el33xxde

el33xxde
Dokumentation
EL33xx
Analog Eingangsklemmen Thermoelement (1, 2, 4 Kanal,
Drahtbrucherkennung)
Version:
Datum:
3.0
21.12.2015
Produktübersicht
1
Produktübersicht
EL3311, EL3312, EL3314 [} 13]
1-, 2-, 4 - Kanal Eingangsklemmen für Thermoelemente
EL3314-0010 [} 15]
4 - Kanal Eingangsklemme für Thermoelemente, hochpräzise
EL3318 [} 16]
8 - Kanal HD-Eingangsklemme für Thermoelemente
EL33xx
Version: 3.0
3
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 Produktübersicht....................................................................................................................................... 3
2 Vorwort ....................................................................................................................................................... 6
2.1
Hinweise zur Dokumentation ............................................................................................................ 6
2.2
Sicherheitshinweise .......................................................................................................................... 7
2.3
Ausgabestände der Dokumentation ................................................................................................. 8
2.4
Versionsidentifikation EtherCAT Geräte ........................................................................................... 8
3 Produktübersicht..................................................................................................................................... 13
3.1
EL3311, EL3312, EL3314 – Einführung ......................................................................................... 13
3.2
EL3314-0010 - Einführung.............................................................................................................. 15
3.3
EL3318 – Einführung ...................................................................................................................... 16
3.4
Grundlagen TC Technologie........................................................................................................... 16
3.5
Verwendung EL33xx im TwinCAT System Manager...................................................................... 18
3.6
EL3311, EL3312, EL3314, EL3318 - Technische Daten ................................................................ 20
3.7
EL3314-0010- Technische Daten ................................................................................................... 21
3.8
Start ................................................................................................................................................ 22
4 Grundlagen der Kommunikation............................................................................................................ 23
4.1
EtherCAT Grundlagen .................................................................................................................... 23
4.2
EtherCAT-Verkabelung - Drahtgebunden....................................................................................... 23
4.3
Allgemeine Hinweise zur Watchdog-Einstellung ............................................................................ 24
4.4
EtherCAT State Machine ................................................................................................................ 26
4.5
CoE-Interface.................................................................................................................................. 27
4.6
Distributed Clock............................................................................................................................. 33
5 Montage und Verdrahtung...................................................................................................................... 34
5.1
Tragschienenmontage .................................................................................................................... 34
5.2
Montagevorschriften für Klemmen mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit ................................ 36
5.3
Anschlusstechnik ............................................................................................................................ 37
5.4
Montage von passiven Klemmen.................................................................................................... 40
5.5
Einbaulagen 331x-0000.................................................................................................................. 41
5.6
Vorgeschriebene Einbaulage EL3314-0010 ................................................................................... 42
5.7
ATEX - Besondere Bedingungen.................................................................................................... 44
5.8
LEDs ............................................................................................................................................... 46
5.8.1 EL3311 - LEDs.................................................................................................................... 46
5.8.2 EL3312 - LEDs.................................................................................................................... 47
5.8.3 EL3314 , EL3314-0010 - LEDs ........................................................................................... 48
5.8.4 EL3318 - LEDs.................................................................................................................... 49
5.9
Anschlussbelegung......................................................................................................................... 50
5.9.1 EL3311 - Anschlussbelegung ............................................................................................. 50
5.9.2 EL3312 - Anschlussbelegung ............................................................................................. 51
5.9.3 EL3314, EL3314-0010 - Anschlussbelegung...................................................................... 52
5.9.4 EL3318 - Anschlussbelegung ............................................................................................. 53
5.9.5 Anschlusshinweise von geerdeten/potenzialfreien Thermoelementen ............................... 54
6 Inbetriebnahme........................................................................................................................................ 55
6.1
4
TwinCAT 2.1x ................................................................................................................................. 55
6.1.1 Installation TwinCAT Realtime Treiber ............................................................................... 55
6.1.2 Hinweise ESI-Gerätebeschreibung..................................................................................... 59
6.1.3 Offline Konfigurationserstellung (Master: TwinCAT 2.x) ..................................................... 63
Version: 3.0
EL33xx
Inhaltsverzeichnis
6.1.4
6.1.5
6.1.6
Online Konfigurationserstellung "Scannen" (Master: TwinCAT 2.x) ................................... 69
Allgemeine Slave PDO Konfiguration ................................................................................. 78
Konfiguration mit dem TwinCAT System Manager ............................................................. 80
6.2
Allgemeine Inbetriebnahmehinweise des EtherCAT Slaves........................................................... 87
6.3
Prozessdaten.................................................................................................................................. 96
6.3.1 Sync Manager..................................................................................................................... 96
6.3.2 Prozessdatenvorauswahl (Predefined PDOs) .................................................................... 96
6.3.3 Datenverarbeitung .............................................................................................................. 99
6.4
Einstellungen ................................................................................................................................ 100
6.4.1 Darstellung (Presentation), Index 0x80n0:02.................................................................... 100
6.4.2 Siemens Bits, Index 0x80n0:05 ........................................................................................ 100
6.4.3 Underrange, Overrange .................................................................................................... 101
6.4.4 Notch- Filter (Wandlungszeiten) ....................................................................................... 101
6.4.5 Limit 1 und Limit 2............................................................................................................. 102
6.4.6 Kalibrierung....................................................................................................................... 102
6.4.7 Producer Codeword .......................................................................................................... 104
6.5
Betrieb mit externer Vergleichstelle .............................................................................................. 105
6.6
Beeinflussung durch störende Geräte .......................................................................................... 105
6.7
Objektbeschreibung und Parametrierung ..................................................................................... 106
6.7.1 Restore Objekt .................................................................................................................. 106
6.7.2 Konfigurationsdaten .......................................................................................................... 107
6.7.3 Profilspezifische Objekte (0x6000-0xFFFF)...................................................................... 108
6.7.4 Konfigurationsdaten (herstellerspezifisch) ........................................................................ 109
6.7.5 Eingangsdaten .................................................................................................................. 109
6.7.6 Ausgangsdaten ................................................................................................................. 109
6.7.7 Informations- und Diagnostikdaten ................................................................................... 110
6.7.8 Standardobjekte (0x1000-0x1FFF) ................................................................................... 110
6.8
Status-Wort................................................................................................................................... 115
7 Anhang ................................................................................................................................................... 119
7.1
EtherCAT AL Status Codes .......................................................................................................... 119
7.2
UL Hinweise.................................................................................................................................. 119
7.3
ATEX-Dokumentation ................................................................................................................... 121
7.4
Firmware Update EL/ES/EM/EPxxxx............................................................................................ 121
7.5
Firmware Kompatibilität ................................................................................................................ 131
7.6
Wiederherstellen des Auslieferungszustandes............................................................................. 132
7.7
Support und Service ..................................................................................................................... 134
EL33xx
Version: 3.0
5
Vorwort
2
Vorwort
2.1
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 & Co. KG.
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.
EtherCAT® ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie lizensiert durch die Beckhoff
Automation GmbH, Deutschland
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-, Gebrauchsmusteroder Geschmacksmustereintragung vorbehalten.
6
Version: 3.0
EL33xx
Vorwort
2.2
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 SoftwareKonfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard- oder Software-Konfiguration, 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 unmittelbare 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
EL33xx
Version: 3.0
7
Vorwort
2.3
Ausgabestände der Dokumentation
Version
3.0
Kommentar
- Erste Veröffentlichung im PDF – Format
- Strukturupdate
- Korrekturen Kapitel "Berechnung der Prozessdaten"
- Update Kapitel "Technische Daten"
- Kapitel "Montagehinweise bei erhöhter mechanischer Belastbarkeit" ergänzt
- Strukturupdate
- Update Revisionsstand
- Update Kapitel "LEDs und Anschlussbelegung"
- Update Revisionsstand
- Update Kapitel "Prozessdaten"
- Update Kapitel "Technische Daten"
- Update Kapitel "Technische Daten"
- Update Kapitel "Objektbeschreibung" und "Technische Daten"
- EL3314-0010 hinzugefügt
- Update Kapitel "Prozessdaten"
- EL3314-0010 hinzugefügt
- Update Kapitel "Prozessdaten"
- EL3318 hinzugefügt
- Technische Daten aktualisiert
- Update Kapitel "Prozessdaten"
- Technische Daten aktualisiert
- Neue Struktur
- Technische Hinweise ergänzt
- Technische Hinweise ergänzt
- Technische Hinweise ergänzt
- Technische Hinweise ergänzt
- Ergänzungen Technische Daten und CoE Objekte
- Anschlussbilder geändert
- Technische Daten ergänzt
- Technische Daten ergänzt (CoE Objekte)
- Technische Daten ergänzt, erste Veröffentlichung
- Vorläufige Dokumentation für EL33xx
2.6
2.5
2.4
2.3
2.2
2.1
2.1
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.1
2.4
Versionsidentifikation EtherCAT Geräte
Bezeichnung
Ein Beckhoff EtherCAT-Gerät verfügt über eine 14stellige technische Bezeichnung, die sich zusammensetzt
aus
• Familienschlüssel
• Typ
• Version
• Revision
8
Version: 3.0
EL33xx
Vorwort
Beispiel
EL3314-0000-0016
CU2008-0000-0000
ES3602-0010-0017
Familie
EL-Klemme
(12 mm, nicht
steckbare
Anschlussebene)
CU-Gerät
ES-Klemme
(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, im Folgenden wird das Beispiel
EL3314-0000-0016 verwendet.
• Davon ist EL3314-0000 die Bestellbezeichnung, umgangssprachlich bei „-0000“ dann oft nur EL3314
genannt. „-0016“ ist die EtherCAT-Revision.
• Die Bestellbezeichnung setzt sich zusammen aus
- Familienschlüssel (EL, EP, CU, ES, KL, CX, .....)
- Typ (3314)
- Version (-0000)
• Die Revision -0016 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 XML-Datei, die zum Download auf der Beckhoff Webseite bereitsteht.
Die Revision wird seit 2014/01 außen auf den IP20-Klemmen aufgebracht, siehe Abb. „EL5021 ELKlemme, Standard IP20-IO-Gerät mit Chargennummer und Revisionskennzeichnung (seit 2014/01)“.
• 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:
Produktionslos/Chargennummer/Batch-Nummer/Seriennummer/Date Code/DNummer
Als Seriennummer bezeichnet Beckhoff im IO-Bereich im Allgemeinen die 8-stellige Nummer, die auf dem
Gerät aufgedruckt oder auf einem Aufkleber angebracht ist. Diese Seriennummer gibt den Bauzustand im
Auslieferungszustand an und kennzeichnet somit eine ganze Produktions-Charge, unterscheidet aber nicht
die Module einer Charge..
Aufbau der Seriennummer: KK YY FF HH
KK - Produktionswoche (Kalenderwoche)
YY - Produktionsjahr
FF - Firmware-Stand
HH - Hardware-Stand
Beispiel mit
Ser. Nr.: 12063A02: 12 - Produktionswoche 12 06 - Produktionsjahr 2006 3A - Firmware-Stand 3A 02 Hardware-Stand 02
Ausnahmen können im IP67-Bereich auftreten, dort kann folgende Syntax verwendet werden (siehe
jeweilige Gerätedokumentation):
EL33xx
Version: 3.0
9
Vorwort
Syntax: D ww yy x y z u
D - Vorsatzbezeichnung
ww - Kalenderwoche
yy - Jahr
x - Firmware-Stand der Busplatine
y - Hardware-Stand der Busplatine
z - Firmware-Stand der E/A-Platine
u - Hardware-Stand der E/A-Platine
Beispiel: D.22081501 Kalenderwoche 22 des Jahres 2008 Firmware-Stand Busplatine: 1 Hardware Stand
Busplatine: 5 Firmware-Stand E/A-Platine: 0 (keine Firmware für diese Platine notwendig) Hardware-Stand
E/A-Platine: 1
Eindeutige Seriennummer/ID, ID-Nummer
Darüber hinaus verfügt in einigen Serien jedes einzelne Modul über eine eindeutige Seriennummer.
Siehe dazu auch weiterführende Dokumentation im Bereich
•
IP67: EtherCAT Box
•
Safety: TwinSafe
• Klemmen mit Werkskalibrierzertifikat und andere Messtechnische Klemmen
Beispiele für Kennzeichnungen:
Abb. 1: EL5021 EL-Klemme, Standard IP20-IO-Gerät mit Chargennummer und Revisionskennzeichnung
(seit 2014/01)
Abb. 2: EK1100 EtherCAT Koppler, Standard IP20-IO-Gerät mit Chargennummer
10
Version: 3.0
EL33xx
Vorwort
Abb. 3: CU2016 Switch mit Chargennummer
Abb. 4: EL3202-0020 mit Chargennummern 26131006 und eindeutiger ID-Nummer 204418
Abb. 5: EP1258-00001 IP67 EtherCAT Box mit Chargennummer 22090101 und eindeutiger Seriennummer
158102
Abb. 6: EP1908-0002 IP76 EtherCAT Safety Box mit Chargennummer 071201FF und eindeutiger Seriennummer 00346070
EL33xx
Version: 3.0
11
Vorwort
Abb. 7: EL2904 IP20 Safety Klemme mit Chargennummer/DateCode 50110302 und eindeutiger Seriennummer 00331701
12
Version: 3.0
EL33xx
Produktübersicht
3
Produktübersicht
3.1
EL3311, EL3312, EL3314 – Einführung
Abb. 8: EL3311
Abb. 9: EL3312
EL33xx
Version: 3.0
13
Produktübersicht
Abb. 10: EL3314
1-, 2-, 4-Kanal Analog-Eingangsklemmen für Thermoelemente mit
Drahtbrucherkennung
Die analogen Eingangsklemmen EL3311, EL3312 und EL3314 erlauben den direkten Anschluss von
Thermoelementen. Die Schaltung der EtherCAT-Klemmen kann Thermoelement-Sensoren in 2-Leitertechnik
betreiben. Die Linearisierung über den gesamten Temperaturbereich wird durch einen Mikroprozessor
realisiert. Der Temperaturbereich ist frei wählbar. Drahtbruch wird durch Error-LEDs signalisiert. Die
Kaltstellenkompensation erfolgt durch interne Temperaturmessung an den Klemmen. Mit den EL33xx ist
auch mV-Messung möglich.
Mit der EL3314-0010 stellt Beckhoff eine hochpräzise Variante [} 21] der 4-Kanal Eingangsklemme für
Thermoelemente zur Verfügung.
Quick-Links
• EtherCAT Funktionsgrundlagen
• Technologie EL33xx [} 16]
• CoE-Objektbeschreibung und Parametrierung [} 106]
• Statuswort [} 115]
• Prozessdaten und Betriebsmodi [} 96]
14
Version: 3.0
EL33xx
Produktübersicht
3.2
EL3314-0010 - Einführung
Abb. 11: EL3314-0010
Hochpräzise 4-Kanal Analog-Eingangsklemme für Thermoelemente, mit
Drahtbrucherkennung
Die analoge Eingangsklemme EL3314-0010 erlaubt den direkten Anschluss von Thermoelementen. Im
Vergleich zur normalen EL3314 kann sie durch eine verbesserte Messschaltung und exaktere
Vergleichsstellenmessung die Temperatur deutlich genauer messen. Ansonsten verhält sich die
EL3314-0010 wie die EL3314.
Um die hochgenaue Messung zu nutzen ist folgendes zu beachten:
• Die EL3314-0010 wird vor Auslieferung gegen eine hochgenaue Spannungsreferenz abgeglichen
• Die Klemme ist standardmäßig auf eine Auflösung von 0,01°C/digit "high resolution" eingestellt
• Die zugesicherte Genauigkeit gilt für folgende Einstellungen
◦ 50 Hz Filter
◦ 25 ± 5°C Umgebungstemperatur
◦ waagerechte Einbaulage
• Darüber hinaus verfügt sie über folgende Features
◦ ein zusätzlicher Softwarefilter "MC-Filter" kann zur Glättung des Messwerts eingesetzt werden
◦ es ist keine externe Kaltstellenkompensation möglich (Vergleichsstellenkompensation)
• Von der Verwendung von Ausgleichsleitungen wird abgeraten, sie reduzieren die Messgenauigkeit der
EL3314-0010
• Die Verwendung entsprechend genauer Thermoelemente wird empfohlen
Quick-Links
• EtherCAT
Funktionsgrundlagen
• Technologie EL33xx [} 16]
EL33xx
• Statuswort [} 115]
• Prozessdaten und
Betriebsmodi [} 96]
Version: 3.0
• CoE-Objektbeschreibung und
Parametrierung [} 106]
15
Produktübersicht
3.3
EL3318 – Einführung
Abb. 12: EL3318
8-Kanal HD-Analog-Eingangsklemme für Thermoelemente mit Drahtbrucherkennung
Die analoge Eingangsklemme EL3318 erlaubt den direkten Anschluss von acht Thermoelementen und ist
dadurch besonders gut für den platzsparenden Einsatz im Schaltschrank geeignet. Die Schaltung der
EtherCAT-Klemme kann Thermoelementsensoren in 2-Leitertechnik betreiben. Ein Mikroprozessor realisiert
die Linearisierung über den gesamten Temperaturbereich, der frei wählbar ist. Drahtbruch wird durch ErrorLEDs signalisiert. Die Kaltstellenkompensation erfolgt durch interne Temperaturmessung an den Klemmen.
Mit der EL3318 sind auch Messungen im mV-Bereich möglich.
Die HD-EtherCAT-Klemmen (High Density) mit erhöhter Packungsdichte enthalten im Gehäuse einer
12‑mm-Reihenklemme 16 Anschlusspunkte.
Quick-Links
• EtherCAT Funktionsgrundlagen
• Technologie EL33xx [} 16]
• CoE-Objektbeschreibung und Parametrierung [} 106]
• Statuswort [} 115]
• Prozessdaten und Betriebsmodi [} 96]
3.4
Grundlagen TC Technologie
Die Thermoelementklemmen können Thermoelemente der Typen J, K, B, C, E, N, R, S, T, U und L
auswerten. Die Linearisierung der Kennlinien und die Ermittlung der Vergleichstemperatur erfolgt direkt in
der Klemme. Temperaturen werden z. B. in 1/10°C ausgegeben (geräteabhängig). Über den Buskoppler
bzw. die Steuerung ist die Klemme vollständig konfigurierbar. Dabei kann zwischen verschiedenen
16
Version: 3.0
EL33xx
Produktübersicht
Ausgabeformaten gewählt und auch eigene Skalierungen aktiviert werden. Zusätzlich ist die Linearisierung
der Kennlinie und die Ermittlung und Verrechnung der Vergleichstemperatur (Temperatur an den
Anschlusskontakten der Klemme) abschaltbar.
Messprinzip des Thermoelements
Thermoelemente gehören zu der Kategorie der aktiven Messwertaufnehmer; ausgenutzt wird hier der
thermoelektrische Effekt (Seebeck, Peltier, Thomson). Über die Leitungslänge einer Leitung die sich mit
Ihren Enden auf unterschiedlicher Temperatur befindet entwickelt sich die sog. Thermospannung die eine
eindeutige Funktion der Temperatur und des Materials ist. Dies wird bei einem „TC-Element“ bewußt
genutzt, indem 2 verschiedene Leiterwerkstoffe parallel betrieben werden. (s. Abb. [} 17])
Abb. 13: Prinzip des Thermoelementes
Beispiel:
Im folgenden Beispiel wird die Spannung Uth angegeben, die an einem Typ-K-Thermoelement bei der
Temperatur Tm anliegt:
Uth = (kNiCr - kNi) x ΔT
mit
ΔT = Tm - Tv
Ein Thermoelement vom Typ K besteht aus einem Übergang zwischen einer Nickel-Chrom-Legierung und
Nickel, wobei kNiCr und kNi die thermoelektrischen Koeffizienten der Metalle Nickelchrom und Nickel
darstellen. Durch Umstellen der Gleichung nach Tm kann die gesuchte Temperatur aus der am
Thermoelement gemessenen Spannung errechnet werden. Anhand der Differenz zur
Vergleichsstellentemperatur kann mit Hilfe der obigen Gleichung des Thermoelements die Temperatur an
der Messstelle besser als ein Zehntel Kelvin genau bestimmt werden.
EL33xx
Version: 3.0
17
Produktübersicht
Sensorstrecke
Hinweis
Eine Veränderung des Sensorkreises durch zusätzliche Elemente wie z. B. Umschalter
oder Multiplexer beeinträchtigt die Messgenauigkeit. Von entsprechenden Modifikationen
wird dringend abgeraten.
Interne Umrechnung der Thermo- und Vergleichsspannung
Da die Ermittlung der Koeffizienten bei einer Vergleichstemperatur von 0°C erfolgt, muss der Einfluss der
Vergleichstemperatur kompensiert werden. Dazu wird die Vergleichstemperatur in eine vom ThermoelementTyp abhängigen Vergleichsspannung umgerechnet und diese zur gemessenen Thermospannung addiert.
Aus der resultierenden Spannung und der entsprechenden Kennlinie wird die Temperatur ermittelt.
Uk = Um+ Uv
Tout = f(Uk)
Übersicht geeigneter Thermoelemente
Folgende Thermoelemente sind für die Temperaturmessung geeignet:
Typ (nach
EN60584-1)
B
C*
E
J
K
L **
N
R
S
T
U **
Element
Pt30%Rh-Pt6Rh
W5%Re-W25%Re
NiCr-CuNi
Fe-CuNi
NiCr-Ni
Fe-CuNi
NiCrSi-NiSi
Pt13%Rh-Pt
Pt10%Rh-Pt
Cu-CuNi
Cu-CuNi
Implementierter Temperaturbereich
600°C bis 1800°C
0°C bis 2320°C
-100°C bis 1000°C
-100°C bis 1200°C
-200°C bis 1370°C
0°C bis 900°C
-100°C bis 1300°C
0°C bis 1767°C
0°C bis 1760°C
-200°C bis 400°C
0°C bis 600°C
Farbcodierung (Mantel - Pluspol - Minuspol)
grau - grau -weiß
n.d.
violett - violett - weiß
schwarz - schwarz - weiß
grün - grün - weiß
blau - rot - blau
rosa - rosa - weiß
orange - orange - weiß
orange - orange - weiß
braun - braun - weiß
braun - rot - braun
*nicht genormt nach EN60584-1
**nach DIN 43710
Max. Leitungslänge zum Thermoelement
Hinweis
3.5
Die Leitungslänge von der EtherCAT Klemme bis zum Thermoelement darf ohne weitere
Schutzmaßnahmen max. 30 m betragen. Bei größeren Kabellängen ist ein geeigneter
Überspannungsschutz (Surge-Protection) vorzusehen.
