnis..
Version 1.0
19
Grundlagen der Kommunikation
Wenn ein Gerät über ein CoE­Verzeichnis verfügt, stellt sich dies im TwinCAT System Manager als ein
eigener Karteireiter mit der Auflistung der Elemente dar:
Abb. 13: Karteireiter "CoE­Online"
In der oberen Abbildung sind die im Gerät "EL2502" verfügbaren CoE­Objekte von x1000 bis x1600
zusehen, die Subindizes von x1018 sind aufgeklappt.
Datenerhaltung
Einige, insbesondere die vorgesehenen Einstellungsparameter des Slaves sind veränderlich und
beschreibbar. Dies kann schreibend/lesend geschehen
• über den Systemmanager (Abb. „Karteireiter ‚CoE­Online‘“) durch Anklicken
Dies bietet sich bei der Inbetriebnahme der Anlage/Slaves an. Klicken Sie auf die entsprechende Zeile
des zu parametrierenden Indizes und geben sie einen entsprechenden Wert im "SetValue"­Dialog ein.
• aus der Steuerung/PLC über ADS z.B. durch die Bausteine aus der TcEtherCAT.lib Bibliothek
Dies wird für Änderungen während der Anlangenlaufzeit empfohlen oder wenn kein Systemmanager
bzw. Bedienpersonal zur Verfügung steht.
Werden online auf dem Slave CoE­Parameter geändert, wird dies in Beckhoff­Geräten üblicherweise
ausfallsicher im Gerät (EEPROM) gespeichert. D.h. nach einem Neustart (Repower) sind die veränderten
CoE­Parameter immer noch erhalten. Andere Hersteller können dies anders handhaben.
Ein EEPROM unterliegt in Bezug auf Schreibvorgänge einer begrenzten Lebensdauer. Ab typischerweise
100.000 Schreibvorgängen kann eventuell nicht mehr sichergestellt werden, dass neue (veränderte) Daten
sicher gespeichert werden oder noch auslesbar sind. Dies ist für die normale Inbetriebnahme ohne Belang.
Werden allerdings zur Maschinenlaufzeit fortlaufend CoE­Parameter über ADS verändert, kann die
Lebensdauergrenze des EEPROM durchaus erreicht werden.
20
Version 1.0
EM37xx
Grundlagen der Kommunikation
Datenerhaltung
ü Datenerhaltungsfunktion
Hinweis
a) wird unterstützt: die Funktion ist per einmaligem Eintrag des Codeworts 0x12345678 in
CoE 0xF008 zu aktivieren und solange aktiv, wie das Codewort nicht verändert wird.
Nach dem Einschalten des Gerätes ist sie nicht aktiv.
Veränderte CoE­Werte werden dann nicht im EEPROM abgespeichert, sie können so­
mit beliebig oft verändert werden.
b) wird nicht unterstützt: eine fortlaufende Änderung von CoE­Werten ist angesichts der
o.a. Lebensdauergrenze nicht zulässig.
Startup List
Hinweis
Veränderungen im lokalen CoE­Verzeichnis der Klemme gehen im Austauschfall mit der al­
ten Klemme verloren. Wird im Austauschfall eine neue Klemme mit Werkseinstellungen ab
Lager Beckhoff eingesetzt, bringt diese die Standardeinstellungen mit. Es ist deshalb emp­
fehlenswert, alle Veränderungen im CoE­Verzeichnis eines EtherCAT Slave in der Startup
List des Slaves zu verankern, die bei jedem Start des EtherCAT Feldbus abgearbeitet wird.
So wird auch ein im Austauschfall ein neuer EtherCAT Slave automatisch mit den Vorga­
ben des Anwenders parametriert.
Wenn EtherCAT Slaves verwendet werden, die lokal CoE­Wert nicht dauerhaft speichern
können, ist zwingend die StartUp­Liste zu verwenden.
Empfohlenes Vorgehen bei manueller Veränderung von CoE­Parametern
• gewünschte Änderung im Systemmanager vornehmen
Werte werden lokal im EtherCAT Slave gespeichert
• wenn der Wert dauerhaft Anwendung finden soll, einen entsprechenden Eintrag in der StartUp­Liste
vornehmen.
Die Reihenfolge der StartUp­Einträge ist dabei i.d.R. nicht relevant.
Abb. 14: StartUp­Liste im TwinCAT System Manager
In der StartUp­Liste können bereits Werte enthalten sein, die vom Systemmanager nach den Angaben der
ESI dort angelegt werden. Zusätzliche anwendungsspezifische Einträge können angelegt werden.
Online/Offline Verzeichnis
Während der Arbeit mit dem TwinCAT System Manager ist zu unterscheiden ob das EtherCAT­Gerät gerade
"verfügbar", also angeschaltet und über EtherCAT verbunden und damit online ist oder ob ohne
angeschlossene Slaves eine Konfiguration offline erstellt wird.
In beiden Fällen ist ein CoE­Verzeichnis nach Abb. „Karteireiter ‚CoE­Online‘“ zu sehen, die Konnektivität
wird allerdings als offline/online angezeigt.
• wenn der Slave offline ist: ­ wird das Offline­Verzeichnis aus der ESI­Datei angezeigt. Änderungen sind hier nicht sinnvoll bzw.
möglich.
EM37xx
Version 1.0
21
Grundlagen der Kommunikation
­ wird in der Identität der konfigurierte Stand angezeigt
­ wird kein Firmware­ oder Hardware­Stand angezeigt, da dies Eigenschaften des realen Gerätes sind.
­ ist ein rotes Offline zu sehen
Abb. 15: Offline­Verzeichnis
• wenn der Slave online ist
­ wird das reale aktuelle Verzeichnis des Slaves ausgelesen. Dies kann je nach Größe und Zykluszeit einige
Sekunden dauern.
­ wird die tatsächliche Identität angezeigt
­ wird der Firmware­ und Hardware­Stand des Gerätes laut elektronischer Auskunft angezeigt
­ ist ein grünes Online zu sehen
Abb. 16: Online­Verzeichnis
22
Version 1.0
EM37xx
Grundlagen der Kommunikation
Kanalweise Ordnung
Das CoE­Verzeichnis ist in EtherCAT Geräten angesiedelt, die meist mehrere funktional gleichwertige
Kanäle umfassen. z.B. hat eine 4 kanalige Analogeingangsklemme 0..10 V auch 4 logische Kanäle und
damit 4 gleiche Sätze an Parameterdaten für die Kanäle. Um in den Dokumentationen nicht jeden Kanal
auflisten zu müssen, wird gerne der Platzhalter "n" für die einzelnen Kanalnummern verwendet.
Im CoE­System sind für die Menge aller Parameter eines Kanals eigentlich immer 16 Indizes mit jeweils 255
Subindizes ausreichend. Deshalb ist die kanalweise Ordnung in 16dez/10hex­Schritten eingerichtet. Am
Beispiel des Parameterbereichs x8000 sieht man dies deutlich:
• Kanal 0: Parameterbereich x8000:00 ... x800F:255
• Kanal 1: Parameterbereich x8010:00 ... x801F:255
• Kanal 2: Parameterbereich x8020:00 ... x802F:255
• ...
Allgemein wird dies geschrieben als x80n0.
Ausführliche Hinweise zum CoE­Interface finden Sie in der EtherCAT‐Systemdokumentation auf der
Beckhoff Website.
EM37xx
Version 1.0
23
Grundlagen der Kommunikation
3.6
Distributed Clock
Die Distributed Clock stellt eine lokale Uhr im EtherCAT Slave Controller (ESC) dar mit den Eigenschaften:
• Einheit 1 ns
• Nullpunkt 1.1.2000 00:00
• Umfang 64 Bit (ausreichend für die nächsten 584 Jahre); manche EtherCAT­Slaves unterstützen
jedoch nur einen Umfang von 32 Bit, d.h. nach ca. 4,2 Sekunden läuft die Variable über
• Diese lokale Uhr wird vom EtherCAT Master automatisch mit der Master Clock im EtherCAT Bus mit
einer Genauigkeit < 100 ns synchronisiert.
Detaillierte Informationen entnehmen Sie bitte der vollständigen EtherCAT‐Systembeschreibung.
24
Version 1.0
EM37xx
Montage und Verdrahtung
4
Montage und Verdrahtung
4.1
Empfohlene Tragschienen
Klemmenmodule und EtherCAT­Module der Serien KMxxxx, EMxxxx, sowie Klemmen der Serien EL66xx
und EL67xx können Sie auf folgende Tragschienen aufrasten:
• Hutschiene TH 35­7.5 mit 1 mm Materialstärke (nach EN 60715)
• Hutschiene TH 35­15 mit 1,5 mm Materialstärke
Materialstärke der Hutschiene beachten
Klemmenmodule und EtherCAT­Module der Serien KMxxxx, EMxxxx, sowie Klemmen der
Serien EL66xx und EL67xx passen nicht auf die Hutschiene TH 35­15 mit 2,2 mm bis
2,5 mm Materialstärke (nach EN 60715)!
Hinweis
4.2
Montage und Demontage ­ Frontentriegelung oben
Die Klemmenmodule werden mit Hilfe einer 35 mm Tragschiene (z.B. Hutschiene TH 35­15) auf der
Montagefläche befestigt.
Tragschienenbefestigung
Hinweis
Der Verriegelungsmechanismus der Klemmen reicht in das Profil der Tragschiene hinein.
Achten Sie bei der Montage der Komponenten darauf, dass der Verriegelungsmechanis­
mus nicht in Konflikt mit den Befestigungsschrauben der Tragschiene gerät. Verwenden
Sie zur Befestigung der empfohlenen Tragschienen unter den Klemmen flache Montage­
verbindungen wie Senkkopfschrauben oder Blindnieten.
Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes mög­
lich!
WARNUNG
Setzen Sie das Busklemmen­System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor
Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen!
Montage
• Montieren Sie die Tragschiene an der vorgesehenen Montagestelle
EM37xx
Version 1.0
25
Montage und Verdrahtung
und drücken Sie (1) das Klemmenmodul gegen die Tragschiene, bis es auf der Tragschiene
einrastet (2).
• Schließen Sie die Leitungen an.
Demontage
• Entfernen Sie alle Leitungen.
• Ziehen Sie mit Daumen und Zeigefinger die orange Entriegelungslasche (3) zurück. Dabei ziehen sich
über einen internen Mechanismus die beiden Rastnasen (3a) an der Hutschiene ins Klemmenmodul
zurück.
• Ziehen Sie (4) das Klemmenmodul von der Montagefläche weg.
26
Version 1.0
EM37xx
Montage und Verdrahtung
4.3
Einbaulagen
Einschränkung von Einbaulage und Betriebstemperaturbereich
Achtung
Entnehmen Sie den technischen Daten zu einer Klemme, ob sie Einschränkungen bei Ein­
baulage und/oder Betriebstemperaturbereich unterliegt. Sorgen Sie bei der Montage von
Klemmen mit erhöhter thermischer Verlustleistung dafür, dass im Betrieb oberhalb und un­
terhalb der Klemmen ausreichend Abstand zu anderen Komponenten eingehalten wird, so
dass die Klemmen ausreichend belüftet werden!
Optimale Einbaulage (Standard)
Für die optimale Einbaulage wird die Tragschiene waagerecht montiert und die Anschlussflächen der EL/KL­
Klemmen weisen nach vorne (siehe Abb. „Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage“). Die Klemmen
werden dabei von unten nach oben durchlüftet, was eine optimale Kühlung der Elektronik durch
Konvektionslüftung ermöglicht. Bezugsrichtung "unten" ist hier die Erdbeschleunigung.
Abb. 17: Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage
Die Einhaltung der Abstände nach Abb. „Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage“ wird empfohlen.
Weitere Einbaulagen
Alle anderen Einbaulagen zeichnen sich durch davon abweichende räumliche Lage der Tragschiene aus, s.
Abb. „Weitere Einbaulagen“.
Auch in diesen Einbaulagen empfiehlt sich die Anwendung der oben angegebenen Mindestabstände zur
Umgebung.
EM37xx
Version 1.0
27
Montage und Verdrahtung
Abb. 18: Weitere Einbaulagen
4.4
Montage von passiven Klemmen
Hinweis zur Montage von Passiven Klemmen
Hinweis
28
EtherCAT­Busklemmen (ELxxxx / ESxxxx), die nicht aktiv am Datenaustausch innerhalb
des Busklemmenblocks teilnehmen, werden als passive Klemmen bezeichnet. Zu erken­
nen sind diese Klemmen an der nicht vorhandenen Stromaufnahme aus dem E­Bus. Um
einen optimalen Datenaustausch zu gewährleisten, dürfen nicht mehr als 2 passive Klem­
men direkt aneinander gereiht werden!
Version 1.0
EM37xx
Montage und Verdrahtung
Beispiele für Montage von passiven Klemmen (hell eingefärbt)
Abb. 19: Korrekte Konfiguration
Abb. 20: Inkorrekte Konfiguration
EM37xx
Version 1.0
29
Montage und Verdrahtung
4.5
LED­Anzeigen
EM3701
Abb. 21: EM3701 Draufsicht
LED
Run (grün)
Overrange (rot)
Anzeige
aus
an
an
Underrange (rot)
an
30
Datenübertragung auf dem E­Bus nicht aktiv
Datenübertragung auf dem E­Bus aktiv
der Differenzdruck liegt oberhalb des zulässigen
Messbereichs [} 13]
der Differenzdruck liegt unterhalb des zulässigen
Messbereichs [} 13]
Version 1.0
EM37xx
Montage und Verdrahtung
EM3702
Abb. 22: EM3702 Draufsicht
LED
Run (grün)
Error X1 (rot)
Anzeige
aus
an
an
Error X2 (rot)
an
4.6
Datenübertragung auf dem E­Bus nicht aktiv
Datenübertragung auf dem E­Bus aktiv
der Druck an Anschluss X1 liegt unterhalb (underrange) oder
oberhalb (overrange) des zulässigen Messbereichs [} 13]
der Druck an Anschluss X2 liegt unterhalb (underrange) oder
oberhalb (overrange) des zulässigen Messbereichs [} 13]
Anschluss
Der Anschluss der Luftschläuche erfolgt auf Steckverschraubungen.
Technische Daten
Typ
Schlauchaußendurchmesser
Nennweite
Gewinde
Schlüsselweite
EM37xx
Steckverschraubung
QSS­4­F
4 mm
2,6 mm
M12 x 1
14 mm
Version 1.0
31
Inbetriebnahme
5
Inbetriebnahme
5.1
Grundlagen zur Funktion
Abb. 23: EM37xx Terminals
Die Druckmessmodule EM3701 und EM3702 erfassen direkt Differenz­ und Relativdrücke in nicht
aggressiven Gasen.
Die Druckmessung erfolgt wie bei der elektronischen Signalerfassung über ein Klemmenmodul. Die
Druckmessmodule wandeln den gemessenen Druck in ein elektrisches Signal um und stellen dieses mit
16 Bit Auflösung der übergeordneten Steuerung zur Verfügung.
Mit Hilfe der Anwender Kalibration kann das Messmodul entsprechend den Umgebungsbedingungen
angepasst werden.
Durch Chipinterne Temperaturkompensation wird die Stabilität des Messergebnisses erhöht.
Die Status­LEDs zeigen die ordnungsgemäße Funktion bzw. Fehler, wie Bereichsüberschreitung an.
Druckmessmodule messen den Druck bezogen auf einen Referenzwert. Es wird zwischen drei
physikalischen Messmethoden unterschieden:
• Absolutdruckmessung: Der Druck wird in Bezug auf ein absolutes Vakuum (Luftleerer Raum)
gemessen. Die Absolutdruckmessung findet Anwendung z.B. in Barometern.
• Relativdruckmessung: Der Druck wird in Bezug auf einen definierten Referenzdruck gemessen. Als
Referenzdruck wird der Luftdruck der Umgebung verwendet. Der mittlere Atmosphärendruck auf Meereshöhe beträgt 1013,25 hPaAbsolut = 0 hPaRelativ (bei 0°C und
45°geographischer Breite). Der Luftdruck der Umgebung ist abhängig von der Höhe, der Temperatur
und der geographischen Breite des Messortes.
Werte kleiner Umgebungsluftdruck werden als Unterdruck bezeichnet und haben ein negatives
Vorzeichen, Werte größer Umgebungsluftdruck werden als Überdruck bezeichnet und haben ein
positives Vorzeichen.
P(Relativ) = P(Absolut) ­ P(Umgebung); siehe Abbildung: Darstellung Relativ­, Absolutdruck
Die Relativdruckmessung findet Anwendung z.B. bei Füllstandsmessungen in belüfteten Tanks.
32
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
• Differenzdruckmessung: Es wird die Druckdifferenz zwischen zwei beliebigen Drücken (Grenzwerte
beachten) gemessen. Die Differenzdruckmessung wird z.B. bei der Überwachung von Filtern
verwendet.
Messmethode
Referenzwert
Wertebereich
(EM37xx)
Absoultdruckmessung
(EP3744­0041)
Relativdruckmessung
(EM3702)
Absolutes Vakuum 0 hPa
Umgebungsluftdruck
1013,25 hPaAbsolut = 0 hPaRelativ
Differenzdruck ­
messung
(EM3701)
PDifferenz = P1 – P2 ; P1 > P2
0 ≤ PRelativ ≤ 7500 hPaRelativ
­100 hPadifferentiell ≤ PDifferenz
≤ 100 hPadifferentiell
Beispiel
Barometer,
Lebensmittelverpackung
Füllstandsmessung
belüfteter Tanks,
Pneumatikanlagen
Überwachung von Filtern
Abb. 24: Darstellung Relativ­, Absolutdruck
EM37xx
Version 1.0
33
Inbetriebnahme
EM3701 ­ Einkanaliges Differenzdruckmessmodul
Abb. 25: EM3701 einkanalige Differenzdruckmessung EM3701
Das Klemmenmodul EM3701 misst Druckunterschiede von 0 bis 100 hPa (0 bis 100 mbar) zwischen zwei
Schlauchanschlüssen.
EM3702 ­ Zweikanaliges Relativdruckmessmodul (0 hPa bis 7500 hPa)
Abb. 26: EM3702 zweikanalige Relativdruckmessung
Das Klemmenmodul EM3702 misst Druckwerte von 0 bis 7500 hPa (0 bis 7,5 bar) an jedem
Schlauchanschluss. Die Druckmessung erfolgt relativ gegenüber dem Luftdruck der Umgebung. [} 32]
Einbau und Anschlusstechnik
Die Drücke werden direkt von der Druckmessklemme erfasst. Zusätzliche Messgeräte entfallen. Das spart
Anschlusstechnik und Bauraum gegenüber dem Einsatz herkömmlicher Messgeräte. Der Einbau der
Druckmessklemmen ist einfach und schnell und erfolgt ohne zusätzliche Montagewerkzeuge. Die
Messschläuche werden direkt an die Schnellverschlüsse der Druckmessklemme angebracht. Als
Messschlauch können handelsübliche Kunststoffschläuche eingesetzt werden. Die Druckmessklemmen sind
bezüglich Anschlusstechnik und Bauraum wie eine „normale“ 24­mm­Busklemme ausgeführt und können
platzsparend direkt in das Busklemmensystem eingebaut werden.
34
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
5.2
Anwendungsbeispiele
Die Druckmessmodule können überall dort eingesetzt werden, wo es um das Erfassen und Kontrollieren von
Differenz­ und Staudrücken in nicht aggressiven Gasen geht, z. B. in Druckbehältern, Druckkabinen,
Pneumatik­, Filter­, Ansaug­, Verpackungs­ und Positionieranlagen.
Sie können eingesetzt werden zur Messung von Betriebsdrücken, Überwachung von Filtern und Sieben,
Überprüfung der Dichtheit von Behältern und zur Unterstützung bei der Lageprüfung von Bauteilen, sowie
zur Niveaukontrolle von Flüssigkeiten. Werden aus den gemessenen Drücken Strömungsgeschwindigkeiten
berechnet, können die Druckmessklemmen auch zur Strömungsmessung eingesetzt werden. So finden sie
Anwendung in Bereichen wie beispielsweise der Prozess­, Verfahrens­, Haus­, Gebäude­ und Klimatechnik
sowie der Heizungs­ und Lüftungstechnik.
5.2.1
EM3701 ­ Anwendungsbeispiele
Tankanlagen
Abb. 27: EM3701 Anwendungsbeispiel Füllstandsmenge von Tanks
Die Kontrolle der Füllhöhe in einer Tankanlage kann mit Hilfe einer Differenzdruckmessung erfolgen. Bei
geschlossenen Tanks wirkt dabei der Druck der Gasphase (P1) zusätzlich auf die Tankflüssigkeit. Durch die
Differenzdruckmessung wird dieser Einfluss kompensiert. Mit Hilfe einer Tanklinearisierungstabelle kann in
der PLC die entsprechende Füllmenge berechnet und angezeigt werden. Durch die Einführung von
entsprechenden Grenzwerten kann ein Unterschreiten und / oder Überschreiten eines Füllstandes
kontrolliert werden.
• Messung der Druckdifferenz als Indikator für die Füllhöhe
• Kontrolle der Füllstandshöhe von Tanks und Auffüllen des Füllstands bei Unterschreiten von Limit 1
(unterer Grenzwert) eines definierten Füllstands bzw. Ablassen bei Überschreiten von Limit 2 (oberer
Grenzwert).
• Bestimmung und Anzeige der Füllstandsmenge mittels PLC
• zusätzliche Manometer, Schalter und zugehörige Anschlusstechnik sind nicht notwendig
EM37xx
Version 1.0
35
Inbetriebnahme
Messergebnis
P = (P2 – P1)
Limit 1 (In­ Limit 2 (Index Meldung
dex
6000:05)
6000:03)
Limit 1 < P < Limit 2 1
2
Statusmeldung
(grün)
P < Limit1 < Limit 2 2
2
Warnung (gelb)
P > Limit 2 > Limit 1 1
1
Warnung (gelb)
Bedeutung
Füllhöhe i.O.