Verwendung EL33xx im TwinCAT System Manager
Im Vollausbau (alle möglichen PDO aktiviert, s. PDO Assignment) bietet z. B. die EL3314 folgende
Prozessdaten zur Verwendung an:
18
Version: 3.0
EL33xx
Produktübersicht
Abb. 14: Prozessdaten der EL3314
Im Fall der EL3314 sind 4 Sätze an Prozessdaten vorhanden, für jeden Messkanal einer.
• Underrange: Messbereich unterschritten
• Overrange: Messbereich überschritten ("Leitungsbruch" zusammen mit "Error")
• Limit 1*: Grenzwertüberwachung 0: ok, 1: Grenzbereich überschritten, 2: Grenzbereich unterschritten
• Limit 2*: Grenzwertüberwachung 0: ok, 1: Grenzbereich überschritten, 2: Grenzbereich unterschritten
• Error: Das Fehlerbit wird gesetzt, wenn das Prozessdatum ungültig ist (Leitungsbruch, Overrange,
Underrange)
• TxPDO State: Gültigkeit der Daten der zugehörigen TxPDO (0=valid, 1=invalid).
• TxPDO Toggle: Der TxPDO Toggle wird vom Slave getoggelt, wenn die Daten der zugehörigen
TxPDO aktualisiert wurden. Dies lässt einen Rückschluss auf die aktuell benötigte Wandlungszeit zu.
• CJCompensation: Extern gemessene Temperatur der Vergleichsmessstelle zur
Kaltstellenkompensation
*) nicht bei EL3318
Für detaillierte Informationen zu Einstellungen und Betriebsmodi lesen Sie bitte das Kapitel "Prozessdaten
und Betriebsmodi [} 96]".
EL33xx
Version: 3.0
19
Produktübersicht
3.6
EL3311, EL3312, EL3314, EL3318 - Technische Daten
Technische Daten
EL3311
EL3312
EL3314
EL3318
Anzahl Eingänge
1
2
4
8
Thermoelement-Sensor- Typ J, K, L, B, E, N, R, S, T, U (Voreinstellung: Typ K), mV-Messung
typen
Grenzfrequenz Eingangsfilter
1 kHz typ.; abhängig von Sensorlänge, Wandlungszeit, Sensortyp
Anschlusstechnik
2-Leiter
Max. Leitungslänge zum 30 m (siehe Hinweis [} 18])
Thermoelement
Messbereich
jeweils im definierten Bereich des Sensors (Voreinstellung: Typ K; -200…+1.370 °C)
Spannung: ± 30 mV (1 µV Auflösung) bis ± 75 mV (4 µV Auflösung)
Auflösung
0,1/0,01 °C pro Digit
Unterstützt Funktion
NoCoeStorage [} 29]
ja, ab Firmware 01
Drahtbrucherkennung
ja
Wandlungszeit
ca. 750 ms bis 20 ms,
je nach Konfiguration
und Filtereinstellung,
Default: ca. 75 ms
Messfehler
< ±0,3 % (bezogen auf den Messbereichsendwert)
Spannungsversorgung
für interne E-Bus-Elektronik
über den E-Bus
Distributed Clocks
-
Stromaufnahme aus
dem E-Bus
typ. 200 mA
ca. 1,2 s bis 20 ms,
je nach Konfiguration
und Filtereinstellung,
Default: ca. 125 ms
ca. 2,5 s bis 20 ms,
je nach Konfiguration
und Filtereinstellung,
Default: ca. 250 ms
ca. 3,5 s bis 30 ms,
je nach Konfiguration
und Filtereinstellung,
Default: ca. 380 ms
typ. 210 mA
Breite im Prozessabbild max. 4 Byte Input, max. max. 8 Byte Input,
2 Byte Output
max.4 Byte Output
max. 16 Byte Input,
max.8 Byte Output
max. 32 Byte Input,
max.16 Byte Output
Potenzialtrennung
500 V (E-Bus/Feldspannung)
Konfiguration
über TwinCAT System Manager
Gewicht
ca. 60 g
ca. 70 g
zulässiger Umgebungstemperaturbereich im
Betrieb
-25°C ... +60°C (erweiterter Temperaturbereich)
0°C ... +55°C (gemäß cULus [} 119] für Kanada und USA)
0°C ... +55°C (gemäß ATEX, siehe besondere Bedingungen [} 44])
-25°C ... +60°C
(erweiterter Temperaturbereich)
0°C ... +55°C
(gemäß ATEX, siehe besondere Bedingungen
[} 44])
zulässiger Umgebungstemperaturbereich bei
Lagerung
-40°C ... +85°C
zulässige relative Luftfeuchtigkeit
95%, keine Betauung
Abmessungen (B x H x
T)
ca. 15 mm x 100 mm x 70 mm (Breite angereiht: 12 mm)
Montage [} 34]
auf 35 mm Tragschiene nach EN 60715
Vibrations- / Schockfes- gemäß EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27
tigkeit
EMV-Festigkeit / Aussendung
gemäß EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4
Schutzart
IP20
Einbaulage
beliebig
Zulassung
CE
ATEX [} 44]
cULus [} 119]
20
gemäß EN 60068-2-6 / gemäß EN 60068-2-6 /
EN 60068-2-27,
EN 60068-2-27
siehe auch Montagevorschriften für Klemmen
mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit
[} 36]
CE
ATEX [} 44]
Version: 3.0
EL33xx
Produktübersicht
3.7
EL3314-0010- Technische Daten
Technische Daten
Anzahl Eingänge
Thermoelement-Sensortypen
Grenzfrequenz Eingangsfilter
Anschlusstechnik
Max. Leitungslänge zum
Thermoelement
Messbereich
Auflösung
Drahtbrucherkennung
Wandlungszeit
EL3314-0010
4
Typ J, K, L, B, E, N, R, S, T, U (Voreinstellung: Typ K), mV-Messung
1 kHz typ.; abhängig von Sensorlänge, Wandlungszeit, Sensortyp
2-Leiter
30 m (siehe Hinweis [} 18])
jeweils im definierten Bereich des Sensors (Voreinstellung: Typ K;
-270…+1.372 °C)
± 78 mV (10 nV Auflösung)
0,1/0,01/0,001 °C pro Digit
ja
±78 mV
Messfehler der Spannungsmessung: ±25 µV
Messfehler bei Temperaturausgabe @ 50 Hz Filter und 25 ± 5°C Umgebungstemperatur:
Typ B: ±5,0 °C
Typ E: ±1,8 °C
Typ J: ±1,8 °C
Typ K: ±1,8 °C
Typ L: ±1,8 °C
Typ N: ±2,5 °C
Typ R: ±4,0 °C
Typ S: ±4,0 °C
Typ T: ±1,8 °C
Typ U: ±1,8 °C
Spannungsversorgung für interne
E-Bus-Elektronik
Distributed Clocks
Stromaufnahme aus dem E-Bus
Breite im Prozessabbild
Potenzialtrennung
Konfiguration
Gewicht
zulässiger Umgebungs temperaturbereich im Betrieb
zulässiger Umgebungs temperaturbereich bei Lagerung
zulässige relative Luftfeuchtigkeit
Abmessungen (B x H x T)
Montage [} 34]
Vibrations- / Schockfestigkeit
EMV-Festigkeit / Aussendung
Schutzart
Einbaulage
Zulassung
EL33xx
Der hier angegebene Messfehler resultiert aus mehreren Faktoren,
u.a. dem oben angegebenen Messfehler der Spannungsmessung und
der Genauigkeit der Temperaturmessung der Kaltstelle.
über den E-Bus
typ. 200 mA
max. 24 Byte Input
500 V (E-Bus/Feldspannung)
über TwinCAT System Manager
ca. 60 g
0 °C ... + 55 °C
-25 °C ... + 85 °C
95%, keine Betauung
ca. 15 mm x 100 mm x 70 mm (Breite angereiht: 12 mm)
auf 35 mm Tragschiene nach EN 60715
gemäß EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27
gemäß EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4
IP20
Um die erhöhte Messgenauigkeit sicher zu stellen, ist die Klemme in
der vorgeschriebenen Einbaulage zu installieren!Siehe Hinweis [} 42]!
CE
Version: 3.0
21
Produktübersicht
3.8
Start
Zur Inbetriebsetzung:
• montieren Sie den EL33xx wie im Kapitel Montage und Verdrahtung [} 34] beschrieben
• konfigurieren Sie den EL33xx in TwinCAT wie im Kapitel Inbetriebnahme [} 55] beschrieben.
22
Version: 3.0
EL33xx
Grundlagen der Kommunikation
4
Grundlagen der Kommunikation
4.1
EtherCAT Grundlagen
Grundlagen zum EtherCAT Feldbus entnehmen Sie bitte der Dokumentation EtherCAT System
Dokumentation.
4.2
EtherCAT-Verkabelung - Drahtgebunden
Die zulässige Leitungslänge zwischen zwei EtherCAT-Geräten darf maximal 100 Meter betragen. Dies
resultiert aus der FastEthernet-Technologie, 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 EtherCAT-Geräten nur Ethernet-Verbindungen (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 RJ45-Steckverbinder. Die Kontaktbelegung ist zum Ethernet-Standard
(ISO/IEC 8802-3) kompatibel.
Pin
1
2
3
6
Aderfarbe
gelb
orange
weiß
blau
Signal
TD+
TDRD+
RD-
Beschreibung
Transmission Data +
Transmission Data Receiver Data +
Receiver Data -
Aufgrund der automatischen Kabelerkennung (Auto-Crossing) können Sie zwischen EtherCAT-Geräten von
Beckhoff sowohl symmetrisch (1:1) belegte, wie auch Cross-Over-Kabel verwenden.
Empfohlene Kabel
Hinweis
Geeignete Kabel zur Verbindung von EtherCAT-Geräten finden Sie auf der Beckhoff Website!
E-Bus-Versorgung
Ein Buskoppler kann die an ihm angefügten EL-Klemmen mit der E-Bus-Systemspannung von 5 V
versorgen, i.d.R. ist ein Koppler dabei bis zu 2 A belastbar (siehe Dokumentation des jeweiligen Gerätes).
Zu jeder EL-Klemme ist die Information, wie viel Strom sie aus der E-Bus-Versorgung 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 E-Bus-Strom angezeigt. Eine
Unterschreitung wird durch negativen Summenbetrag und Ausrufezeichen markiert, vor einer solchen Stelle
ist eine Einspeiseklemme zu setzen.
EL33xx
Version: 3.0
23
Grundlagen der Kommunikation
Abb. 15: Systemmanager Stromberechnung
Achtung! Fehlfunktion möglich!
Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepotential erfolgen!
Achtung
4.3
Allgemeine Hinweise zur Watchdog-Einstellung
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:
• SM-Watchdog (default: 100 ms)
• PDI-Watchdog (default: 100 ms)
SM-Watchdog (SyncManagerWatchdog)
Der SyncManager-Watchdog wird bei jeder erfolgreichen EtherCAT-Prozessdaten-Kommunikation mit der
Klemme zurückgesetzt. Findet z.B. durch eine Leitungsunterbrechung länger als die eingestellte und
aktivierte SM-Watchdog-Zeit keine EtherCAT-Prozessdaten-Kommunikation mit der Klemme statt, löst der
Watchdog aus und setzt die Ausgänge auf FALSE. Der OP-Status der Klemme bleibt davon unberührt. Der
Watchdog wird erst wieder durch einen erfolgreichen EtherCAT-Prozessdatenzugriff zurückgesetzt. Die
Überwachungszeit ist nach u.g. Verfahren einzustellen.
Der SyncManager-Watchdog ist also eine Überwachung auf korrekte und rechtzeitige
Prozessdatenkommunikation mit dem ESC von der EtherCAT-Seite aus betrachtet.
PDI-Watchdog (Process Data Watchdog)
Findet länger als die eingestellte und aktivierte PDI-Watchdog-Zeit keine PDI-Kommunikation 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 PDI-Watchdog kann diese Kommunikation auf Ausfall überwacht werden.
Der PDI-Watchdog ist also eine Überwachung auf korrekte und rechtzeitige Prozessdatenkommunikation mit
dem ESC, aber von der Applikations-Seite aus betrachtet.
Die Einstellungen für SM- und PDI-Watchdog sind im TwinCAT Systemmanager für jeden Slave gesondert
vorzunehmen:
24
Version: 3.0
EL33xx
Grundlagen der Kommunikation
Abb. 16: 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/Timer-Einstellung 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 WatchdogMultiplier:
1/25 MHz * (Watchdog-Multiplier + 2) = 100 µs (bei Standard-Einstellung 2498 für den Multiplier)
Die Standard Einstellung 1000 für den SM-Watchdog entspricht einer Auslösezeit von 100 ms.
Der Wert in Multiplier + 2 entspricht der Anzahl 40ns-Basisticks, die einen Watchdog-Tick darstellen.
Der Multiplier kann verändert werden, um die Watchdog-Zeit in einem größeren Bereich zu verstellen.
Beispiel "Set SM-Watchdog"
Die Checkbox erlaubt eine manuelle Einstellung der Watchdog-Zeiten. Sind die Ausgänge gesetzt und tritt
eine EtherCAT-Kommunikationsunterbrechung auf, löst der SM-Watchdog nach der eingestellten Zeit ein
Löschen der Ausgänge aus. Diese Einstellung kann dazu verwendet werden, um eine Klemme an langsame
EL33xx
Version: 3.0
25
Grundlagen der Kommunikation
EtherCAT-Master oder sehr lange Zykluszeiten anzupassen. Der Standardwert des SM-Watchdog ist auf
100 ms eingestellt. Der Einstellbereich umfasst 0..65535. Zusammen mit einem Multiplier in einem Bereich
von 1..65535 deckt dies einen Watchdog-Zeitraum von 0..~170 Sekunden ab.
Berechnung
Multiplier = 2498 → Watchdog-Basiszeit = 1 / 25 MHz * (2498 + 2) = 0,0001 Sekunden = 100 µs
SM Watchdog = 10000 → 10000 * 100 µs = 1 Sekunde Watchdog-Überwachungszeit
VORSICHT! Ungewolltes Verhalten des Systems möglich!
Die Abschaltung des SM-Watchdog 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 Systems möglich!
VORSICHT
4.4
Bei aktiviertem SM-Watchdog und eingetragenem Wert 0 schaltet der Watchdog vollständig ab! Dies ist die Deaktivierung des Watchdogs! Gesetzte Ausgänge werden dann bei einer Kommunikationsunterbrechung NICHT in den sicheren Zustand gesetzt!
EtherCAT State Machine
Über die EtherCAT State Machine (ESM) wird der Zustand des EtherCAT-Slaves gesteuert. Je nach
Zustand sind unterschiedliche Funktionen im EtherCAT-Slave 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
• Pre-Operational
• Safe-Operational und
• Operational
• Boot
Regulärer Zustand eines jeden EtherCAT Slaves nach dem Hochlauf ist der Status OP.
Abb. 17: Zustände der EtherCAT State Machine
26
Version: 3.0
EL33xx
Grundlagen der Kommunikation
Init
Nach dem Einschalten befindet sich der EtherCAT-Slave im Zustand Init. Dort ist weder Mailbox- noch
Prozessdatenkommunikation möglich. Der EtherCAT-Master initialisiert die Sync-Manager-Kanäle 0 und 1
für die Mailbox-Kommunikation.
Pre-Operational (Pre-Op)
Beim Übergang von Init nach Pre-Op prüft der EtherCAT-Slave, ob die Mailbox korrekt initialisiert wurde.
Im Zustand Pre-Op ist Mailbox-Kommunikation aber keine Prozessdaten-Kommunikation möglich. Der
EtherCAT-Master initialisiert die Sync-Manager-Kanäle für Prozessdaten (ab Sync-Manager-Kanal 2), die
FMMU-Kanäle und falls der Slave ein konfigurierbares Mapping unterstützt das PDO-Mapping oder das
Sync-Manager-PDO-Assignement. Weiterhin werden in diesem Zustand die Einstellungen für die
Prozessdatenübertragung sowie ggf. noch klemmenspezifische Parameter übertragen, die von den
Defaulteinstellungen abweichen.
Safe-Operational (Safe-Op)
Beim Übergang von Pre-Op nach Safe-Op prüft der EtherCAT-Slave, ob die Sync-Manager-Kanäle für die
Prozessdatenkommunikation sowie ggf. ob die Einstellungen für die Distributed-Clocks korrekt sind. Bevor er
den Zustandswechsel quittiert, kopiert der EtherCAT-Slave aktuelle Inputdaten in die entsprechenden DPRAM-Bereiche des EtherCAT-Slave-Controllers (ECSC).
Im Zustand Safe-Op ist Mailbox- und Prozessdaten-Kommunikation 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
Die standardmäßig aktivierte Watchdogüberwachung [} 24] 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 Watchdogüberwachung im Modul unterbunden, können auch im Geräte-Zustand SAFEOP Ausgänge geschaltet werden bzw. gesetzt bleiben.
Operational (Op)
Bevor der EtherCAT-Master den EtherCAT-Slave von Safe-Op nach Op schaltet muss er bereits gültige
Outputdaten übertragen.
Im Zustand Op kopiert der Slave die Ausgangsdaten des Masters auf seine Ausgänge. Es ist Prozessdatenund Mailbox-Kommunikation möglich.
Boot
Im Zustand Boot kann ein Update der Slave-Firmware vorgenommen werden. Der Zustand Boot ist nur über
den Zustand Init zu erreichen.
Im Zustand Boot ist Mailbox-Kommunikation über das Protokoll File-Access over EtherCAT (FoE) möglich,
aber keine andere Mailbox-Kommunikation und keine Prozessdaten-Kommunikation.
4.5
CoE-Interface
Allgemeine Beschreibung
Das CoE-Interface (CANopen-over-EtherCAT) ist die Parameterverwaltung für EtherCAT-Geräte. EtherCATSlaves oder auch der EtherCAT-Master verwalten darin feste (ReadOnly) oder veränderliche Parameter, die
sie zum Betrieb, Diagnose oder Inbetriebnahme benötigen.
EL33xx
Version: 3.0
27
Grundlagen der Kommunikation
CoE-Parameter sind in einer Tabellen-Hierarchie angeordnet und prinzipiell dem Anwender über den
Feldbus lesbar zugänglich. Der EtherCAT-Master (TwinCAT System Manager) kann über EtherCAT auf die
lokalen CoE-verzeichnisse der Slaves zugreifen und je nach Eigenschaften lesend oder schreibend
einwirken.
Es sind verschiedene Typen für CoE-Parameter möglich wie String (Text), Integer-Zahlen, Bool'sche Werte
oder größere Byte-Felder. 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: 0x0000…0xFFFF (0...65535dez)
• SubIndex: 0x00…0xFF (0...255 dez)
Üblicherweise wird ein so lokalisierter Parameter geschrieben als 0x8010:07 mit voranstehendem "0x" als
Kennzeichen des hexidezimalen Zahlenraumes und Doppelpunkt zwischen Index und Subindex.
Die für den EtherCAT-Feldbusanwender wichtigen Bereiche sind
• 0x1000: hier sind feste Identitäts-Information zum Gerät hinterlegt wie Name, Hersteller,
Seriennummer etc. untergebracht. Außerdem liegen hier Angaben über die aktuellen und verfügbaren
Prozessdatenkonstellationen.
• 0x8000: hier sind die für den Betrieb erforderlichen funktionsrelevanten Parameter für alle Kanäle
zugänglich wie Filtereinstellung oder Ausgabefrequenz.
Weitere wichtige Bereiche sind:
• 0x4000: hier befinden sich bei manchen EtherCAT-Geräten die Kanalparameter. Historisch war dies
der erste Parameterbereich, bevor der 0x8000 Bereich eingeführt wurde. EtherCAT Geräte, die früher
mit Parametern in 0x4000 ausgerüstet wurden und auf 0x8000 umgestellt wurden, unterstützen aus
Kompatibilitätsgründen beide Bereiche und spiegeln intern.
• 0x6000: hier liegen die Eingangs-PDO ("Eingang" aus Sicht des EtherCAT-Masters)
• 0x7000: hier liegen die Ausgangs-PDO ("Ausgang" aus Sicht des EtherCAT-Masters)
Verfügbarkeit
Hinweis
Nicht jedes EtherCAT Gerät muss über ein CoE-Verzeichnis verfügen. Einfache I/O-Module ohne eigenen Prozessor verfügen i.d.R. über keine veränderlichen Parameter und haben
deshalb auch kein CoE-Verzeichnis..
Wenn ein Gerät über ein CoE-Verzeichnis verfügt, stellt sich dies im TwinCAT System Manager als ein
eigener Karteireiter mit der Auflistung der Elemente dar:
28
Version: 3.0
EL33xx
Grundlagen der Kommunikation
Abb. 18: Karteireiter "CoE-Online"
In der oberen Abbildung sind die im Gerät "EL2502" verfügbaren CoE-Objekte von 0x1000 bis 0x1600
zusehen, die Subindizes von 0x1018 sind aufgeklappt.
Datenerhaltung und Funktion "NoCoeStorage"
Einige, insbesondere die vorgesehenen Einstellungsparameter des Slaves sind veränderlich und
beschreibbar. Dies kann schreibend/lesend geschehen
• über den Systemmanager (Abb. „Karteireiter ‚CoE-Online‘“) 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 CoE-Parameter geändert, wird dies in Beckhoff-Geräten üblicherweise
ausfallsicher im Gerät (EEPROM) gespeichert. D.h. nach einem Neustart (Repower) sind die veränderten
CoE-Parameter 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 CoE-Parameter über ADS verändert, kann die
Lebensdauergrenze des EEPROM durchaus erreicht werden.
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 CoE-Werte werden dann nicht im EEPROM abgespeichert, sie können somit beliebig oft verändert werden.
b) wird nicht unterstützt: eine fortlaufende Änderung von CoE-Werten ist angesichts der
o.a. Lebensdauergrenze nicht zulässig.
EL33xx
Version: 3.0
29
Grundlagen der Kommunikation
Startup List
Hinweis
Veränderungen im lokalen CoE-Verzeichnis der Klemme gehen im Austauschfall mit der alten Klemme verloren. Wird im Austauschfall eine neue Klemme mit Werkseinstellungen ab
Lager Beckhoff eingesetzt, bringt diese die Standardeinstellungen mit. Es ist deshalb empfehlenswert, alle Veränderungen im CoE-Verzeichnis 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 Vorgaben des Anwenders parametriert.
Wenn EtherCAT Slaves verwendet werden, die lokal CoE-Wert nicht dauerhaft speichern
können, ist zwingend die StartUp-Liste zu verwenden.