Unterschreiten der minimalen
Füllhöhe (Limit 1)
Überschreiten der maximalen
Füllhöhe (Limit 2)
Filteranlagen, Rohrverengungen
Abb. 28: EM3701 Anwendungsbeispiel Filteranlagen, Rohrverengungen
Die Druckdifferenz des Transportmediums ist die treibende Kraft einer Filtration. Bei steigendem
Verschmutzungsgrad des Filters steigt die Druckdifferenz zwischen Eingangsdruck P1 und Ausgangsdruck
P2. Mit zunehmender Verschmutzung steigen sowohl Energiekosten, als auch die Ausfallwahrscheinlichkeit.
Daher sollte der Filterzustand zu jeder Zeit klar erkennbar angezeigt werden.
• Messung der Druckdifferenz als Indikator für den Verschmutzungsgrad
• Bestimmung Verschmutzungsgrads in der PLC
• Überwachung des Filterzustands mittels Limit 1 (Warnung) und Limit 2 (Alarm)
• Ausgabe von Meldungen
Messergebnis
P = (P2­P1)
Limit 2 (Index Meldung
6000:05)
Bedeutung
P < Limit 1 < Limit 2
Limit 1
(Index
6000:03)
2
2
Verschmutzungsgrad des Filter i.O.
Limit 1 < P < Limit 2
1
2
Statusmeldung
(grün)
Warnung (gelb)
P > Limit 2 > Limit 1
1
1
Alarm (rot)
36
Version 1.0
Verschmutzungsgrad ist erhöht,
Filter sollte gewechselt werden.
Filter wechseln
EM37xx
Inbetriebnahme
5.2.2
EM3702 ­ Anwendungsbeispiel
Pneumatikanlagen
Abb. 29: EM3702 Anwendungsbeispiel Pneumatikanlagen
• Kontrolle des Füllstand von Speichern
• Überwachung des Betriebsdrucks von Anlagen
• ermöglicht die Überwachung und Vermeidung von Überdruck
5.3
TwinCAT 2.1x
5.3.1
Installation TwinCAT Realtime Treiber
Um einen Standard Ethernet Port einer IPC Steuerung mit den nötigen Echtzeitfähigkeiten auszurüsten, ist
der Beckhoff Echtzeit Treiber auf diesem Port unter Windows zu installieren.
Dies kann auf mehreren Wegen vorgenommen werden, ein Weg wird hier vorgestellt.
Im Systemmanager ist über Options ­> Show realtime Compatible Devices die TwinCAT­Übersicht über die
lokalen Netzwerkschnittstellen aufzurufen.
Abb. 30: Aufruf im Systemmanager
EM37xx
Version 1.0
37
Inbetriebnahme
Abb. 31: Übersicht Netzwerkschnittstellen
Hier können nun Schnittstellen, die unter "Compatible devices" aufgeführt sind, über den "Install" Button mit
dem Treiber belegt werden. Eine Installation des Treibers auf inkompatiblen Devices sollte nicht
vorgenommen werden.
Ein Windows­Warnhinweis bzgl. des unsignierten Treibers kann ignoriert werden.
Alternativ sind im Systemmanager über die EtherCAT­Eigenschaften die kompatiblen Ethernet Ports
einsehbar.
Abb. 32: Eigenschaften EtherCAT Gerät
Nach der Installation erscheint der Treiber aktiviert in der Windows­Übersicht der einzelnen
Netzwerkschnittstelle (Windows Start ­­> Systemsteuerung ­­> Netzwerk)
38
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 33: Windows­Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle
Andere mögliche Einstellungen sind zu vermeiden:
EM37xx
Version 1.0
39
Inbetriebnahme
Abb. 34: Fehlerhafte Treiber­Einstellungen des Ethernet Ports
40
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
IP­Adresse des verwendeten Ports
IP Adresse/DHCP
Hinweis
In den meisten Fällen wird ein Ethernet­Port, der als EtherCAT­Gerät konfiguriert wird, kei­
ne allgemeinen IP­Pakete transportieren. Deshalb und für den Fall, dass eine EL6601 oder
entsprechende Geräte eingesetzt werden, ist es sinnvoll, über die Treiber­Einstellung "In­
ternet Protocol TCP/IP" eine feste IP­Adresse für diesen Port zu vergeben und DHCP zu
deaktivieren. Dadurch entfällt die Wartezeit, bis sich der DHCP­Client des Ethernet Ports
eine Default­IP­Adresse zuteilt, weil er keine Zuteilung eines DHCP­Servers erhält. Als
Adressraum empfiehlt sich z.B. 192.168.x.x.
Abb. 35: TCP/IP­Einstellung des Ethernet Ports
EM37xx
Version 1.0
41
Inbetriebnahme
5.3.2
Hinweise ESI­Gerätebeschreibung
Installation der neuesten ESI­Device­Description
Der TwinCAT EtherCAT Master/Systemmanager benötigt zur Konfigurationserstellung im Online­ und
Offline­Modus die Gerätebeschreibungsdateien der zu verwendeten Geräte. Diese Gerätebeschreibungen
sind die so genannten ESI (EtherCAT Slave Information) in Form von XML­Dateien. Diese Dateien können
vom jew. Hersteller angefordert werden bzw. werden zum Download bereitgestellt. Eine *.xml­Datei kann
dabei mehrere Gerätebeschreibungen enthalten.
Auf der Beckhoff Website werden die ESI für Beckhoff EtherCAT Geräte bereitgehalten.
Die ESI­Dateien sind im Installationsverzeichnis von TwinCAT abzulegen (Standardeinstellung TwinCAT 2:
C:\TwinCAT\IO\EtherCAT). Beim Öffnen eines neuen Systemmanager­Fensters werden die Dateien
einmalig eingelesen wenn sie sich seit dem letzten Systemmanager­Fenster geändert haben.
TwinCAT bringt bei der Installation den Satz an Beckhoff­ESI­Dateien mit, der zum Erstellungszeitpunkt des
TwinCAT builds aktuell war.
Ab TwinCAT 2.11 / TwinCAT 3 kann aus dem Systemmanager heraus das ESI­Verzeichnis aktualisiert
werden, wenn der Programmier­PC mit dem Internet verbunden ist (Options ­> "Update EtherCAT Device
Descriptions")
Abb. 36: Ab TwinCAT 2.11 kann der Systemmanager bei Onlinezugang selbst nach aktuellen Beckhoff ESI­
Dateien suchen.
ESI
Hinweis
Zu den *.xml­Dateien gehören so genannten *.xsd­Dateien, die den Aufbau der ESI­XML­
Dateien beschreiben. Bei einem Update der ESI­Gerätebeschreibungen sind deshalb beide
Dateiarten ggf. zu aktualisieren.
Geräteunterscheidung
EtherCAT Geräte/Slaves werden durch 4 Eigenschaften unterschieden, aus denen die vollständige
Gerätebezeichnung zusammengesetzt wird. Der Name "EL2521­0025­1018" setzt sich zusammen aus
• Familienschlüssel "EL"
• Typ/Name "2521­0025"
• und Revision "1018"
Abb. 37: Aufbau Bezeichnung
Die Bestellbezeichnung aus Typ + Version (hier: EL2521­0010) beschreibt die Funktion des Gerätes. Die
Revision gibt den technischen Fortschritt wieder und wird von Beckhoff verwaltet. Prinzipiell kann ein Gerät
mit höherer Revision ein Gerät mit niedrigerer Revision ersetzen, wenn z.B. in der Dokumentation nicht
anders angegeben. Jeder Revision zugehörig ist eine eigene ESI­Beschreibung. Siehe weitere Hinweise
[} 7].
42
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Online Description
Wird die EtherCAT Konfiguration online durch Scannen real vorhandener Teilnehmer erstellt (s. Kapitel
Online Erstellung) und es liegt zu einem vorgefundenen Slave (ausgezeichnet durch Name und Revision)
keine ESI­Beschreibung vor, fragt der Systemmanager ob er die im Gerät vorliegende Beschreibung
verwenden soll. Der Systemmanager benötigt in jedem Fall diese Information um die zyklische und
azyklische Kommunikation mit dem Slave richtig einstellen zu können.
Abb. 38: Hinweisfenster OnlineDescription, TwinCAT 2
In TwinCAT 3.x erscheint ein ähnliches Fenster, das auch das Web­Update anbietet:
Abb. 39: Hinweisfenster OnlineDescription, TwinCAT 3.x
Wenn möglich, ist das Yes abzulehnen und vom Geräte­Hersteller die benötigte ESI anzufordern. Nach
Installation der XML/XSD­Datei ist der Konfigurationsvorgang erneut vorzunehmen.
Veränderung der "üblichen" Konfiguration durch Scan
Folgen
Achtung
ü für den Fall eines durch Scan entdeckten aber TwinCAT noch unbekannten Geräts sind
2 Fälle zu unterscheiden. Hier am Beispiel der EL2521­0000 in der Revision 1019
a) für das Gerät EL2521­0000 liegt überhaupt keine ESI vor, weder für die Revision 1019
noch für eine ältere Revision. Dann ist vom Hersteller (hier: Beckhoff) die ESI anzufor­
dern.
b) für das Gerät EL2521­0000 liegt eine ESI nur in älterer Revision vor, z.B. 1018 oder
1017.
Dann sollte erst betriebsintern überprüft werden, ob die Ersatzteilhaltung überhaupt die
Integration der erhöhten Revision in die Konfiguration zulässt. Üblicherweise bringt eine
neue/größere Revision auch neue Features mit. Wenn diese nicht genutzt werden sol­
len, kann ohne Bedenken mit der bisherigen Revision 1018 in der Konfiguration weiter­
gearbeitet werden. Dies drückt auch die Beckhoff Kompatibilitätsregel aus
Siehe dazu insbesondere das Kapitel „Allgemeine Hinweise zur Verwendung von Beckhoff EtherCAT IO‐
Komponenten" und zur manuellen Konfigurationserstellung das Kapitel „Konfigurationsserstellung –
Manuell“.
EM37xx
Version 1.0
43
Inbetriebnahme
Wird dennoch die Online Description verwendet, liest der Systemmanager aus dem im EtherCAT Slave
befindlichen EEPROM eine Kopie der Gerätebeschreibung aus. Bei komplexen Slaves kann die EEPROM­
Größe u.U. nicht ausreichend für die gesamte ESI sein, weshalb im Konfigurator dann eine unvollständige
ESI vorliegt. Deshalb wird der Weg über die ESI­Datei dringend empfohlen.
Der Systemmanager legt dann in seinem ESI­Verzeichns eine neue Datei "OnlineDescription0000...xml" an,
die alle online ausgelesenen ESI­Beschreibungen enthält.
Abb. 40: Vom Systemmanager angelegt OnlineDescription.xml
Wird daraufhin manuell ein Slave in die Konfiguration eingefügt, unterscheiden sich solchermaßen erstellte
Slaves durch einen vorangestellten Pfeil, s. Abb. „Pfeil kennzeichnet durch Online Description erfasste ESI“,
EL2521.
Abb. 41: Pfeil kennzeichnet durch Online Description erfasste ESI
Wurde mit solchen ESI­Daten gearbeitet und liegen später die herstellereigenen Dateien vor, ist die
OnlineDescription....xml wie folgt zu löschen:
• alle Systemmanagerfenster schließen
• TwinCAT in Konfig­Mode neu starten
• "OnlineDescription0000...xml" löschen
• TwinCAT Systemmanager wieder öffnen
Danach darf diese Datei nicht mehr zu sehen sein, Ordner ggf. mit <F5> aktualisieren.
OnlineDescription unter TwinCAT 3.x
Hinweis
Zusätzlich zu der oben genannten Datei "OnlineDescription0000...xml" legt TwinCAT 3.x
auch einen so genannten EtherCAT­Cache mit neuentdeckten Geräten an, z.B. unter Win­
dows 7 unter C:\User\[USERNAME]\AppData\Roaming\Beckhoff\TwinCAT3\Components
\Base\EtherCATCache.xml (Spracheinstellungen des Betriebssystems beachten!)Diese
Datei ist im gleichen Zuge wie die andere Datei zu löschen.
Fehlerhafte ESI­Datei
Liegt eine fehlerhafte ESI­Datei vor die vom Systemmanager nicht eingelesen werden kann, meldet dies der
Systemmanager durch ein Hinweisfenster.
44
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 42: Hinweisfenster fehlerhafte ESI­Datei
Ursachen dafür können sein
• Aufbau der *.xml entspricht nicht der zugehörigen *.xsd­Datei ­­> prüfen Sie die Ihnen vorliegenden
Schemata
• Inhalt kann nicht in eine Gerätebeschreibung übersetzt werden ­­> Es ist der Hersteller der Datei zu
kontaktieren
EM37xx
Version 1.0
45
Inbetriebnahme
5.3.3
Offline Konfigurationserstellung (Master: TwinCAT 2.x)
Unterscheidung Online/Offline
Die Unterscheidung Online/Offline bezieht sich auf das Vorhandensein der tatsächlichen I/O­Umgebung
(Antriebe, Klemmen). Wenn die Konfiguration im Vorfeld der Anlagenerstellung z.B. auf einem Laptop als
Programmiersystem erstellt werden soll, ist nur die "Offline­Konfiguration" möglich. Dann müssen alle
Komponenten händisch in der Konfiguration z.B. nach Elektro­Planung eingetragen werden.
Ist die vorgesehene Steuerung bereits an das EtherCAT­System angeschlossen, alle Komponenten mit
Spannung versorgt und die Infrastruktur betriebsbereit, kann die TwinCAT Konfiguration auch vereinfacht
durch so genanntes "Scannen" vom Runtime­System aus erzeugt werden. Dies ist der so genannte Online­
Vorgang.
In jedem Fall prüft der EtherCAT Master bei jedem realen Hochlauf, ob die vorgefundenen Slaves der
Konfiguration entsprechen. Dieser Test kann in den erweiterten Slave­Einstellungen parametriert werden.
Installation der neuesten ESI­XML­Device­Description
Hinweis
Der TwinCAT EtherCAT Master/Systemmanager benötigt zur Konfigurationserstellung im
Online­ und Offline­Modus die Gerätebeschreibungsdateien der zu verwendeten Geräte.
Diese Gerätebeschreibungen sind die so genannten ESI (EtherCAT Slave Information) in
Form von XML­Dateien. Diese Dateien können vom jeweiligen Hersteller angefordert wer­
den bzw. werden zum Download bereitgestellt.
Auf der Beckhoff Website werden die ESI für Beckhoff EtherCAT Geräte bereitgehalten.
Die ESI­Dateien sind im Installationsverzeichnis von TwinCAT (Standardeinstellung: C:
\TwinCAT\IO\EtherCAT ) abzulegen. Beim Öffnen eines neuen Systemmanager­Fensters
werden die Dateien einmalig eingelesen.TwinCAT bringt bei der Installation den Satz an
Beckhoff­ESI­Dateien mit, der zum Erstellungszeitpunkt des TwinCAT Builds aktuell war.
Ab TwinCAT 2.11 kann aus dem Systemmanager heraus das ESI­Verzeichnis aktualisiert werden, wenn der
Programmier­PC mit dem Internet verbunden ist (Options ­> "Update EtherCAT Device Descriptions…")
Abb. 43: Aktualisierung des ESI­Verzeichnisses
Zur Konfigurationserstellung muss
• das Gerät EtherCAT im Systemmanager angelegt/definiert werden [} 46]
• die EtherCAT Slaves definiert werden [} 48]
Anlegen des Geräts EtherCAT
In einem leeren Systemmanager Fenster muss zuerst ein EtherCAT Gerät angelegt werden.
Abb. 44: Anfügen EtherCAT Device
Für eine EtherCAT I/O Anwendung mit EtherCAT Slaves ist der "EtherCAT" Typ auszuwählen. "EtherCAT
Automation Protocol via EL6601" ist für den bisherigen Publisher/Subscriber­Dienst in Kombination mit einer
EL6601/EL6614 Klemme auszuwählen.
46
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 45: Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11)
Abb. 46: Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11 R2)
Diesem virtuellen Gerät ist dann ein realer Ethernet Port auf dem Laufzeitsystem zuzuordnen.
Abb. 47: Auswahl Ethernet Port
Diese Abfrage kann beim Anlegen des EtherCAT­Gerätes automatisch erscheinen, oder die Zuordnung
kann später im Eigenschaftendialog (s. Abb. „Eigenschaftendialog EtherCAT“) gesetzt/geändert werden.
EM37xx
Version 1.0
47
Inbetriebnahme
Abb. 48: Eigenschaftendialog EtherCAT
Auswahl Ethernet Port
Hinweis
Es können nur Ethernet Ports für ein EtherCAT Gerät ausgewählt werden, für die der
TwinCAT Realtime­Treiber installiert ist. Dies muss für jeden Port getrennt vorgenommen
werden. Siehe dazu die entsprechende Installationsseite [} 37].
Definieren von EtherCAT Slaves
Durch Rechtsklick auf ein Gerät im Konfigurationsbaum können weitere Geräte angefügt werden.
Abb. 49: Anfügen von EtherCAT Geräten
Es öffnet sich der Dialog zur Auswahl des neuen Gerätes. Es werden nur Geräte angezeigt für die ESI­
Dateien hinterlegt sind.
Die Auswahl bietet auch nur Geräte an, die an dem vorher angeklickten Gerät anzufügen sind ­ dazu wird
die an diesem Port mögliche Übertragungsphysik angezeigt (Abb. „Auswahldialog neues EtherCAT Gerät“,
A). Es kann sich um kabelgebundene FastEthernet­Ethernet­Physik mit PHY­Übertragung handeln, dann ist
wie in Abb. „Auswahldialog neues EtherCAT Gerät“ nur ebenfalls kabelgebundenes Geräte auswählbar.
Verfügt das vorangehende Gerät über mehrere freie Ports (z.B. EK1122 oder EK1100), kann auf der rechten
Seite (A) der gewünschte Port angewählt werden.
Übersicht Übertragungsphysik
• "Ethernet": Kabelgebunden 100BASE­TX: EK­Koppler, EP­Boxen, Geräte mit RJ45/M8/M12­Konnector
• "E­Bus": LVDS "Klemmenbus": EL/ES­Klemmen, diverse anreihbare Module
Das Suchfeld erleichtert das Auffinden eines bestimmten Gerätes (ab TwinCAT 2.11).
48
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 50: Auswahldialog neues EtherCAT Gerät
Standardmäßig wird nur der Name/Typ des Gerätes als Auswahlkriterium verwendet. Für eine gezielte
Auswahl einer bestimmen Revision des Gerätes kann die Revision als "Extended Information" eingeblendet
werden.
Abb. 51: Anzeige Geräte­Revision
Oft sind aus historischen oder funktionalen Gründen mehrere Revisionen eines Gerätes erzeugt worden,
z.B. durch technologische Weiterentwicklung. Zur vereinfachten Anzeige (s. Abb. „Auswahldialog neues
EtherCAT Gerät“) wird bei Beckhoff Geräten nur die letzte (=höchste) Revision und damit der letzte
Produktionsstand im Auswahldialog angezeigt. Sollen alle im System als ESI­Beschreibung vorliegenden
Revisionen eines Gerätes angezeigt werden, ist die Checkbox "Show Hidden Devices" zu markieren, s. Abb.
„Anzeige vorhergehender Revisionen“.
EM37xx
Version 1.0
49
Inbetriebnahme
Abb. 52: Anzeige vorhergehender Revisionen
Geräte­Auswahl nach Revision, Kompatibilität
Hinweis
Mit der ESI­Beschreibung wird auch das Prozessabbild, die Art der Kommunikation zwi­
schen Master und Slave/Gerät und ggf. Geräte­Funktionen definiert. Damit muss das reale
Gerät (Firmware wenn vorhanden) die Kommunikationsanfragen/­einstellungen des Mas­
ters unterstützen. Dies ist abwärtskompatibel der Fall, d.h. neuere Geräte (höhere Revisi­
on) sollen es auch unterstützen wenn der EtherCAT Master sie als eine ältere Revision an­
spricht. Als Beckhoff­Kompatibilitätsregel für EtherCAT­Klemmen/Boxen ist anzunehmen: Geräte­Revision in der Anlage >= Geräte­Revision in der Konfiguration
Dies erlaubt auch den späteren Austausch von Geräten ohne Veränderung der Konfigurati­
on (abweichende Vorgaben bei Antrieben möglich).
Beispiel:
In der Konfiguration wird eine EL2521­0025­1018 vorgesehen, dann kann real eine EL2521­0025­1018 oder
höher (­1019, ­1020) eingesetzt werden.
Abb. 53: Name/Revision Klemme
Wenn im TwinCAT System aktuelle ESI­Beschreibungen vorliegen, entspricht der im Auswahldialog als
letzte Revision angebotene Stand dem Produktionsstand von Beckhoff. Es wird empfohlen, bei Erstellung
einer neuen Konfiguration jeweils diesen letzten Revisionsstand eines Gerätes zu verwenden, wenn aktuell
produzierte Beckhoff­Geräte in der realen Applikation verwendet werden. Nur wenn ältere Geräte aus
Lagerbeständen in der Applikation verbaut werden sollen, ist es sinnvoll eine ältere Revision einzubinden.
Das Gerät stellt sich dann mit seinem Prozessabbild im Konfigurationsbaum dar und kann nur parametriert
werden: Verlinkung mit der Task, CoE/DC­Einstellungen, PlugIn­Definition, StartUp­Einstellungen, ...
50
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 54: EtherCAT Klemme im TwinCAT­Baum
EM37xx
Version 1.0
51
Inbetriebnahme
5.3.4
Online Konfigurationserstellung "Scannen" (Master: TwinCAT
2.x)
Unterscheidung Online/Offline
Die Unterscheidung Online/Offline bezieht sich auf das Vorhandensein der tatsächlichen I/O­Umgebung
(Antriebe, Klemmen). Wenn die Konfiguration im Vorfeld der Anlagenerstellung z.B. auf einem Laptop als
Programmiersystem erstellt werden soll, ist nur die "Offline­Konfiguration" möglich. Dann müssen alle
Komponenten händisch in der Konfiguration z.B. nach Elektro­Planung eingetragen werden.
Ist die vorgesehene Steuerung bereits an das EtherCAT System angeschlossen, alle Komponenten mit
Spannung versorgt und die Infrastruktur betriebsbereit, kann die TwinCAT Konfiguration auch vereinfacht
durch das so genannte "Scannen" vom Runtime­System aus erzeugt werden. Dies ist der so genannte
Online­Vorgang.
In jedem Fall prüft der EtherCAT Master bei jedem realen Hochlauf, ob die vorgefundenen Slaves der
Konfiguration entsprechen. Dieser Test kann in den erweiterten Slave­Einstellungen parametriert werden.
Installation der neuesten ESI­XML­Device­Description
Hinweis
Der TwinCAT EtherCAT Master/Systemmanager benötigt zur Konfigurationserstellung im
Online­ und Offline­Modus die Gerätebeschreibungsdateien der zu verwendeten Geräte. Diese Gerätebeschreibungen sind die so genannten ESI (EtherCAT Slave Information) in
Form von XML­Dateien. Diese Dateien können vom jeweiligen Hersteller angefordert wer­
den bzw. werden zum Download bereitgestellt. Auf der Beckhoff Website werden die ESI
für Beckhoff EtherCAT Geräte bereitgehalten. Die ESI­Dateien sind im Installationsver­
zeichnis von TwinCAT (Standardeinstellung: C:\TwinCAT\IO\EtherCAT ) abzulegen. Beim
Öffnen eines neuen Systemmanager­Fensters werden die Dateien einmalig eingelesen.
TwinCAT bringt bei der Installation den Satz an Beckhoff­ESI­Dateien mit, der zum Erstel­
lungszeitpunkt des TwinCAT Builds aktuell war.
Ab TwinCAT 2.11 kann aus dem Systemmanager heraus das ESI­Verzeichnis aktualisiert werden, wenn der
Programmier­PC mit dem Internet verbunden ist (Options ­> "Update EtherCAT Device Descriptions")
Abb. 55: Aktualisierung ESI­Verzeichnis
Zur Konfigurationserstellung
• muss die reale EtherCAT­Hardware (Geräte, Koppler, Antriebe) vorliegen und installiert sein.
• müssen die Geräte/Module über EtherCAT­Kabel bzw. im Klemmenstrang so verbunden sein wie sie
später eingesetzt werden sollen.
• müssen die Geräte/Module mit Energie versorgt werden und kommunikationsbereit sein.
• muss TwinCAT auf dem Zielsystem im CONFIG­Modus sein.
Der Online­Scan­Vorgang setzt sich zusammen aus
• Erkennen des EtherCAT‐Gerätes [} 52] (Ethernet­Port am IPC)
• Erkennen der angeschlossenen EtherCAT‐Teilnehmer [} 54]. Dieser Schritt kann auch unabhängig
vom vorangehenden durchgeführt werden.
• Problembehandlung [} 57]
Auch kann der Scan bei bestehender Konfiguration [} 58] zum Vergleich durchgeführt werden.
Erkennen/Scan des Geräts EtherCAT
Befindet sich das TwinCAT­System im CONFIG­Modus (TwinCAT Icon blau bzw. blaue Anzeige im
Systemmanager) kann online nach Geräten gesucht werden.
52
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 56: TwinCAT Anzeige CONFIG­Modus
Online Scannen im Config Mode
Die Online­Suche im RUN­Modus (produktiver Betrieb) ist nicht möglich. Es ist die Unter­
scheidung zwischen TwinCAT­Programmiersystem und TwinCAT­Zielsystem zu beachten.
Hinweis
Das TwinCAT­Icon neben der Windows­Uhr stellt immer den TwinCAT­Modus des lokalen IPC dar. Im
Systemmanager­Fenster wird dagegen der TwinCAT­Zustand des Zielsystems gezeigt.
Abb. 57: Unterscheidung lokales/Zielsystem
Im Konfigurationsbaum bringt uns ein Rechtsklick auf den General­Punkt "I/O Devices" zum Such­Dialog.
Abb. 58: Scan Devices
Dieser Scan­Modus versucht nicht nur EtherCAT­Geräte (bzw. die als solche nutzbaren Ethernet­Ports) zu
finden, sondern auch NOVRAM, Feldbuskarten, SMB etc. Nicht alle Geräte können jedoch automatisch
gefunden werden.
Abb. 59: Hinweis automatischer GeräteScan
Ethernet Ports mit installierten TwinCAT Realtime­Treiber werden als "RT­Ethernet" Geräte angezeigt.
Testweise wird an diesen Ports ein EtherCAT­Frame verschickt. Erkennt der Scan­Agent an der Antwort,
dass ein EtherCAT­Slave angeschlossen ist, wird der Port allerdings gleich als "EtherCAT Device"
angezeigt.
EM37xx
Version 1.0
53
Inbetriebnahme
Abb. 60: Erkannte Ethernet­Geräte
Für alle angewählten Geräte wird nach Bestätigung "OK" im nachfolgenden ein Teilnehmer­Scan
vorgeschlagen, s. Abb. „Scan­Abfrage nach dem automatischen Anlegen eines EtherCAT Gerätes“.
Auswahl Ethernet Port
Hinweis
Es können nur Ethernet Ports für ein EtherCAT Gerät ausgewählt werden, für die der
TwinCAT Realtime­Treiber installiert ist. Dies muss für jeden Port getrennt vorgenommen
werden. Siehe dazu die entsprechende Installationsseite [} 37].
Erkennen/Scan der EtherCAT Teilnehmer
Funktionsweise Online Scan
Hinweis
Beim Scan fragt der Master die Identity Informationen der EtherCAT Slaves aus dem Sla­
ve­EEPROM ab. Es werden Name und Revision zur Typbestimmung herangezogen. Die
entsprechenden Geräte werden dann in den hinterlegten ESI­Daten gesucht und in dem
dort definierten Default­Zustand in den Konfigurationsbaum eingebaut.
Abb. 61: Beispiel Defaultzustand
Slave­Scan in der Praxis im Serienmaschinenbau
Achtung
Die Scan­Funktion sollte mit Bedacht angewendet werden. Sie ist ein praktisches und
schnelles Werkzeug um für eine Inbetriebnahme eine Erst­Konfiguration als Arbeitsgrund­
lage zu erzeugen. Im Serienmaschinebau bzw. bei Reproduktion der Anlage sollte die
Funktion aber nicht mehr zur Konfigurationserstellung verwendet werden sondern ggf. zum
Vergleich [} 58] mit der festgelegten Erst­Konfiguration.
Hintergrund: da Beckhoff aus Gründen der Produktpflege gelegentlich den Revisionsstand
der ausgelieferten Produkte erhöht, kann durch einen solchen Scan eine Konfiguration er­
zeugt werden, die (bei identischem Maschinenaufbau) zwar von der Geräteliste her iden­
tisch ist, die jeweilige Geräterevision unterscheiden sich aber ggf. von der Erstkonfigurati­
on.
Beispiel:
Firma A baut den Prototyp einer späteren Serienmaschine B. Dazu wird der Prototyp aufgebaut, in TwinCAT
ein Scan über die IO­Geräte durchgeführt und somit die Erstkonfiguration "B.tsm" erstellt. An einer
beliebigen Stelle sitze dabei die EtherCAT­Klemme EL2521­0025 in der Revision 1018. Diese wird also so in
die TwinCAT­Konfiguration eingebaut:
54
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 62: Einbau EtherCAT­Klemme mit Revision ­1018
Ebenso werden in der Prototypentestphase Funktionen und Eigenschaften dieser Klemme durch die
Programmierer/Inbetriebnehmer getestet und ggf. genutzt d.h. aus der PLC "B.pro" oder der NC
angesprochen. (sinngemäß gilt das gleiche für die TwinCAT3­Solution­Dateien).
Nun wird die Prototypenentwicklung abgeschlossen und der Serienbau der Maschine B gestartet, Beckhoff
liefert dazu weiterhin die EL2521­0025­0018. Falls die Inbetriebnehmer der Abteilung Serienmaschinenbau
immer einen Scan durchführen, entsteht dabei bei jeder Maschine wieder ein eine inhaltsgleiche B­
Konfiguration. Ebenso werden eventuell von A weltweit Ersatzteillager für die kommenden Serienmaschinen
mit Klemmen EL2521­0025­1018 angelegt.
Nach einiger Zeit erweitert Beckhoff die EL2521­0025 um ein neues Feature C. Deshalb wird die FW
geändert, nach außen hin kenntlich durch einen höheren FW­Stand und eine neue Revision ­1019.
Trotzdem unterstützt das neue Gerät natürlich Funktionen und Schnittstellen der Vorgängerversion(en), eine
Anpassung von "B.tsm" oder gar "B.pro" ist somit nicht nötig. Die Serienmaschinen können weiterhin mit
"B.tsm" und "B.pro" gebaut werden, zur Kontrolle der aufgebauten Maschine ist ein vergleichernder Scan
[} 58] gegen die Erstkonfiguration "B.tsm" sinnvoll.
Wird nun allerdings in der Abteilung Seriennmaschinenbau nicht "B.tsm" verwendet sondern wieder ein Scan
zur Erstellung der produktiven Konfiguration durchgeführt, wird automatisch die Revision ­1019 erkannt und
in die Konfiguration eingebaut:
Abb. 63: Erkennen EtherCAT­Klemme mit Revision ­1019
Dies wird in der Regel von den Inbetriebnehmern nicht bemerkt. TwiNCAT kann ebenfalls nichts melden, da
ja quasi eine neue Konfiguration erstellt wird. Es führt nach der Kompatibilitätsregel allerdings dazu, dass in
diese Maschine später keine EL2521­0025­1018 als Ersatzteil eingebaut werden sollen (auch wenn dies in
den allermeisten Fällen dennoch funktioniert).
Dazu kommt, dass durch durch produktionsbegleitende Entwicklung in Firma A das neue Feature C der
EL2521­0025­1019 (zum Beispiel ein verbesserter Analogfilter oder ein zusätzliches Prozessdatum zur
Diagnose) gerne entdeckt und ohne betriebsinterne Rücksprache genutzt wird. Für die so entstandene neue
Konfiguration "B2.tsm" ist der bisherige Bestand an Ersatzteilgeräten nicht mehr zu verwenden.
bei etabliertem Serienmaschinenbau sollte der Scan nur noch zu informativen Vergleichszwecken gegen
eine definierte Erstkonfiguration durchgeführt werden. Änderungen sind mit Bedacht durchzuführen!
Wurde ein EtherCAT­Device in der Konfiguration angelegt (manuell oder durch Scan), kann das I/O­Feld
nach Teilnehmern/Slaves gescannt werden.
EM37xx
Version 1.0
55
Inbetriebnahme
Abb. 64: Scan­Abfrage nach dem automatischen Anlegen eines EtherCAT Gerätes
Abb. 65: Manuelles Auslösen des Teilnehmer­Scans auf festegelegtem EtherCAT Device
Im Systemmanager kann der Scan­Ablauf am Ladebalken am unteren Bildschirmrand verfolgt werden.
Abb. 66: Scanfortschritt
Die Konfiguration wird aufgebaut und kann danach gleich in den Online­Zustand (OPERATIONAL) versetzt
werden.
Abb. 67: Abfrage Config/FreeRun
Im Config/FreeRun­Mode wechselt die Systemmanager Anzeige blau/rot und das EtherCAT Gerät wird auch
ohne aktive Task (NC, PLC) mit der Freilauf­Zykluszeit von 4 ms (Standardeinstellung) betrieben.
56
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 68: Anzeige Config/FreeRun
Abb. 69: TwinCAT kann auch durch einen Button in diesen Zustand versetzt werden
Das EtherCAT System sollte sich danach in einem funktionsfähigen zyklischen Betrieb nach Abb.
„Beispielhafte Online­Anzeige“ befinden.
Abb. 70: Beispielhafte Online­Anzeige
Zu beachten sind
• alle Slaves sollen im OP­State sein
• der EtherCAT Master soll im "Actual State" OP sein
• "Frames/sec" soll der Zykluszeit unter Berücksichtigung der versendeten Frameanzahl sein
• es sollen weder übermäßig "LostFrames"­ noch CRC­Fehler auftreten
Die Konfiguration ist nun fertig gestellt. Sie kann auch wie im manuellen Vorgang [} 46] beschrieben
verändert werden.
Problembehandlung
Beim Scannen können verschiedene Effekte auftreten.
• es wird ein unbekanntes Gerät entdeckt, d.h. ein EtherCAT Slave für den keine ESI­XML­
Beschreibung vorliegt.
In diesem Fall bietet der Systemmanager an, die im Gerät eventuell vorliegende ESI auszulesen.
Lesen Sie dazu das Kapitel "Hinweise zu ESI/XML".
• Teilnehmer werden nicht richtig erkannt
Ursachen können sein
­ fehlerhafte Datenverbindungen, es treten Datenverluste während des Scans auf
­ Slave hat ungültige Gerätebeschreibung
Es sind die Verbindungen und Teilnehmer gezielt zu überprüfen, z.B. durch den Emergency Scan.
Der Scan ist dann erneut vorzunehmen.
EM37xx
Version 1.0
57
Inbetriebnahme
Abb. 71: Fehlerhafte Erkennung
Im Systemmanager werden solche Geräte evtl. als EK0000 oder unbekannte Geräte angelegt. Ein Betrieb
ist nicht möglich bzw. sinnvoll.
Scan über bestehender Konfiguration
Scan über bestehender Konfiguration
Veränderung der Konfiguration nach Vergleich
Achtung
Bei diesem Scan werden z.Z. (TwinCAT 2.11 bzw. 3.1) nur die Geräteeigenschaften Ven­
dor (Hersteller), Gerätename und Revision verglichen! Ein „ChangeTo“ oder "Copy" sollte
nur im Hinblick auf die Beckhoff IO­Kompatibilitätsregel (s.o.) nur mit Bedacht vorgenom­
men werden. Das Gerät wird dann in der Konfiguration gegen die vorgefundene Revision
ausgetauscht, dies kann Einfluss auf unterstützte Prozessdaten und Funktionen haben.
Wird der Scan bei bestehender Konfiguration angestoßen, kann die reale I/O­Umgebung genau der
Konfiguration entsprechen oder differieren. So kann die Konfiguration verglichen werden.
Abb. 72: Identische Konfiguration
Sind Unterschiede feststellbar, werden diese im Korrekturdialog angezeigt, die Konfiguration kann
umgehend angepasst werden.
58
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 73: Korrekturdialog
Die Anzeige der "Extended Information" wird empfohlen, weil dadurch Unterschiede in der Revision sichtbar
werden.
Farbe
grün
blau
hellblau
rot
Erläuterung
Dieser EtherCAT Slave findet seine Entsprechung auf der Gegenseite. Typ und Revision
stimmen überein.
Dieser EtherCAT Slave ist auf der Gegenseite vorhanden, aber in einer anderen Revision.
Diese andere Revision kann andere Default­Einstellungen der Prozessdaten und andere/
zusätzliche Funktionen haben.
Ist die gefundene Revision > als die konfigurierte Revision, ist der Einsatz unter
Berücksichtung der Kompatibilität möglich.
Ist die gefundene Revision < als die konfigurierte Revision, ist der Einsatz vermutlich nicht
möglich. Eventuell unterstützt das vorgefundene Geräte nicht alle Funktionen, die der
Master von ihm aufgrund der höheren Revision erwartet.
Dieser EtherCAT Slave wird ignoriert (Button "Ignore")
• Dieser EtherCAT Slave ist auf der Gegenseite nicht vorhanden
• Er ist vorhanden, aber in einer anderen Revision, die sich auch in den Eigenschaften
von der angegebenen unterscheidet.
Auch hier gilt dann das Kompatibilitätsprinzip: Ist die gefundene Revision > als die
konfigurierte Revision, ist der Einsatz unter Berücksichtung der Kompatibilität möglich,
da Nachfolger­Geräte die Funktionen der Vorgänger­Geräte unterstützen sollen.
Ist die gefundene Revision < als die konfigurierte Revision, ist der Einsatz
vermutlich nicht möglich. Eventuell unterstützt das vorgefundene Geräte nicht alle
Funktionen, die der Master von ihm aufgrund der höheren Revision erwartet.
EM37xx
Version 1.0
59
Inbetriebnahme
Geräte­Auswahl nach Revision, Kompatibilität
Hinweis
Mit der ESI­Beschreibung wird auch das Prozessabbild, die Art der Kommunikation zwi­
schen Master und Slave/Gerät und ggf. Geräte­Funktionen definiert. Damit muss das reale
Gerät (Firmware wenn vorhanden) die Kommunikationsanfragen/­einstellungen des Mas­
ters unterstützen. Dies ist abwärtskompatibel der Fall, d.h. neuere Geräte (höhere Revisi­
on) sollen es auch unterstützen wenn der EtherCAT Master sie als eine ältere Revision an­
spricht. Als Beckhoff­Kompatibilitätsregel für EtherCAT­Klemmen/Boxen ist anzunehmen: Geräte­Revision in der Anlage >= Geräte­Revision in der Konfiguration
Dies erlaubt auch den späteren Austausch von Geräten ohne Veränderung der Konfigurati­
on (abweichende Vorgaben bei Antrieben möglich).
Beispiel:
In der Konfiguration wird eine EL2521­0025­1018 vorgesehen, dann kann real eine EL2521­0025­1018 oder
höher (­1019, ­1020) eingesetzt werden.
Abb. 74: Name/Revision Klemme
Wenn im TwinCAT System aktuelle ESI­Beschreibungen vorliegen, entspricht der im Auswahldialog als
letzte Revision angebotene Stand dem Produktionsstand von Beckhoff. Es wird empfohlen, bei Erstellung
einer neuen Konfiguration jeweils diesen letzten Revisionsstand eines Gerätes zu verwenden, wenn aktuell
produzierte Beckhoff­Geräte in der realen Applikation verwendet werden. Nur wenn ältere Geräte aus
Lagerbeständen in der Applikation verbaut werden sollen, ist es sinnvoll eine ältere Revision einzubinden.
Abb. 75: Korrekturdialog mit Änderungen
Sind alle Änderungen übernommen oder akzeptiert, können sie durch "OK" in die reale *.tsm­Konfiguration
übernommen werden.
Change to compatible device
Der TwinCAT Systemmanager biete eine Funktion zum Austauschen eines Gerätes unter Beibehaltung der
Links in die Task: Change to compatible device.
60
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 76: TwinCAT 2 Dialog ChangeToCompatibleDevice
Diese Funktion ist vorzugsweise auf AX5000­Geräten anzuwenden. Wenn aufgerufen, schlägt der
Systemmanager die Geräte vor die er im zugehörigen Unterordner findet, beim AX5000 z.B. in \TwiNCAT\IO
\EtherCAT\Beckhoff AX5xxx.
Change to Alternative Type
Der TwinCAT Systemmanager biete eine Funktion zum Austauschen eines Gerätes: Change to Alternative
Type
Abb. 77: TwinCAT 2 Dialog ChangeToCompatibleDevice
Wenn aufgerufen, sucht der Systemmanager in der bezogenen Geräte­ESI (hier im Beispiel: EL1202­0000)
nach dort enthaltenen Angaben zu kompatiblen Geräten. Die Konfiguration wird geändert und gleichzeitig
das ESI­EEPROM überschrieben ­ deshalb ist dieser Vorgang nur im Online­Zustand (ConfigMode) möglich.
5.3.5
Allgemeine Slave PDO Konfiguration
Die von einem EtherCAT Slave zyklisch übertragenen Prozessdaten (Process Data Objects, PDO) sind die
Nutzdaten, die in der Applikation zyklusaktuell erwartet werden oder die an den Slave gesendet werden.
Dazu parametriert der EtherCAT Master (Beckhoff TwinCAT) jeden EtherCAT Slave während der
Hochlaufphase, um festzulegen, welche Prozessdaten (Größe in Bit/Bytes, Quellort, Übertragungsart) er von
oder zu diesem Slave übermitteln möchte. Eine falsche Konfiguration kann einen erfolgreichen Start des
Slaves verhindern.
Für Beckhoff EtherCAT Slaves EL/ES gilt im Allgemeinen:
• Die vom Gerät unterstützten Prozessdaten Input/Output sind in der ESI/XML­Beschreibung
herstellerseitig definiert. Der TwinCAT EtherCAT Master verwendet die ESI­Beschreibung zur richtigen
Konfiguration des Slaves.
• Wenn vorgesehen, können die Prozessdaten im Systemmanager verändert werden. Siehe dazu die
Gerätedokumentation.
Solche Veränderungen können sein: Ausblenden eines Kanals, Anzeige von zusätzlichen zyklischen
Informationen, Anzeige in 16 Bit statt in 8 Bit Datenumfang usw.
EM37xx
Version 1.0
61
Inbetriebnahme
• Die Prozessdateninformationen liegen bei so genannten "intelligenten" EtherCAT­Geräten ebenfalls im
CoE­Verzeichnis vor. Beliebige Veränderungen in diesem CoE­Verzeichnis, die zu abweichenden
PDO­Einstellungen führen, verhindern jedoch den erfolgreichen Hochlauf des Slaves. Es wird
abgeraten, andere als die vorgesehene Prozessdaten zu konfigurieren, denn die Geräte­Firmware
(wenn vorhanden) ist auf diese PDO­Kombinationen abgestimmt.