Empfohlenes Vorgehen bei manueller Veränderung von CoE-Parametern
• gewünschte Änderung im Systemmanager vornehmen
Werte werden lokal im EtherCAT Slave gespeichert
• wenn der Wert dauerhaft Anwendung finden soll, einen entsprechenden Eintrag in der StartUp-Liste
vornehmen.
Die Reihenfolge der StartUp-Einträge ist dabei i.d.R. nicht relevant.
Abb. 19: StartUp-Liste im TwinCAT System Manager
In der StartUp-Liste 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 EtherCAT-Gerät 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 CoE-Verzeichnis nach Abb. „Karteireiter ‚CoE-Online‘“ zu sehen, die Konnektivität
wird allerdings als offline/online angezeigt.
• wenn der Slave offline ist:
◦ wird das Offline-Verzeichnis aus der ESI-Datei angezeigt. Änderungen sind hier nicht sinnvoll
bzw. möglich.
◦ wird in der Identität der konfigurierte Stand angezeigt
◦ wird kein Firmware- oder Hardware-Stand angezeigt, da dies Eigenschaften des realen Gerätes sind.
◦ ist ein rotes Offline zu sehen
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Version: 3.0
EL33xx
Grundlagen der Kommunikation
Abb. 20: Offline-Verzeichnis
• 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 Hardware-Stand des Gerätes laut elektronischer Auskunft angezeigt
◦ ist ein grünes Online zu sehen
Abb. 21: Online-Verzeichnis
EL33xx
Version: 3.0
31
Grundlagen der Kommunikation
Kanalweise Ordnung
Das CoE-Verzeichnis 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 CoE-System sind für die Menge aller Parameter eines Kanals eigentlich immer 16 Indizes mit jeweils 255
Subindizes ausreichend. Deshalb ist die kanalweise Ordnung in 16dez/10hex-Schritten eingerichtet. Am
Beispiel des Parameterbereichs 0x8000 sieht man dies deutlich:
• Kanal 0: Parameterbereich 0x8000:00 ... 0x800F:255
• Kanal 1: Parameterbereich 0x8010:00 ... 0x801F:255
• Kanal 2: Parameterbereich 0x8020:00 ... 0x802F:255
• ...
Allgemein wird dies geschrieben als 0x80n0.
Ausführliche Hinweise zum CoE-Interface finden Sie in der EtherCAT-Systemdokumentation auf der
Beckhoff Website.
32
Version: 3.0
EL33xx
Grundlagen der Kommunikation
4.6
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 EtherCAT-Slaves 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.
EL33xx
Version: 3.0
33
Montage und Verdrahtung
5
Montage und Verdrahtung
5.1
Tragschienenmontage
Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich!
WARNUNG
Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor
Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen!
Montage
Abb. 22: Montage auf Tragschiene
Die Buskoppler und Busklemmen werden durch leichten Druck auf handelsübliche 35 mm Tragschienen
(Hutschienen nach EN 60715) aufgerastet:
1. Stecken Sie zuerst den Feldbuskoppler auf die Tragschiene.
2. Auf der rechten Seite des Feldbuskopplers werden nun die Busklemmen angereiht. Stecken Sie dazu
die Komponenten mit Nut und Feder zusammen und schieben Sie die Klemmen gegen die
Tragschiene, bis die Verriegelung hörbar auf der Tragschiene einrastet.
Wenn Sie die Klemmen erst auf die Tragschiene schnappen und dann nebeneinander schieben ohne
das Nut und Feder ineinander greifen, wird keine funktionsfähige Verbindung hergestellt! Bei richtiger
Montage darf kein nennenswerter Spalt zwischen den Gehäusen zu sehen sein.
Tragschienenbefestigung
Hinweis
34
Der Verriegelungsmechanismus der Klemmen und Koppler reicht in das Profil der Tragschiene hinein. Achten Sie bei der Montage der Komponenten darauf, dass der Verriegelungsmechanismus nicht in Konflikt mit den Befestigungsschrauben der Tragschiene gerät.
Verwenden Sie zur Befestigung von Tragschienen mit einer Höhe von 7,5 mm unter den
Klemmen und Kopplern flache Montageverbindungen wie Senkkopfschrauben oder Blindnieten.
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
Demontage
Abb. 23: Demontage von Tragschiene
Jede Klemme wird durch eine Verriegelung auf der Tragschiene gesichert, die zur Demontage gelöst werden
muss:
1. Ziehen Sie die Klemme an ihren orangefarbigen Laschen ca. 1 cm von der Tragschiene herunter.
Dabei wird die Tragschienenverriegelung dieser Klemme automatisch gelöst und sie können die
Klemme nun ohne großen Kraftaufwand aus dem Busklemmenblock herausziehen.
2. Greifen Sie dazu mit Daumen und Zeigefinger die entriegelte Klemme gleichzeitig oben und unten an
den geriffelten Gehäuseflächen und ziehen sie aus dem Busklemmenblock heraus.
Verbindungen innerhalb eines Busklemmenblocks
Die elektrischen Verbindungen zwischen Buskoppler und Busklemmen werden durch das
Zusammenstecken der Komponenten automatisch realisiert:
• Die sechs Federkontakte des K-Bus/E-Bus übernehmen die Übertragung der Daten und die
Versorgung der Busklemmenelektronik.
• Die Powerkontakte übertragen die Versorgung für die Feldelektronik und stellen so innerhalb des
Busklemmenblocks eine Versorgungsschiene dar. Die Versorgung der Powerkontakte erfolgt über
Klemmen auf dem Buskoppler (bis 24 V) oder für höhere Spannungen über Einspeiseklemmen.
Powerkontakte
Hinweis
Beachten Sie bei der Projektierung eines Busklemmenblocks die Kontaktbelegungen der
einzelnen Busklemmen, da einige Typen (z.B. analoge Busklemmen oder digitale 4-KanalBusklemmen) die Powerkontakte nicht oder nicht vollständig durchschleifen. Einspeiseklemmen (KL91xx, KL92xx bzw. EL91xx, EL92xx) unterbrechen die Powerkontakte und
stellen so den Anfang einer neuen Versorgungsschiene dar.
PE-Powerkontakt
Der Powerkontakt mit der Bezeichnung PE kann als Schutzerde eingesetzt werden. Der Kontakt ist aus
Sicherheitsgründen beim Zusammenstecken voreilend und kann Kurzschlussströme bis 125 A ableiten.
EL33xx
Version: 3.0
35
Montage und Verdrahtung
Abb. 24: Linksseitiger Powerkontakt
Beschädigung des Gerätes möglich
Beachten Sie, dass aus EMV-Gründen die PE-Kontakte kapazitiv mit der Tragschiene verbunden sind. Das kann bei der Isolationsprüfung zu falschen Ergebnissen und auch zur
Beschädigung der Klemme führen (z. B. Durchschlag zur PE-Leitung bei der Isolationsprüfung eines Verbrauchers mit 230 V Nennspannung). Klemmen Sie zur Isolationsprüfung die
PE- Zuleitung am Buskoppler bzw. der Einspeiseklemme ab! Um weitere Einspeisestellen
für die Prüfung zu entkoppeln, können Sie diese Einspeiseklemmen entriegeln und mindestens 10 mm aus dem Verbund der übrigen Klemmen herausziehen.
Achtung
Verletzungsgefahr durch Stromschlag!
Der PE-Powerkontakt darf nicht für andere Potentiale verwendet werden!
WARNUNG
5.2
Montagevorschriften für Klemmen mit erhöhter
mechanischer Belastbarkeit
Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich!
WARNUNG
Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor
Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen!
Zusätzliche Prüfungen
Die Klemmen sind folgenden zusätzlichen Prüfungen unterzogen worden:
Prüfung
Vibration
Schocken
36
Erläuterung
10 Frequenzdurchläufe, in 3-Achsen
6 Hz < f < 60 Hz Auslenkung 0,35 mm, konstante Amplitude
60,1 Hz < f < 500 Hz Beschleunigung 5 g, konstante Amplitude
1000 Schocks je Richtung, in 3-Achsen
25 g, 6 ms
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
Zusätzliche Montagevorschriften
Für die Klemmen mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit gelten folgende zusätzliche Montagevorschriften:
• Jede Einbaulage ist zulässig
• Es ist eine Tragschiene nach EN 60715 TH35-15 zu verwenden
• Der Klemmenstrang ist auf beiden Seiten der Tragschiene durch eine mechanische Befestigung, z.B.
mittels einer Erdungsklemme oder verstärkten Endklammer zu fixieren
• Die maximale Gesamtausdehnung des Klemmenstrangs (ohne Koppler) beträgt:
64 Klemmen mit 12 mm oder 32 Klemmen mit 24 mm Einbaubreite
• Bei der Abkantung und Befestigung der Tragschiene ist darauf zu achten, dass keine Verformung und
Verdrehung der Tragschiene auftritt, weiterhin ist kein Quetschen und Verbiegen der Tragschiene
zulässig
• Die Befestigungspunkte der Tragschiene sind in einem Abstand vom 5 cm zu setzen
• Zur Befestigung der Tragschiene sind Senkkopfschrauben zu verwenden
• Die freie Leiterlänge zwischen Zugentlastung und Leiteranschluss ist möglichst kurz zu halten; der
Abstand zum Kabelkanal ist mit ca.10 cm zu einhalten
5.3
Anschlusstechnik
Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich!
WARNUNG
Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor
Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen!
Übersicht
Mit verschiedenen Anschlussoptionen bietet das Busklemmensystem eine optimale Anpassung an die
Anwendung:
• Die Klemmen der Serien KLxxxx und ELxxxx mit Standardverdrahtung enthalten Elektronik und
Anschlussebene in einem Gehäuse.
• Die Klemmen der Serien KSxxxx und ESxxxx haben eine steckbare Anschlussebene und ermöglichen
somit beim Austausch die stehende Verdrahtung.
• Die High-Density-Klemmen (HD-Klemmen) enthalten Elektronik und Anschlussebene in einem
Gehäuse und haben eine erhöhte Packungsdichte.
Standardverdrahtung
Abb. 25: Standardverdrahtung
Die Klemmen der Serien KLxxxx und ELxxxx sind seit Jahren bewährt und integrieren die schraublose
Federkrafttechnik zur schnellen und einfachen Montage.
EL33xx
Version: 3.0
37
Montage und Verdrahtung
Steckbare Verdrahtung
Abb. 26: Steckbare Verdrahtung
Die Klemmen der Serien KSxxxx und ESxxxx enthalten eine steckbare Anschlussebene.
Montage und Verdrahtung werden wie bei den Serien KLxxxx und ELxxxx durchgeführt.
Im Servicefall erlaubt die steckbare Anschlussebene, die gesamte Verdrahtung als einen Stecker von der
Gehäuseoberseite abzuziehen.
Das Unterteil kann, über das Betätigen der Entriegelungslasche, aus dem Klemmenblock herausgezogen
werden.
Die auszutauschende Komponente wird hineingeschoben und der Stecker mit der stehenden Verdrahtung
wieder aufgesteckt. Dadurch verringert sich die Montagezeit und ein Verwechseln der Anschlussdrähte ist
ausgeschlossen.
Die gewohnten Maße der Klemme ändern sich durch den Stecker nur geringfügig. Der Stecker trägt
ungefähr 3 mm auf; dabei bleibt die maximale Höhe der Klemme unverändert.
Eine Lasche für die Zugentlastung des Kabels stellt in vielen Anwendungen eine deutliche Vereinfachung
der Montage dar und verhindert ein Verheddern der einzelnen Anschlussdrähte bei gezogenem Stecker.
Leiterquerschnitte von 0,08 mm2 bis 2,5 mm2 können weiter in der bewährten Federkrafttechnik verwendet
werden.
Übersicht und Systematik in den Produktbezeichnungen der Serien KSxxxx und ESxxxx werden wie von den
Serien bekannt KLxxxx und ELxxxx weitergeführt.
High-Density-Klemmen (HD-Klemmen)
Abb. 27: High-Density-Klemmen
Die Busklemmen dieser Baureihe mit 16 Anschlusspunkten zeichnen sich durch eine besonders kompakte
Bauform aus, da die Packungsdichte auf 12 mm doppelt so hoch ist wie die der Standard-Busklemmen.
Massive und mit einer Aderendhülse versehene Leiter können ohne Werkzeug direkt in die
Federklemmstelle gesteckt werden.
Verdrahtung HD-Klemmen
Die High-Density-Klemmen (HD-Klemmen) der Serien ELx8xx und KLx8xx unterstützen
keine stehende Verdrahtung.
Hinweis
Ultraschall-litzenverdichtete Leiter
Ultraschall-litzenverdichtete Leiter
Hinweis
38
An die Standard- und High-Density-Klemmen (HD-Klemmen) können auch ultraschall-litzenverdichtete (ultraschallverschweißte) Leiter angeschlossen werden. Beachten Sie die
unten stehenden Tabellen zum Leitungsquerschnitt [} 39]!
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
Verdrahtung
Klemmen für Standardverdrahtung ELxxxx / KLxxxx und Klemmen für stehende
Verdrahtung ESxxxx / KSxxxx
Abb. 28: Befestigung einer Leitung an einem Klemmenanschluss
Bis zu acht Anschlüsse ermöglichen den Anschluss von massiven oder feindrähtigen Leitungen an die
Busklemmen. Die Klemmen sind in Federkrafttechnik ausgeführt. Schließen Sie die Leitungen
folgendermaßen an:
1. Öffnen Sie eine Federkraftklemme, indem Sie mit einem Schraubendreher oder einem Dorn leicht in
die viereckige Öffnung über der Klemme drücken.
2. Der Draht kann nun ohne Widerstand in die runde Klemmenöffnung eingeführt werden.
3. Durch Rücknahme des Druckes schließt sich die Klemme automatisch und hält den Draht sicher und
dauerhaft fest.
Klemmengehäuse
Leitungsquerschnitt
Abisolierlänge
ELxxxx, KLxxxx
0,08 ... 2,5 mm2
8 ... 9 mm
ESxxxx, KSxxxx
0,08 ... 2,5 mm2
9 ... 10 mm
High-Density-Klemmen ELx8xx, KLx8xx (HD)
Bei den HD-Klemmen erfolgt der Leiteranschluss bei massiven Leitern werkzeuglos, in Direktstecktechnik, d.
h. der Leiter wird nach dem Abisolieren einfach in die Kontaktstelle gesteckt. Das Lösen der Leitungen
erfolgt, wie bei den Standardklemmen, über die Kontakt-Entriegelung mit Hilfe eines Schraubendrehers. Den
zulässigen Leiterquerschnitt entnehmen Sie der nachfolgenden Tabelle.
Klemmengehäuse
Leitungsquerschnitt (Aderleitung mit Aderendhülse)
Leitungsquerschnitt (massiv)
Leitungsquerschnitt (feindrähtig)
Leitungsquerschnitt (ultraschall-litzenverdichtet)
Abisolierlänge
EL33xx
Version: 3.0
HD-Gehäuse
0,14... 0,75 mm2
0,08 ... 1,5 mm2
0,25 ... 1,5 mm2
nur 1,5 mm2 (siehe Hinweis
[} 38]!)
8 ... 9 mm
39
Montage und Verdrahtung
Schirmung
Schirmung
Analoge Sensoren und Aktoren sollten immer mit geschirmten, paarig verdrillten Leitungen
angeschlossen werden.
Hinweis
5.4
Montage von passiven Klemmen
Hinweis zur Montage von Passiven Klemmen
Hinweis
EtherCAT-Busklemmen (ELxxxx / ESxxxx), die nicht aktiv am Datenaustausch innerhalb
des Busklemmenblocks teilnehmen, werden als passive Klemmen bezeichnet. Zu erkennen sind diese Klemmen an der nicht vorhandenen Stromaufnahme aus dem E-Bus. Um
einen optimalen Datenaustausch zu gewährleisten, dürfen nicht mehr als 2 passive Klemmen direkt aneinander gereiht werden!
Beispiele für Montage von passiven Klemmen (hell eingefärbt)
Abb. 29: Korrekte Konfiguration
Abb. 30: Inkorrekte Konfiguration
40
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
5.5
Einbaulagen 331x-0000
Einschränkung von Einbaulage und Betriebstemperaturbereich
Achtung
Entnehmen Sie den technischen Daten zu einer Klemme, ob sie Einschränkungen bei Einbaulage und/oder Betriebstemperaturbereich unterliegt. Sorgen Sie bei der Montage von
Klemmen mit erhöhter thermischer Verlustleistung dafür, dass im Betrieb oberhalb und unterhalb 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/KLKlemmen 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. 31: 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.
EL33xx
Version: 3.0
41
Montage und Verdrahtung
Abb. 32: Weitere Einbaulagen
5.6
Vorgeschriebene Einbaulage EL3314-0010
Einschränkung von Einbaulage und Betriebstemperaturbereich
Achtung
Sorgen Sie bei der Montage der Klemmen dafür, dass im Betrieb oberhalb und unterhalb
der Klemmen ausreichend Abstand zu anderen Komponenten eingehalten wird, so dass
die Klemmen ausreichend belüftet werden!
Vorgeschriebene Einbaulage
Für die vorgeschriebene 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.
42
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
Abb. 33: Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage
Die Einhaltung der Abstände nach der obigen Abbildung wird dringend empfohlen!
EL33xx
Version: 3.0
43
Montage und Verdrahtung
5.7
ATEX - Besondere Bedingungen
Beachten Sie die besonderen Bedingungen für die bestimmungsgemäße Verwendung von Beckhoff-Feldbuskomponenten in explosionsgefährdeten Bereichen (Richtlinie 94/9/EG)!
WARNUNG
• Die zertifizierten Komponenten sind in ein geeignetes Gehäuse zu errichten, das eine
Schutzart von mindestens IP54 gemäß EN 60529 gewährleistet! Dabei sind die Umgebungsbedingungen bei der Verwendung zu Berücksichtigungen!
• Wenn die Temperaturen bei Nennbetrieb an den Einführungsstellen der Kabel, Leitungen oder Rohrleitungen höher als 70°C oder an den Aderverzweigungsstellen höher als
80°C ist, so müssen Kabel ausgewählt werden, deren Temperaturdaten den tatsächlich
gemessenen Temperaturwerten entsprechen!
• Beachten Sie beim Einsatz von Beckhoff-Feldbuskomponenten in explosionsgefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von 0 - 55°C!
• Es müssen Maßnahmen zum Schutz gegen Überschreitung der Nennbetriebsspannung
durch kurzzeitige Störspannungen um mehr als 40% getroffen werden!
• Die einzelnen Klemmen dürfen nur aus dem Busklemmensystem gezogen oder entfernt
werden, wenn die Versorgungsspannung abgeschaltet wurde bzw. bei Sicherstellung
einer nicht-explosionsfähigen Atmosphäre!
• Die Anschlüsse der zertifizierten Komponenten dürfen nur verbunden oder unterbrochen werden, wenn die Versorgungsspannung abgeschaltet wurde bzw. bei Sicherstellung einer nicht-explosionsfähigen Atmosphäre!
• Die Sicherung der Einspeiseklemmen KL92xx dürfen nur gewechselt werden,
wenn die Versorgungsspannung abgeschaltet wurde bzw. bei Sicherstellung einer
nicht-explosionsfähigen Atmosphäre!
• Adresswahlschalter und ID-Switche dürfen nur eingestellt werden,
wenn die Versorgungsspannung abgeschaltet wurde bzw. bei Sicherstellung einer
nicht-explosionsfähigen Atmosphäre!
Normen
Die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen werden durch Übereinstimmung mit den
folgenden Normen erfüllt:
• EN 60079-0: 2006
• EN 60079-15: 2005
44
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
Kennzeichnung
Die für den explosionsgefährdeten Bereich zertifizierten Beckhoff-Feldbuskomponenten tragen eine der
folgenden Kennzeichnungen:
II 3 G Ex nA II T4 KEMA 10ATEX0075 X Ta: 0 - 55°C
oder
II 3 G Ex nA nC IIC T4 KEMA 10ATEX0075 X Ta: 0 - 55°C
Seriennummer
Die Beckhoff-Feldbuskomponenten tragen eine Seriennummer, die wie folgt aufgebaut ist:
WW YY FF HH
WW - Produktionswoche (Kalenderwoche)
YY - Produktionsjahr
FF - Firmware-Stand
HH - Hardware-Stand
Beispiel mit Ser. Nr.: 35 04 1B 01:
35 - Produktionswoche 35
04 - Produktionsjahr 2004
1B - Firmware-Stand 1B
01 - Hardware-Stand 01
EL33xx
Version: 3.0
45
Montage und Verdrahtung
5.8
LEDs
5.8.1
EL3311 - LEDs
Abb. 34: EL3311
EL3311 - LEDs
LED
RUN
ERROR1
46
Farbe Bedeutung
grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder:
aus
Zustand der EtherCAT State Machine: INIT = Initialisierung der
Klemme
gleichmäßig
Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für
blinkend
Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen
gesetzt
langsam
Zustand der EtherCAT State Machine: SAFEOP = Überprüfung der
blinkend
Kanäle des Sync-Managers und der Distributed Clocks.
Ausgänge bleiben im sicheren Zustand
an
Zustand der EtherCAT State Machine: OP = normaler
Betriebszustand; Mailbox- und Prozessdatenkommunikation ist
möglich
schnell blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für
Firmware-Updates der Klemme
rot
Es liegt ein Kurzschluss oder Drahtbruch vor. Der Widerstandswert befindet sich im
ungültigen Bereich der Kennlinie
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
5.8.2
EL3312 - LEDs
Abb. 35: EL3312
EL3312 - LEDs
LED
RUN
Farbe
grün
ERROR1, rot
ERROR2
EL33xx
Bedeutung
Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder:
aus
Zustand der EtherCAT State Machine: INIT = Initialisierung der
Klemme
gleichmäßig
Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für
blinkend
Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen
gesetzt
langsam
Zustand der EtherCAT State Machine: SAFEOP = Überprüfung der
blinkend
Kanäle des Sync-Managers und der Distributed Clocks.
Ausgänge bleiben im sicheren Zustand
an
Zustand der EtherCAT State Machine: OP = normaler
Betriebszustand; Mailbox- und Prozessdatenkommunikation ist
möglich
schnell blinkend Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion für
Firmware-Updates der Klemme
Es liegt ein Kurzschluss oder Drahtbruch vor. Der Widerstandswert befindet sich im
ungültigen Bereich der Kennlinie
Version: 3.0
47
Montage und Verdrahtung
5.8.3
EL3314 , EL3314-0010 - LEDs
Abb. 36: EL3314
EL3314 - LEDs
LED
RUN
Farbe
grün
ERROR1-4
rot
48
Bedeutung
Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder:
aus
Zustand der EtherCAT State Machine: INIT = Initialisierung der
Klemme
gleichmäßig Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für
blinkend
Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen
gesetzt
langsam
Zustand der EtherCAT State Machine: SAFEOP = Überprüfung der
blinkend
Kanäle des Sync-Managers und der Distributed Clocks.