Ist lt. Gerätedokumentation eine Veränderung der Prozessdaten zulässig, kann dies wie folgt vorgenommen
werden, s. Abb. „Konfigurieren der Prozessdaten“.
• A: Wählen Sie das zu konfigurierende Gerät
• B: im Reiter "Process Data"in der Input­ oder Output­Syncmanager zu wählen (C)
• D: die PDOs können an­ bzw. abgewählt werden
• H: die neuen Prozessdaten sind als verlinkbare Variablen im Systemmanager sichtbar
Nach einem Aktivieren der Konfiguration und TwinCAT­Neustart (bzw. Neustart des EtherCAT
Masters) sind die neuen Prozessdaten aktiv
• E: wenn ein Slave dies unterstützt, können auch Input­ und Output­PDO gleichzeitig durch Anwahl
eines so genannten PDO­Satzes ( "predefined PDO­settings") verändert werden.
Abb. 78: Konfigurieren der Prozessdaten
Manuelle Veränderung der Prozessdaten
Hinweis
62
In der PDO­Übersicht kann lt. ESI­Beschreibung ein PDO als "fixed" mit dem Flag "F" ge­
kennzeichnet sein (Abb. „Konfigurieren der Prozessdaten“, J). Solche PDOs können prinzi­
piell nicht in ihrer Zusammenstellung verändert werden, auch wenn TwinCAT den entspre­
chenden Dialog anbietet ("Edit"). Insbesondere können keine beliebigen CoE­Inhalte als
zyklische Prozessdaten eingeblendet werden.Dies gilt im Allgemeinen auch für den Fall,
dass eine Gerät den Download der PDO Konfiguration "G" unterstützt.Bei falscher Konfigu­
ration verweigert der EtherCAT Slave üblicherweise den Start und Wechsel in den OP­Sta­
te. Eine Logger­Meldung wegen "invalid SM cfg" wird im Systemmanager ausgegeben:Die­
se Fehlermeldung "invalid SM IN cfg" oder "invalid SM OUT cfg" bietet gleich einen Hinweis
auf die Ursache des fehlgeschlagenen Starts.
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
5.3.6
Konfiguration mit dem TwinCAT System Manager
(Mit TwinCAT ab Version 2.10.0 (Build 1241), am Beispiel der EL5001 ab Firmware­Stand 0.7)
Klicken Sie im linken Fenster des TwinCAT System Managers auf den Baumzweig der Klemme die Sie
konfigurieren möchten (im Beispiel: Klemme 6 EL5001).
Abb. 79: Baumzweig Klemme EL5001
Im rechten Fenster des TwinCAT System Managers stehen Ihnen nun verschiedene Karteireiter zur
Konfiguration der Klemme zur Verfügung.
Karteireiter „Allgemein“
Abb. 80: Karteireiter „Allgemein“
Name
Id
Typ
Kommentar
Disabled
Symbole erzeugen
EM37xx
Name des EtherCAT­Geräts
Laufende Nr. des EtherCAT­Geräts
Typ des EtherCAT­Geräts
Hier können Sie einen Kommentar (z.B. zum
Anlagenteil) hinzufügen.
Hier können Sie das EtherCAT­Gerät deaktivieren.
Nur wenn dieses Kontrollkästchen aktiviert ist,
können Sie per ADS auf diesen EtherCAT­Slave
zugreifen.
Version 1.0
63
Inbetriebnahme
Karteireiter „EtherCAT“
Abb. 81: Karteireiter „EtherCAT“
Typ
Product/Revision
Auto Inc Adr.
EtherCAT Adr.
Vorgänger Port
Weitere Einstellungen
Typ des EtherCAT­Geräts
Produkt­ und Revisions­Nummer des EtherCAT­
Geräts
Auto­Inkrement­Adresse des EtherCAT­Geräts. Die
Auto­Inkrement­Adresse kann benutzt werden, um
jedes EtherCAT­Gerät anhand seiner physikalischen
Position im Kommunikationsring zu adressieren. Die
Auto­Inkrement­Adressierung wird während der Start­
Up­Phase benutzt, wenn der EtherCAT­master die
Adressen an die EtherCAT­Geräte vergibt. Bei der
Auto­Inkrement­Adressierung hat der erste
EtherCAT­Slave im Ring die Adresse 0000hex und für
jeden weiteren Folgenden wird die Adresse um 1
verringert (FFFFhex, FFFEhex usw.).
Feste Adresse eines EtherCAT­Slaves. Diese
Adresse wird vom EtherCAT­Master während der
Start­Up­Phase vergeben. Um den Default­Wert zu
ändern, müssen Sie zuvor das Kontrollkästchen links
von dem Eingabefeld markieren.
Name und Port des EtherCAT­Geräts, an den dieses
Gerät angeschlossen ist. Falls es möglich ist, dieses
Gerät mit einem anderen zu verbinden, ohne die
Reihenfolge der EtherCAT­Geräte im
Kommunikationsring zu ändern, dann ist dieses
Kombinationsfeld aktiviert und Sie können das
EtherCAT­Gerät auswählen, mit dem dieses Gerät
verbunden werden soll.
Diese Schaltfläche öffnet die Dialoge für die
erweiterten Einstellungen.
Der Link am unteren Rand des Karteireiters führt Sie im Internet auf die Produktseite dieses EtherCAT­
Geräts.
Karteireiter „Prozessdaten“
Zeigt die Konfiguration der Prozessdaten an. Die Eingangs­ und Ausgangsdaten des EtherCAT­Slaves
werden als CANopen Prozess­Daten­Objekte (PDO) dargestellt. Falls der EtherCAT­Slave es unterstützt,
ermöglicht dieser Dialog dem Anwender ein PDO über PDO­Zuordnung auszuwählen und den Inhalt des
individuellen PDOs zu variieren.
64
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 82: Karteireiter „Prozessdaten“
Sync­Manager
Listet die Konfiguration der Sync­Manager (SM) auf.
Wenn das EtherCAT­Gerät eine Mailbox hat, wird der SM0 für den Mailbox­Output (MbxOut) und der SM1
für den Mailbox­Intput (MbxIn) benutzt.
Der SM2 wird für die Ausgangsprozessdaten (Outputs) und der SM3 (Inputs) für die Eingangsprozessdaten
benutzt.
Wenn ein Eintrag ausgewählt ist, wird die korrespondierende PDO­Zuordnung in der darunter stehenden
Liste PDO­Zuordnung angezeigt.
PDO­Zuordnung
PDO­Zuordnung des ausgewählten Sync­Managers. Hier werden alle für diesen Sync­Manager­Type
definierten PDOs aufgelistet:
• Wenn in der Sync­Manager­Liste der Ausgangs­Sync­Manager (Outputs) ausgewählt ist, werden alle
RxPDOs angezeigt.
• Wenn in der Sync­Manager­Liste der Eingangs­Sync­Manager (Inputs) ausgewählt ist, werden alle
TxPDOs angezeigt.
Die markierten Einträge sind die PDOs, die an der Prozessdatenübertragung teilnehmen. Diese PDOs
werden in der Baumdarstellung das System­Managers als Variablen des EtherCAT­Geräts angezeigt. Der
Name der Variable ist identisch mit dem Parameter Name des PDO, wie er in der PDO­Liste angezeigt wird.
Falls ein Eintrag in der PDO­Zuordnungsliste deaktiviert ist (nicht markiert und ausgegraut), zeigt dies an,
das dieser Eintrag von der PDO­Zuordnung ausgenommen ist. Um ein ausgegrautes PDO auswählen zu
können, müssen Sie zuerst das aktuell angewählte PDO abwählen.
Aktivierung der PDO­Zuordnung
ü Wenn Sie die PDO­Zuordnung geändert haben, muss zur Aktivierung der neuen PDO­
Zuordnung
Hinweis
a) der EtherCAT­Slave einmal den Statusübergang PS (von Pre­Operational zu Safe­
Operational) durchlaufen (siehe Karteireiter Online [} 70])
b) der System­Manager die EtherCAT­Slaves neu laden (Schaltfläche EM37xx
Version 1.0
)
65
Inbetriebnahme
PDO­Liste
Liste aller von diesem EtherCAT­Gerät unterstützten PDOs. Der Inhalt des ausgewählten PDOs wird der
Liste PDO­Content angezeigt. Durch Doppelklick auf einen Eintrag können Sie die Konfiguration des PDO
ändern.
Spalte
Index
Size
Name
Flags
SM
SU
Beschreibung
Index des PDO.
Größe des PDO in Byte.
Name des PDO.
Wenn dieses PDO einem Sync­Manager zugeordnet ist, erscheint es als Variable des
Slaves mit diesem Parameter als Namen.
F
Fester Inhalt: Der Inhalt dieses PDO ist fest und kann nicht vom System­
Manager geändert werden.
M
Obligatorisches PDO (Mandatory). Dieses PDO ist zwingend Erforderlich und
muss deshalb einem Sync­Manager Zugeordnet werden! Als Konsequenz
können Sie dieses PDO nicht aus der Liste PDO­Zuordnungen streichen
Sync­Manager, dem dieses PDO zugeordnet ist. Falls dieser Eintrag leer ist, nimmt dieses
PDO nicht am Prozessdatenverkehr teil.
Sync­Unit, der dieses PDO zugeordnet ist.
PDO­Inhalt
Zeigt den Inhalt des PDOs an. Falls das Flag F (fester Inhalt) des PDOs nicht gesetzt ist, können Sie den
Inhalt ändern.
Download
Falls das Gerät intelligent ist und über eine Mailbox verfügt, können die Konfiguration des PDOs und die
PDO­Zuordnungen zum Gerät herunter geladen werden. Dies ist ein optionales Feature, das nicht von allen
EtherCAT­Slaves unterstützt wird.
PDO­Zuordnung
Falls dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird die PDO­Zuordnung die in der PDO­Zuordnungsliste
konfiguriert ist beim Startup zum Gerät herunter geladen. Die notwendigen, zum Gerät zu sendenden
Kommandos können in auf dem Karteireiter Startup [} 66] betrachtet werden.
PDO­Konfiguration
Falls dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird die Konfiguration des jeweiligen PDOs (wie sie in der PDO­
Liste und der Anzeige PDO­Inhalt angezeigt wird) zum EtherCAT­Slave herunter geladen.
Karteireiter „Startup“
Der Karteireiter Startup wird angezeigt, wenn der EtherCAT­Slave eine Mailbox hat und das Protokoll
CANopen over EtherCAT (CoE) oder das Protokoll Servo drive over EtherCAT unterstützt. Mit Hilfe dieses
Karteireiter können Sie betrachten, welche Download­Requests während des Startups zur Mailbox gesendet
werden. Es ist auch möglich neue Mailbox­Requests zur Listenanzeige hinzuzufügen. Die Download­
Requests werden in der selben Reihenfolge zum Slave gesendet, wie sie in der Liste angezeigt werden.
66
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 83: Karteireiter „Startup“
Spalte
Transition
Beschreibung
Übergang, in den der Request gesendet wird. Dies kann entweder
• der Übergang von Pre­Operational to Safe­Operational (PS) oder
• der Übergang von Safe­Operational to Operational (SO) sein.
Protokoll
Index
Data
Kommentar
Wenn der Übergang in "<>" eingeschlossen ist (z.B. <PS>), dann ist der Mailbox Request
fest und kann vom Anwender nicht geändert oder gelöscht werden.
Art des Mailbox­Protokolls
Index des Objekts
Datum, das zu diesem Objekt heruntergeladen werden soll.
Beschreibung des zu der Mailbox zu sendenden Requests
Move Up
Move Down
New
Delete
Edit
Diese Schaltfläche bewegt den markierten Request in
der Liste um eine Position nach oben.
Diese Schaltfläche bewegt den markierten Request in
der Liste um eine Position nach unten.
Diese Schaltfläche fügt einen neuen Mailbox­
Download­Request, der währen des Startups
gesendet werden soll hinzu.
Diese Schaltfläche löscht den markierten Eintrag.
Diese Schaltfläche editiert einen existierenden
Request.
Karteireiter „CoE – Online“
Wenn der EtherCAT­Slave das Protokoll CANopen over EtherCAT (CoE) unterstützt, wird der zusätzliche
Karteireiter CoE ­ Online angezeigt. Dieser Dialog listet den Inhalt des Objektverzeichnisses des Slaves auf
(SDO­Upload) und erlaubt dem Anwender den Inhalt eines Objekts dieses Verzeichnisses zu ändern. Details
zu den Objekten der einzelnen EtherCAT­Geräte finden Sie in den gerätespezifischen
Objektbeschreibungen.
EM37xx
Version 1.0
67
Inbetriebnahme
Abb. 84: Karteireiter „CoE – Online“
Darstellung der Objekt­Liste
Spalte
Index
Name
Flags
Wert
68
Beschreibung
Index und Subindex des Objekts
Name des Objekts
RW
Das Objekt kann ausgelesen und Daten können in das Objekt geschrieben
werden (Read/Write)
RO
Das Objekt kann ausgelesen werden, es ist aber nicht möglich Daten in das
Objekt zu schreiben (Read only)
P
Ein zusätzliches P kennzeichnet das Objekt als Prozessdatenobjekt.
Wert des Objekts
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Update List
Auto Update
Advanced
Die Schaltfläche Update List aktualisiert alle Objekte
in der Listenanzeige
Wenn dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird der
Inhalt der Objekte automatisch aktualisiert.
Die Schaltfläche Advanced öffnet den Dialog
Advanced Settings. Hier können Sie festlegen,
welche Objekte in der Liste angezeigt werden.
Abb. 85: Dialog „Advanced settings“
Online ­ über SDO­Information
Offline ­ über EDS­Datei
EM37xx
Wenn dieses Optionsfeld angewählt ist, wird die Liste
der im Objektverzeichnis des Slaves enthaltenen
Objekte über SDO­Information aus dem Slave
hochgeladen. In der untenstehenden Liste können
Sie festlegen welche Objekt­Typen hochgeladen
werden sollen.
Wenn dieses Optionsfeld angewählt ist, wird die Liste
der im Objektverzeichnis enthaltenen Objekte aus
einer EDS­Datei gelesen, die der Anwender
bereitstellt.
Version 1.0
69
Inbetriebnahme
Karteireiter „Online“
Abb. 86: Karteireiter „Online“
Status Maschine
Init
Pre­Op
Op
Bootstrap
Safe­Op
Fehler löschen
Aktueller Status
Angeforderter Status
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT­Gerät auf
den Status Init zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT­Gerät auf
den Status Pre­Operational zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT­Gerät auf
den Status Operational zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT­Gerät auf
den Status Bootstrap zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT­Gerät auf
den Status Safe­Operational zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht die Fehleranzeige zu
löschen. Wenn ein EtherCAT­Slave beim
Statuswechsel versagt, setzt er eine Fehler­Flag.
Beispiel: ein EtherCAT­Slave ist im Zustand PREOP
(Pre­Operational). Nun fordert der Master den
Zustand SAFEOP (Safe­Operational) an. Wenn der
Slave nun beim Zustandswechsel versagt, setzt er
das Fehler­Flag. Der aktuelle Zustand wird nun als
ERR PREOP angezeigt. Nach Drücken der
Schaltfläche Fehler löschen ist das Fehler­Flag
gelöscht und der aktuelle Zustand wird wieder als
PREOP angezeigt.
Zeigt den aktuellen Status des EtherCAT­Geräts an.
Zeigt den für das EtherCAT­Gerät angeforderten
Status an.
DLL­Status
Zeigt den DLL­Status (Data­Link­Layer­Status) der einzelnen Ports des EtherCAT­Slave an. Der DLL­Status
kann vier verschiedene Zustände annehmen:
70
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Status
No Carrier / Open
No Carrier / Closed
Carrier / Open
Carrier / Closed
Beschreibung
Kein Carrier­Signal am Port vorhanden, der Port ist
aber offen.
Kein Carrier­Signal am Port vorhanden und der Port
ist geschlossen.
Carrier­Signal ist am Port vorhanden und der Port ist
offen.
Carrier­Signal ist am Port vorhanden, der Port ist
aber geschlossen.
File Access over EtherCAT
Download
Upload
5.4
Mit dieser Schaltfläche können Sie eine Datei zum
EtherCAT­Gerät schreiben.
Mit dieser Schaltfläche können Sie eine Datei vom
EtherCAT­Gerät lesen.
Allgemeine Inbetriebnahmehinweise des EtherCAT
Slaves
In dieser Übersicht werden in Kurzform einige Aspekte des EtherCAT Slave Betriebs unter TwinCAT
behandelt. Ausführliche Informationen dazu sind entsprechenden Fachkapiteln z.B. in der EtherCAT‐
Systemdokumentation zu entnehmen.
Diagnose in Echtzeit: WorkingCounter, EtherCAT State und Status
Im Allgemeinen bietet ein EtherCAT Slave mehrere Diagnoseinformationen zur Verarbeitung in der
ansteuernden Task an.
Diese Diagnoseinformationen erfassen unterschiedliche Kommunikationsebenen und damit Quellorte und
werden deshalb auch unterschiedlich aktualisiert.
Eine Applikation, die auf die Korrektheit und Aktualität von IO­Daten aus einem Feldbus angewiesen ist,
muss die entsprechend ihr unterlagerten Ebenen diagnostisch erfassen.
EtherCAT und der TwinCAT System Manager bieten entsprechend umfassende Diagnoseelemente an. Die
Diagnoseelemente, die im laufenden Betrieb (nicht zur Inbetriebnahme) für eine zyklusaktuelle Diagnose aus
der steuernden Task hilfreich sind, werden im Folgenden erläutert.
EM37xx
Version 1.0
71
Inbetriebnahme
Abb. 87: Auswahl an Diagnoseinformationen eines EtherCAT Slave
Im Allgemeinen verfügt ein EtherCAT Slave über
• slave­typische Kommunikationsdiagnose (Diagnose der erfolgreichen Teilnahme am
Prozessdatenaustausch und richtige Betriebsart)
Diese Diagnose ist für alle Slaves gleich.
als auch über
• kanal­typische Funktionsdiagnose (geräteabhängig)
Siehe entsprechende Gerätedokumentation
Die Farbgebung in Abb. „Auswahl an Diagnoseinformationen eines EtherCAT Slave“ entspricht auch den
Variablenfarben im System Manager, siehe Abb. „Grundlegende EtherCAT Slave Diagnose in der PLC“.
Farbe
gelb
rot
grün
Bedeutung
Eingangsvariablen vom Slave zum EtherCAT Master, die in jedem Zyklus aktualisiert
werden
Ausgangsvariablen vom Slave zum EtherCAT Master, die in jedem Zyklus aktualisiert
werden
Informationsvariabeln des EtherCAT Masters, die azyklisch aktualisiert werden d.h. in einem
Zyklus eventuell nicht den letztmöglichen Stand abbilden. Deshalb ist ein Auslesen solcher
Variablen über ADS sinnvoll.
In Abb. „Grundlegende EtherCAT Slave Diagnose in der PLC“ ist eine Beispielimplementation einer
grundlegenden EtherCAT Slave Diagnose zu sehen. Dabei wird eine Beckhoff EL3102 (2 kanalige analoge
Eingangsklemme) verwendet, da sie sowohl über slave­typische Kommunikationsdiagnose als auch über
kanal­spezifische Funktionsdiagnose verfügt. In der PLC sind Strukturen als Eingangsvariablen angelegt, die
jeweils dem Prozessabbild entsprechen.
72
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 88: Grundlegende EtherCAT Slave Diagnose in der PLC
Dabei werden folgende Aspekte abgedeckt:
EM37xx
Version 1.0
73
Inbetriebnahme
Kennzeichen
A
Funktion
Diagnoseinformationen des
EtherCAT Master
Ausprägung
zyklisch aktualisiert (gelb)
oder azyklisch bereitgestellt
(grün).
Anwendung/Auswertung
Zumindest der DevState ist in
der PLC zyklusaktuell
auszuwerten.
Die Diagnoseinformationen
des EtherCAT Master bieten
noch weitaus mehr
Möglichkeiten, die in der
EtherCAT­
Systemdokumentation
behandelt werden. Einige
Stichworte:
• CoE im Master zur
Kommunikation mit/über
die Slaves
• Funktionen aus
TcEtherCAT.lib
B
Im gewählten Beispiel
Status
(EL3102) umfasst die EL3102
• die Bitdeutungen sind
zwei analoge
der
Eingangskanäle, die einen
Gerätedokumentation
eigenen Funktionsstatus
zu entnehmen
zyklusaktuell übermitteln.
• andere Geräte können
mehr oder keine
slavetypischen
Angaben liefern
C
Für jeden EtherCAT Slave mit
zyklischen Prozessdaten zeigt
der Master durch einen so
genannten WorkingCounter
an, ob der Slave erfolgreich
und störungsfrei am
zyklischen
Prozessdatenverkehr
teilnimmt. Diese elementar
wichtige Information wird
deshalb im System Manager
zyklusaktuell
WcState (Working Counter)
0: gültige
Echtzeitkommunikation im
letzten Zyklus
1: ungültige
Echtzeitkommuniktion
ggf. Auswirkung auf die
Prozessdaten anderer
Slaves, die in der gleichen
SyncUnit liegen
• OnlineScan durchführen
Damit sich die übergeordnete
PLC­Task (oder
entsprechende
Steueranwendungen) auf
korrekte Daten verlassen
kann, muss dort der
Funktionsstatus ausgewertet
werden. Deshalb werden
solche Informationen
zyklusaktuell mit den
Prozessdaten bereitgestellt.
Damit sich die übergeordnete
PLC­Task (oder
entsprechende
Steueranwendungen) auf
korrekte Daten verlassen
kann, muss dort der
Kommunikationsstatus des
EtherCAT Slaves ausgewertet
werden. Deshalb werden
solche Informationen
zyklusaktuell mit den
Prozessdaten bereitgestellt.
1. am EtherCAT Slave als
auch inhaltsidentisch
2. als Sammelvariable am
EtherCAT Master
(siehe Punkt A)
D
74
zur Verlinkung bereitgestellt.
Diagnoseinformationen des
EtherCAT Masters, die zwar
am Slave zur Verlinkung
dargestellt werden, aber
tatsächlich vom Master für
den jeweiligen Slave ermittelt
und dort dargestellt werden.
Diese Informationen haben
keinen Echtzeit­Charakter
weil sie
State
aktueller Status (INIT..OP)
des Slaves. Im normalen
Betriebszustand muss der
Slave im OP (=8) sein.
AdsAddr
Die ADS­Adresse ist
nützlich, um aus der PLC/
Task über ADS mit dem
EtherCAT Slave zu
kommunizieren, z.B. zum
Version 1.0
Informationsvariabeln des
EtherCAT Masters, die
azyklisch aktualisiert werden,
d.h. in einem Zyklus eventuell
nicht den letztmöglichen
Stand abbilden. Deshalb ist
ein Auslesen solcher
Variablen über ADS möglich.
EM37xx
Inbetriebnahme
Kennzeichen
Funktion
• nur selten/nie verändert
werden, außer beim
Systemstart
• selbst auf azyklischem
Weg ermittelt werden
(z.B. EtherCAT Status)
Ausprägung
Anwendung/Auswertung
Lesen/Schreiben auf das
CoE. Die AMS­NetID eines
Slaves entspricht der AMS­
NetID des EtherCAT
Masters, über den port (=
EtherCAT Adresse) ist der
einzelne Slave
ansprechbar.
Diagnoseinformationen
Es wird dringend empfohlen, die angebotenen Diagnoseinformationen auszuwerten um in
der Applikation entsprechend reagieren zu können.
Achtung
CoE­Parameterverzeichnis
Das CoE­Parameterverzeichnis (CanOpen­over­EtherCAT) dient der Verwaltung von Einstellwerten des
jeweiligen Slaves. Bei der Inbetriebnahme eines komplexeren EtherCAT Slaves sind unter Umständen hier
Veränderungen vorzunehmen. Zugänglich ist es über den TwinCAT System Manager, s. Abb. „EL3102,
CoE­Verzeichnis“:
Abb. 89: EL3102, CoE­Verzeichnis
EtherCAT­Systemdokumentation
Hinweis
Es ist die ausführliche Beschreibung in der EtherCAT‐Systemdokumentation (EtherCAT
Grundlagen ­­> CoE Interface) zu beachten!
Einige Hinweise daraus in Kürze:
• Es ist geräteabhängig, ob Veränderungen im Online­Verzeichnis slave­lokal gespeichert werden. EL­
Klemmen (außer den EL66xx) verfügen über diese Speichermöglichkeit.
• Es ist vom Anwender die StartUp­Liste mit den Änderungen zu pflegen.
EM37xx
Version 1.0
75
Inbetriebnahme
Inbetriebnahmehilfe im TwinCAT System Manager
In einem fortschreitenden Prozess werden für EL/EP­EtherCAT Geräte Inbetriebnahmeoberflächen
eingeführt. Diese sind in TwinCAT System Managern ab TwinCAT 2.11R2 verfügbar. Sie werden über
entsprechend erweiterte ESI­Konfigurationsdateien in den System Manager integriert.
Abb. 90: Beispiel Inbetriebnahmehilfe für eine EL3204
Diese Inbetriebnahme verwaltet zugleich
• CoE­Parameterverzeichnis
• DC/FreeRun­Modus
• die verfügbaren Prozessdatensätze (PDO)
Die dafür bisher nötigen Karteireiter "Process Data", "DC", "Startup" und "CoE­Online" werden zwar noch
angezeigt, es wird aber empfohlen die automatisch generierten Einstellungen durch die Inbetriebnahmehilfe
nicht zu verändern, wenn diese verwendet wird.
Das Inbetriebnahmetool deckt nicht alle möglichen Einsatzfälle eines EL/EP­Gerätes ab. Sind die
Einstellmöglichkeiten nicht ausreichend, könne vom Anwender wie bisher DC­, PDO­ und CoE­Einstellungen
manuell vorgenommen werden.
EtherCAT State: automatisches Default­Verhalten des TwinCAT System Managers
und manuelle Ansteuerung
Ein EtherCAT Slave hat für den ordnungsgemäßen Betrieb nach der Versorgung mit Betriebsspannung die
Stati
• INIT
• PREOP
• SAFEOP
• OP
zu durchlaufen. Der EtherCAT Master ordnet diese Zustände an in Abhängigkeit der Initialisierungsroutinen,
die zur Inbetriebnahme des Gerätes durch die ES/XML und Anwendereinstellungen (Distributed Clocks
(DC), PDO, CoE) definiert sind. Siehe dazu auch Kapitel "Grundlagen der Kommunikation, EtherCAT State
Machine [} 17]. Der Hochlauf kann je nach Konfigurationsaufwand und Gesamtkonfiguration bis zu einigen
Sekunden dauern.
Auch der EtherCAT Master selbst muss beim Start diese Routinen durchlaufen, bis er in jedem Fall den
Zielzustand OP erreicht.
76
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Der vom Anwender beabsichtigte, von TwinCAT beim Start automatisch herbeigeführte Ziel­State kann im
System Manager eingestellt werden. Sobald TwinCAT in RUN versetzt wird, wird dann der TwinCAT
EtherCAT Master die Zielzustände anfahren.
Standardeinstellung
Standardmäßig ist in den erweiterten Einstellungen des EtherCAT Masters gesetzt:
• EtherCAT Master: OP
• Slaves: OP
Diese Einstellung gilt für alle Slaves zugleich.
Abb. 91: Default Verhalten System Manager
Zusätzlich kann im Dialog "Erweiterte Einstellung" beim jeweiligen Slave der Zielzustand eingestellt werden,
auch dieser ist standardmäßig OP.
EM37xx
Version 1.0
77
Inbetriebnahme
Abb. 92: Default Zielzustand im Slave
Manuelle Führung
Aus bestimmten Gründen kann es angebracht sein, aus der Anwendung/Task/PLc die States kontrolliert zu
fahren, z.B.
• aus Diagnosegründen
• kontrolliertes Wiederanfahren von Achsen
• ein zeitlich verändertes Startverhalten ist gewünscht
Dann ist es in der PLC­Anwendung sinnvoll, die PLC­Funktionsblöcke aus der standardmäßig vorhandenen
TcEtherCAT.lib zu nutzen und z.B. mit FB_EcSetMasterState die States kontrolliert anzufahren.
Die Einstellungen im EtherCAT Master sind dann sinnvollerweise für Master und Slave auf INIT zu setzen.
Abb. 93: PLC­Bausteine
78
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Hinweis Ebus Strom
EL/ES­Klemmen werden im Klemmenstrang auf der Hutschiene an einen Koppler gesetzt. Ein Buskoppler
kann die an ihm angefügten EL­Klemmen mit der E­Bus­Systemspannung von 5 V versorgen, i.d.R. ist ein
Koppler dabei bis zu 2 A belastbar. Zu jeder EL­Klemme ist die Information, wie viel Strom sie aus der E­
Bus­Versorgung benötigt, online und im Katalog verfügbar. Benötigen die angefügten Klemmen mehr Strom
als der Koppler liefern kann, sind an entsprechender Position im Klemmenstrang Einspeiseklemmen (z.B.
EL9410) zu setzen.
Im TwinCAT System Manager wird der vorberechnete theoretische maximale E­Bus­Strom als Spaltenwert
angezeigt. Eine Unterschreitung wird durch negativen Summenbetrag und Ausrufezeichen markiert, vor
einer solchen Stelle ist eine Einspeiseklemme zu setzen.
Abb. 94: Unzulässige Überschreitung E­Bus Strom
Ab TwinCAT 2.11 wird bei der Aktivierung einer solchen Konfiguration eine Warnmeldung "E­Bus Power of
Terminal..." im Logger­Fenster ausgegeben:
Abb. 95: Warnmeldung E­Bus­Überschreitung
Achtung! Fehlfunktion möglich!
Die E­Bus­Versorgung aller EtherCAT­Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demsel­
ben Massepotential erfolgen!
Achtung
EM37xx
Version 1.0
79
Inbetriebnahme
5.5
Prozessdaten und Einstellungen
5.5.1
Parametrierung EM37xx
Im TwinCAT Systemmanager wird eine EM37xx über zwei Dialogfenster parametriert. Im Dialogfenster (A)
werden die Prozessdaten dargestellt, die mit Hilfe des CoE­Verzeichnisses (B) parametriert werden können.
Abb. 96: Parametrierung EM37xx
• Änderungen in den prozessdatenspezifische Einstellungen sind generell erst nach einem Neustart des
EtherCAT Masters wirksam: Neustart TwinCAT im RUN oder CONFIG Mode; RELOAD im CONFIG
Mode
• Änderungen im Online­CoE­Verzeichnis
◦ sind im Allgemeinen sofort wirksam
◦ werden im Allgemeinen nur in der Klemme/im Slave stromausfallsicher gespeichert und sollten
deshalb in der CoE­StartUp­Liste eingetragen werden. Diese Liste wird bei jedem EtherCAT
Start abgearbeitet und die Einstellungen in den Slave geladen.
5.5.2
Prozessdaten
Die EM37xx­Klemmen bieten je Analogkanal folgende Prozessdaten zur Übertragung an:
Value
Status
16 (Bit) Wert, nach Durchlauf der Prozessdatenkette Auflösung:
EM3701: 0,1 mbar
EM3702: 1 mbar
16 (Bit) Statusinformationen
Am Beispiel der EM3702 (2 Kanäle: 0 – 7,5 bar) werden im Folgenden die Einstellungen erläutert. Die
Angaben sind gültig für TwinCAT 2.11 ab Build 1544 und XML­Revision ab EM37xx­0000­0016.
Interpretation Value­& Status­Variable
80
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Abb. 97: Default­Prozessdaten der EM37xx
Die Klartextdarstellung der Bitbedeutungen des Status­Word ist insbesondere bei der Inbetriebnahme, aber
auch zur Verlinkung mit dem PLC­Programm hilfreich.
Durch Rechtsklick auf die Statusvariable im Konfigurationsbaum (A) kann die Struktur zur Verlinkung
geöffnet werden (B).
Um in der Online­Anzeige (C) ebenfalls die Bitbedeutungen in Klartext lesen zu können, können mit dem
Button “Show Sub Variables“ (D) allgemein alle Untervariablen angezeigt werden, so auch die
Strukturinhalte des Status­Word.
Darstellung der Analogwerte für EM3701
Die analogen Eingangswerte werden vom Klemmenmodul wie folgt dargestellt:
Differenzdruck
­100 mbar
0 mbar
+100 mbar
Dezimal [0,1 mbar]
­1000
0
+1000
Hexadezimal [0,1 mbar]
0xFC18
0x0000
0x03E8
Darstellung der Analogwerte für EM3702
Die analogen Eingangswerte werden vom Klemmenmodul wie folgt dargestellt:
Druck
0 mbar
7500 mbar
Dezimal [1 mbar]
0
7500
Hexadezimal [1 mbar]
0x0000
0x1D4C
Nach Linksklick auf Value (A) wird im Karteireiter Online sowohl die graphische Darstellung des Online ­
Wertes (C) als auch die zugehörige Einheit (B) angezeigt.
EM37xx
Version 1.0
81
Inbetriebnahme
Abb. 98: Darstellung des Wertes für die EM3702 Ch1
5.5.3
Datenstrom
Datenstrom
Im unten abgebildeten Flussdiagramm ist der Datenstrom der EM37xx anschaulich dargestellt. Der Rohwert des Sensors kann im Objekt 0x80nE:01 [} 89] ausgelesen werden. Nach dem Durchlauf der Prozesskette wird der Wert “Value“ Index: 60n0:11 [} 88] an die Steuerung
ausgegeben.
Die einzelnen Objekte der Prozesskette werden im Folgenden näher beschrieben.
Abb. 99: Darstellung des Datenstroms EM 37xx
Unter ­ und Überschreitung des Messbereiches (Underrange, Overrange), Index
60n0:01, 60n0:02 [} 88]
Die Grenzwerte beziehen sich auf den Rohwert des Sensors.
82
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Klemmen­ Overrange / Underrange
modul
EM3701
Nomineller
­100 mbar < (P1­P2) <
Druckbereich 100 mbar
EM3702
Underrange
Overrange
Nomineller
Druckbereich
Underrange
Overrange
(P1­P2) < ­100 mbar
(P1­P2) > 100 mbar
0 mbar < Pn < 7500 mbar
Pn < ­100 mbar
Pn > 7500 mbar
PDO Index
Error­Bit
Index
(6000:01 und 60n0:07: 0
6000:02): 0
6000:01: 1
6000:02: 1
(60n0:01 und
60n0:02): 0
60n0:01: 1
60n0:02: 1
LED
60n0:07: 1
60n0:07: 1
60n0:07: 0
Overrange und
Underrange (rot):
aus
Overrange (rot): an
Underrange (rot): an
Error Xn (rot): aus
60n0:07: 1
60n0:07: 1
Error Xn (rot): an
Error Xn (rot): an
Über­ und Unterschreiten des Messbereiches
Eine Über­ oder Unterschreitung des Messbereiches kann zur Zerstörung der Druckmess­
einheit führen. Die Grenzwerte sind einzuhalten.
Achtung
Die Error–LED leuchtet, wenn das Error­Bit gesetzt ist.
Error–Bit (Index 60n0:07)
Hinweis
5.5.4
Das Error­Bit zeigt an, dass ein Overrange oder Underrange vorliegt. Bei der Klemme
EM3702 (0..7500 mbar) wird ein Overrange oder das Unterschreiten von ­100 mbar ange­
zeigt.
Einstellungen
IIR Filter
Die Klemmen EM37xx sind mit einem digitalen Filter ausgestattet, das die Charakteristik eines Filter mit
unendlicher Impulsantwort (Infinite Impulse Response filter, IIR­Filter), hat.
Das Filter mit IIR­Charakteristik ist ein zeitdiskretes, lineares, zeitinvariantes Filter, welches mit Index
8000:15 in 8 Leveln eingestellt werden kann (Level 1 = schwaches rekursives Filter, bis Level 8 = starkes
rekursives Filter).
Der IIR kann als gleitende Mittelwertberechnung nach einem Tiefpass verstanden werden.
Durch den Synchronisierungsmodus FreeRun arbeitet der IIR­Filter mit 500 µs interner Zykluszeit.
Das Filter der EM37xx wird über den CoE Index 8000:06 [} 87] aktiviert bzw. deaktiviert (default: 1).
Einstellung der Filtereigenschaften über Index 8000:15 [} 87]
Hinweis
EM37xx
Die Filterfrequenzen werden für alle Kanäle der Klemmen EM37xx zentral über den Index
8000:15 (Kanal 1) eingestellt.
Die entsprechenden Indizes 80n0:15 der weiteren Kanäle haben keine Parametrierungs­
funktion!
Bei der aktuellsten Firmware (siehe Status‐Tabelle [} 117]) wird eine EtherCAT­konforme
Fehlermeldung zurückgegeben, wenn die Filter­Eigenschaften der weiteren Kanäle (Index
80n0:06, 80n0:15) gesetzt werden.
Version 1.0
83
Inbetriebnahme
Tab. 1: Filterdaten IIR­Filter
IIR­Fil­
ter
IIR1
IIR2
IIR3
IIR4
IIR5
IIR6
IIR7
IIR8
Eingabe­
wert
2
3
4
5
6
7
8
9
Grenzfrequenz bei klemmeninterner Zykluszeit 1ms (­3dB)
168 Hz
88 Hz
43 Hz
21 Hz
10,5 Hz
5,2 Hz
2,5 Hz
1,2 Hz
Vendor calibration, Index 80n0:0B [} 87]
Die Freigabe des Hersteller­Abgleichs erfolgt über den Index 80n0:0B. Die Parametrierung erfolgt über die
Indizes:
Index
80nF:01
[} 88]
80nF:02
[} 88]
Bedeutung
Offset (Herstellerabgleich)
Gain (Herstellerabgleich)
Hersteller Kalibration
Der Hersteller behält sich die Grundkalibrierung der Klemmen vor. Die Hersteller­Kalibrati­
on ist daher nicht veränderbar.
Hinweis
User calibration, Index 80n0:17, 80n0:18 [} 87]
Mit Hilfe der Anwender Kalibration kann das Messmodul entsprechend der Umgebungsbedingungen des
Messortes angepasst werden. Die Formeln zur Berechnung sind im Kapitel: Berechnung der Prozessdaten
[} 85] dargestellt.
Die Freigabe des Anwender­Abgleichs erfolgt über den Index 80n0:0A [} 87].
Die Parametrierung erfolgt über die Indizes 80n0:17 und 80n0:18 [} 87].
Index
80n0:17
[} 87]
80n0:18
[} 87]
Bedeutung
Offset (Anwenderabgleich)
Gain (Anwenderabgleich)
User scaling, Index 80n0:01 [} 87]
Die Skalierung stellt die Beziehung zwischen Eingangs­ und Anzeigewert des Sensors her. Die Formeln zur
Berechnung sind im Kapitel: Berechnung der Prozessdaten [} 85] dargestellt.
• Die Freigabe der Anwender­Skalierung erfolgt über den Index 80n0:01.
• Mit Hilfe der Parametrierung der Indizes 80n0:11 und 80n0:12 [} 87] kann die Skalierung
entsprechend der Messanwendung angepasst werden.
84
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
Index
80n0:11
[} 87]
80n0:12
[} 87]
Bedeutung
Offset (Anwenderskalierung)
Gain (Anwenderskalierung)
Limit 1 und Limit 2, Index 80n0:13, Index 80n0:14 [} 87]
Zur Grenzwertüberwachung innerhalb des Messbereiches stehen je Kanal zwei Limits zur Verfügung.
So können z.B. verschiedene Warnstufen oder eine Ampelfunktion generiert werden (s.
Anwendungsbeispiele [} 35]).
• Aktivierung der Grenzwertüberwachung über die Indizes 80n0:07 [} 87] (Limit1) bzw. 80n0:08 [} 87]
(Limit2).
• Eingabe der Grenzwerte für Limit 1 ﴾Index 80n0:13﴿ [} 87] und Limit 2 ﴾Index 80n0:14﴿. [} 87]
• Die Bits in Indizes 60n0:03 [} 88] (Limit 2) und 60n0:05 [} 88] (Limit2) werden bei Über­ bzw.
Unterschreiten der definierten Grenzwerte gesetzt.
Ausgabe Limit n (2Bit):
◦ 0: nicht aktiv
◦ 1: Wert ist kleiner als Grenzwert
◦ 2: Wert ist größer als Grenzwert
◦ 3: Wert ist gleich dem Grenzwert
5.5.5
Berechnung der Prozessdaten
Berechnung der Prozessdaten
Die Klemme nimmt permanent Messwerte auf und legt die Rohwerte ihres A/D­Wandlers ins ADC raw value­
Objekt 80nE:01. Nach jeder Erfassung des Analogsignals erfolgt die Korrekturberechnung mit den
Hersteller­Kalibrierwerten. Anschließend folgt (optional) noch die Anwenderkalibrierung,
Anwenderskalierung, sowie die Auswertung der Limits (siehe Bild Berechnung der Prozessdaten)
Abb. 100: Berechnung der Prozessdaten
EM37xx
Version 1.0
85
Inbetriebnahme
Berechnung
XADC
YH = (XADC ­ BK) x AK x 2­14
YH = (XADC ­ 0) x 214 x 2­14
YH = XADC
YAK = (YH ­ BAK) x AAK x 2­14
YAK = (XADC ­ BAK) x 214 x 2­14
YAK = XADC, wenn Index 80n0:0A (enable user
calibration)
YA = YAK x AW x 2­16 + BW
YA = YAK , wenn Index 80n0:01 (enable user scale)
inaktiv
YA = XADC , wenn Index 80n0:01 und Index 80n0:0A
inaktiv
Bezeichung
Ausgabe des A/D Wandlers
Messwert nach Hersteller­Kalibrierung, (entspricht,
dem Rohwert des A/D­Wandlers)
Messwert nach Hersteller­ und Anwender ­
Kalibrierung
Messwert nach Anwender­Skalierung
Tab. 2: Legende
Name
XADC
Bezeichnung
Ausgabe Wert des A/D Wandlers
Index
BK
Offset der Hersteller­Kalibrierung (nicht veränderbar)
80nF:01
[} 88]
AK
Gain der Hersteller­Kalibrierung (nicht veränderbar)
80nF:02
[} 88]
BAK
Offset der Anwender­Kalibrierung (aktivierbar über Index 80n0:0A)
80n0:17
[} 87]
AAK
Gain der Anwender­Kalibrierung (aktivierbar über Index 80n0:0A)
80n:018
[} 87]
BW
Offset der Anwender­Skalierung (aktivierbar über Index 80n0:01)
80n0:11
[} 87]
AW
Gain der Anwender­Skalierung (aktivierbar über Index 80n0:01)
YA
Prozessdaten zur Steuerung
80n0:12
[} 87]
­
5.6
80nE:01
[} 89]
Objektbeschreibung und Parametrierung
EtherCAT XML Device Description
Hinweis
Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE­Objekte aus der EtherCAT XML Device
Description. Es wird empfohlen, die aktuellste EtherCAT Device Description im Download­
Bereich auf der Beckhoff website herunterzuladen und entsprechend der Installationsan­
weisungen zu installieren.
Parametrierung
Hinweis
86
Die Parametrierung der Klemme wird über den CoE‐Online Reiter [} 67] (mit Doppelklick
auf das entsprechende Objekt) bzw. über den Prozessdatenreiter [} 64] (Zuordnung der
PDOs) vorgenommen.