Ausgänge bleiben im sicheren Zustand
an
Zustand der EtherCAT State Machine: OP = normaler
Betriebszustand; Mailbox- und Prozessdatenkommunikation ist
möglich
schnell
Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion
blinkend
für Firmware-Updates der Klemme
Es liegt ein Kurzschluss oder Drahtbruch vor. Der Widerstandswert befindet sich
im ungültigen Bereich der Kennlinie.
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
5.8.4
EL3318 - LEDs
Abb. 37: EL3318
EL3318 - LEDs
LED
RUN
Farbe
grün
ERROR1-8
rot
EL33xx
Bedeutung
Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder:
aus
Zustand der EtherCAT State Machine: INIT = Initialisierung der
Klemme
gleichmäßig Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für
blinkend
Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen
gesetzt
langsam
Zustand der EtherCAT State Machine: SAFEOP = Überprüfung der
blinkend
Kanäle des Sync-Managers und der Distributed Clocks.
Ausgänge bleiben im sicheren Zustand
an
Zustand der EtherCAT State Machine: OP = normaler
Betriebszustand; Mailbox- und Prozessdatenkommunikation ist
möglich
schnell
Zustand der EtherCAT State Machine: BOOTSTRAP = Funktion
blinkend
für Firmware-Updates der Klemme
Es liegt ein Kurzschluss oder Drahtbruch vor. Der Widerstandswert befindet sich
im ungültigen Bereich der Kennlinie.
Version: 3.0
49
Montage und Verdrahtung
5.9
Anschlussbelegung
5.9.1
EL3311 - Anschlussbelegung
Abb. 38: EL3311
Geerdete Thermoelemente
Bei geerdeten Thermoelementen beachten: Differenzeingänge max. ± 2 V gegen Masse!
Hinweis
Strombelastbarkeit der Eingangskontakte
Der maximal zulässige Strom auf den signalrelevanten Klemmstellen (Eingänge, GND) beträgt 40 mA (soweit anwendbar).
Hinweis
EL3311 - Anschlussbelegung
Klemmstelle
Input +TC1
n. c.
GND
Shield
Input -TC1
n. c.
GND
Shield
50
Nr.
1
2
3
4
5
6
7
8
Kommentar
Eingang +TC1
nicht belegt
Masse (intern verbunden mit Klemmstelle 7)
Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 8)
Eingang -TC1
nicht belegt
Masse (intern verbunden mit Klemmstelle 3)
Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 4)
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
5.9.2
EL3312 - Anschlussbelegung
Abb. 39: EL3312
Geerdete Thermoelemente
Bei geerdeten Thermoelementen beachten: Differenzeingänge max. ± 2 V gegen Masse!
Hinweis
Strombelastbarkeit der Eingangskontakte
Der maximal zulässige Strom auf den signalrelevanten Klemmstellen (Eingänge, GND) beträgt 40 mA (soweit anwendbar).
Hinweis
EL3312 - Anschlussbelegung
Klemmstelle
Input +TC1
Input +TC2
GND
Shield
Input -TC1
Input -TC2
GND
Shield
EL33xx
Nr.
1
2
3
4
5
6
7
8
Kommentar
Eingang +TC1
Eingang +TC2
Masse (intern verbunden mit Klemmstelle 7)
Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 8)
Eingang -TC1
Eingang -TC2
Masse (intern verbunden mit Klemmstelle 3)
Schirm (intern verbunden mit Klemmstelle 4)
Version: 3.0
51
Montage und Verdrahtung
5.9.3
EL3314, EL3314-0010 - Anschlussbelegung
Abb. 40: EL3314
Geerdete Thermoelemente
Bei geerdeten Thermoelementen beachten: Differenzeingänge max. ± 2 V gegen Masse!
Hinweis
EL3314 - Anschlussbelegung
Klemmstelle
+TC1
+TC2
+TC3
+TC4
-TC1
-TC2
-TC3
-TC4
52
Nr.
1
2
3
4
5
6
7
8
Kommentar
Eingang +TC1
Eingang +TC2
Eingang +TC3
Eingang +TC4
Eingang -TC1
Eingang -TC2
Eingang -TC3
Eingang -TC4
Version: 3.0
EL33xx
Montage und Verdrahtung
5.9.4
EL3318 - Anschlussbelegung
Abb. 41: EL3318
EL3318 - Anschlussbelegung
Klemmstelle
+TC1
+TC2
+TC3
+TC4
+TC5
+TC6
+TC7
+TC8
-TC1
-TC2
-TC3
-TC4
-TC5
-TC6
-TC7
-TC8
EL33xx
Nr.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Kommentar
Eingang +TC1
Eingang +TC2
Eingang +TC3
Eingang +TC4
Eingang +TC5
Eingang +TC6
Eingang +TC7
Eingang +TC8
Eingang -TC1
Eingang -TC2
Eingang -TC3
Eingang -TC4
Eingang -TC5
Eingang -TC6
Eingang -TC7
Eingang -TC8
Version: 3.0
53
Montage und Verdrahtung
5.9.5
Anschlusshinweise von geerdeten/potenzialfreien
Thermoelementen
Aufgrund der Differenzeingänge der Klemmen werden je nach Thermoelementausführung verschiedene
Anschlusstechniken empfohlen. Bei geerdeten Thermoelementen wird die Masse nicht mit dem Schirm
verbunden. Hat das Thermoelement keine Erdverbindung, können die Kontakte Masse und Schirm
miteinander verbunden (siehe Abb. Anschlusstechniken geerdetes - und erdfreies Thermoelement und
Hinweise zum Anschluss der Thermoelemente).
Hinweise zum Anschluss der Thermoelemete
• Geerdetes Thermoelement
Hinweis
ð Masse/GND nicht mit Schirm verbinden
ð Bei EL3312: Potenzialdifferenz max. 2 V
• Potenzialfreies / erdfreies Thermoelement
ð Masse/GND kann mit Schirm verbunden werden
ð oder: GND kann auf beliebiges Potenzial gelegt werden, max. 35 V gegen 0 VPower
• Nicht potenzialfreies Thermoelement
ð Masse/GND nicht mit Schirm verbinden
ð Masse/GND nicht auf Thermoelement-Potenzial legen.
ð Thermoelement-Potenzial max. 35 V gegen 0 V-Power
ð Bei verschiedenen Thermoelement-Potenzialen sind mehrere 1 kanalige EL3311
zu verwenden!
• Nicht verwendete Eingänge
ð bei den mehrkanaligen Versionen EL3312, EL3314 sollten nicht verwendete Eingänge jeweils kurzgeschlossen werden (jeweils +TC, -TC niederohmig verbinden)
Abb. 42: Anschlusstechniken geerdetes - und erdfreies Thermoelement
Das Beispiel zeigt die EL3312. Bei Verwendung der EL3314 legen Sie den Schirm auf eine zusätzlich zu
installierende Schirmklemme (EL9195).
54
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6
Inbetriebnahme
6.1
TwinCAT 2.1x
6.1.1
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 TwinCAT-Übersicht über die
lokalen Netzwerkschnittstellen aufzurufen.
Abb. 43: Aufruf im Systemmanager
Abb. 44: 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 Windows-Warnhinweis bzgl. des unsignierten Treibers kann ignoriert werden.
Alternativ sind im Systemmanager über die EtherCAT-Eigenschaften die kompatiblen Ethernet Ports
einsehbar.
EL33xx
Version: 3.0
55
Inbetriebnahme
Abb. 45: Eigenschaften EtherCAT Gerät
Nach der Installation erscheint der Treiber aktiviert in der Windows-Übersicht der einzelnen
Netzwerkschnittstelle (Windows Start --> Systemsteuerung --> Netzwerk)
Abb. 46: Windows-Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle
Andere mögliche Einstellungen sind zu vermeiden:
56
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 47: Fehlerhafte Treiber-Einstellungen des Ethernet Ports
EL33xx
Version: 3.0
57
Inbetriebnahme
IP-Adresse des verwendeten Ports
IP Adresse/DHCP
Hinweis
In den meisten Fällen wird ein Ethernet-Port, der als EtherCAT-Gerät konfiguriert wird, keine allgemeinen IP-Pakete transportieren. Deshalb und für den Fall, dass eine EL6601 oder
entsprechende Geräte eingesetzt werden, ist es sinnvoll, über die Treiber-Einstellung "Internet Protocol TCP/IP" eine feste IP-Adresse für diesen Port zu vergeben und DHCP zu
deaktivieren. Dadurch entfällt die Wartezeit, bis sich der DHCP-Client des Ethernet Ports
eine Default-IP-Adresse zuteilt, weil er keine Zuteilung eines DHCP-Servers erhält. Als
Adressraum empfiehlt sich z.B. 192.168.x.x.
Abb. 48: TCP/IP-Einstellung des Ethernet Ports
58
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.1.2
Hinweise ESI-Gerätebeschreibung
Installation der neuesten ESI-Device-Description
Der TwinCAT EtherCAT Master/Systemmanager benötigt zur Konfigurationserstellung im Online- und
Offline-Modus die Gerätebeschreibungsdateien der zu verwendeten Geräte. Diese Gerätebeschreibungen
sind die so genannten ESI (EtherCAT Slave Information) in Form von XML-Dateien. Diese Dateien können
vom jew. Hersteller angefordert werden bzw. werden zum Download bereitgestellt. Eine *.xml-Datei kann
dabei mehrere Gerätebeschreibungen enthalten.
Auf der Beckhoff Website werden die ESI für Beckhoff EtherCAT Geräte bereitgehalten.
Die ESI-Dateien sind im Installationsverzeichnis von TwinCAT abzulegen (Standardeinstellung TwinCAT 2:
C:\TwinCAT\IO\EtherCAT). Beim Öffnen eines neuen Systemmanager-Fensters werden die Dateien
einmalig eingelesen wenn sie sich seit dem letzten Systemmanager-Fenster geändert haben.
TwinCAT bringt bei der Installation den Satz an Beckhoff-ESI-Dateien mit, der zum Erstellungszeitpunkt des
TwinCAT builds aktuell war.
Ab TwinCAT 2.11 / TwinCAT 3 kann aus dem Systemmanager heraus das ESI-Verzeichnis aktualisiert
werden, wenn der Programmier-PC mit dem Internet verbunden ist (Options -> "Update EtherCAT Device
Descriptions")
Abb. 49: Ab TwinCAT 2.11 kann der Systemmanager bei Onlinezugang selbst nach aktuellen Beckhoff ESIDateien suchen.
ESI
Hinweis
Zu den *.xml-Dateien gehören so genannten *.xsd-Dateien, die den Aufbau der ESI-XMLDateien beschreiben. Bei einem Update der ESI-Gerätebeschreibungen 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 "EL2521-0025-1018" setzt sich zusammen aus
• Familienschlüssel "EL"
• Typ/Name "2521-0025"
• und Revision "1018"
Abb. 50: Aufbau Bezeichnung
Die Bestellbezeichnung aus Typ + Version (hier: EL2521-0010) 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 ESI-Beschreibung. Siehe weitere Hinweise
[} 8].
EL33xx
Version: 3.0
59
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 ESI-Beschreibung 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. 51: Hinweisfenster OnlineDescription, TwinCAT 2
In TwinCAT 3.x erscheint ein ähnliches Fenster, das auch das Web-Update anbietet:
Abb. 52: Hinweisfenster OnlineDescription, TwinCAT 3.x
Wenn möglich, ist das Yes abzulehnen und vom Geräte-Hersteller die benötigte ESI anzufordern. Nach
Installation der XML/XSD-Datei 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 EL2521-0000 in der Revision 1019
a) für das Gerät EL2521-0000 liegt überhaupt keine ESI vor, weder für die Revision 1019
noch für eine ältere Revision. Dann ist vom Hersteller (hier: Beckhoff) die ESI anzufordern.
b) für das Gerät EL2521-0000 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 sollen, kann ohne Bedenken mit der bisherigen Revision 1018 in der Konfiguration weitergearbeitet werden. Dies drückt auch die Beckhoff Kompatibilitätsregel aus
Siehe dazu insbesondere das Kapitel „Allgemeine Hinweise zur Verwendung von Beckhoff EtherCAT IOKomponenten" und zur manuellen Konfigurationserstellung das Kapitel „Konfigurationsserstellung –
Manuell“.
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 EEPROMGröße u.U. nicht ausreichend für die gesamte ESI sein, weshalb im Konfigurator dann eine unvollständige
ESI vorliegt. Deshalb wird der Weg über die ESI-Datei dringend empfohlen.
60
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Der Systemmanager legt dann in seinem ESI-Verzeichns eine neue Datei "OnlineDescription0000...xml" an,
die alle online ausgelesenen ESI-Beschreibungen enthält.
Abb. 53: 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. 54: Pfeil kennzeichnet durch Online Description erfasste ESI
Wurde mit solchen ESI-Daten gearbeitet und liegen später die herstellereigenen Dateien vor, ist die
OnlineDescription....xml wie folgt zu löschen:
• alle Systemmanagerfenster schließen
• TwinCAT in Konfig-Mode 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 EtherCAT-Cache mit neuentdeckten Geräten an, z.B. unter Windows 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 ESI-Datei
Liegt eine fehlerhafte ESI-Datei vor die vom Systemmanager nicht eingelesen werden kann, meldet dies der
Systemmanager durch ein Hinweisfenster.
EL33xx
Version: 3.0
61
Inbetriebnahme
Abb. 55: Hinweisfenster fehlerhafte ESI-Datei
Ursachen dafür können sein
• Aufbau der *.xml entspricht nicht der zugehörigen *.xsd-Datei --> prüfen Sie die Ihnen vorliegenden
Schemata
• Inhalt kann nicht in eine Gerätebeschreibung übersetzt werden --> Es ist der Hersteller der Datei zu
kontaktieren
62
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.1.3
Offline Konfigurationserstellung (Master: TwinCAT 2.x)
Unterscheidung Online/Offline
Die Unterscheidung Online/Offline bezieht sich auf das Vorhandensein der tatsächlichen I/O-Umgebung
(Antriebe, Klemmen). Wenn die Konfiguration im Vorfeld der Anlagenerstellung z.B. auf einem Laptop als
Programmiersystem erstellt werden soll, ist nur die "Offline-Konfiguration" möglich. Dann müssen alle
Komponenten händisch in der Konfiguration z.B. nach Elektro-Planung 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 so genanntes "Scannen" vom Runtime-System 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 Slave-Einstellungen parametriert werden.
Installation der neuesten ESI-XML-Device-Description
Hinweis
Der TwinCAT EtherCAT Master/Systemmanager benötigt zur Konfigurationserstellung im
Online- und Offline-Modus die Gerätebeschreibungsdateien der zu verwendeten Geräte.
Diese Gerätebeschreibungen sind die so genannten ESI (EtherCAT Slave Information) in
Form von XML-Dateien. Diese Dateien können vom jeweiligen Hersteller angefordert werden bzw. werden zum Download bereitgestellt.
Auf der Beckhoff Website werden die ESI für Beckhoff EtherCAT Geräte bereitgehalten.
Die ESI-Dateien sind im Installationsverzeichnis von TwinCAT (Standardeinstellung: C:
\TwinCAT\IO\EtherCAT ) abzulegen. Beim Öffnen eines neuen Systemmanager-Fensters
werden die Dateien einmalig eingelesen.TwinCAT bringt bei der Installation den Satz an
Beckhoff-ESI-Dateien mit, der zum Erstellungszeitpunkt des TwinCAT Builds aktuell war.
Ab TwinCAT 2.11 kann aus dem Systemmanager heraus das ESI-Verzeichnis aktualisiert werden, wenn der
Programmier-PC mit dem Internet verbunden ist (Options -> "Update EtherCAT Device Descriptions…")
Abb. 56: Aktualisierung des ESI-Verzeichnisses
Zur Konfigurationserstellung muss
• das Gerät EtherCAT im Systemmanager angelegt/definiert werden [} 63]
• die EtherCAT Slaves definiert werden [} 65]
Anlegen des Geräts EtherCAT
In einem leeren Systemmanager Fenster muss zuerst ein EtherCAT Gerät angelegt werden.
Abb. 57: 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/Subscriber-Dienst in Kombination mit einer
EL6601/EL6614 Klemme auszuwählen.
EL33xx
Version: 3.0
63
Inbetriebnahme
Abb. 58: Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11)
Abb. 59: Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11 R2)
Diesem virtuellen Gerät ist dann ein realer Ethernet Port auf dem Laufzeitsystem zuzuordnen.
Abb. 60: Auswahl Ethernet Port
Diese Abfrage kann beim Anlegen des EtherCAT-Gerätes automatisch erscheinen, oder die Zuordnung
kann später im Eigenschaftendialog (s. Abb. „Eigenschaftendialog EtherCAT“) gesetzt/geändert werden.
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Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 61: Eigenschaftendialog EtherCAT
Auswahl Ethernet Port
Hinweis
Es können nur Ethernet Ports für ein EtherCAT Gerät ausgewählt werden, für die der TwinCAT Realtime-Treiber installiert ist. Dies muss für jeden Port getrennt vorgenommen werden. Siehe dazu die entsprechende Installationsseite.
Definieren von EtherCAT Slaves
Durch Rechtsklick auf ein Gerät im Konfigurationsbaum können weitere Geräte angefügt werden.
Abb. 62: Anfügen von EtherCAT Geräten
Es öffnet sich der Dialog zur Auswahl des neuen Gerätes. Es werden nur Geräte angezeigt für die ESIDateien 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 FastEthernet-Ethernet-Physik mit PHY-Übertragung 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 100BASE-TX: EK-Koppler, EP-Boxen, Geräte mit RJ45/M8/M12-Konnector
• "E-Bus": LVDS "Klemmenbus": EL/ES-Klemmen, diverse anreihbare Module
Das Suchfeld erleichtert das Auffinden eines bestimmten Gerätes (ab TwinCAT 2.11).
EL33xx
Version: 3.0
65
Inbetriebnahme
Abb. 63: 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. 64: Anzeige Geräte-Revision
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 ESI-Beschreibung vorliegenden
Revisionen eines Gerätes angezeigt werden, ist die Checkbox "Show Hidden Devices" zu markieren, s. Abb.
„Anzeige vorhergehender Revisionen“.
66
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 65: Anzeige vorhergehender Revisionen
Geräte-Auswahl nach Revision, Kompatibilität
Hinweis
Mit der ESI-Beschreibung wird auch das Prozessabbild, die Art der Kommunikation zwischen Master und Slave/Gerät und ggf. Geräte-Funktionen definiert. Damit muss das reale
Gerät (Firmware wenn vorhanden) die Kommunikationsanfragen/-einstellungen des Masters unterstützen. Dies ist abwärtskompatibel der Fall, d.h. neuere Geräte (höhere Revision) sollen es auch unterstützen wenn der EtherCAT Master sie als eine ältere Revision anspricht. Als Beckhoff-Kompatibilitätsregel für EtherCAT-Klemmen/Boxen ist anzunehmen:
Geräte-Revision in der Anlage >= Geräte-Revision in der Konfiguration
Dies erlaubt auch den späteren Austausch von Geräten ohne Veränderung der Konfiguration (abweichende Vorgaben bei Antrieben möglich).
Beispiel:
In der Konfiguration wird eine EL2521-0025-1018 vorgesehen, dann kann real eine EL2521-0025-1018 oder
höher (-1019, -1020) eingesetzt werden.
Abb. 66: Name/Revision Klemme
Wenn im TwinCAT System aktuelle ESI-Beschreibungen 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 Beckhoff-Geräte 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/DC-Einstellungen, PlugIn-Definition, StartUp-Einstellungen, ...
EL33xx
Version: 3.0
67
Inbetriebnahme
Abb. 67: EtherCAT Klemme im TwinCAT-Baum
68
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.1.4
Online Konfigurationserstellung "Scannen" (Master: TwinCAT
2.x)
Unterscheidung Online/Offline
Die Unterscheidung Online/Offline bezieht sich auf das Vorhandensein der tatsächlichen I/O-Umgebung
(Antriebe, Klemmen). Wenn die Konfiguration im Vorfeld der Anlagenerstellung z.B. auf einem Laptop als
Programmiersystem erstellt werden soll, ist nur die "Offline-Konfiguration" möglich. Dann müssen alle
Komponenten händisch in der Konfiguration z.B. nach Elektro-Planung 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 Runtime-System 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 Slave-Einstellungen parametriert werden.
Installation der neuesten ESI-XML-Device-Description
Hinweis
Der TwinCAT EtherCAT Master/Systemmanager benötigt zur Konfigurationserstellung im
Online- und Offline-Modus die Gerätebeschreibungsdateien der zu verwendeten Geräte.
Diese Gerätebeschreibungen sind die so genannten ESI (EtherCAT Slave Information) in
Form von XML-Dateien. Diese Dateien können vom jeweiligen Hersteller angefordert werden bzw. werden zum Download bereitgestellt. Auf der Beckhoff Website werden die ESI
für Beckhoff EtherCAT Geräte bereitgehalten. Die ESI-Dateien sind im Installationsverzeichnis von TwinCAT (Standardeinstellung: C:\TwinCAT\IO\EtherCAT ) abzulegen. Beim
Öffnen eines neuen Systemmanager-Fensters werden die Dateien einmalig eingelesen.
TwinCAT bringt bei der Installation den Satz an Beckhoff-ESI-Dateien mit, der zum Erstellungszeitpunkt des TwinCAT Builds aktuell war.
Ab TwinCAT 2.11 kann aus dem Systemmanager heraus das ESI-Verzeichnis aktualisiert werden, wenn der
Programmier-PC mit dem Internet verbunden ist (Options -> "Update EtherCAT Device Descriptions")
Abb. 68: Aktualisierung ESI-Verzeichnis
Zur Konfigurationserstellung
• muss die reale EtherCAT-Hardware (Geräte, Koppler, Antriebe) vorliegen und installiert sein.
• müssen die Geräte/Module über EtherCAT-Kabel 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 CONFIG-Modus sein.
Der Online-Scan-Vorgang setzt sich zusammen aus
• Erkennen des EtherCAT-Gerätes [} 69] (Ethernet-Port am IPC)
• Erkennen der angeschlossenen EtherCAT-Teilnehmer [} 71]. Dieser Schritt kann auch unabhängig
vom vorangehenden durchgeführt werden.
• Problembehandlung [} 74]
Auch kann der Scan bei bestehender Konfiguration [} 75] zum Vergleich durchgeführt werden.
Erkennen/Scan des Geräts EtherCAT
Befindet sich das TwinCAT-System im CONFIG-Modus (TwinCAT Icon blau bzw. blaue Anzeige im
Systemmanager) kann online nach Geräten gesucht werden.