Version 1.0
EM37xx
Inbetriebnahme
5.6.1
Restore­Objekt
Index 1011 Restore default parameters
Index
1011:0
1011:01
5.6.2
Name
Restore default
parameters
SubIndex 001
Bedeutung
Herstellen der Defaulteinstellungen
Datentyp
UINT8
Flags Default
RO
0x01 (1dez)
Wenn Sie dieses Objekt im Set Value
Dialog auf "0x64616F6C" setzen, werden
alle Backup Objekte wieder in den
Auslieferungszustand gesetzt.
UINT32
RW
0x0000000
0 (0dez)
Bedeutung
Maximaler Subindex
Aktiviert Skalierung
Aktiviert Filter (0x80n0:15), dadurch entfällt
der SPS­zyklussynchrone Datenaustausch
Aktiviert Limit 1
Aktiviert Limit 2
Freigabe des Anwenderabgleichs
Datentyp
UINT8
BOOLEAN
BOOLEAN
Flags
RO
RW
RW
Default
0x18 (24dez)
0x00 (0dez)
0x01 (1dez)
BOOLEAN RW
BOOLEAN RW
BOOLEAN RW
0x00 (0dez)
0x00 (0dez)
0x00 (0dez)
Freigabe des Herstellerabgleichs
BOOLEAN RW
0x01 (1dez)
Offset der Anwenderskalierung
Gain der Anwenderskalierung.
INT16
INT32
RW
RW
0x00 (0dez)
0x0001000
0 (65536dez)
INT16
RW
0x00 (0dez)
INT16
RW
0x00 (0dez)
UINT16
RW
0x0002
(2dez)
INT16
RW
INT16
RW
0x0000
(0dez)
0x4000
(16384dez)
Konfigurationsdaten
Index 80n0 AI Settings (für Ch.1: n=0; Ch.2: n=1)
Index
80n0:0
80n0:01
80n0:06
Name
AI Settings
Enable user scale
Enable filter
80n0:07
80n0:08
80n0:0A
Enable limit 1
Enable limit 2
Enable user
calibration
Enable vendor
calibration
User scale offset
User scale gain
80n0:0B
80m0:11
80m0:12
Der Gain besitzt eine
Festkommadarstellung mit dem Faktor 2­16 .
80m0:13
Limit 1
80m0:14
Limit 2
80m0:15
Filter settings
80m0:17
User calibration
offset
User calibration
gain
80m0:18
EM37xx
Der Wert 1 entspricht 65535dez
(0x00010000hex) und wird auf +/­ 0x7FFFF
begrenzt
Erster Grenzwert zum Setzen des
Statusbits
Zweiter Grenzwert zum Setzen des
Statusbits
Erlaubte Werte:
2
IIR1
3
IIR2
4
IIR3
5
IIR4
6
IIR5
7
IIR6
8
IIR7
9
IIR8
Anwender Offset Abgleich
Anwender Gain Abgleich
Version 1.0
87
Inbetriebnahme
5.6.3
Konfigurationsdaten (herstellerspezifisch)
Index 80nE AI Internal data
Index
80nF:0
80nF:01
Name
AI Vendor data
Calibration offset
Bedeutung
Maximaler Subindex
Offset (Herstellerabgleich)
Datentyp
UINT8
INT16
80nF:02
Calibration gain
Gain (Herstellerabgleich)
INT16
5.6.4
Flags Default
RO
0x02 (2dez)
RW
0x0000
(0dez)
RW
0x4000
(16384dez)
Eingangsdaten
Index 60n0 AI Inputs (für Ch.1: n=0; Ch.2: n=1)
Index
60n0:0
60n0:01
60n0:02
60n0:03
60n0:05
Name
AI Inputs
Underrange
Overrange
Limit 1
Bedeutung
Maximaler Subindex
Messbereich unterschritten
Messbereich überschritten
Grenzwertüberwachung Limit 1
Datentyp
UINT8
BOOLEAN
BOOLEAN
BIT2
Flags
RO
RO
RO
RO
Default
0x11 (17dez)
0x00 (0dez)
0x00 (0dez)
0x00 (0dez)
Limit 2
0: nicht aktiv
1: Wert ist kleiner als Grenzwert 1
2: Wert ist größer als Grenzwert 1
3: Wert ist gleich dem Grenzwert 1
Grenzwertüberwachung Limit 2
BIT2
RO
0x00 (0dez)
0: nicht aktiv
1: Wert ist kleiner als Grenzwert 2
2: Wert ist größer als Grenzwert 2
3: Wert ist gleich dem Grenzwert 2
Das Fehlerbit wird gesetzt, wenn das
BOOLEAN RO
Datum ungültig ist (Overrange, Underrange)
Gültigkeit der Daten der zugehörigen
BOOLEAN RO
TxPDO (0=valid, 1=invalid).
Analoges Eingangsdatum
0x00 (0dez)
60n0:07
Error
60n0:0F
TxPDO State
60n0:11
Value
88
Version 1.0
0x00 (0dez)
EM37xx
Inbetriebnahme
5.6.5
Kommando­Objekt
Index FB00 Command
Index
FB00:0
FB00:01
Name
Command
Request
FB00:02
Status
Bedeutung
Max. Subindex
Über das Request­Objekt können
Kommandos an die Klemme agbesetzt
werden
Status des aktuell ausgeführten
Kommandos
Datentyp Flags Default
UINT8
RO
0x03 (3dez)
OCTET­
RW
{0}
STRING[2]
UINT8
RO
0x00 (0dez)
0: Kommando wird ohne Fehler und ohne
Antwort ausgeführt
1:Kommando wird ohne Fehler mit Antwort
ausgeführt
FB00:03
5.6.6
Response
255: Kommando wird ausgeführt
Rückgabewert, wenn FB00:02=1
OCTET­
RO
STRING[6]
{0}
Informations­/Diagnostikdaten
Index 80nE AI Internal data
Index
80nE:0
80nE:01
5.6.7
Name
AI Internal data
ADC raw value
Bedeutung
Maximaler Subindex
ADC Rohwert
Datentyp
UINT8
INT16
Flags Default
RO
0x01 (1dez)
RO
0x0000
(0dez)
Standardobjekte
Index 1000 Device type
Index
1000:0
Name
Device type
Bedeutung
Datentyp
Geräte­Typ des EtherCAT­Slaves: Das Lo­ UINT32
Word enthält das verwendete CoE Profil
(5001). Das Hi­Word enthält das Modul
Profil entsprechend des Modular Device
Profile.
Flags Default
RO
0x012C138
9
(19665801d
ez)
Index 1008 Device name
Index
1008:0
Name
Device name
Bedeutung
Geräte­Name des EtherCAT­Slave
Datentyp
STRING
Flags Default
RO
EM3701
EM3702
Datentyp
STRING
Flags Default
RO
00
Datentyp
STRING
Flags Default
RO
01
Index 1009 Hardware version
Index
1009:0
Name
Bedeutung
Hardware version Hardware­Version des EtherCAT­Slaves
Index 100A Software version
Index
100A:0
EM37xx
Name
Software version
Bedeutung
Firmware­Version des EtherCAT­Slaves
Version 1.0
89
Inbetriebnahme
Index 1018 Identity
Index
1018:0
Name
Identity
Datentyp
UINT8
Flags Default
RO
0x04 (4dez)
Vendor ID
Bedeutung
Informationen, um den Slave zu
identifizieren
Hersteller­ID des EtherCAT­Slaves
1018:01
UINT32
RO
1018:02
Product code
Produkt­Code des EtherCAT­Slaves
UINT32
RO
1018:03
Revision
1018:04
Serial number
Revisionsnummer des EtherCAT­Slaves,
das Low­Word (Bit 0­15) kennzeichnet die
Sonderklemmennummer, das High­Word
(Bit 16­31) verweist auf die
Gerätebeschreibung
Seriennummer des EtherCAT­Slaves, das
Low­Byte (Bit 0­7) des Low­Words enthält
das Produktionsjahr, das High­Byte (Bit
8­15) des Low­Words enthält die
Produktionswoche, das High­Word (Bit
16­31) ist 0
UINT32
RO
UINT32
RO
0x0000000
2 (2dez)
EM3701:
0x0E75345
2
(242562130
dez)
EM3702:
0x0E76345
2
(242627666
dez)
0x0000000
0 (0dez)
0x0000000
0 (0dez)
Index 10F0 Backup parameter handling
Index
10F0:0
10F0:01
90
Name
Backup parameter
handling
Checksum
Bedeutung
Datentyp
Informationen zum standardisierten Laden UINT8
und Speichern der Backup Entries
Checksumme über alle Backup­Entries des UINT32
EtherCAT­Slaves
Version 1.0
Flags Default
RO
0x01 (1dez)
RO
0x0000000
0 (0dez)
EM37xx
Inbetriebnahme
Index 1A0n AI TxPDO­Map Inputs (für Ch.1,n=0;Ch.2,n=1)
Index
1A0n:0
1A0n:01
Name
AI TxPDO­Map
InputsCh.1; Ch2
SubIndex 001
1A0n:02
SubIndex 002
1A0n:03
SubIndex 003
1A0n:04
SubIndex 004
1A0n:05
SubIndex 005
1A0n:06
SubIndex 006
1A0n:07
SubIndex 007
1A0n:08
SubIndex 008
1A0n:09
SubIndex 009
Bedeutung
PDO Mapping TxPDO 1; PDO Mapping
TxPDO 2
1. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (AI
Inputs), entry 0x01 (Underrange))
2. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (AI
Inputs), entry 0x02 (Overrange))
3. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (AI
Inputs), entry 0x03 (Limit 1))
4. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (AI
Inputs), entry 0x05 (Limit 2))
5. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (AI
Inputs), entry 0x07 (Error))
6. PDO Mapping entry (7 bits align)
Datentyp
UINT8
Flags Default
RO
0x09 (9dez)
UINT32
RO
UINT32
RO
UINT32
RO
UINT32
RO
UINT32
RO
UINT32
RO
7. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (AI
Inputs), entry 0x0F (TxPDO State))
8. PDO Mapping entry (1 bits align)
UINT32
RO
UINT32
RO
1. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (AI
Inputs), entry 0x11 (Value))
UINT32
RO
Bedeutung
Benutzung der Sync Manager
Datentyp
UINT8
Flags Default
RO
0x04 (4dez)
Sync­Manager Type Channel 1: Mailbox
Write
Sync­Manager Type Channel 2: Mailbox
Read
Sync­Manager Type Channel 3: Process
Data Write (Outputs)
Sync­Manager Type Channel 4: Process
Data Read (Inputs)
UINT8
RO
0x01 (1dez)
UINT8
RO
0x02 (2dez)
UINT8
RO
0x03 (3dez)
UINT8
RO
0x04 (4dez)
Datentyp
UINT8
Flags Default
RO
0x00 (0dez)
Datentyp
UINT8
UINT16
Flags Default
RO
0x02 (2dez)
RO
0x1A00
(6656dez)
RO
0x1A01
(6657dez)
0x60n0:01,
1
0x60n0:02,
1
0x60n0:03,
2
0x60n0:05,
2
0x60n0:07,
1
0x0000:00,
7
0x60n0:0F,
1
0x0000:00,
1
0x60n0:11,
16
Index 1C00 Sync manager type
Index
1C00:0
1C00:01
Name
Sync manager
type
SubIndex 001
1C00:02
SubIndex 002
1C00:03
SubIndex 003
1C00:04
SubIndex 004
Index 1C12 RxPDO assign
Index
1C12:0
Name
RxPDO assign
Bedeutung
PDO assign Outputs
Index 1C13 TxPDO assign
Index
1C13:0
1C13:0
Name
TxPDO assign
SubIndex 001
1C13:0
SubIndex 002
EM37xx
Bedeutung
PDO assign Inputs
1. zugeordnete TxPDO (enthält den Index
des zugehörigen TxPDO Mapping Objekts)
2. zugeordnete TxPDO (enthält den Index
des zugehörigen TxPDO Mapping Objekts)
Version 1.0
UINT16
91
Inbetriebnahme
Index 1C33 SM input parameter
Index
1C33:0
1C33:01
1C33:02
Name
SM input
parameter
Sync mode
Cycle time
Bedeutung
Synchronisierungsparameter der Inputs
Datentyp
UINT8
Flags Default
RO
0x20 (32dez)
Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart:
UINT16
RW
0: Free Run
Zykluszeit (in ns):
0x0000
(0dez)
UINT32
RW
0x003D090
0
(4000000dez
)
UINT32
RO
UINT16
RO
0x0000038
4 (900dez)
0x0001
(1dez)
UINT32
RO
Zeit zwischen Einlesen der Eingänge und
UINT32
Verfügbarkeit der Eingänge für den Master
(in ns, nur DC­Mode)
UINT32
RO
Mit diesem Eintrag kann eine Messung der UINT16
real benötigten
Prozessdatenbereitstellungszeit
durchgeführt werden.
RW
Free Run: Zykluszeit des lokalen Timers
Synchron with SM 2 Event: Zykluszeit des
Masters
1C33:03
Shift time
1C33:04
Sync modes
supported
1C33:05
Minimum cycle
time
Calc and copy
time
1C33:06
1C33:07
1C33:08
Minimum delay
time
Command
DC­Mode: SYNC0/SYNC1 Cycle Time
Zeit zwischen SYNC0­Event und Einlesen
der Inputs (in ns, nur DC­Mode)
Unterstützte
Synchronisierungsbetriebsarten:
Bit 0: Free Run wird unterstützt
Minimale Zykluszeit (in ns)
RO
0x0000271
0 (10000dez)
0x0000000
0 (0dez)
0x0000038
4 (900dez)
0x0000
(0dez)
0: Messung der lokalen Zykluszeit wird
gestoppt
1: Messung der lokalen Zykluszeit wird
gestartet
Der Entry 1C33:05 wird mit dem maximal
gemessenen Wert aktualisiert.
1C33:09
1C33:0B
1C33:0C
1C33:0D
1C33:20
92
Wenn erneut gemessen wird, wird der
Messwert zurückgesetzt
Maximum delay
Zeit zwischen SYNC1­Event und Einlesen
time
der Eingänge (in ns, nur DC­Mode)
SM event missed Anzahl der ausgefallenen SM­Events im
counter
OPERATIONAL (nur im DC Mode)
Cycle exceeded Anzahl der Zykluszeitverletzungen im
counter
OPERATIONAL (Zyklus wurde nicht
rechtzeitig fertig bzw. der nächste Zyklus
kam zu früh)
Shift too short
Anzahl der zu kurzen Abstände zwischen
counter
SYNC0 und SYNC1 Event (nur im DC
Mode)
Sync error
Im letzten Zyklus war die Synchronisierung
nicht korrekt (Ausgänge wurden zu spät
ausgegeben, nur im DC Mode)
Version 1.0
UINT32
RO
UINT16
RO
UINT16
RO
UINT16
RO
BOOLEAN RO
0x0000038
4 (900dez)
0x0000
(0dez)
0x0000
(0dez)
0x0000
(0dez)
0x00 (0dez)
EM37xx
Inbetriebnahme
Index F000 Modular device profile
Index
F000:0
F000:01
F000:02
Name
Modular device
profile
Module index
distance
Maximum number
of modules
Bedeutung
Allgemeine Informationen des Modular
Device Profiles
Indexabstand der Objekte der einzelnen
Kanäle
Anzahl der Kanäle
Datentyp
UINT8
Flags Default
RO
0x02 (2dez)
UINT16
RO
UINT16
RO
Bedeutung
reserviert
Datentyp
UINT32
Flags Default
RW
0x0000000
0 (0dez)
Flags Default
RW
0x02 (2dez)
RW
0x0000012
C (300dez)
RW
0x0000012
C (300dez)
0x0010
(16dez)
EM3701:
0x0001
(1dez)
EM3702:
0x0002
(2dez)
Index F008 Code word
Index
F008:0
Name
Code word
Index F010 Module list
Index
F010:0
F010:01
Name
Module list
SubIndex 001
Bedeutung
Maximaler Subindex
Analog Input Profil (300)
Datentyp
UINT8
UINT32
F010:02
SubIndex 002
Analog Input Profil (300)
UINT32
5.7
Hinweise zu Analogen Spezifikationen ­ Messfehler
Hinweise zu analogen Spezifikationen
Beckhoff IO­Geräte (Klemmen, Boxen) mit analogen Eingängen sind durch eine Reihe technischer
Kenndaten charakterisiert, siehe dazu die Technischen Daten in den jeweiligen Dokumentationen.
Zur korrekten Interpretation dieser Kenndaten werden im Folgenden einige Erläuterungen gegeben.
EM37xx
Version 1.0
93
Inbetriebnahme
Stichwort
Messbereichs­
endwert
Erläuterung
Ein IO­Gerät mit analogem Eingang misst über einen nominellen Messbereich, der
durch eine obere und eine untere Schranke (Anfangswert und Endwert) begrenzt wird
die meist schon der Gerätebezeichnung entnommen werden kann.
Der Bereich zwischen beiden Schranken wird Messspanne genannt und entspricht der
Formel (Endwert ­ Anfangswert). Entsprechend zu Zeigergeräten ist dies die Messskala
(vgl. IEC 61131) oder auch der Dynamikumfang.
Für analoge IO­Geräte von Beckhoff gilt, dass als Messbereichsendwert (MBE) des
jeweiligen Produkts (auch: Bezugswert) die betragsmäßig größte Schranke gewählt und
mit positivem Vorzeichen versehen wird. Dies gilt für symmetrische und asymmetrische
Messspannen.
Für die obigen Beispiele bedeutet dies:
• Messbereich 0..10 V: asymmetrisch unipolar, MBE = 10 V, Messspanne = 10 V
• Messbereich 4..20 mA: asymmetrisch unipolar, MBE = 20 mA, Messspanne = 16
mA
• Messbereich ­200..1370 °C: asymmetrisch bipolar, MBE = 1370 °C, Messspanne =
1570 °C
• Messbereich ­10..+10 V: symmetrisch bipolar, MBE = 10 V, Messspanne = 20 V
± Messfehler [%
vom MBE]
(auch:
Messabweichung)
Dies gilt entsprechend für analoge Ausgangsklemmen
Der relative Messfehler bezieht sich auf den MBE und wird berechnet als Quotient aus
der zahlenmäßig größten Abweichung vom wahren Wert ("Messfehler") in Bezug auf
den MBE.
Der Messfehler hat im Allgemeinen Gültigkeit für den gesamten zulässigen
Betriebstemperaturbereich, auch "Gebrauchsfehlergrenze" genannt und enthält zufällige
und systematische Anteile auf das bezogene Gerät (also "alle" Einflüsse wie
Temperatur, Eigenrauschen, Alterung, ...).
Er ist immer als positiv/negativ­Spanne mit ± zu verstehen, auch wenn fallweise ohne ±
angegeben..
Die maximale Abweichung kann auch direkt angegeben werden.
Beispiel: Messbereich 0..10 V und Messfehler < ± 0,3% MBE ­­> maximale Abweichung
± 30 mV im zul. Betriebstemperaturbereich.
Hinweis: da diese Angabe auch die Temperaturdrift beinhaltet, kann bei Sicherstellung
einer konstanten Umgebungstemperatur des Geräts und thermischer Stabilisierung in
der Regel von einem signifikant geringerem Messfehler ausgegangen werden.
Dies gilt entsprechend für analoge Ausgangsklemmen
94
Version 1.0
EM37xx
Anhang
6
Anhang
6.1
EtherCAT AL Status Codes
6.1.1
Error Code 0x0000
Meaning
No error
Description
No error
Current State (or state change)
Any
Resulting state
Current state
Solution
n/a
6.1.2
Error Code 0x0001
Meaning
Unspecified error
Description
No error code is defined for occurred error
Current State (or state change)
Any
Resulting state
Any + E
Solution
Read user manual or contact device manufacturer
6.1.3
Error Code 0x0002
Meaning
No Memory
EM37xx
Version 1.0
95
Anhang
Description
Less hardware memory, slave needs more memory.
Example: For slave configuration, application configuration files are downloaded (possibly via FoE or large
CoE objects). The size of those files exceeds the local memory
Current State (or state change)
Any
Resulting state
Any + E
Solution
Download smaller files or objects.
Check user manual.
6.1.4
Error Code 0x0011
Meaning
Invalid requested state change
Description
The EtherCAT State Machine (ESM) defines which state changes are allowed. All other state changes are
not allowed
Example: If the master requests the slave to go from OP (AL Control = 0x08) directly to BOOT (AL Control =
0x03).
Current State (or state change)
P→S, I→O, P→O, O→B, S→B, P→B
Resulting state
Current State + E
Solution
Go step­by­step from the original state to the desired state.
6.1.5
Error Code 0x0012
Meaning
Unknown requested state change
Description
The ESM defines the following states. They are coded with fixed values (only lower (=right) nibble):
BOOT: AL Control = 0x03
96
Version 1.0
EM37xx
Anhang
INIT: AL Control = 0x01
PREOP: AL Control = 0x02
SAFEOP: AL Control = 0x04
OP: AL Control = 0x08
The fifth bit of the AL Control (left nibble is 1) is the “Error Acknowledge Bit”. If the slave is in AL STATUS =
0x14, i.e. ERROR SAFEOP the master acknowledges this by setting the Acknowledge bit.
Example: If any other value for AL Control than those specified are sent.
Current State (or state change)
Any
Resulting state
Current State + E
Solution
Do only request the defined states
6.1.6
Error Code 0x0013
Meaning
Boot state not supported
Description
Device does not support BOOT state, but the master requests the slave to go to BOOT (AL Control = 0x03
Current State (or state change)
I→B
Resulting state
I + E
Solution
n/a
6.1.7
Error Code 0x0014
Meaning
No valid firmware
Description
This error code may be returned after a firmware download, if the downloaded file cannot be used by the
application controller
EM37xx
Version 1.0
97
Anhang
Current State (or state change)
I→P
Resulting state
I + E
Solution
Download a firmware that can be supported by the hardware and bootloader. Check Product Code and
Revision Number (CoE object 0x1018). If this cannot be read from the firmware any more you may see this
in the network configuration (CoE object dictionary) or probably in the ESI file (element Profile:
ObjectDictionary:Objects:Object).
6.1.8
Error Code 0x0015
Meaning
Invalid mailbox configuration
Description
Mailbox communication (= acyclic parameter exchange) is done via two memory areas on the EtherCAT
Slave Controller (ESC) – the “Output Mailbox” (master ­> slave) and the “Input Mailbox” (slave­> master).
Those memory areas are protected by SyncManagers to prevent from simultaneous access from master and
salve controller at the same time. SyncManagers are hardware entities on the ESC. They are configured via
certain registers in the ESC register area (starting at 0x0800). The configuration includes start address,
length, and direction (output or input). If those settings differ from those expected by the host controller of the
slave this error is returned
Current State (or state change)
I→B
Resulting state
n/a
Solution
Replace previous network description of old slave with the one of the new slave
6.1.9
Error Code 0x0016
Meaning
Invalid mailbox configuration
Description
Example: The slave hardware was replaced while the network configuration remained unchanged. The new
hardware expects different mailbox SyncManager settings
Current State (or state change)
I→S
98
Version 1.0
EM37xx
Anhang
Resulting state
I + E
Solution
Replace previous network description of old slave with the one of the new slave
6.1.10
Error Code 0x0017
Meaning
Invalid Sync Manager configuration
Description
Process data communication (cyclic communication) is done via extra memory areas on the ESC, separated
for outputs and inputs. The process data length and the process data SyncManager length have to be the
same. If this is not the case or the start address or direction does not match this error is returned.
Example: The process data configuration was changed of the slaves which also changed the length of the
data. The change was not activated in the configuration so that the configuration tool would have
recalculated the SyncManager settings.
Current State (or state change)
P→S, S→O
Resulting state
Current State + E
Solution
Issue a re­calculation of the EtherCAT configuration
6.1.11
Error Code 0x0018
Meaning
No valid inputs available
Description
The slave application cannot provide valid input values
Example: A certain hardware which needs to be connected to the slave was disconnected
Current State (or state change)
O, S→O
Resulting state
S + E
EM37xx
Version 1.0
99
Anhang
Solution
n/a
6.1.12
Error Code 0x0019
Meaning
No valid outputs available
Description
The slave application cannot recieve valid output values.
Example: The slave has a RxPdoToggle output or an “Output Valid” information in its process data. The
RxPdoToggle does not toggle or the OutputValid is not true. Therefore the slave has no process data which
the application can use. If supported, check the RxPDO Toggle Failed Counter in object 0x1C3x.0E). Also,
the Synchronization may have problems (see object 0x10F1:SI2 Sync Error Counter Limit) so that process
data are received too late by the slave so that the local slave cycle misses the toggle event. Another reason
can be that the PLC stopped working
Current State (or state change)
O, S→O
Resulting state
S + E
Solution
The RxPdoToggle may need to be handled by the PLC program
The outputs valid may have to be set by the PLC program
PLC may have stopped, restart PLC
6.1.13
Error Code 0x001A
Meaning
Synchronization error
Description
If too many RxPDO Toggle error occur, i.e. the RxPDO Toggle Failed Counter increases the internal limit the
slave returns to SAFEPERROR with 0x001A. Multiple synchronization errors. Device is not synchronized any
more (used if the causes mirrored by the AL Status Codes 0x2C, 0x2D, 0x32, 0x33, 0x34 cannot be
distinguished).
Current State (or state change)
O, S→O
Resulting state
S + E
100
Version 1.0
EM37xx
Anhang
Solution
n/a
6.1.14
Error Code 0x001B
Meaning
Sync manager watchdog
Description
The slave did not receive process data within the specified watchdog time. Usually, the WD time is 100ms.
The WD is re­started every time it receives new process data, usually when the Output SyncManager
(SyncManager2) is written. For devices which have only inputs usually no WD is used. Increasing the WD is
not a solution.
Reason: PLC stopped
Current State (or state change)
O, S
Resulting state
S + E
Solution
n/a
6.1.15
Error Code 0x001C
Meaning
Invalid Sync Manager Types
Description
n/a
Current State (or state change)
O, S, O, P→S
Resulting state
S + E
Solution
n/a
EM37xx
Version 1.0
101
Anhang
6.1.16
Error Code 0x001D
Meaning
Invalid Output Configuration
Description
SM configuration for output process data is invalid
Current State (or state change)
O, S, O, P→S
Resulting state
S + E
Solution
n/a
6.1.17
Error Code 0x001E
Meaning
Invalid Input Configuration
Description
SM configuration for input process data is invalid
Current State (or state change)
O, S, O, P→S
Resulting state
S + E
Solution
n/a
6.1.18
Error Code 0x001F
Meaning
Invalid Watchdog Configuration
Description
The Watchdog is configured in the ESC register 0x0400 and 0x0420. EtherCAT defines default watchdog
settings (100ms) or they are defined in the ESI file. If the slave does not accept a change of the expected
settings it returns this AL Status Code Example: A slave may not accept that the WD is deactivated.
102
Version 1.0
EM37xx
Anhang
Current State (or state change)
O, S, O, P→S
Resulting state
P + E
Solution
Use default WD settings
6.1.19
Error Code 0x0020
Meaning
Slave needs cold start
Description
Slave device require a power off ­ power on reset
Current State (or state change)
Any
Resulting state
Current State + E
Solution
n/a
6.1.20
Error Code 0x0021
Meaning
Slave needs INIT
Description
Slave application requests INIT state
Current State (or state change)
B, P, S, O
Resulting state
Current State + E
Solution
n/a
EM37xx
Version 1.0
103
Anhang
6.1.21
Error Code 0x0022
Meaning
Slave needs PREOP
Description
Slave application requests PREOP state
Current State (or state change)
S, O
Resulting state
S + E, O + E
Solution
n/a
6.1.22
Error Code 0x0023
Meaning
Slave needs SAFEOP
Description
Slave application requests SAFEOP state
Current State (or state change)
O
Resulting state
O + E
Solution
n/a
6.1.23
Error Code 0x0024
Meaning
Invalid Input Mapping
Description
The process data are described by the configuration (PdoConfig) and PDO assignment (PdoAssign).
PdoConfig: list of actual variables (usually indexes 0x6nnn for inputs and 0x7nnn for outputs). Variables are
also called PDO entries. There can be one or several variables with in one list (i.e. within one PDO). The
Input PDOs have the index 0x1Amm. The Output PDOs have the index 0x16mm.
104
Version 1.0
EM37xx
Anhang
PdoAssign: The list of PDOs (object index 0x16nn, 0x1Amm) which are actually part of the process data and
hence, are transferred cyclically, are listed in the PDO Assign Objects 0x1C12 (output PDOs) and 0x1C13
(input PDOs). All this can be seen in the SystemManager on the TAB “Process Data”. If the mapping which
was set by the user on the Process Data tab and which was expected by the slave do not match this Status
Code is returned.
Current State (or state change)
P→S
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.24
Error Code 0x0025
Meaning
Invalid Output Mapping
Description
The process data are described by the configuration (PdoConfig) and PDO assignment (PdoAssign).
PdoConfig: list of actual variables (usually indexes 0x6nnn for inputs and 0x7nnn for outputs). Variables are
also called PDO entries. There can be one or several variables with in one list (i.e. within one PDO). The
Input PDOs have the index 0x1Amm. The Output PDOs have the index 0x16mm. Example: Slave does only
support one or certain PDO combinations but a different setting was made by the user. For a bus coupler the
connected terminals differ from the configured terminals in the SystemManager
Current State (or state change)
P→S
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.25
Error Code 0x0026
Meaning
Inconsistent Settings
Description
General settings mismatch
EM37xx
Version 1.0
105
Anhang
Current State (or state change)
P→S
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.26
Error Code 0x0027
Meaning
Freerun not supported
Description
n/a
Current State (or state change)
P→S
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.27
Error Code 0x0028
Meaning
Synchronization not supported
Description
n/a
Current State (or state change)
P→S
Resulting state
P + E
Solution
n/a
106
Version 1.0
EM37xx
Anhang
6.1.28
Error Code 0x0029
Meaning
Freerun needs 3 Buffer Mode
Description
FreeRun mode, SM has to run in 3­buffer mode
Current State (or state change)
P→S
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.29
Error Code 0x002A
Meaning
Background Watchdog
Description
n/a
Current State (or state change)
S, O
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.30
Error Code 0x002B
Meaning
No Valid Inputs and Outputs
Description
n/a
Current State (or state change)
O, S→O
EM37xx
Version 1.0
107
Anhang
Resulting state
S + E
Solution
n/a
6.1.31
Error Code 0x002C
Meaning
Fatal Sync Error
Description
The hardware interrupt signal (so called Sync signal) generated by the ESC is not generated any more. The
master sets and activated the cycle time of the Sync signal during state transition from PREOP to SAFEOP.
If a slave was disconnected and reconnected (also due to lost frames or CRC errors) the generation of the
SyncSignal may be lost.
Current State (or state change)
O
Resulting state
S + E
Solution
Set master to INIT and back to OP so that the DCs are initialized again
6.1.32
Error Code 0x002D
Meaning
ana
Description
SyncSignal not received: In SAFEOP the slave waits for the first Sync0/Sync1 events before switching to
OP, if these events were not received during the SAFEOP to OP­Timeout time the slave refuses the state
transition to OP
Current State (or state change)
n/a
Resulting state
n/a
Solution
n/a
108
Version 1.0
EM37xx
Anhang
6.1.33
Error Code 0x0030
Meaning
Invalid DC SYNC Configuration
Description
Distributed Clock Configuration is invalid due to application requirements
Current State (or state change)
O, S→O, P→S
Resulting state
P + E, S + E
Solution
n/a
6.1.34
Error Code 0x0031
Meaning
Invalid DC Latch Configuration
Description
DC Latch configuration is invalid due to application requirements
Current State (or state change)
O, S→O, P→S
Resulting state
P + E, S + E
Solution
n/a
6.1.35
Error Code 0x0032
Meaning
PLL Error
Description
Master not synchronized, at least one DC event recieved
Current State (or state change)
O, S→O
EM37xx
Version 1.0
109
Anhang
Resulting state
S + E
Solution
n/a
6.1.36
Error Code 0x0033
Meaning
DC Sync IO Error
Description
Multiple Synchronization Errors: At least one SycnSignal was received before. However, the PLL between
slave and master is not synchronized any more. This may occur if the master application jitters too much
Current State (or state change)
O, S→O
Resulting state
S + E
Solution
Use specific industrial pc, standard office PCs may have power saving options, graphic accelerateds and
other system services which disturb the real­time of the master.
CPU power may be too small for the PLC/NC program.
Increase EtherCAT and PLC/NC cycle time.
Use SyncUnits for the slaves using DCs.
6.1.37
Error Code 0x0034
Meaning
DC Sync Timeout Error
Description
Multiple Synchronization Errors, too much SM events missed
Current State (or state change)
O, S→O
Resulting state
S + E
Solution
n/a
110
Version 1.0
EM37xx
Anhang
6.1.38
Error Code 0x0035
Meaning
DC Invalid Sync Cycle Time
Description
n/a
Current State (or state change)
P→S
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.39
Error Code 0x0036
Meaning
DC Sync0 Cycle Time
Description
DC Sync0 cycle time does not fit to the application requirements
Current State (or state change)
P→S
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.40
Error Code 0x0037
Meaning
DC Sync1 Cycle Time
Description
DC Sync1 cycle time does not fit to the application requirements
Current State (or state change)
P→S
EM37xx
Version 1.0
111
Anhang
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.41
Error Code 0x0041
Meaning
MBX_AOE
Description
n/a
Current State (or state change)
B, P, S, O
Resulting state
Current State + E
Solution
n/a
6.1.42
Error Code 0x0042
Meaning
MBX_EOE
Description
n/a
Current State (or state change)
B, P, S, O
Resulting state
Current State + E
Solution
n/a
112
Version 1.0
EM37xx
Anhang
6.1.43
Error Code 0x0043
Meaning
MBX_COE
Description
n/a
Current State (or state change)
B, P, S, O
Resulting state
Current State + E
Solution
n/a
6.1.44
Error Code 0x0044
Meaning
MBX_FOE
Description
n/a
Current State (or state change)
B, P, S, O
Resulting state
Current State + E
Solution
n/a
6.1.45
Error Code 0x0045
Meaning
MBX_SOE
Description
n/a
Current State (or state change)
B, P, S, O
EM37xx
Version 1.0
113
Anhang
Resulting state
Current State + E
Solution
n/a
6.1.46
Error Code 0x004F
Meaning
MBX_VOE
Description
n/a
Current State (or state change)
B, P, S, O
Resulting state
Current State + E
Solution
n/a
6.1.47
Error Code 0x0050
Meaning
EEPROM No Access
Description
EEPROM not assigned to PDI
Current State (or state change)
Any
Resulting state
Any + E
Solution
n/a
114
Version 1.0
EM37xx
Anhang
6.1.48
Error Code 0x0051
Meaning
EEPROM Error
Description
EEPROM access error
Current State (or state change)
Any
Resulting state
Any + E
Solution
n/a
6.1.49
Error Code 0x0060
Meaning
Slave Requested Locally
Description
n/a
Current State (or state change)
Any
Resulting state
I
Solution
n/a
6.1.50
Error Code 0x0061
Meaning
Device Identification Value updated
Description
n/a
Current State (or state change)
P
EM37xx
Version 1.0
115
Anhang
Resulting state
P + E
Solution
n/a
6.1.51
Error Code 0x00F0
Meaning
Application Controller available
Description
n/a
Current State (or state change)
n/a
Resulting state
n/a
Solution
n/a
116
Version 1.0
EM37xx
Anhang
6.2
Firmware Kompatibilität
Beckhoff EtherCAT Geräte werden mit dem aktuell verfügbaren letzten Firmware­Stand ausgeliefert. Dabei
bestehen zwingende Abhängigkeiten zwischen Firmware und Hardware; eine Kompatibilität ist nicht in jeder
Kombination gegeben. Die unten angegebene Übersicht zeigt auf welchem Hardware­Stand eine Firmware
betrieben werden kann.
Anmerkung
• Es wird empfohlen, die für die jeweilige Hardware letztmögliche Firmware einzusetzen.
• Ein Anspruch auf ein kostenfreies Firmware­Update bei ausgelieferten Produkten durch Beckhoff
gegenüber dem Kunden besteht nicht.
Beschädigung des Gerätes möglich
Beachten Sie die Hinweise zum Firmware Update auf der gesonderten Seite. [} 117]
Wird ein Gerät in den BOOTSTRAP­Mode zum Firmware­Update versetzt, prüft es u.U.
beim Download nicht, ob die neue Firmware geeignet ist.
Dadurch kann es zur Beschädigung des Gerätes kommen!
Vergewissern Sie sich daher immer, ob die Firmware für den Hardware­Stand des Gerätes
geeignet ist!
Achtung
EM3701
Hardware (HW)
00
Firmware (FW)
01
Revision Nr.
EM3701­0000­0016
Releasedatum
2014/12
Firmware (FW)
01
Revision Nr.
EM3702­0000­0016
Relasedatum
2014/12
EM3702
Hardware (HW)
00
*) Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Dokumentation ist dies der aktuelle kompatible Firmware/Hardware­
Stand. Überprüfen Sie auf der Beckhoff Webseite, ob eine aktuellere Dokumentation vorliegt.
6.3
Firmware EL/ES/EM/EPxxxx
In diesem Kapitel wird das Geräteupdate für Beckhoff EtherCAT Slaves der Serien EL/ES, EM, EK und EP
beschrieben. Ein FW­Update sollte nur nach Rücksprache mit dem Beckhoff Support durchgeführt werden.
Speicherorte
In einem EtherCAT­Slave werden an bis zu 3 Orten Daten für den Betrieb vorgehalten:
• Je nach Funktionsumfang und Performance besitzen EtherCAT Slaves einen oder mehrere lokale
Controller zur Verarbeitung von IO­Daten. Das darauf laufende Programm ist die sog. Firmware im
Format *.efw.
• In bestimmten EtherCAT Slaves kann auch die EtherCAT Kommunikation in diesen Controller integriert
sein. Dann ist der Controller meist ein so genannter FPGA­Chip mit der *.rbf­Firmware.
• Darüber hinaus besitzt jeder EtherCAT Slave einen Speicherchip, um seine eigene
Gerätebeschreibung zu speichern, in einem sog. EEPROM. Beim Einschalten wird diese Beschreibung
geladen und u.a. die EtherCAT Kommunikation entsprechend eingerichtet. Die Gerätebeschreibung
kann von der Beckhoff Website (http://www.beckhoff.de) im Downloadbereich heruntergeladen
werden. Dort sind alle ESI­Dateien (EtherCAT Slave Information) als Zip­Datei zugänglich.
Kundenseitig zugänglich sind diese Daten nur über den Feldbus EtherCAT und seine
Kommunikationsmechanismen. Beim Update oder Auslesen dieser Daten ist insbesondere die azyklische
Mailbox­Kommunikation oder der Registerzugriff auf den ESC in Benutzung.
EM37xx
Version 1.0
117
Anhang
Der TwinCAT Systemmanager bietet Mechanismen, um alle 3 Teile mit neuen Daten programmieren zu
können, wenn der Slave dafür vorgesehen ist. Es findet üblicherweise keine Kontrolle durch den Slave statt,
ob die neuen Daten für ihn geeignet sind, ggf. ist ein Weiterbetrieb nicht mehr möglich.
ACHTUNG: Beschädigung des Gerätes möglich!
Achtung
Beim Herunterladen von neuen Gerätedateien ist zu beachten • Das Herunterladen der Firmware auf ein EtherCAT­Gerät darf nicht unterbrochen werden
• Eine einwandfreie EtherCAT­Kommunikation muss sichergestellt sein, CRC­Fehler oder
LostFrames dürfen nicht auftreten.
• Die Spannungsversorgung muss ausreichend dimensioniert, die Pegel entsprechend der
Vorgabe sein
Bei Störungen während des Updatevorgangs kann das EtherCAT­Gerät ggf. nur vom Her­
steller wieder in Betrieb genommen werden!
Gerätebeschreibung ESI­File/XML
ACHTUNG bei Update der ESI­Beschreibung/EEPROM
Manche Slaves haben Abgleich­ und Konfigurationsdaten aus der Produktion im EEPROM
abgelegt. Diese werden bei einem Update unwiederbringlich überschrieben.
Achtung
Die Gerätebeschreibung ESI wird auf dem Slave lokal gespeichert und beim Start geladen. Jede
Gerätebeschreibung hat eine eindeutige Kennung aus Slave name (9­stellig) und Revision­Nummer (4­
stellig). Jeder im Systemmanager konfigurierte Slave zeigt seine Kennung im EtherCAT­Reiter:
Abb. 101: Gerätekennung aus Name EL3204­0000 und Revision ­0016
Die konfigurierte Kennung muss kompatibel sein mit der tatsächlich als Hardware eingesetzten
Gerätebeschreibung, d.h. der Beschreibung die der Slave (hier: EL3204) beim Start geladen hat.
Üblicherweise muss dazu die konfigurierte Revision gleich oder niedriger der tatsächlich im
Klemmenverbund befindlichen sein.
Weitere Hinweise hierzu entnehmen Sie bitte der EtherCAT System‐Dokumentation.
Update von XML/ESI­Beschreibung
Hinweis
118
Die Geräterevision steht in engem Zusammenhang mit der verwendeten Firmware bzw.
Hardware. Nicht kompatible Kombinationen führen mindestens zu Fehlfunktionen oder so­
gar zur endgültigen Außerbetriebsetzung des Gerätes. Ein entsprechendes Update sollte
nur in Rücksprache mit dem Beckhoff Support ausgeführt werden.
Version 1.0
EM37xx
Anhang
Anzeige der Slave­Kennung ESI
Der einfachste Weg, die Übereinstimmung von konfigurierter und tatsächlicher Gerätebeschreibung
festzustellen, ist im TwinCAT Modus Config/Freerun das Scannen der EtherCAT­Boxen auszuführen:
Abb. 102: Rechtsklick auf das EtherCAT Gerät bewirkt im Config/FreeRun­Mode das Scannen des unter­
lagerten Feldes
Wenn das gefundene Feld mit dem konfigurierten übereinstimmt, erscheint
Abb. 103: Konfiguration identisch
ansonsten ein Änderungsdialog, um die realen Angaben in die Konfiguration zu übernehmen.
Abb. 104: Änderungsdialog
EM37xx
Version 1.0
119
Anhang
In diesem Beispiel in Abb. „Änderungsdialog“. wurde eine EL3201­0000­0017 vorgefunden, während eine
EL3201­0000­0016 konfiguriert wurde. In diesem Fall bietet es sich an, mit dem Copy Before­Button die
Konfiguration anzupassen. Die Checkbox Extended Information muss gesetzt werden, um die Revision
angezeigt zu bekommen.
Änderung der Slave­Kennung ESI
Die ESI/EEPROM­Kennung kann unter TwinCAT wie folgt aktualisiert werden:
• Einwandfreie EtherCAT­Kommunikation muss zum Slave hergestellt werden
• Der State des Slave ist unerheblich
• Rechtsklick auf den Slave in der Online­Anzeige führt zum Dialog EEPROM Update, Abb. „EEPROM
Update“
Abb. 105: EEPROM Update
Im folgenden Dialog wird die neue ESI­Beschreibung ausgewählt, s. Abb. „Auswahl des neuen ESI“. Die
CheckBox Show Hidden Devices zeigt auch ältere, normalerweise ausgeblendete Ausgaben eines Slave'.