EL33xx
Version: 3.0
69
Inbetriebnahme
Abb. 69: TwinCAT Anzeige CONFIG-Modus
Online Scannen im Config Mode
Die Online-Suche im RUN-Modus (produktiver Betrieb) ist nicht möglich. Es ist die Unterscheidung zwischen TwinCAT-Programmiersystem und TwinCAT-Zielsystem zu beachten.
Hinweis
Das TwinCAT-Icon neben der Windows-Uhr stellt immer den TwinCAT-Modus des lokalen IPC dar. Im
Systemmanager-Fenster wird dagegen der TwinCAT-Zustand des Zielsystems gezeigt.
Abb. 70: Unterscheidung lokales/Zielsystem
Im Konfigurationsbaum bringt uns ein Rechtsklick auf den General-Punkt "I/O Devices" zum Such-Dialog.
Abb. 71: Scan Devices
Dieser Scan-Modus versucht nicht nur EtherCAT-Geräte (bzw. die als solche nutzbaren Ethernet-Ports) zu
finden, sondern auch NOVRAM, Feldbuskarten, SMB etc. Nicht alle Geräte können jedoch automatisch
gefunden werden.
Abb. 72: Hinweis automatischer GeräteScan
Ethernet Ports mit installierten TwinCAT Realtime-Treiber werden als "RT-Ethernet" Geräte angezeigt.
Testweise wird an diesen Ports ein EtherCAT-Frame verschickt. Erkennt der Scan-Agent an der Antwort,
dass ein EtherCAT-Slave angeschlossen ist, wird der Port allerdings gleich als "EtherCAT Device"
angezeigt.
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Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 73: Erkannte Ethernet-Geräte
Für alle angewählten Geräte wird nach Bestätigung "OK" im nachfolgenden ein Teilnehmer-Scan
vorgeschlagen, s. Abb. „Scan-Abfrage 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 Realtime-Treiber installiert ist. Dies muss für jeden Port getrennt vorgenommen werden. Siehe dazu die entsprechende Installationsseite [} 55].
Erkennen/Scan der EtherCAT Teilnehmer
Funktionsweise Online Scan
Hinweis
Beim Scan fragt der Master die Identity Informationen der EtherCAT Slaves aus dem Slave-EEPROM ab. Es werden Name und Revision zur Typbestimmung herangezogen. Die
entsprechenden Geräte werden dann in den hinterlegten ESI-Daten gesucht und in dem
dort definierten Default-Zustand in den Konfigurationsbaum eingebaut.
Abb. 74: Beispiel Defaultzustand
Slave-Scan in der Praxis im Serienmaschinenbau
Achtung
Die Scan-Funktion sollte mit Bedacht angewendet werden. Sie ist ein praktisches und
schnelles Werkzeug um für eine Inbetriebnahme eine Erst-Konfiguration als Arbeitsgrundlage zu erzeugen. Im Serienmaschinebau bzw. bei Reproduktion der Anlage sollte die
Funktion aber nicht mehr zur Konfigurationserstellung verwendet werden sondern ggf. zum
Vergleich [} 75] mit der festgelegten Erst-Konfiguration.
Hintergrund: da Beckhoff aus Gründen der Produktpflege gelegentlich den Revisionsstand
der ausgelieferten Produkte erhöht, kann durch einen solchen Scan eine Konfiguration erzeugt werden, die (bei identischem Maschinenaufbau) zwar von der Geräteliste her identisch ist, die jeweilige Geräterevision unterscheiden sich aber ggf. von der Erstkonfiguration.
Beispiel:
Firma A baut den Prototyp einer späteren Serienmaschine B. Dazu wird der Prototyp aufgebaut, in TwinCAT
ein Scan über die IO-Geräte durchgeführt und somit die Erstkonfiguration "B.tsm" erstellt. An einer
beliebigen Stelle sitze dabei die EtherCAT-Klemme EL2521-0025 in der Revision 1018. Diese wird also so in
die TwinCAT-Konfiguration eingebaut:
EL33xx
Version: 3.0
71
Inbetriebnahme
Abb. 75: Einbau EtherCAT-Klemme 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 TwinCAT3-Solution-Dateien).
Nun wird die Prototypenentwicklung abgeschlossen und der Serienbau der Maschine B gestartet, Beckhoff
liefert dazu weiterhin die EL2521-0025-0018. Falls die Inbetriebnehmer der Abteilung Serienmaschinenbau
immer einen Scan durchführen, entsteht dabei bei jeder Maschine wieder ein eine inhaltsgleiche BKonfiguration. Ebenso werden eventuell von A weltweit Ersatzteillager für die kommenden Serienmaschinen
mit Klemmen EL2521-0025-1018 angelegt.
Nach einiger Zeit erweitert Beckhoff die EL2521-0025 um ein neues Feature C. Deshalb wird die FW
geändert, nach außen hin kenntlich durch einen höheren FW-Stand 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
[} 75] 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. 76: Erkennen EtherCAT-Klemme 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 EL2521-0025-1018 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
EL2521-0025-1019 (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 EtherCAT-Device in der Konfiguration angelegt (manuell oder durch Scan), kann das I/O-Feld
nach Teilnehmern/Slaves gescannt werden.
72
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 77: Scan-Abfrage nach dem automatischen Anlegen eines EtherCAT Gerätes
Abb. 78: Manuelles Auslösen des Teilnehmer-Scans auf festegelegtem EtherCAT Device
Im Systemmanager kann der Scan-Ablauf am Ladebalken am unteren Bildschirmrand verfolgt werden.
Abb. 79: Scanfortschritt
Die Konfiguration wird aufgebaut und kann danach gleich in den Online-Zustand (OPERATIONAL) versetzt
werden.
Abb. 80: Abfrage Config/FreeRun
Im Config/FreeRun-Mode wechselt die Systemmanager Anzeige blau/rot und das EtherCAT Gerät wird auch
ohne aktive Task (NC, PLC) mit der Freilauf-Zykluszeit von 4 ms (Standardeinstellung) betrieben.
EL33xx
Version: 3.0
73
Inbetriebnahme
Abb. 81: Anzeige Config/FreeRun
Abb. 82: 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 Online-Anzeige“ befinden.
Abb. 83: Beispielhafte Online-Anzeige
Zu beachten sind
• alle Slaves sollen im OP-State 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 CRC-Fehler auftreten
Die Konfiguration ist nun fertig gestellt. Sie kann auch wie im manuellen Vorgang [} 63] beschrieben
verändert werden.
Problembehandlung
Beim Scannen können verschiedene Effekte auftreten.
• es wird ein unbekanntes Gerät entdeckt, d.h. ein EtherCAT Slave für den keine ESI-XMLBeschreibung 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.
74
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 84: 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 Vendor (Hersteller), Gerätename und Revision verglichen! Ein „ChangeTo“ oder "Copy" sollte
nur im Hinblick auf die Beckhoff IO-Kompatibilitätsregel (s.o.) nur mit Bedacht vorgenommen 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/O-Umgebung genau der
Konfiguration entsprechen oder differieren. So kann die Konfiguration verglichen werden.
Abb. 85: Identische Konfiguration
Sind Unterschiede feststellbar, werden diese im Korrekturdialog angezeigt, die Konfiguration kann
umgehend angepasst werden.
EL33xx
Version: 3.0
75
Inbetriebnahme
Abb. 86: 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 Default-Einstellungen 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 Nachfolger-Geräte die Funktionen der Vorgänger-Geräte 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.
76
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Geräte-Auswahl nach Revision, Kompatibilität
Hinweis
Mit der ESI-Beschreibung wird auch das Prozessabbild, die Art der Kommunikation zwischen Master und Slave/Gerät und ggf. Geräte-Funktionen definiert. Damit muss das reale
Gerät (Firmware wenn vorhanden) die Kommunikationsanfragen/-einstellungen des Masters unterstützen. Dies ist abwärtskompatibel der Fall, d.h. neuere Geräte (höhere Revision) sollen es auch unterstützen wenn der EtherCAT Master sie als eine ältere Revision anspricht. Als Beckhoff-Kompatibilitätsregel für EtherCAT-Klemmen/Boxen ist anzunehmen:
Geräte-Revision in der Anlage >= Geräte-Revision in der Konfiguration
Dies erlaubt auch den späteren Austausch von Geräten ohne Veränderung der Konfiguration (abweichende Vorgaben bei Antrieben möglich).
Beispiel:
In der Konfiguration wird eine EL2521-0025-1018 vorgesehen, dann kann real eine EL2521-0025-1018 oder
höher (-1019, -1020) eingesetzt werden.
Abb. 87: Name/Revision Klemme
Wenn im TwinCAT System aktuelle ESI-Beschreibungen 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 Beckhoff-Geräte 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. 88: Korrekturdialog mit Änderungen
Sind alle Änderungen übernommen oder akzeptiert, können sie durch "OK" in die reale *.tsm-Konfiguration
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.
EL33xx
Version: 3.0
77
Inbetriebnahme
Abb. 89: TwinCAT 2 Dialog ChangeToCompatibleDevice
Diese Funktion ist vorzugsweise auf AX5000-Geräten 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 bietet eine Funktion zum Austauschen eines Gerätes: Change to Alternative
Type
Abb. 90: TwinCAT 2 Dialog ChangeToCompatibleDevice
Wenn aufgerufen, sucht der Systemmanager in der bezogenen Geräte-ESI (hier im Beispiel: EL1202-0000)
nach dort enthaltenen Angaben zu kompatiblen Geräten. Die Konfiguration wird geändert und gleichzeitig
das ESI-EEPROM überschrieben - deshalb ist dieser Vorgang nur im Online-Zustand (ConfigMode) möglich.
6.1.5
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/XML-Beschreibung
herstellerseitig definiert. Der TwinCAT EtherCAT Master verwendet die ESI-Beschreibung 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.
78
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
• Die Prozessdateninformationen liegen bei so genannten "intelligenten" EtherCAT-Geräten ebenfalls im
CoE-Verzeichnis vor. Beliebige Veränderungen in diesem CoE-Verzeichnis, die zu abweichenden
PDO-Einstellungen führen, verhindern jedoch den erfolgreichen Hochlauf des Slaves. Es wird
abgeraten, andere als die vorgesehene Prozessdaten zu konfigurieren, denn die Geräte-Firmware
(wenn vorhanden) ist auf diese PDO-Kombinationen 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 Output-Syncmanager 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 TwinCAT-Neustart (bzw. Neustart des EtherCAT
Masters) sind die neuen Prozessdaten aktiv
• E: wenn ein Slave dies unterstützt, können auch Input- und Output-PDO gleichzeitig durch Anwahl
eines so genannten PDO-Satzes ( "predefined PDO-settings") verändert werden.
Abb. 91: Konfigurieren der Prozessdaten
Manuelle Veränderung der Prozessdaten
Hinweis
EL33xx
In der PDO-Übersicht kann lt. ESI-Beschreibung ein PDO als "fixed" mit dem Flag "F" gekennzeichnet sein (Abb. „Konfigurieren der Prozessdaten“, J). Solche PDOs können prinzipiell nicht in ihrer Zusammenstellung verändert werden, auch wenn TwinCAT den entsprechenden Dialog anbietet ("Edit"). Insbesondere können keine beliebigen CoE-Inhalte 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 Konfiguration verweigert der EtherCAT Slave üblicherweise den Start und Wechsel in den OPState. Eine Logger-Meldung wegen "invalid SM cfg" wird im Systemmanager ausgegeben:Diese Fehlermeldung "invalid SM IN cfg" oder "invalid SM OUT cfg" bietet gleich einen
Hinweis auf die Ursache des fehlgeschlagenen Starts.
Version: 3.0
79
Inbetriebnahme
6.1.6
Konfiguration mit dem TwinCAT System Manager
(Mit TwinCAT ab Version 2.10.0 (Build 1241), am Beispiel der EL5001 ab Firmware-Stand 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. 92: Baumzweig Klemme EL5001
Im rechten Fenster des TwinCAT System Managers stehen Ihnen nun verschiedene Karteireiter zur
Konfiguration der Klemme zur Verfügung.
Karteireiter „Allgemein“
Abb. 93: Karteireiter „Allgemein“
Name
Id
Typ
Kommentar
Disabled
Symbole erzeugen
80
Name des EtherCAT-Geräts
Laufende Nr. des EtherCAT-Geräts
Typ des EtherCAT-Geräts
Hier können Sie einen Kommentar (z.B. zum Anlagenteil) hinzufügen.
Hier können Sie das EtherCAT-Gerät deaktivieren.
Nur wenn dieses Kontrollkästchen aktiviert ist, können Sie per ADS auf
diesen EtherCAT-Slave zugreifen.
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Karteireiter „EtherCAT“
Abb. 94: Karteireiter „EtherCAT“
Typ
Product/Revision
Auto Inc Adr.
EtherCAT Adr.
Vorgänger Port
Weitere Einstellungen
Typ des EtherCAT-Geräts
Produkt- und Revisions-Nummer des EtherCAT-Geräts
Auto-Inkrement-Adresse des EtherCAT-Geräts. Die Auto-Inkrement-Adresse
kann benutzt werden, um jedes EtherCAT-Gerät anhand seiner
physikalischen Position im Kommunikationsring zu adressieren. Die AutoInkrement-Adressierung wird während der Start-Up-Phase benutzt, wenn der
EtherCAT-master die Adressen an die EtherCAT-Geräte vergibt. Bei der
Auto-Inkrement-Adressierung hat der erste EtherCAT-Slave im Ring die
Adresse 0000hex und für jeden weiteren Folgenden wird die Adresse um 1
verringert (FFFFhex, FFFEhex usw.).
Feste Adresse eines EtherCAT-Slaves. Diese Adresse wird vom EtherCATMaster während der Start-Up-Phase vergeben. Um den Default-Wert zu
ändern, müssen Sie zuvor das Kontrollkästchen links von dem Eingabefeld
markieren.
Name und Port des EtherCAT-Geräts, an den dieses Gerät angeschlossen
ist. Falls es möglich ist, dieses Gerät mit einem anderen zu verbinden, ohne
die Reihenfolge der EtherCAT-Geräte 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 EtherCATGeräts.
Karteireiter „Prozessdaten“
Zeigt die Konfiguration der Prozessdaten an. Die Eingangs- und Ausgangsdaten des EtherCAT-Slaves
werden als CANopen Prozess-Daten-Objekte (PDO) dargestellt. Falls der EtherCAT-Slave es unterstützt,
ermöglicht dieser Dialog dem Anwender ein PDO über PDO-Zuordnung auszuwählen und den Inhalt des
individuellen PDOs zu variieren.
EL33xx
Version: 3.0
81
Inbetriebnahme
Abb. 95: Karteireiter „Prozessdaten“
Sync-Manager
Listet die Konfiguration der Sync-Manager (SM) auf.
Wenn das EtherCAT-Gerät eine Mailbox hat, wird der SM0 für den Mailbox-Output (MbxOut) und der SM1
für den Mailbox-Intput (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 PDO-Zuordnung in der darunter stehenden
Liste PDO-Zuordnung angezeigt.
PDO-Zuordnung
PDO-Zuordnung des ausgewählten Sync-Managers. Hier werden alle für diesen Sync-Manager-Type
definierten PDOs aufgelistet:
• Wenn in der Sync-Manager-Liste der Ausgangs-Sync-Manager (Outputs) ausgewählt ist, werden alle
RxPDOs angezeigt.
• Wenn in der Sync-Manager-Liste der Eingangs-Sync-Manager (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 System-Managers als Variablen des EtherCAT-Geräts angezeigt. Der
Name der Variable ist identisch mit dem Parameter Name des PDO, wie er in der PDO-Liste angezeigt wird.
Falls ein Eintrag in der PDO-Zuordnungsliste deaktiviert ist (nicht markiert und ausgegraut), zeigt dies an,
das dieser Eintrag von der PDO-Zuordnung ausgenommen ist. Um ein ausgegrautes PDO auswählen zu
können, müssen Sie zuerst das aktuell angewählte PDO abwählen.
Aktivierung der PDO-Zuordnung
ü Wenn Sie die PDO-Zuordnung geändert haben, muss zur Aktivierung der neuen PDOZuordnung
Hinweis
a) der EtherCAT-Slave einmal den Statusübergang PS (von Pre-Operational zu SafeOperational) durchlaufen (siehe Karteireiter Online [} 86])
b) der System-Manager die EtherCAT-Slaves neu laden (Schaltfläche
82
Version: 3.0
)
EL33xx
Inbetriebnahme
PDO-Liste
Liste aller von diesem EtherCAT-Gerät unterstützten PDOs. Der Inhalt des ausgewählten PDOs wird der
Liste PDO-Content 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 Sync-Manager 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 Sync-Manager Zugeordnet werden! Als Konsequenz können Sie dieses
PDO nicht aus der Liste PDO-Zuordnungen streichen
Sync-Manager, dem dieses PDO zugeordnet ist. Falls dieser Eintrag leer ist, nimmt dieses PDO
nicht am Prozessdatenverkehr teil.
Sync-Unit, der dieses PDO zugeordnet ist.
PDO-Inhalt
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
PDO-Zuordnungen zum Gerät herunter geladen werden. Dies ist ein optionales Feature, das nicht von allen
EtherCAT-Slaves unterstützt wird.
PDO-Zuordnung
Falls dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird die PDO-Zuordnung die in der PDO-Zuordnungsliste
konfiguriert ist beim Startup zum Gerät herunter geladen. Die notwendigen, zum Gerät zu sendenden
Kommandos können in auf dem Karteireiter Startup [} 83] betrachtet werden.
PDO-Konfiguration
Falls dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird die Konfiguration des jeweiligen PDOs (wie sie in der PDOListe und der Anzeige PDO-Inhalt angezeigt wird) zum EtherCAT-Slave herunter geladen.
Karteireiter „Startup“
Der Karteireiter Startup wird angezeigt, wenn der EtherCAT-Slave 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 Download-Requests während des Startups zur Mailbox gesendet
werden. Es ist auch möglich neue Mailbox-Requests zur Listenanzeige hinzuzufügen. Die DownloadRequests werden in der selben Reihenfolge zum Slave gesendet, wie sie in der Liste angezeigt werden.
EL33xx
Version: 3.0
83
Inbetriebnahme
Abb. 96: Karteireiter „Startup“
Spalte
Transition
Beschreibung
Übergang, in den der Request gesendet wird. Dies kann entweder
• der Übergang von Pre-Operational to Safe-Operational (PS) oder
• der Übergang von Safe-Operational to Operational (SO) sein.
Protokoll
Index
Data
Kommentar
Move Up
Move Down
New
Delete
Edit
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 Mailbox-Protokolls
Index des Objekts
Datum, das zu diesem Objekt heruntergeladen werden soll.
Beschreibung des zu der Mailbox zu sendenden Requests
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-Download-Request, 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 EtherCAT-Slave das Protokoll CANopen over EtherCAT (CoE) unterstützt, wird der zusätzliche
Karteireiter CoE - Online angezeigt. Dieser Dialog listet den Inhalt des Objektverzeichnisses des Slaves auf
(SDO-Upload) und erlaubt dem Anwender den Inhalt eines Objekts dieses Verzeichnisses zu ändern. Details
zu den Objekten der einzelnen EtherCAT-Geräte finden Sie in den gerätespezifischen
Objektbeschreibungen.
84
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 97: Karteireiter „CoE – Online“
Darstellung der Objekt-Liste
Spalte
Index
Name
Flags
Wert
EL33xx
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: 3.0
85
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. 98: Dialog „Advanced settings“
Online - über SDOInformation
Offline - über EDS-Datei
Wenn dieses Optionsfeld angewählt ist, wird die Liste der im
Objektverzeichnis des Slaves enthaltenen Objekte über SDO-Information
aus dem Slave hochgeladen. In der untenstehenden Liste können Sie
festlegen welche Objekt-Typen hochgeladen werden sollen.
Wenn dieses Optionsfeld angewählt ist, wird die Liste der im
Objektverzeichnis enthaltenen Objekte aus einer EDS-Datei gelesen, die der
Anwender bereitstellt.
Karteireiter „Online“
Abb. 99: Karteireiter „Online“
86
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Status Maschine
Init
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Init zu
setzen.
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status PreOperational zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Operational
zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Bootstrap
zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status SafeOperational zu setzen.
Diese Schaltfläche versucht die Fehleranzeige zu löschen. Wenn ein
EtherCAT-Slave beim Statuswechsel versagt, setzt er eine Fehler-Flag.
Pre-Op
Op
Bootstrap
Safe-Op
Fehler löschen
Aktueller Status
Angeforderter Status
Beispiel: ein EtherCAT-Slave ist im Zustand PREOP (Pre-Operational). Nun
fordert der Master den Zustand SAFEOP (Safe-Operational) an. Wenn der
Slave nun beim Zustandswechsel versagt, setzt er das Fehler-Flag. Der
aktuelle Zustand wird nun als ERR PREOP angezeigt. Nach Drücken der
Schaltfläche Fehler löschen ist das Fehler-Flag gelöscht und der aktuelle
Zustand wird wieder als PREOP angezeigt.
Zeigt den aktuellen Status des EtherCAT-Geräts an.
Zeigt den für das EtherCAT-Gerät angeforderten Status an.
DLL-Status
Zeigt den DLL-Status (Data-Link-Layer-Status) der einzelnen Ports des EtherCAT-Slave an. Der DLL-Status
kann vier verschiedene Zustände annehmen:
Status
No Carrier / Open
No Carrier /
Closed
Carrier / Open
Carrier / Closed
Beschreibung
Kein Carrier-Signal am Port vorhanden, der Port ist aber offen.
Kein Carrier-Signal am Port vorhanden und der Port ist geschlossen.
Carrier-Signal ist am Port vorhanden und der Port ist offen.
Carrier-Signal ist am Port vorhanden, der Port ist aber geschlossen.
File Access over EtherCAT
Download
Upload
6.2
Mit dieser Schaltfläche können Sie eine Datei zum EtherCAT-Gerät
schreiben.
Mit dieser Schaltfläche können Sie eine Datei vom EtherCAT-Gerät 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 EtherCATSystemdokumentation 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.
EL33xx
Version: 3.0
87
Inbetriebnahme
Eine Applikation, die auf die Korrektheit und Aktualität von IO-Daten 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.
Abb. 100: Auswahl an Diagnoseinformationen eines EtherCAT Slave
Im Allgemeinen verfügt ein EtherCAT Slave über
• slave-typische Kommunikationsdiagnose (Diagnose der erfolgreichen Teilnahme am
Prozessdatenaustausch und richtige Betriebsart)
Diese Diagnose ist für alle Slaves gleich.
als auch über
• kanal-typische 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 slave-typische Kommunikationsdiagnose als auch über
kanal-spezifische Funktionsdiagnose verfügt. In der PLC sind Strukturen als Eingangsvariablen angelegt, die
jeweils dem Prozessabbild entsprechen.