Abb. 106: Auswahl des neuen ESI
Ein Laufbalken im Systemmanager zeigt den Fortschritt ­ erst erfolgt das Schreiben, dann das Veryfiing.
Änderung erst nach Neustart wirksam
Hinweis
120
Die meisten EtherCAT­Geräte lesen eine geänderte ESI­Beschreibung umgehend bzw.
nach dem Aufstarten aus dem INIT ein. Einige Kommunikationseinstellungen wie z.B. Dis­
tributed Clocks werden jedoch erst bei PowerOn gelesen. Deshalb ist ein kurzes Abschal­
ten des EtherCAT Slave nötig, damit die Änderung wirksam wird.
Version 1.0
EM37xx
Anhang
Versionsbestimmung der Firmware
Versionsbestimmung nach Laseraufdruck
Auf einem Beckhoff EtherCAT Slave ist eine Seriennummer aufgelasert. Der Aufbau der Seriennummer
lautet: KK YY FF HH
KK ­ Produktionswoche (Kalenderwoche)
YY ­ Produktionsjahr
FF ­ Firmware­Stand
HH ­ Hardware­Stand
Beispiel mit Ser. Nr.: 12 10 03 02:
12 ­ Produktionswoche 12
10 ­ Produktionsjahr 2010
03 ­ Firmware­Stand 03
02 ­ Hardware­Stand 02
Versionsbestimmung mit dem System­Manager
Der TwinCAT System­Manager zeigt die Version der Controller­Firmware an, wenn der Slave online für den
Master zugänglich ist. Klicken Sie hierzu auf die E­Bus­Klemme deren Controller­Firmware Sie überprüfen
möchten (im Beispiel Klemme 2 (EL3204) und wählen Sie den Karteireiter CoE­Online (CAN over
EtherCAT).
CoE­Online und Offline­CoE
Hinweis
Es existieren 2 CoE­Verzeichnisse: • online: es wird im EtherCAT Slave vom Controller angeboten, wenn der EtherCAT Slave
dies unterstützt. Dieses CoE­Verzeichnis kann nur bei angeschlossenem und betriebsbe­
reitem Slave angezeigt werden.
• offline: in der EtherCAT Slave Information ESI/XML kann der Default­Inhalt des CoE ent­
halten sein. Dieses CoE­Verzeichnis kann nur angezeigt werden, wenn es in der ESI (z.B.
"Beckhoff EL5xxx.xml") enthalten ist.
Die Umschaltung zwischen beiden Ansichten kann über den Button Advanced vorgenom­
men werden.
In Abb. „Anzeige FW­Stand EL3204“ wird der FW­Stand der markierten EL3204 in CoE­Eintrag x100A mit
03 angezeigt.
Abb. 107: Anzeige FW­Stand EL3204
EM37xx
Version 1.0
121
Anhang
TwinCAT 2.11 zeigt in (A) an, dass aktuell das Online­CoE­Verzeichnis angezeigt wird. Ist dies nicht der Fall,
kann durch die erweiterten Einstellungen (B) durch Online und Doppelklick auf All Objects das Online­
Verzeichnis geladen werden.
Update Controller­Firmware *.efw
CoE­Verzeichnis
Das Online­CoE­Verzeichnis wird vom Controller verwaltet und in einem eigenen EEPROM
gespeichert. Es wird durch ein FW­Update i.allg. nicht verändert.
Hinweis
Um die Controller­Firmware eines Slave zu aktualisieren, wechseln Sie zum Karteireiter Online, s. Abb.
„Firmware Update“.
Abb. 108: Firmware Update
Es ist folgender Ablauf einzuhalten, wenn keine anderen Angaben z.B. durch den Beckhoff Support
vorliegen.
• Slave in INIT schalten (A)
• Slave in BOOTSTRAP schalten
• Kontrolle des aktuellen Status (B, C)
• Download der neuen *efw­Datei
• Nach Beendigung des Download in INIT schalten, dann in OP
• Slave kurz stromlos schalten
FPGA­Firmware *.rbf
Falls ein FPGA­Chip die EtherCAT Kommunikation übernimmt, kann ggf. mit einer *.rbf­Datei ein Update
durchgeführt werden.
• Controller­Firmware für die Aufbereitung der E/A­Signale
• FPGA­Firmware für die EtherCAT­Kommunikation (nur für Klemmen mit FPGA)
122
Version 1.0
EM37xx
Anhang
Die in der Seriennummer der Klemme enthaltene Firmware­Versionsnummer beinhaltet beide Firmware­
Teile. Wenn auch nur eine dieser Firmwarekomponenten verändert wird, dann wird diese Versionsnummer
fortgeschrieben.
Versionsbestimmung mit dem System­Manager
Der TwinCAT System­Manager zeigt die Version der FPGA­Firmware an. Klicken Sie hierzu auf die
Ethernet­Karte Ihres EtherCAT­Stranges (im Beispiel Gerät 2) und wählen Sie den Karteireiter Online.
Die Spalte Reg:0002 zeigt die Firmware­Version der einzelnen EtherCAT­Geräte in hexadezimaler und
dezimaler Darstellung an.
Abb. 109: Versionsbestimmung FPGA­Firmware
Falls die Spalte Reg:0002 nicht angezeigt wird, klicken sie mit der rechten Maustaste auf den Tabellenkopf
und wählen im erscheinenden Kontextmenü, den Menüpunkt Properties.
Abb. 110: Kontextmenu "Eigenschaften" (Properties)
In dem folgenden Dialog Advanced Settings können Sie festlegen, welche Spalten angezeigt werden sollen.
Markieren Sie dort unter Diagnose/Online Anzeige das Kontrollkästchen vor '0002 ETxxxx Build' um die
Anzeige der FPGA­Firmware­Version zu aktivieren.
EM37xx
Version 1.0
123
Anhang
Abb. 111: Dialog "Advanced settings"
Update
Für das Update der FPGA­Firmware
• eines EtherCAT­Kopplers, muss auf auf diesem Koppler mindestens die FPGA­Firmware­Version 11
vorhanden sein.
• einer E­Bus­Klemme, muss auf auf dieser Klemme mindestens die FPGA­Firmware­Version 10
vorhanden sein.
Ältere Firmwarestände können nur vom Hersteller aktualisiert werden!
Update eines EtherCAT­Geräts
Wählen Sie im TwinCAT System­Manager die Klemme an, deren FPGA­Firmware Sie aktualisieren möchten
(im Beispiel: Klemme 5: EL5001) und
kicken Sie auf dem Karteireiter EtherCAT auf die Schaltfläche Weitere Einstellungen.
124
Version 1.0
EM37xx
Anhang
Abb. 112: Dialog "Weitere Eimstellungen" wählen
Im folgenden Dialog Advanced Settings klicken Sie im Menüpunkt ESC­Zugriff/E²PROM/FPGA auf die
Schaltfläche Schreibe FPGA,
Abb. 113: Dialog "Schreibe FPGA" wählen
EM37xx
Version 1.0
125
Anhang
Abb. 114: Datei auswählen
Wählen Sie die Datei (*.rbf) mit der neuen FPGA­Firmware aus und übertragen Sie diese zum EtherCAT­
Gerät.
ACHTUNG: Beschädigung des Gerätes möglich!
Achtung
Das Herunterladen der Firmware auf ein EtherCAT­Gerät dürfen Sie auf keinen Fall unter­
brechen! Wenn Sie diesen Vorgang abbrechen, dabei die Versorgungsspannung ausschal­
ten oder die Ethernet­Verbindung unterbrechen, kann das EtherCAT­Gerät nur vom Her­
steller wieder in Betrieb genommen werden!
Um die neue FPGA­Firmware zu aktivieren ist ein Neustart (Aus­ und Wiedereinschalten der
Spannungsversorgung) des EtherCAT­Geräts erforderlich.
Gleichzeitiges Update mehrerer EtherCAT­Geräte
Die Firmware von mehreren Geräten kann gleichzeitig aktualisiert werden, ebenso wie die ESI­
Beschreibung. Vorraussetzung hierfür ist, das für diese Geräte die gleiche Firmware­Datei/ESI gilt.
Abb. 115: Mehrfache Selektion und FW­Update
Wählen Sie dazu die betreffenden Slaves aus und führen Sie den FW­Update im BOOTSTRAP Modus wie
o.a. aus.
126
Version 1.0
EM37xx
Anhang
6.4
Wiederherstellen des Auslieferungszustandes
Wiederherstellen des Auslieferungszustandes Um den Auslieferungszustand der Backup­Objekte bei den
ELxxxx­Klemmen wiederherzustellen, kann im TwinCAT System Manger (Config­Modus) das CoE­Objekt
"Restore default parameters", Subindex 001angewählt werden (s. Abb. „Auswahl des PDO ‚Restore default
parameters‘“)
Abb. 116: Auswahl des PDO "Restore default parameters"
Durch Doppelklick auf "SubIndex 001"gelangen Sie in den Set Value ­Dialog. Tragen Sie im Feld "Dec" den
Wert "1684107116" oder alternativ im Feld "Hex" den Wert "0x64616F6C" ein und bestätigen Sie mit
"OK" (Abb. „Eingabe des Restore­Wertes im Set Value Dialog“).
Alle Backup­Objekte werden so in den Auslieferungszustand zurückgesetzt.
Abb. 117: Eingabe des Restore­Wertes im Set Value Dialog
Alternativer Restore­Wert
Hinweis
EM37xx
Bei einigen Klemmen älterer Bauart lassen sich die Backup­Objekte mit einem alternativen
Restore­Wert umstellen:Dezimalwert: "1819238756", Hexadezimalwert: "0x6C6F6164"Eine
falsche Eingabe des Restore­Wertes zeigt keine Wirkung!
Version 1.0
127
Anhang
6.5
Support und Service
Beckhoff und seine weltweiten Partnerfirmen bieten einen umfassenden Support und Service, der eine
schnelle und kompetente Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur
Verfügung stellt.
Beckhoff Support
Der Support bietet Ihnen einen umfangreichen technischen Support, der Sie nicht nur bei dem Einsatz
einzelner Beckhoff Produkte, sondern auch bei weiteren umfassenden Dienstleistungen unterstützt:
• Support
• Planung, Programmierung und Inbetriebnahme komplexer Automatisierungssysteme
• umfangreiches Schulungsprogramm für Beckhoff Systemkomponenten
Hotline:
Fax:
E­Mail:
+49(0)5246/963­157
+49(0)5246/963­9157
support@beckhoff.com
Beckhoff Service
Das Beckhoff Service­Center unterstützt Sie rund um den After­Sales­Service:
• Vor­Ort­Service
• Reparaturservice
• Ersatzteilservice
• Hotline­Service
Hotline:
Fax:
E­Mail:
+49(0)5246/963­460
+49(0)5246/963­479
service@beckhoff.com
Weitere Support­ und Serviceadressen finden Sie auf unseren Internetseiten unter http://www.beckhoff.de.
Beckhoff Firmenzentrale
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG
Hülshorstweg 20
33415 Verl
Deutschland
Telefon:
Fax:
E­Mail:
+49(0)5246/963­0
+49(0)5246/963­198
info@beckhoff.com
Die Adressen der weltweiten Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen entnehmen Sie bitte unseren
Internetseiten:
http://www.beckhoff.de
Dort finden Sie auch weitere Dokumentationen zu Beckhoff Komponenten.
128
Version 1.0
EM37xx
Abbildungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1
EL5021 EL­Klemme, Standard IP20­IO­Gerät mit Chargennummer und Revisionskennzeich­
nung (seit 2014/01)....................................................................................................................
8
Abb. 2
EK1100 EtherCAT Koppler, Standard IP20­IO­Gerät mit Chargennummer .............................
9
Abb. 3
CU2016 Switch mit Chargennummer .......................................................................................
9
Abb. 4
EL3202­0020 mit Chargennummern 26131006 und eindeutiger D­Nummer 204418 ..............
9
Abb. 5
EP1258­00001 IP67 EtherCAT Box mit Chargennummer 22090101 und Seriennummer
158102 ......................................................................................................................................
10
EP1908­0002 IP76 EtherCAT Safety Box mit Chargennummer 071201FF und Seriennum­
mer 00346070 ...........................................................................................................................
10
EL2904 IP20 Safety Klemme mit Chargennummer/DateCode 50110302 und Seriennummer
00331701 ..................................................................................................................................
10
Abb. 8
EM3701 Draufsicht ....................................................................................................................
11
Abb. 9
EM3702 Draufsicht ....................................................................................................................
12
Abb. 10
Systemmanager Stromberechnung ..........................................................................................
15
Abb. 11
Karteireiter EtherCAT ­> Erweiterte Einstellungen ­> Verhalten ­­> Watchdog ........................
16
Abb. 12
Zustände der EtherCAT State Machine ....................................................................................
18
Abb. 13
Karteireiter "CoE­Online" ..........................................................................................................
20
Abb. 14
StartUp­Liste im TwinCAT System Manager ............................................................................
21
Abb. 15
Offline­Verzeichnis.....................................................................................................................
22
Abb. 16
Online­Verzeichnis ....................................................................................................................
22
Abb. 17
Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage ......................................................................
27
Abb. 18
Weitere Einbaulagen ................................................................................................................
28
Abb. 19
Korrekte Konfiguration ..............................................................................................................
29
Abb. 20
Inkorrekte Konfiguration ............................................................................................................
29
Abb. 21
EM3701 Draufsicht ....................................................................................................................
30
Abb. 22
EM3702 Draufsicht ....................................................................................................................
31
Abb. 23
EM37xx Terminals .....................................................................................................................
32
Abb. 24
Darstellung Relativ­, Absolutdruck.............................................................................................
33
Abb. 25
EM3701 einkanalige Differenzdruckmessung EM3701 ............................................................
34
Abb. 26
EM3702 zweikanalige Relativdruckmessung ............................................................................
34
Abb. 27
EM3701 Anwendungsbeispiel Füllstandsmenge von Tanks .....................................................
35
Abb. 28
EM3701 Anwendungsbeispiel Filteranlagen, Rohrverengungen...............................................
36
Abb. 29
EM3702 Anwendungsbeispiel Pneumatikanlagen.....................................................................
37
Abb. 30
Aufruf im Systemmanager ........................................................................................................
37
Abb. 31
Übersicht Netzwerkschnittstellen ..............................................................................................
38
Abb. 32
Eigenschaften EtherCAT Gerät ................................................................................................
38
Abb. 33
Windows­Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle ..................................................................
39
Abb. 34
Fehlerhafte Treiber­Einstellungen des Ethernet Ports ..............................................................
40
Abb. 35
TCP/IP­Einstellung des Ethernet Ports .....................................................................................
41
Abb. 36
Ab TwinCAT 2.11 kann der Systemmanager bei Onlinezugang selbst nach aktuellen Beck­
hoff ESI­Dateien suchen. ..........................................................................................................
42
Abb. 37
Aufbau Bezeichnung .................................................................................................................
42
Abb. 38
Hinweisfenster OnlineDescription, TwinCAT 2 .........................................................................
43
Abb. 39
Hinweisfenster OnlineDescription, TwinCAT 3.x .......................................................................
43
Abb. 40
Vom Systemmanager angelegt OnlineDescription.xml ............................................................
44
Abb. 41
Pfeil kennzeichnet durch Online Description erfasste ESI ........................................................
44
Abb. 6
Abb. 7
EM37xx
Version 1.0
129
Abbildungsverzeichnis
Abb. 42
Hinweisfenster fehlerhafte ESI­Datei ........................................................................................
45
Abb. 43
Aktualisierung des ESI­Verzeichnisses .....................................................................................
46
Abb. 44
Anfügen EtherCAT Device ........................................................................................................
46
Abb. 45
Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11) ........................................................................
47
Abb. 46
Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11 R2) ..................................................................
47
Abb. 47
Auswahl Ethernet Port ..............................................................................................................
47
Abb. 48
Eigenschaftendialog EtherCAT .................................................................................................
48
Abb. 49
Anfügen von EtherCAT Geräten ...............................................................................................
48
Abb. 50
Auswahldialog neues EtherCAT Gerät .....................................................................................
49
Abb. 51
Anzeige Geräte­Revision ..........................................................................................................
49
Abb. 52
Anzeige vorhergehender Revisionen ........................................................................................
50
Abb. 53
Name/Revision Klemme ............................................................................................................
50
Abb. 54
EtherCAT Klemme im TwinCAT­Baum .....................................................................................
51
Abb. 55
Aktualisierung ESI­Verzeichnis..................................................................................................
52
Abb. 56
TwinCAT Anzeige CONFIG­Modus ...........................................................................................
53
Abb. 57
Unterscheidung lokales/Zielsystem ...........................................................................................
53
Abb. 58
Scan Devices ............................................................................................................................
53
Abb. 59
Hinweis automatischer GeräteScan .........................................................................................
53
Abb. 60
Erkannte Ethernet­Geräte .........................................................................................................
54
Abb. 61
Beispiel Defaultzustand .............................................................................................................
54
Abb. 62
Einbau EtherCAT­Klemme mit Revision ­1018..........................................................................
55
Abb. 63
Erkennen EtherCAT­Klemme mit Revision ­1019 .....................................................................
55
Abb. 64
Scan­Abfrage nach dem automatischen Anlegen eines EtherCAT Gerätes ............................
56
Abb. 65
Manuelles Auslösen des Teilnehmer­Scans auf festegelegtem EtherCAT Device ..................
56
Abb. 66
Scanfortschritt ...........................................................................................................................
56
Abb. 67
Abfrage Config/FreeRun ...........................................................................................................
56
Abb. 68
Anzeige Config/FreeRun ..........................................................................................................
57
Abb. 69
TwinCAT kann auch durch einen Button in diesen Zustand versetzt werden ...........................
57
Abb. 70
Beispielhafte Online­Anzeige ....................................................................................................
57
Abb. 71
Fehlerhafte Erkennung ..............................................................................................................
58
Abb. 72
Identische Konfiguration ...........................................................................................................
58
Abb. 73
Korrekturdialog .........................................................................................................................
59
Abb. 74
Name/Revision Klemme ............................................................................................................
60
Abb. 75
Korrekturdialog mit Änderungen ...............................................................................................
60
Abb. 76
TwinCAT 2 Dialog ChangeToCompatibleDevice ......................................................................
61
Abb. 77
TwinCAT 2 Dialog ChangeToCompatibleDevice ......................................................................
61
Abb. 78
Konfigurieren der Prozessdaten ...............................................................................................
62
Abb. 79
Baumzweig Klemme EL5001.....................................................................................................
63
Abb. 80
Karteireiter „Allgemein“ ..............................................................................................................
63
Abb. 81
Karteireiter „EtherCAT“ ..............................................................................................................
64
Abb. 82
Karteireiter „Prozessdaten“........................................................................................................
65
Abb. 83
Karteireiter „Startup“ ..................................................................................................................
67
Abb. 84
Karteireiter „CoE – Online“ ........................................................................................................
68
Abb. 85
Dialog „Advanced settings“........................................................................................................
69
Abb. 86
Karteireiter „Online“ ...................................................................................................................
70
Abb. 87
Auswahl an Diagnoseinformationen eines EtherCAT Slave .....................................................
72
130
Version 1.0
EM37xx
Abbildungsverzeichnis
Abb. 88
Grundlegende EtherCAT Slave Diagnose in der PLC ..............................................................
73
Abb. 89
EL3102, CoE­Verzeichnis .........................................................................................................
75
Abb. 90
Beispiel Inbetriebnahmehilfe für eine EL3204 ..........................................................................
76
Abb. 91
Default Verhalten System Manager ..........................................................................................
77
Abb. 92
Default Zielzustand im Slave ....................................................................................................
78
Abb. 93
PLC­Bausteine ..........................................................................................................................
78
Abb. 94
Unzulässige Überschreitung E­Bus Strom ...............................................................................
79
Abb. 95
Warnmeldung E­Bus­Überschreitung .......................................................................................
79
Abb. 96
Parametrierung EM37xx ............................................................................................................
80
Abb. 97
Default­Prozessdaten der EM37xx ............................................................................................
81
Abb. 98
Darstellung des Wertes für die EM3702 Ch1 ............................................................................
82
Abb. 99
Darstellung des Datenstroms EM 37xx .....................................................................................
82
Abb. 100 Berechnung der Prozessdaten ..................................................................................................
85
Abb. 101 Gerätekennung aus Name EL3204­0000 und Revision ­0016 .................................................. 118
Abb. 102 Rechtsklick auf das EtherCAT Gerät bewirkt im Config/FreeRun­Mode das Scannen des un­
terlagerten Feldes...................................................................................................................... 119
Abb. 103 Konfiguration identisch .............................................................................................................. 119
Abb. 104 Änderungsdialog........................................................................................................................ 119
Abb. 105 EEPROM Update....................................................................................................................... 120
Abb. 106 Auswahl des neuen ESI............................................................................................................. 120
Abb. 107 Anzeige FW­Stand EL3204 ....................................................................................................... 121
Abb. 108 Firmware Update ...................................................................................................................... 122
Abb. 109 Versionsbestimmung FPGA­Firmware ..................................................................................... 123
Abb. 110 Kontextmenu "Eigenschaften" (Properties) ............................................................................... 123
Abb. 111 Dialog "Advanced settings" ....................................................................................................... 124
Abb. 112 Dialog "Weitere Eimstellungen" wählen .................................................................................... 125
Abb. 113 Dialog "Schreibe FPGA" wählen................................................................................................ 125
Abb. 114 Datei auswählen ........................................................................................................................ 126
Abb. 115 Mehrfache Selektion und FW­Update ....................................................................................... 126
Abb. 116 Auswahl des PDO "Restore default parameters" ..................................................................... 127
Abb. 117 Eingabe des Restore­Wertes im Set Value Dialog ................................................................... 127
EM37xx
Version 1.0
131
Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Download PDF

advertising