88
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 101: Grundlegende EtherCAT Slave Diagnose in der PLC
Dabei werden folgende Aspekte abgedeckt:
EL33xx
Version: 3.0
89
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
EtherCATSystemdokumentation
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
PLC-Task (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
PLC-Task (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)
zur Verlinkung bereitgestellt.
90
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Kennzeichen
D
Funktion
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 Echtzeit-Charakter
weil sie
Ausprägung
State
aktueller Status (INIT..OP)
des Slaves. Im normalen
Betriebszustand muss der
Slave im OP (=8) sein.
AdsAddr
Die ADS-Adresse ist
nützlich, um aus der PLC/
Task über ADS mit dem
• nur selten/nie verändert EtherCAT Slave zu
kommunizieren, z.B. zum
werden, außer beim
Lesen/Schreiben auf das
Systemstart
CoE. Die AMS-NetID eines
• selbst auf azyklischem Slaves entspricht der AMSWeg ermittelt werden
NetID des EtherCAT
(z.B. EtherCAT Status) Masters, über den port (=
EtherCAT Adresse) ist der
einzelne Slave
ansprechbar.
Anwendung/Auswertung
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.
Diagnoseinformationen
Es wird dringend empfohlen, die angebotenen Diagnoseinformationen auszuwerten um in
der Applikation entsprechend reagieren zu können.
Achtung
CoE-Parameterverzeichnis
Das CoE-Parameterverzeichnis (CanOpen-over-EtherCAT) 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,
CoE-Verzeichnis“:
Abb. 102: EL3102, CoE-Verzeichnis
EL33xx
Version: 3.0
91
Inbetriebnahme
EtherCAT-Systemdokumentation
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 Online-Verzeichnis slave-lokal gespeichert werden. ELKlemmen (außer den EL66xx) verfügen über diese Speichermöglichkeit.
• Es ist vom Anwender die StartUp-Liste mit den Änderungen zu pflegen.
Inbetriebnahmehilfe im TwinCAT System Manager
In einem fortschreitenden Prozess werden für EL/EP-EtherCAT Geräte Inbetriebnahmeoberflächen
eingeführt. Diese sind in TwinCAT System Managern ab TwinCAT 2.11R2 verfügbar. Sie werden über
entsprechend erweiterte ESI-Konfigurationsdateien in den System Manager integriert.
Abb. 103: Beispiel Inbetriebnahmehilfe für eine EL3204
Diese Inbetriebnahme verwaltet zugleich
• CoE-Parameterverzeichnis
• DC/FreeRun-Modus
• die verfügbaren Prozessdatensätze (PDO)
Die dafür bisher nötigen Karteireiter "Process Data", "DC", "Startup" und "CoE-Online" 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/EP-Gerätes ab. Sind die
Einstellmöglichkeiten nicht ausreichend, könne vom Anwender wie bisher DC-, PDO- und CoE-Einstellungen
manuell vorgenommen werden.
EtherCAT State: automatisches Default-Verhalten des TwinCAT System Managers
und manuelle Ansteuerung
Ein EtherCAT Slave hat für den ordnungsgemäßen Betrieb nach der Versorgung mit Betriebsspannung die
Stati
• INIT
92
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
• 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 [} 26]. 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.
Der vom Anwender beabsichtigte, von TwinCAT beim Start automatisch herbeigeführte Ziel-State 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. 104: Default Verhalten System Manager
Zusätzlich kann im Dialog "Erweiterte Einstellung" beim jeweiligen Slave der Zielzustand eingestellt werden,
auch dieser ist standardmäßig OP.
EL33xx
Version: 3.0
93
Inbetriebnahme
Abb. 105: 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 PLC-Anwendung sinnvoll, die PLC-Funktionsblöcke 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. 106: PLC-Bausteine
94
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Hinweis Ebus Strom
EL/ES-Klemmen werden im Klemmenstrang auf der Hutschiene an einen Koppler gesetzt. Ein Buskoppler
kann die an ihm angefügten EL-Klemmen mit der E-Bus-Systemspannung von 5 V versorgen, i.d.R. ist ein
Koppler dabei bis zu 2 A belastbar. Zu jeder EL-Klemme ist die Information, wie viel Strom sie aus der EBus-Versorgung 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 E-Bus-Strom als Spaltenwert
angezeigt. Eine Unterschreitung wird durch negativen Summenbetrag und Ausrufezeichen markiert, vor
einer solchen Stelle ist eine Einspeiseklemme zu setzen.
Abb. 107: Unzulässige Überschreitung E-Bus Strom
Ab TwinCAT 2.11 wird bei der Aktivierung einer solchen Konfiguration eine Warnmeldung "E-Bus Power of
Terminal..." im Logger-Fenster ausgegeben:
Abb. 108: Warnmeldung E-Bus-Überschreitung
Achtung! Fehlfunktion möglich!
Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepotential erfolgen!
Achtung
EL33xx
Version: 3.0
95
Inbetriebnahme
6.3
Prozessdaten
6.3.1
Sync Manager
PDO-Zuordnung (für Kanal 1 - 8, 0 ≤ n ≤ 7)
SM2, PDO-Zuordnung 0x1C12
Index
Index aus- Größe
Name
PDO Inhalt
ges (Byte.Bit)
chlossener
PDOs
0x160n 2.0
TC
Index 0x70n0:11 [} 110] - CJCompensation
Outputs
Channel n
SM3, PDO-Zuordnung 0x1C13
Index
Index aus- Größe
Name
PDO Inhalt
ge (Byte.Bit)
schlossener PDOs
0x1A0n 4.0
TC Inputs Index 0x60n0:01 [} 109] - Underrange
(default)
Channel n Index 0x60n0:02 [} 109] - Overrange
Index 0x60n0:03 [} 109] - Limit 1 (nicht EL3318)
Index 0x60n0:05 [} 109] - Limit 2 (nicht EL3318)
Index 0x60n0:07 [} 109] – Error
Index 0x60n0:0F [} 109] - TxPDO Status
Index 0x180n:09- TxPDO Toggle
Index 0x60n0:11 [} 109] - Value
Tab. 1: PDO-Zuordnung der SyncManager
6.3.2
Prozessdatenvorauswahl (Predefined PDOs)
Ein EtherCAT-Gerät bietet üblicherweise mehrere verschiedene Prozessdatenobjekte (PDO) für Input- und
Outputdaten an, die im System Manager konfiguriert d. h. zur zyklischen Übertragung aktiviert oder
deaktiviert werden können.
Ab TwinCAT 2.11 können bei den lt. ESI/XML-Beschreibung dafür vorgesehenen EtherCAT-Geräten die
Prozessdaten für Input und Output gleichzeitig durch entsprechende vordefinierte Sätze über das
"Predefined PDO Assignment" aktiviert werden.
Die EL33xx verfügen im Tab "Process Data" über folgende "Predefined PDO" Sätze (hier am Beispiel der
EL3318):
96
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 109: TwinCAT Systemmanager mit der vordefinierten PDO-Auswahl "Standard"
Bei der Auswahl "Standard" [A] (bzw. "inputs only", EL3311, EL3312, EL3314) werden die Eingangs-PDOs
0x1A0n für die entsprechenden Eingangskanäle aktiviert. Die Ausgangs-PDOs 0x160n des Sync Managers
2 [B] sind deaktiviert.
EL33xx
Version: 3.0
97
Inbetriebnahme
Abb. 110: TwinCAT Systemmanager mit der vordefinierten PDO-Auswahl "External Compensation"
Bei der Auswahl "External Compensation" [A] (bzw. "with ColdJunction Compensation", EL3311, EL3312,
EL3314) werden die Eingangs- und Ausgangs-PDOs 0x1A0n bzw. 0x160n der entsprechenden Kanäle
aktiviert.
98
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.3.3
Datenverarbeitung
Abb. 111: EL33xx Dataflow
EL33xx
Version: 3.0
99
Inbetriebnahme
6.4
Einstellungen
6.4.1
Darstellung (Presentation), Index 0x80n0:02
Die Ausgabe des Messwertes erfolgt im Auslieferungszustand in 1/10° C Schritten in ZweierkomplementDarstellung (Signed Integer).
Index 0x80n0:02 [} 107] bietet die Möglichkeit zur Veränderung der Darstellungsweise des Messwertes.
Messwert
Ausgabe (hexadezimal)
-200,0 °C
-100,0 °C
-0,1 °C
-0,0 °C
-0,1 °C
100,0 °C
200,0 °C
500,0 °C
850,0 °C
1000,0 °C
0nF830
0nFC18
0nFFFF
0n0000
0n0001
0n03E8
0n07D0
0x1388
0x2134
0x2170
Ausgabe (Signed Integer, dezimal)
-2000
-1000
-1
0
1
1000
2000
5000
8500
10000
Tab. 2: Messwert und Prozessdatenausgabe
• Signed Integer:
Der Messwert wird im Zweierkomplement dargestellt.
Maximaler Darstellungsbereich bei 16 Bit = -32768 .. +32767
◦ Beispiel:
◦ 1000 0000 0000 0000bin = 0x8000hex = - 32768dez
◦ 1111 1111 1111 1110bin = 0nFFFEhex = - 2dez
◦ 1111 1111 1111 1111bin = 0nFFFFhex = - 1dez
◦ 0000 0000 0000 0001bin = 0n0001hex = +1dez
◦ 0000 0000 0000 0010bin = 0n0002hex = +2dez
◦ 0111 1111 1111 1111bin = 0x7FFFhex = +32767dez
• Absolute value with MSB as sign:
Der Messwert wird in der Betrag-Vorzeichendarstellung ausgegeben.
Maximaler Darstellungsbereich bei 16 Bit = -32767 .. +32767
◦ Beispiel:
◦ 1111 1111 1111 1111bin = 0nFFFFhex = - 32767dez
◦ 1000 0000 0000 0010bin = 0x8002hex = - 2dez
◦ 1000 0000 0000 0001bin = 0x8001hex = - 1dez
◦ 0000 0000 0000 0001bin = 0n0001hex = +1dez
◦ 0000 0000 0000 0010bin = 0n0002hex = +2dez
◦ 0111 1111 1111 1111bin = 0x7FFFhex = +32767dez
• High resolution (1/100 C°):
Der Messwert wird in 1/100 °C Schritten ausgegeben.
6.4.2
Siemens Bits, Index 0x80n0:05
Mit Setzen des Bits in Index 0x80n0:05 [} 107] werden auf den niedrigsten 3 Bits Statusanzeigen
eingeblendet. Im Fehlerfall "Overrange" bzw. "Underrange" wird Bit 0 gesetzt.
100
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.4.3
Underrange, Overrange
Unterschreitung und Überschreitung des Messbereiches (Underrange, Overrange),
Index 0x60n0:02, 0x60n0:03 [} 109]
• Uk > Ukmax: Index 0x60n0:02 [} 109] und Index 0x60n0:07 [} 109] (Overrange- und Error-Bit) werden
gesetzt. Die Linearisierung der Kennlinie wird mit den Koeffizienten der oberen Bereichsgrenze bis
zum Endanschlag des A/D-Wandlers bzw. bis zum Maximalwert 0x7FFF fortgesetzt.
• Uk < Ukmax: Index 0x60n0:01 [} 109] und Index 0x60n0:07 [} 109] (Underrange- und Error-Bit) werden
gesetzt. Die Linearisierung der Kennlinie wird mit den Koeffizienten der unteren Bereichsgrenze bis
zum Endanschlag des A/D-Wandlers bzw. bis minimal 0x8000 fortgesetzt.
Bei Overrange bzw. Underrange wird die rote Error-LED eingeschaltet.
6.4.4
Notch- Filter (Wandlungszeiten)
Notch- Filter, Index 0x80n0:06 [} 107]
Die Klemmen EL33xx sind mit einem digitalen Filter ausgestattet. Das Filter arbeitet als Notch-Filter
(Kerbfilter) und bestimmt die Wandlungszeit der Klemme. Es wird über die Indizes 0x80n0:15 [} 107]
parametriert. Je höher die Filterfrequenz, desto schneller ist die Wandlungszeit.
Index 0x80n0:06
Die Filterfunktion ist auch bei nicht gesetztem Bit immer aktiv, da dies für den Messprozess
obligatorisch ist!
Hinweis
Einstellung der Filtereigenschaften über Index 0x8000:15 [} 107]
Hinweis
Die Filterfrequenzen werden für alle Kanäle der Klemmen EL33xx zentral über den Index
0x8000:15 [} 107] (Kanal 1) eingestellt. Die entsprechenden Indizes 0x8010:15 der EL3312
bzw. 0x8010:15, 0x8020:15, 0x8030:15 der EL3314 haben keine Parametrierungsfunktion.
Wandlungszeit
Die Wandlungszeit steht in folgender Abhängigkeit:
Aktive Kanäle * Anzahl Messungen * Periode Filter + Rechenzeit = Wandlungszeit
Hinweis
Beispiel: EL3311 (1 Kanal), 3 Messungen (Thermoelement, Drahtbruch, Vergleichstelle), Filter 50 Hz
1 Kanal * 3 Messungen * (1/50 Hz) + 3 ms ≈ 63 ms
Beispiel: EL3314 (2 Kanäle), 3 Messungen (Thermoelement, Drahtbruch, Vergleichstelle), Filter 50 Hz
2 Kanäle * 3 Messungen * (1/50 Hz) + 6 ms ≈ 126 ms
Beispiel: EL3314 (4 Kanäle), 3 Messungen (Thermoelement, Drahtbruch, Vergleichstelle), Filter 50 Hz
4 Kanäle * 3 Messungen * (1/50 Hz) + 12 ms ≈ 252 ms
EL33xx
Version: 3.0
101
Inbetriebnahme
Tab. 1: Typische Wandlungszeiten mit 3 Messungen (Thermoelement, Drahtbruch, Vergleichstelle)
Filterfrequenz
5 Hz
10 Hz
50 Hz
60 Hz
100 Hz
500 Hz
1000 Hz
2000 Hz
3750 Hz
7500 Hz
15000 Hz
30000 Hz
mV-Bereich
Wandlungszeit (Updatezeit)
EL3311
EL3312
0,6 s
1,2 s
0,3 s
0,6 s
63 ms
126 ms
53 ms
106 ms
33 ms
66 ms
9 ms
18 ms
6 ms
12 ms
5 ms
10 ms
4 ms
8 ms
4 ms
7 ms
3 ms
7 ms
3 ms
7 ms
3 ms
6 ms
EL3314
2,4 s
1,2 s
250 ms
210 ms
130 ms
33 ms
24 ms
20 ms
19 ms
19 ms
19 ms
19 ms
12 ms
EL3314-0010
1,6 s
800 ms
165 ms
145 ms
86 ms
26 ms
18 ms
14 ms
12 ms
12 ms
12 ms
12 ms
12 ms
EL3318
3,5 s
1,75 s
380 ms
320 ms
200 ms
70 ms
50 ms
40 ms
35 ms
30 ms
30 ms
30 ms
25 ms
Tab. 3: Wandlungszeiten in Abhängigkeit der Filterfrequenzen
6.4.5
Limit 1 und Limit 2
Limit 1 und Limit 2, Index 0x80n0:13 [} 107], Index 0x80n0:14 [} 107]
(nicht für EL3318)
Es kann ein Temperaturbereich eingestellt werden, der von den Werten in den Indizes 0x80n0:13 [} 107] und
0x80n0:14 [} 107] begrenzt wird. Beim Überschreiten der Grenzwerte werden die Bits in den Indizes
0x80n0:07 [} 107] und 0x80n0:08 [} 107] gesetzt.
Der Temperaturwert wird um in 0,1 °C Auflösung eingegeben.
Beispiel:
Limit 1= 30 °C
Wert Index 0x80n0:13 [} 107] = 300
6.4.6
Kalibrierung
Hersteller-Kalibrierung , Index 0x80n0:0B [} 107]
Die Freigabe des Hersteller-Abgleichs erfolgt über den Index 0x80n0:0B [} 107]. Die Parametrierung erfolgt
über die Indizes
• 0x80nF:01 [} 109]
Offset Thermoelement (Herstellerabgleich)
• 0x80nF:02 [} 109]
Gain Thermoelement (Herstellerabgleich)
• 0x80nF:03 [} 109]
Offset Vergleichsstelle [PT1000] (Herstellerabgleich)
• 0x80nF:04 [} 109]
Gain Vergleichsstelle [PT1000] (Herstellerabgleich)
102
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Hersteller- und Anwender-Kalibrierung
Hinweis
Die Aktivierung der Anwender-Kalibrierung (Index 0x80n0:0A [} 107]) sollte nur anstatt der
Herstellerkalibrierung (Index 0x80n0:0B [} 107]) durchgeführt werden und ist in der Regel
nur in Ausnahmefällen notwendig!
Anwender-Kalibrierung , Index 0x80n0:0A [} 107]
Die Freigabe der Anwender-Kalibrierung erfolgt über den Index 0x80n0:0A [} 107]. Die Parametrierung
erfolgt über die Indizes
• 0x80n0:17 [} 107]
Offset Thermoelement (Index 0x80nF:01 [} 109], Anwenderabgleich)
• 0x80n0:18 [} 107]
Gain Thermoelement (Index 0x80nF:02 [} 109], Anwenderabgleich)
Anwender Skalierung, Index 0x80n0:01 [} 107]
Die Freigabe der Anwender-Skalierung erfolgt über den Index 0x80n0:01 [} 107]. Die Parametrierung erfolgt
über die Indizes
• 0x80n0:11 [} 107]
Offset Anwender Skalierung
Der Offset beschreibt eine vertikale Verschiebung der Kennlinie um einen linearen Betrag.
Bei einer Auslösung von 0,1° entspricht 1 Digit(dez) einer Messwerterhöhung von 0,1°
Bei einer Auflösung von 0,01° entspricht 1 Digit(dez) einer Messwerterhöhung von 0,01
• 0x80n0:12 [} 107]
Gain Anwender Skalierung
•
Der Default-Wert 65536(dez) entspricht Gain = 1.
Bestimmung des neuen Gain-Wertes für 2-Punkt-Abgleich durch Anwender, nach erfolgtem OffsetAbgleich:
Gain_neu = Referenztemperatur / Messwert x 65536(dez)
Berechnung der Prozessdaten
Der bei Beckhoff historisch begründete Begriff „Kalibrierung“ wird hier verwendet, auch wenn er nichts mit
Abweichungsaussagen eines Kalibrierungszertifikates zu tun hat. Es werden hier faktisch die hersteller- oder
kundenseitigen Abgleichdaten/Justagedaten beschrieben die das Gerät im laufenden Betrieb verwendet um
die zugesicherte Messgenauigkeit einzuhalten.
Die Klemme nimmt permanent Messwerte auf und legt die Rohwerte ihres A/D-Wandlers ins ADC raw valueObjekten 0x80nE:01, 0x80nE:02. Nach jeder Erfassung des Analogsignals erfolgt die Korrekturberechnung
mit den Hersteller- und Anwender Abgleichdaten sowie der Anwenderskalierung wenn diese aktiviert sind (s.
folgendes Bild).
EL33xx
Version: 3.0
103
Inbetriebnahme
Abb. 112: Berechnung der Prozessdaten
Berechnung
XADC
XF
YH = (XADC – BH) x AH x 2-14
YA = (YH – BA) x AA x 2-14
Bezeichung
Ausgabe des A/D Wandlers
Ausgabe Wert nach dem Filter
Messwert nach Hersteller-Abgleich,
Messwert nach Hersteller- und Anwender -Abgleich
YS= YA x AS x 2-16 + BS
Messwert nach Anwender-Skalierung
Tab. 2: Legende
Name
XADC
XF
BH
AH
BA
AA
BS
AS
YS
Bezeichnung
Ausgabe Wert des A/D Wandlers
Ausgabe Wert nach dem Filter
Offset der Hersteller-Abgleich (nicht veränderbar)
Gain der Hersteller-Abgleich (nicht veränderbar)
Offset der Anwender-Abgleich (aktivierbar über Index 0x80n0:0A)
Gain der Anwender-Abgleich (aktivierbar über Index 0x80n0:0A)
Offset der Anwender-Skalierung (aktivierbar über Index 0x80n0:01)
Gain der Anwender-Skalierung (aktivierbar über Index 0x80n0:01)
Prozessdaten zur Steuerung
Index
0x80nE:01
0x80nF:01
0x80nF:02
0x80n0:17
0x80n0:18
0x80n0:11
0x80n0:12
-
Messergebnis
Die Genauigkeit des Ergebnisses kann sich verringern, wenn durch eine oder mehrere Multiplikationen der Messwert kleiner als 32767 / 4 beträgt.
Hinweis
6.4.7
Producer Codeword
Producer Codeword
Der Hersteller behält sich die Grundkalibrierung der Klemmen vor. Das Producer codeword
ist daher z. Zt. reserviert.
Hinweis
104
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.5
Betrieb mit externer Vergleichstelle
Für die Temperaturmessung mit einer externen Vergleichsstelle/Kaltstelle muss im Objekt 0x80n0:0C [} 107]
der Wert "2" (external process data) eingestellt werden. Das Thermoelement ist hier nicht direkt an der
Klemme angeschlossen (die Vergleichstellenkompensation würde bei direktem Anschluss intern stattfinden),
sondern ist über eine Anschlussleitung mit der Klemme verbunden.
Die Temperatur Tv wird in diesem Fall von einem Temperaturfühler an der Vergleichsstelle aufgenommen
und dem Prozess über den Feldbusmaster und den Feldbus als Variable ("extern") zugeführt (siehe
Abb. Externe Vergleichsstelle). Die Vergleichsdaten werden in Index 0x70n0:11 [} 110] geschrieben.
Alternative zur Vergleichsstellenmessung
Hinweis
Als Alternative zum oben dargestellten Verfahren kann die Vergleichsstelle auch z. B.
durch Eiswasser (0° C) auf einer definierten Temperatur gehalten werden. In diesem Fall
ist ohne eine Messung der Vergleichsstellentemperatur (Abb. Externe Vergleichsstelle) die
Temperatur bekannt und kann der EL33xx über die Prozessdaten mitgeteilt werden.
Abb. 113: Externe Vergleichsstelle
6.6
Beeinflussung durch störende Geräte
Beim Betrieb der analogen EtherCAT-Klemmen EL33xx können hochfrequente, überlagernde Signale von
störenden Geräten (z. B. Proportionalventile, Schrittmotor- oder DC-Motor-Endstufen) von der Klemme
erfasst werden. Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, empfehlen wir den Einsatz getrennter
Netzteile für die Klemmen und die Störungen verursachenden Geräte.
EL33xx
Version: 3.0
105
Inbetriebnahme
6.7
Objektbeschreibung und Parametrierung
EtherCAT XML Device Description
Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device
Description. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren.
Hinweis
Parametrierung über das CoE-Verzeichnis (CAN over EtherCAT)
Die Parametrierung der Klemme wird über den CoE - Online Reiter [} 84] (mit Doppelklick
auf das entsprechende Objekt) bzw. über den Prozessdatenreiter [} 81] (Zuordnung der
PDOs) vorgenommen. Beachten Sie bei Verwendung/Manipulation der CoE-Parameter die
allgemeinen CoE-Hinweise [} 27]:
- StartUp-Liste führen für den Austauschfall
- Unterscheidung zwischen Online/Offline Dictionary, Vorhandensein aktueller XML-Beschreibung
- "CoE-Reload" zum Zurücksetzen der Veränderungen
Hinweis
Einführung
In der CoE-Übersicht sind Objekte mit verschiedenem Einsatzzweck enthalten:
• Objekte die zur Parametrierung bei der Inbetriebnahme nötig sind:
◦ Restore Objekt [} 106] Index 0x1011
◦ Konfigurationsdaten [} 107] Index 0x80n0
• Profilspezifische Objekte:
◦ Konfigurationsdaten (herstellerspezifisch) [} 109] Index 0x80nF
◦ Eingangsdaten [} 109] Index 0x60n0
◦ Ausgangsdaten [} 109] Index 0x70n0
◦ Informations- und Diagnostikdaten [} 110] Index 0x80nE, 0xF000, 0xF008, 0xF010
• Standardobjekte [} 110]
Im Folgenden werden zuerst die im normalen Betrieb benötigten Objekte vorgestellt, dann die für eine
vollständige Übersicht noch fehlenden Objekte.
6.7.1
Restore Objekt
Index 1011 Restore default parameters
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1011:0
Restore default parameters [} 132]
Herstellen der Defaulteinstellungen
UINT8
RO
0x01 (1dez)
1011:01
SubIndex 001
Wenn Sie dieses Objekt im Set Value Dialog auf
"0x64616F6C" setzen, werden alle Backup Objekte
wieder in den Auslieferungszustand gesetzt.
UINT32
RW
0x00000000
(0dez)
106
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.7.2
Konfigurationsdaten
Index 80n0 TC Settings (für Ch. 1 - 8 (0 ≤ n ≤ 7))
Index
Name
Bedeutung
Datentyp
Flags Default
80n0:0
TC Settings
Maximaler Subindex
UINT8
RO
EL331x-0000:
0x19 (25dez)
EL3314-0010:
0x1A (26dez)
80n0:01
Enable user scale Die Anwender Skalierung ist aktiv.
[} 103]
80n0:02
Presentation
[} 100]
BOOLEAN
EL331x-0000
BIT3
0: Signed presentation, 0,1°C/digit
1: Absolute value with MSB as sign (Betragsvorzeichendarstellung), 0,1°C/digit
2: High resolution (0,01°C/digit)
RW
0x00 (0dez)
RW
0x00 (0dez)
EL3314-0010
0: 0,1°C/digit
2: 0,01°C/digit (default)
3: 0,001°C/digit
80n0:053)
Siemens bits
[} 100]
Die S5 Bits werden in den drei niederwertigen Bits eingeblendet
BOOLEAN
RW
0x00 (0dez)
80n0:06
Enable filter
[} 101]
Diese Einstellung aktiviert im Allgemeinen die Basis-Filter im
BOOLEAN
Objekt 0x80n0:15. In der EL33xx sind diese technisch im ADC
realisiert und deshalb nicht abschaltbar, auch wenn in diesem
Objekt als "deaktiviert" eingestellt wird.
RW
0x01 (0dez)
80n0:072) 3)
Enable limit 1
[} 102]
Limit 1 aktiviert
BOOLEAN
RW
0x00 (0dez)
80n0:082) 3)
Enable limit 2
[} 102]
Limit 2 aktiviert
BOOLEAN
RW
0x00 (0dez)
80n0:0A
Enable user cali- Freigabe des Anwender Abgleichs
bration [} 103]
BOOLEAN
RW
0x00 (0dez)
80n0:0B
Enable vendor
calibration
[} 102]
Freigabe des Hersteller Abgleichs
BOOLEAN
RW
0x01 (1dez)
80n0:0C
Coldjunction
compensation
[} 105]
0: intern
BIT2
RW
0x00 (0dez)
INT16
RW
0x0000 (0dez)
1: no
Die Vergleichsstellenkompensation ist nicht aktiv
2: Extern process data
Die Kaltstellenkompensation erfolgt über die Prozessdaten
(Auflösung [1/10]°C)
80n0:11
User scale offset Offset der Anwenderskalierung
[} 103]
8000:12
User scale gain
[} 103]
Gain der Anwenderskalierung.
Der Gain besitzt eine Festkommadarstellung mit dem Faktor
2-16 .
Der Wert 1 entspricht 65536 (0x00010000)
INT32
RW
0x00010000
(65536dez)
80n0:132) 3)
Limit 1 [} 102]
Erster Grenzwert zum Setzen der Statusbits (Auflösung 0,1
°C)
INT16
RW
0x0000 (0dez)
80n0:142) 3)
Limit 2 [} 102]
Zweiter Grenzwert zum Setzen der Statusbits (Auflösung 0,1
°C)
INT16
RW
0x0000 (0dez)
80n0:15
Filter settings
[} 101]
Dieses Objekt bestimmt die digitalen Basis-Filtereinstellungen. UINT16
Die möglichen Einstellungen sind fortlaufend nummeriert.
RW
0x0000 (0dez)
0: 50 Hz
1: 60 Hz
2: 100 Hz
3: 500 Hz
4: 1 kHz
5: 2 kHz
6: 3,75 kHz
7: 7,5 kHz
8: 15 kHz
9: 30 kHz
10: 5 Hz
11:10 Hz
2) nicht EL3318
nicht EL3314-0010
4)
nur EL3314-0010
3)
EL33xx
Version: 3.0
107
Inbetriebnahme
Index
Name
Bedeutung
Datentyp
Flags Default
80n0:17
User calibration
offset [} 103]
Anwender Offset Abgleich
INT16
RW
0x0000 (0dez)
80n0:18
User calibration
gain [} 103]
Anwender Gain Abgleich
UINT16
RW
0xFFFF
(65535dez)
TC Element
Thermoelement
UINT16
RW
0x0000 (0dez)
Die EL3314-0010 verfügt über einen zusätzlichen optionalen
UINT16
Software-Filter im Microcontroller (MC), der über diese Einstellung parametriert werden kann
RW
0x0000 (0dez)
80n0:19
0: Inaktiv
1: IIR 1
2: IIR 2
3: IIR 3
4: IIR 4
5: FIR 4
6: FIR 8
7: FIR 16
8: FIR 32
Implementierter Temperaturbereich
80n0:1A 4)
MC Filter
EL331x-0000
EL3314-0010
0: Typ: K -200°C bis 1370°C
1: Typ: J -100°C bis 1200°C
2: Typ: L 0°C bis 900°C
3: Typ: E -100°C bis 1000°C
4: Typ: T -200°C bis 400°C
5: Typ: N -100°C bis 1300°C
6: Typ: U 0°C bis 600°C
7: Typ: B 600°C bis 1800°C
8: Typ: R 0°C bis 1767°C
9: Typ: S 0°C bis 1760°C
10: Typ: C 0°C bis 2320°C
0: Typ: K -270°C bis 1372°C
1: Typ: J -210°C bis 1200°C
2: Typ: L -50°C bis 900°C
3: Typ: E -270°C bis 1000°C
4: Typ: T -270°C bis 400°C
5: Typ: N -270°C bis 1300°C
6: Typ: U -50°C bis 600°C
7: Typ: B 200°C bis 1820°C
8: Typ: R -50°C bis 1768°C
9: Typ: S -50°C bis 1768°C
10: Typ: C 0°C bis 2329°C
100: ± 30 mV (1 µV Auflösung)
101: ± 60 mV (2 µV Auflösung)
102: ± 75 mV (4 µV Auflösung)
104: ± 78 mV (4 nV Auflösung)
0: Inaktiv
1: IIR 1
2: IIR 2
3: IIR 3
4: IIR 4
5: FIR 4
6: FIR 8
7: FIR 16
8: FIR 32
2) nicht EL3318
nicht EL3314-0010
4)
nur EL3314-0010
3)
6.7.3
Profilspezifische Objekte (0x6000-0xFFFF)
Die profilspezifischen Objekte haben für alle EtherCAT Slaves, die das Profil 5001 unterstützen, die gleiche
Bedeutung.
108
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.7.4
Konfigurationsdaten (herstellerspezifisch)
Index 80nF TC Vendor data (für Ch. 1 - 8 (0 ≤ n ≤ 7))
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
80nF:0
TC Vendor data
Maximaler Subindex
UINT8
RO
0x04 (4dez)
80nF:01
Calibration offset TC
Offset Thermoelement (Herstellerabgleich)
INT166
RW
0x002D (45dez)
80nF:02
Calibration gain TC
Gain Thermoelement (Herstellerabgleich)
UINT16
RW
0x5B9A
(23450dez)
80nF:03
Calibration offset CJ
Offset Vergleichsstelle [PT1000] (Herstellerabgleich)
INT16
RW
0x01B8
(440dez)
80nF:042) 3)
Calibration gain CJ
Gain Vergleichsstelle [PT1000] (Herstellerabgleich)
UINT16
RW
0x39B2
(14770dez)
2) 3) nicht EL3318
nicht EL3314-0010
6.7.5
Eingangsdaten
Index 60n0 TC Inputs (für Ch. 1 - 8 (0 ≤ n ≤ 7))
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
60n0:0
TC Inputs
Maximaler Subindex
UINT8
RO
0x11 (17dez)
60n0:01
Underrange
Messbereich unterschritten.
BOOLEAN
RO
0x00 (0dez)
60n0:02
Overrange
Messbereich überschritten.
("Leitungsbruch" zusammen mit "Error" [Index
0x60n0:07])
BOOLEAN
RO
0x00 (0dez)
60n0:032) 3)
Limit 1
Grenzwertüberwachung
BIT2
RO
0x00 (0dez)
BIT2
RO
0x00 (0dez)
0: nicht aktiviert
1: Grenzbereich überschritten
2: Grenzbereich unterschritten
60n0:052) 3)
Limit 2
Grenzwertüberwachung
0: nicht aktiviert
1: Grenzbereich überschritten
2: Grenzbereich unterschritten
60n0:07
Error
Das Fehlerbit wird gesetzt, wenn das Datum ungültig
ist (Leitungsbruch, Overrange, Underrange).
BOOLEAN
RO
0x00 (0dez)
60n0:0F
TxPDO State
Gültigkeit der Daten der zugehörigen TxPDO (0=valid, BOOLEAN
1=invalid).
RO
0x00 (0dez)
60n0:10
TxPDO Toggle
Der TxPDO Toggle wird vom Slave getoggelt, wenn
BOOLEAN
die Daten der zugehörigen TxPDO aktualisiert wurden.
RO
0x00 (0dez)
60n0:11
Value
Analoges Eingangsdatum (Auflösung in 1/10 °C)
RO
0x0000 (0dez)
2) 3) INT16
nicht EL3318
nicht EL3314-0010
6.7.6
Ausgangsdaten
Index 70n0 TC Outputs (für Ch. 1 - 8 (0 ≤ n ≤ 7)) (nicht EL3314-0010)
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
70n0:0
TC Outputs
Maximaler Subindexx
UINT8
RO
0x11 (17dez)
70n0:11
CJCompensation
Temperatur der Vergleichsstelle (Auflösung in 1/10 °C) INT16
(Index 0x80n0:0C [} 107] , Vergleich erfolgt über die
Prozessdaten)
RO
0x0000 (0dez)
EL33xx
Version: 3.0
109
Inbetriebnahme
6.7.7
Informations- und Diagnostikdaten
Index 80nE TC Internal data (für Ch. 1 - 8 (0 ≤ n ≤ 7))
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
80nE:0
TC Internal data
Maximaler Subindexx
UINT8
RO
0x05 (5dez)
80nE:01
ADC raw value TC
ADC Rohwert Thermoelement
UINT32
RO
0x00000000
(0dez)
80nE:022) 3)
ADC raw value
PT1000
ADC Rohwert PT1000
UINT32
RO
0x00000000
(0dez)
80nE:03
CJ temperature
Vergleichsstellen-Temperatur (Auflösung [1/10]°C)
INT16
RO
0x0000 (0dez)
80nE:042)
CJ voltage
Vergleichsstellen-Spannung (Auflösung 1 µV)
INT16
RO
0x0000 (0dez)
80nE:052) 3)
CJ resistor
Vergleichsstellen-Widerstand (PT1000 Temperatursensor) (Auflösung 1/10 Ohm)
UINT16
RO
0x0000 (0dez)
Datentyp
2) 3) nicht EL3318
nicht EL3314-0010
Index F000 Modular device profile
Index (hex) Name
Flags
Default
F000:0
Modular device profile Allgemeine Informationen des Modular Device Profiles UINT8
Bedeutung
RO
0x02 (2dez)
F000:01
Module index distance Indexabstand der Objekte der einzelnen Kanälee
UINT16
RO
0x0010 (16dez)
F000:02
Maximum number of
modules
Anzahl der Kanäle
UINT16
RO
0x0004 (4dez)
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
F008:0
z.Zt. reserviert
UINT322
RW
0x00000000
(0dez)
Index F008 Code word
Code word
Index F010 Module list (für Ch. 1 - 8 (1 ≤ n ≤ 8)) (nur EL3318)
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
F010:0
Module list
Maximaler Subindex
UINT32
RW
0x0n (ndez)
F010:0n
SubIndex 00n
TC Profil
UINT32
RW
0x0000014A
(330dez)
6.7.8
Standardobjekte (0x1000-0x1FFF)
Die Standardobjekte haben für alle EtherCAT-Slaves die gleiche Bedeutung.
Index 1000 Device type
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1000:0
Geräte-Typ des EtherCAT-Slaves: Das Lo-Word enthält das verwendete CoE Profil (5001). Das Hi-Word
enthält das Modul Profil entsprechend des Modular
Device Profile.
UINT32
RO
0x014A1389
(21631881dez)
Device type
Index 1008 Device name
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1008:0
Geräte-Name des EtherCAT-Slave
STRING
RO
EL331x-0000
Device name
Index 1009 Hardware version
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1009:0
Hardware-Version des EtherCAT-Slaves
STRING
RO
00
110
Hardware version
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Index 100A Software version
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
100A:0
Firmware-Version des EtherCAT-Slaves
STRING
RO
01
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1018:0
Identity
Informationen, um den Slave zu identifizieren
UINT8
RO
0x04 (4dez)
1018:01
Vendor ID
Hersteller-ID des EtherCAT-Slaves
UINT32
RO
0x00000002
(2dez)
1018:02
Product code
Produkt-Code des EtherCAT-Slaves
UINT32
RO
[Klemmenspezifisch]
1018:03
Revision
Revisionsnummer des EtherCAT-Slaves, das LowUINT32
Word (Bit 0-15) kennzeichnet die Sonderklemmennummer, das High-Word (Bit 16-31) verweist auf die Gerätebeschreibung
RO
[Klemmenspezifisch]
1018:04
Serial number
Seriennummer des EtherCAT-Slaves, das Low-Byte
(Bit 0-7) des Low-Words enthält das Produktionsjahr,
das High-Byte (Bit 8-15) des Low-Words enthält die
Produktionswoche, das High-Word (Bit 16-31) ist 0
UINT32
RO
0x00000000
(0dez)
Software version
Index 1018 Identity
Index 10F0 Backup parameter handling
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
10F0:0
Backup parameter
handling
Informationen zum standardisierten Laden und Speichern der Backup Entries
UINT8
RO
0x01 (1dez)
10F0:01
Checksum
Checksumme über alle Backup-Entries des EtherCAT- UINT32
Slaves
RO
0x00000000
(0dez)
Index 160n RxPDO-Map (für Ch. 1 - 8 (0 ≤ n ≤ 7)) (nicht EL3314-0010)
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
160n:0
RxPDO-Map Ch. n+1
PDO Mapping RxPDO n+1
UINT8
RW
0x01 (1dez)
160n:01
SubIndex 001
n. PDO Mapping entry (object 0x70n0 (TC Outputs Ch. UINT32
n+1), entry 0x11 (CJCompensation))
RW
0x70n0:11, 16
Index 180n TxPDO-Par (für Ch. 1 - 4 (0 ≤ n ≤ 3)) (nicht EL3318 and EL3314-0010)
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
180n:0
TxPDO-Par Ch.n+1
PDO Parameter TxPDO n+1
UINT8
RO
0x09 (9dez)
180n:09
TxPDO-Toggle
Das TxPDO Toggle wird mit jedem aktualisieren der
zugehörigen Eingangsdaten getoggelt
BOOLEAN
RO
0x00 (0dez)
EL33xx
Version: 3.0
111
Inbetriebnahme
Index 1A0n TxPDO-Map (für Ch. 1 - 8 (0 ≤ n ≤ 7))
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1A0n:0
TxPDO-MapCh.1
PDO Mapping TxPDO 1
UINT8
RW
0x09 (9dez)
1A0n:01
SubIndex 001
1. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (TC Inputs
Ch.1), entry 0x01 (Underrange))
UINT32
RW
0x60n0:01, 1
1A0n:02
SubIndex 002
2. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (TC Inputs
Ch.1), entry 0x02 (Overrange))
UINT32
RW
0x60n0:02, 1
1A0n:03
SubIndex 003
3. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (TC Inputs
Ch.1), entry 0x03 (Limit 1))
UINT32
RW
0x60n0:03, 2
1A0n:04
SubIndex 004
4. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (TC Inputs
Ch.1), entry 0x05 (Limit 2))
UINT32
RW
0x60n0:05, 2
1A0n:05
SubIndex 005
5. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (TC Inputs
Ch.1), entry 0x07 (Error))
UINT32
RW
0x60n0:07, 1
1A0n:06
SubIndex 006
6. PDO Mapping entry (7 bits align)
UINT32
RW
0x0000:00, 7
1A0n:07
SubIndex 007
7. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (TC Inputs
Ch.1), entry 0x0F (TxPDO State))
UINT32
RW
0x60n0:0F, 1
1A0n:08
SubIndex 008
8. PDO Mapping entry (object 0x180n (TxPDOParCh.1), entry 0x09 (TxPDO-Toggle))
UINT32
RW
0x180n:09, 1
1A0n:09
SubIndex 009
9. PDO Mapping entry (object 0x60n0 (TC Inputs
Ch.1), entry 0x11 (Value))
UINT32
RW
EL33xx-0000:
0x60n0:11, 16
EL3314-0010:
0x60n0:11, 32
Index 1C00 Sync manager type
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1C00:0
Sync manager type
Benutzung der Sync Manager
UINT8
RO
0x04 (4dez)
1C00:01
SubIndex 001
Sync-Manager Type Channel 1: Mailbox Write
UINT8
RO
0x01 (1dez)
1C00:02
SubIndex 002
Sync-Manager Type Channel 2: Mailbox Read
UINT8
RO
0x02 (2dez)
1C00:03
SubIndex 003
Sync-Manager Type Channel 3: Process Data Write
(Outputs)
UINT8
RO
0x03 (3dez)
1C00:04
SubIndex 004
Sync-Manager Type Channel 4: Process Data Read
(Inputs)
UINT8
RO
0x04 (4dez)
Index 1C12 RxPDO assign (für Ch. 1 - 8 (1 ≤ n ≤ 8))
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1C12:0
RxPDO assign
PDO Assign Outputs
UINT8
RW
0x0n (ndez)
1C12:0n 3)
Subindex 00n
n. zugeordnete RxPDO (enthält den Index des zugehö- UINT16
rigen RxPDO Mapping Objekts)
RW
0x160n
3) nicht EL3314-0010
Index 1C13 TxPDO assign (für Ch. 1 - 8 (1 ≤ n ≤ 8))
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1C13:0
TxPDO assign
PDO Assign Inputs
UINT8
RW
0x0n (ndez)
1C13:0n
Subindex 00n
n. zugeordnete TxPDO (enthält den Index des zugehö- UINT16
rigen TxPDO Mapping Objekts)
RW
0x1A0n
112
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Index 1C32 SM output parameter
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1C32:0
SM output parameter
Synchronisierungsparameter der Outputs
UINT8
RO
0x07 (7dez)
1C32:01
Sync mode
Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart:
UINT16
RW
0x0000 (0dez)
UINT32
RW
0x00000000
(0dez)
Zeit zwischen SYNC0 Event und Ausgabe der Outputs UINT32
(in ns, nur DC-Mode)
RW
0x00000000
(0dez)
UINT16
RO
0x8007
(32775dez)
0xC001
(EL3318)
• 0: Free Run
• 1: Synchron with SM 2 Event
• 2: DC-Mode - Synchron with SYNC0 Event
• 3: DC-Mode - Synchron with SYNC1 Event
1C32:02
Cycle time
Zykluszeit (in ns):
• Free Run: Zykluszeit des lokalen Timers
• Synchron with SM 2 Event: Zykluszeit des
Masters
• DC-Mode: SYNC0/SYNC1 Cycle Time
1C32:03
Shift time
1C32:04
Sync modes supported Unterstützte Synchronisierungsbetriebsarten:
• Bit 0 = 1: Free Run wird unterstützt
• Bit 1 = 1: Synchron with SM 2 Event wird
unterstützt
• Bit 3:2 = 10: DC-Mode wird unterstützt
• Bit 5:4 = 01: Output Shift mit SYNC1 Event (nur
DC-Mode)
• Bit 14 = 1: dynamische Zeiten (Messen durch
Beschreiben von 0x1C32:08)
1C32:05
Minimum cycle time
Minimale Zykluszeit (in ns)
UINT32
RO
0x00000000
(0dez)
1C32:06
Calc and copy time
Minimale Zeit zwischen SYNC0 und SYNC1 Event (in
ns, nur DC-Mode)
UINT32
RO
0x00000000
(0dez)
1C32:08
Command
UINT16
RW
0x0000 (0dez)
• 0: Messung der lokalen Zykluszeit wird
gestoppt
• 1: Messung der lokalen Zykluszeit wird
gestartet
Die Entries 0x1C32:03, 0x1C32:05, 0x1C32:06,
0x1C32:09, 0x1C33:03 [} 108], 0x1C33:06 [} 114],
0x1C33:09 [} 108] werden mit den maximal gemessenen Werten aktualisiert.
Wenn erneut gemessen wird, werden die Messwerte
zurückgesetzt
1C32:09
Delay time
Zeit zwischen SYNC1 Event und Ausgabe der Outputs UINT32
(in ns, nur DC-Mode)
RO
0x00000000
(0dez)
1C32:0B
SM event missed
counter
Anzahl der ausgefallenen SM-Events im OPERATIONAL (nur im DC Mode)
UINT16
RO
0x0000 (0dez)
1C32:0C
Cycle exceeded coun- Anzahl der Zykluszeitverletzungen im OPERATIONAL UINT16
ter
(Zyklus wurde nicht rechtzeitig fertig bzw. der nächste
Zyklus kam zu früh)
RO
0x0000 (0dez)
1C32:0D
Shift too short counter Anzahl der zu kurzen Abstände zwischen SYNC0 und UINT16
SYNC1 Event (nur im DC Mode)
RO
0x0000 (0dez)
1C32:20
Sync error
RO
0x00 (0dez)
EL33xx
Im letzten Zyklus war die Synchronisierung nicht korrekt (Ausgänge wurden zu spät ausgegeben, nur im
DC Mode)
Version: 3.0
BOOLEAN
113
Inbetriebnahme
Index 1C33 SM input parameter
Index (hex) Name
Bedeutung
Datentyp
Flags
Default
1C33:0
SM input parameter
Synchronisierungsparameter der Inputs
UINT8
RO
0x07 (7dez)
1C33:01
Sync mode
Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart:
UINT16
RW
0x0000 (0dez)
• 0: Free Run
• 1: Synchron with SM 3 Event (keine Outputs
vorhanden)
• 2: DC - Synchron with SYNC0 Event
• 3: DC - Synchron with SYNC1 Event
• 34: Synchron with SM 2 Event (Outputs
vorhanden)
1C33:02
Cycle time
wie 0x1C32:02 [} 114]
UINT32
RW
0x00000000
(0dez)
1C33:03
Shift time
Zeit zwischen SYNC0-Event und Einlesen der Inputs
(in ns, nur DC-Mode)
UINT32
RW
0x00000000
(0dez)
1C33:04
Sync modes supported Unterstützte Synchronisierungsbetriebsarten:
UINT16
RO
0x8007
(32775dez)
0xC001
(EL3318)
• Bit 0: Free Run wird unterstützt
• Bit 1: Synchron with SM 2 Event wird
unterstützt (Outputs vorhanden)
• Bit 1: Synchron with SM 3 Event wird
unterstützt (keine Outputs vorhanden)
• Bit 3:2 = 10: DC-Mode wird unterstützt
• Bit 5:4 = 10: Input Shift durch lokales Ereignis
(Outputs vorhanden)
• Bit 5:4 = 101: Input Shift mit SYNC1 Event
(keine Outputs vorhanden)
• Bit 14 = 1: dynamische Zeiten (Messen durch
Beschreiben von 0x1C32:08 [} 114] oder
0x1C33:08 [} 108])
1C33:05
Minimum cycle time
wie 0x1C32:05 [} 114]
UINT32
RO
0x00000000
(0dez)
1C33:06
Calc and copy time
Zeit zwischen Einlesen der Eingänge und Verfügbar- UINT32
keit der Eingänge für den Master (in ns, nur DC-Mode)
RO
0x00000000
(0dez)
1C33:08
Command
wie 0x1C32:08 [} 114]
UINT16
RW
0x0000 (0dez)
1C33:09
Delay time
Zeit 0x1wischen SYNC1-Event und Einlesen der Eingänge (in ns, nur DC-Mode)
UINT32
RO
0x00000000
(0dez)
1C33:0B
SM event missed
counter
wie 0x1C32:11 [} 114]
UINT16
RO
0x0000 (0dez)
1C33:0C
Cycle exceeded coun- wie 0x1C32:12 [} 114]
ter
UINT16
RO
0x0000 (0dez)
1C33:0D
Shift too short counter wie 0x1C32:13 [} 114]
UINT16
RO
0x0000 (0dez)
1C33:20
Sync error
BOOLEAN
RO
0x00 (0dez)
114
wie 0x1C32:32 [} 114]
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
6.8
Status-Wort
Die Statusinformationen für jeden Kanal der EL32xx und EL33xx werden als Prozessdaten (PDO) zyklisch
von der Klemme zum EtherCAT Master übertragen. Für die EL32xx und EL33xx sind 2
Gerätebeschreibungsversionen verfügbar, die das Prozessdatenabbild in einzelner und erweiterter Form
darstellen.
Anhand der Revisionsnummer EL3xxxx-xxxx-XXXX ist die Unterscheidung sichtbar.
Als Prozessdaten überträgt die EL32xx bzw. EL33xx:
• Underrange: Messbereich unterschritten
• Overrange: Messbereich überschritten ("Leitungsbruch" zusammen mit "Error")
• Limit 1: Grenzwertüberwachung 0: ok, 1: Grenzbereich überschritten, 2: Grenzbereich unterschritten
• Limit 2: Grenzwertüberwachung 0: ok, 1: Grenzbereich überschritten, 2: Grenzbereich unterschritten
• Error: Das Fehlerbit wird gesetzt, wenn das Prozessdatum ungültig ist (Leitungsbruch, Overrange,
Underrange)
• TxPDO State: Gültigkeit der Daten der zugehörigen TxPDO (0=valid, 1=invalid).
• TxPDO Toggle: Der TxPDO Toggle wird vom Slave getoggelt, wenn die Daten der zugehörigen
TxPDO aktualisiert wurden. Dies lässt einen Rückschluss auf die aktuell benötigte Wandlungszeit zu.
Die Einstellung der Limit-Auswertung wird im CoE-Verzeichnis in den 8000er Objekten vorgenommen.
Unterschiede in den Revisionen der EL32xx- und EL33xx-Serien
Nachfolgend werden an der EL32xx-Serie exemplarisch die Revisions-Unterschiede dargestellt. Sinngemäß gilt die Beschreibung auch für die EL33xx-Serie.
Hinweis
Revision -0016 (EL32xx-xxxx-0016)
Diese Klemmenrevisionen verfügen über das Einzel-Prozessabbild, s. Abb. EL32xx-0000-0016
Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11.
Jede Statusinformation wird als einzelnes, verlinkbares Prozessdatum übertragen.
Abb. 114: EL32xx-0000-0016 Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11
EL33xx
Version: 3.0
115
Inbetriebnahme
Revision -0017 (EL32xx-xxxx-0017) und höher
Diese Klemmenrevisionen verfügen auch über das zusammengefasste Prozessabbild, s. Abb.
EL32xx-0000-0017 Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11.
Die Einzelinformationen sind hier in der Beckhoff üblichen Darstellung als 16-Bit-Status-Wort
zusammengefasst und können so in die Steuerung verlinkt werden.
Tab. 3: Status-Wort
Bit
SW.15
SW.14
SW.13 SW.6 SW. SW. SW. SW. SW.1
- SW.7
5
4
3
2
Name TxPDO Toggle TxPDO State Error Limit 2
Limit 1
Overrange
SW.0
Underrange
Darüber hinaus kann der zusammengefasste "Status" über das "+" -Symbol aufgeklappt und die
Prozessdaten einzeln verlinkt werden.
Abb. 115: EL32xx-0000-0017 Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11
Die Anzeige der Einzelinformationen ist auch im rechten Übersichtsfenster (A) möglich. Durch den Button
Abb. 116: Button show subvariables
in der Menüleiste werden die Informationen auch dort angezeigt.
116
Version: 3.0
EL33xx
Inbetriebnahme
Abb. 117: Zusammengefasstes Prozessabbild in erweiterter Darstellung unter TwinCAT 2.11
Hinweise
• Die zusammengefasste Darstellung ist nur ab TwinCAT 2.11 sichtbar. Wird eine EL32xx-xxxx-0017
(und später) in früheren TwinCAT Konfigurationen betrieben, wird aus Kompatibilitätsgründen das
Einzelprozessabbild mit vorangestelltem Kennzeichner "Status__" angezeigt.
EL33xx
Version: 3.0
117
Inbetriebnahme
Abb. 118: Zusammengefasstes Prozessabbild in Darstellung unter TwinCAT 2.10
• Eine Abhängigkeit der Revision vom in der Klemme vorliegenden Firmware-Stand ist für die
Revisionen -0016 und -0017 nicht gegeben. Das bedeutet, auch Klemmen die als EL32xx-xxxx-0016
ausgeliefert wurden, können mit einer -0017 und somit "neueren" Konfiguration und damit dem
zusammengefassten Prozessabbild angesprochen werden.
Dieser "Aufwärtskompatibilität" genannte Fall ist für die EL32xx-xxxx-0016 und -0017 erlaubt.
• Die in der Klemme vorliegende Revision kann am einfachsten durch Scannen des EtherCAT-Systems
ermittelt werden. Der Vergleichsbericht zeigt die Unterschiede.
Abb. 119: Beispielhaftes Ergebnis nach dem Scannen eines EtherCAT-Systems
Erläuterung zu Abb. Beispielhaftes Ergebnis nach dem Scannen eines EtherCAT-Systems: Laut rechter
Übersicht befindet sich eine EL3201-0000-0016 in der Konfiguration (*.tsm-Datei), gefunden wurde aber laut
linker Übersicht eine Revision -0017. Die generelle Abwärtskompatibilität von EL-Klemmen stellt sicher, dass
dieser Einsatzfall möglich ist.
118
Version: 3.0
EL33xx
Anhang
7
Anhang
7.1
EtherCAT AL Status Codes
Detaillierte Informationen hierzu entnehmen Sie bitte der vollständigen EtherCAT-Systembeschreibung.
7.2
UL Hinweise
Application
The modules are intended for use with Beckhoff’s UL Listed EtherCAT System only.
Examination
For cULus examination, the Beckhoff I/O System has only been investigated for risk of fire
and electrical shock (in accordance with UL508 and CSA C22.2 No. 142).
For devices with Ethernet connectors
Not for connection to telecommunication circuits.
Im Beckhoff EtherCAT Produktbereich sind je nach Komponente zwei UL-Zertifikate anzutreffen:
1. UL-Zertifikation nach UL508. Solcherart zertifizierte Geräte sind gekennzeichnet durch das Zeichen:
2. UL-Zertifikation nach UL508 mit eingeschränkter Leistungsaufnahme. Die Stromaufnahme durch das
Gerät wird begrenzt auf eine max. mögliche Stromaufnahme von 4 A. Solcherart zertifizierte Geräte sind
gekennzeichnet durch das Zeichen
Annähernd alle aktuellen EtherCAT Produkte (Stand 2010/05) sind uneingeschränkt UL zertifiziert.
Anwendung
Werden eingeschränkt zertifizierte Klemmen verwendet, ist die Stromaufnahme bei 24 VDC entsprechend zu
beschränken durch Versorgung
• von einer isolierten, mit einer Sicherung (entsprechend UL248) von maximal 4 A geschützten Quelle,
oder
EL33xx
Version: 3.0
119
Anhang
• von einer Spannungsquelle die NEC class 2 entspricht.
Eine Spannungsquelle entsprechend NEC class 2 darf nicht seriell oder parallel mit einer anderen NEC
class 2 entsprechenden Spannungsquelle verbunden werden!
Diese Anforderungen gelten für die Versorgung aller EtherCAT Buskoppler, Netzteilklemmen, Busklemmen
und deren Power-Kontakte.
120
Version: 3.0
EL33xx
Anhang
7.3
ATEX-Dokumentation
Hinweise zum Einsatz des Busklemmensystems in explosionsgefährdeten
Bereichen (ATEX)
Beachten Sie auch die weiterführende Dokumentation Hinweise zum Einsatz des Busklemmen-Systems in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX) die Ihnen auf der Beckhoff-Homepage http://www.beckhoff.de im Bereich Download zur Verfügung steht!
Hinweis
7.4
Firmware Update EL/ES/EM/EPxxxx
In diesem Kapitel wird das Geräteupdate für Beckhoff EtherCAT Slaves der Serien EL/ES, EM, EK und EP
beschrieben. Ein FW-Update sollte nur nach Rücksprache mit dem Beckhoff Support durchgeführt werden.
Speicherorte
In einem EtherCAT-Slave 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 IO-Daten. 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 FPGA-Chip mit der *.rbf-Firmware.
• 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 ESI-Dateien (EtherCAT Slave Information) als Zip-Datei zugänglich.
Kundenseitig zugänglich sind diese Daten nur über den Feldbus EtherCAT und seine
Kommunikationsmechanismen. Beim Update oder Auslesen dieser Daten ist insbesondere die azyklische
Mailbox-Kommunikation oder der Registerzugriff auf den ESC in Benutzung.
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 EtherCAT-Gerät darf nicht unterbrochen werden
• Eine einwandfreie EtherCAT-Kommunikation muss sichergestellt sein, CRC-Fehler oder
LostFrames dürfen nicht auftreten.
• Die Spannungsversorgung muss ausreichend dimensioniert, die Pegel entsprechend der
Vorgabe sein
Bei Störungen während des Updatevorgangs kann das EtherCAT-Gerät ggf. nur vom Hersteller wieder in Betrieb genommen werden!
Gerätebeschreibung ESI-File/XML
ACHTUNG bei Update der ESI-Beschreibung/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 (9-stellig) und Revision-Nummer (4stellig). Jeder im Systemmanager konfigurierte Slave zeigt seine Kennung im EtherCAT-Reiter:
EL33xx
Version: 3.0
121
Anhang
Abb. 120: Gerätekennung aus Name EL3204-0000 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/ESI-Beschreibung
Hinweis
Die Geräterevision steht in engem Zusammenhang mit der verwendeten Firmware bzw.
Hardware. Nicht kompatible Kombinationen führen mindestens zu Fehlfunktionen oder sogar zur endgültigen Außerbetriebsetzung des Gerätes. Ein entsprechendes Update sollte
nur in Rücksprache mit dem Beckhoff Support ausgeführt werden.
Anzeige der Slave-Kennung ESI
Der einfachste Weg, die Übereinstimmung von konfigurierter und tatsächlicher Gerätebeschreibung
festzustellen, ist im TwinCAT Modus Config/Freerun das Scannen der EtherCAT-Boxen auszuführen:
Abb. 121: Rechtsklick auf das EtherCAT Gerät bewirkt im Config/FreeRun-Mode das Scannen des unterlagerten Feldes
Wenn das gefundene Feld mit dem konfigurierten übereinstimmt, erscheint
122
Version: 3.0
EL33xx
Anhang
Abb. 122: Konfiguration identisch
ansonsten ein Änderungsdialog, um die realen Angaben in die Konfiguration zu übernehmen.
Abb. 123: Änderungsdialog
In diesem Beispiel in Abb. „Änderungsdialog“. wurde eine EL3201-0000-0017 vorgefunden, während eine
EL3201-0000-0016 konfiguriert wurde. In diesem Fall bietet es sich an, mit dem Copy Before-Button die
Konfiguration anzupassen. Die Checkbox Extended Information muss gesetzt werden, um die Revision
angezeigt zu bekommen.
Änderung der Slave-Kennung ESI
Die ESI/EEPROM-Kennung kann unter TwinCAT wie folgt aktualisiert werden:
• Einwandfreie EtherCAT-Kommunikation muss zum Slave hergestellt werden
• Der State des Slave ist unerheblich
• Rechtsklick auf den Slave in der Online-Anzeige führt zum Dialog EEPROM Update, Abb. „EEPROM
Update“
EL33xx
Version: 3.0
123
Anhang
Abb. 124: EEPROM Update
Im folgenden Dialog wird die neue ESI-Beschreibung ausgewählt, s. Abb. „Auswahl des neuen ESI“. Die
CheckBox Show Hidden Devices zeigt auch ältere, normalerweise ausgeblendete Ausgaben eines Slave'.
Abb. 125: Auswahl des neuen ESI
Ein Laufbalken im Systemmanager zeigt den Fortschritt - erst erfolgt das Schreiben, dann das Veryfiing.
Änderung erst nach Neustart wirksam
Hinweis
Die meisten EtherCAT-Geräte lesen eine geänderte ESI-Beschreibung umgehend bzw.
nach dem Aufstarten aus dem INIT ein. Einige Kommunikationseinstellungen wie z.B. Distributed Clocks werden jedoch erst bei PowerOn gelesen. Deshalb ist ein kurzes Abschalten des EtherCAT Slave nötig, damit die Änderung wirksam wird.
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 - Firmware-Stand
HH - Hardware-Stand
Beispiel mit Ser. Nr.: 12 10 03 02:
124
Version: 3.0
EL33xx
Anhang
12 - Produktionswoche 12
10 - Produktionsjahr 2010
03 - Firmware-Stand 03
02 - Hardware-Stand 02
Versionsbestimmung mit dem System-Manager
Der TwinCAT System-Manager zeigt die Version der Controller-Firmware an, wenn der Slave online für den
Master zugänglich ist. Klicken Sie hierzu auf die E-Bus-Klemme deren Controller-Firmware Sie überprüfen
möchten (im Beispiel Klemme 2 (EL3204) und wählen Sie den Karteireiter CoE-Online (CAN over
EtherCAT).
CoE-Online und Offline-CoE
Hinweis
Es existieren 2 CoE-Verzeichnisse:
• online: es wird im EtherCAT Slave vom Controller angeboten, wenn der EtherCAT Slave
dies unterstützt. Dieses CoE-Verzeichnis kann nur bei angeschlossenem und betriebsbereitem Slave angezeigt werden.
• offline: in der EtherCAT Slave Information ESI/XML kann der Default-Inhalt des CoE enthalten sein. Dieses CoE-Verzeichnis 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 vorgenommen werden.
In Abb. „Anzeige FW-Stand EL3204“ wird der FW-Stand der markierten EL3204 in CoE-Eintrag 0x100A mit
03 angezeigt.
Abb. 126: Anzeige FW-Stand EL3204
TwinCAT 2.11 zeigt in (A) an, dass aktuell das Online-CoE-Verzeichnis angezeigt wird. Ist dies nicht der Fall,
kann durch die erweiterten Einstellungen (B) durch Online und Doppelklick auf All Objects das OnlineVerzeichnis geladen werden.
Update Controller-Firmware *.efw
CoE-Verzeichnis
Das Online-CoE-Verzeichnis wird vom Controller verwaltet und in einem eigenen EEPROM
gespeichert. Es wird durch ein FW-Update i.allg. nicht verändert.
Hinweis
Um die Controller-Firmware eines Slave zu aktualisieren, wechseln Sie zum Karteireiter Online, s. Abb.
„Firmware Update“.
EL33xx
Version: 3.0
125
Anhang
Abb. 127: 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 *efw-Datei
• Nach Beendigung des Download in INIT schalten, dann in OP
• Slave kurz stromlos schalten
FPGA-Firmware *.rbf
Falls ein FPGA-Chip die EtherCAT Kommunikation übernimmt, kann ggf. mit einer *.rbf-Datei ein Update
durchgeführt werden.
• Controller-Firmware für die Aufbereitung der E/A-Signale
• FPGA-Firmware für die EtherCAT-Kommunikation (nur für Klemmen mit FPGA)
Die in der Seriennummer der Klemme enthaltene Firmware-Versionsnummer beinhaltet beide FirmwareTeile. Wenn auch nur eine dieser Firmwarekomponenten verändert wird, dann wird diese Versionsnummer
fortgeschrieben.
Versionsbestimmung mit dem System-Manager
Der TwinCAT System-Manager zeigt die Version der FPGA-Firmware an. Klicken Sie hierzu auf die
Ethernet-Karte Ihres EtherCAT-Stranges (im Beispiel Gerät 2) und wählen Sie den Karteireiter Online.
Die Spalte Reg:0002 zeigt die Firmware-Version der einzelnen EtherCAT-Geräte in hexadezimaler und
dezimaler Darstellung an.
126
Version: 3.0
EL33xx
Anhang
Abb. 128: Versionsbestimmung FPGA-Firmware
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. 129: 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 FPGA-Firmware-Version zu aktivieren.
EL33xx
Version: 3.0
127
Anhang
Abb. 130: Dialog "Advanced settings"
Update
Für das Update der FPGA-Firmware
• eines EtherCAT-Kopplers, muss auf auf diesem Koppler mindestens die FPGA-Firmware-Version 11
vorhanden sein.
• einer E-Bus-Klemme, muss auf auf dieser Klemme mindestens die FPGA-Firmware-Version 10
vorhanden sein.
Ältere Firmwarestände können nur vom Hersteller aktualisiert werden!
Update eines EtherCAT-Geräts
Wählen Sie im TwinCAT System-Manager die Klemme an, deren FPGA-Firmware Sie aktualisieren möchten
(im Beispiel: Klemme 5: EL5001) und
kicken Sie auf dem Karteireiter EtherCAT auf die Schaltfläche Weitere Einstellungen.
128
Version: 3.0
EL33xx
Anhang
Abb. 131: Dialog "Weitere Eimstellungen" wählen
Im folgenden Dialog Advanced Settings klicken Sie im Menüpunkt ESC-Zugriff/E²PROM/FPGA auf die
Schaltfläche Schreibe FPGA,
Abb. 132: Dialog "Schreibe FPGA" wählen
EL33xx
Version: 3.0
129
Anhang
Abb. 133: Datei auswählen
Wählen Sie die Datei (*.rbf) mit der neuen FPGA-Firmware aus und übertragen Sie diese zum EtherCATGerät.
ACHTUNG: Beschädigung des Gerätes möglich!
Achtung
Das Herunterladen der Firmware auf ein EtherCAT-Gerät dürfen Sie auf keinen Fall unterbrechen! Wenn Sie diesen Vorgang abbrechen, dabei die Versorgungsspannung ausschalten oder die Ethernet-Verbindung unterbrechen, kann das EtherCAT-Gerät nur vom Hersteller wieder in Betrieb genommen werden!
Um die neue FPGA-Firmware zu aktivieren ist ein Neustart (Aus- und Wiedereinschalten der
Spannungsversorgung) des EtherCAT-Geräts erforderlich.
Gleichzeitiges Update mehrerer EtherCAT-Geräte
Die Firmware von mehreren Geräten kann gleichzeitig aktualisiert werden, ebenso wie die ESIBeschreibung. Vorraussetzung hierfür ist, das für diese Geräte die gleiche Firmware-Datei/ESI gilt.
Abb. 134: Mehrfache Selektion und FW-Update
Wählen Sie dazu die betreffenden Slaves aus und führen Sie den FW-Update im BOOTSTRAP Modus wie
o.a. aus.
130
Version: 3.0
EL33xx
Anhang
7.5
Firmware Kompatibilität
Beckhoff EtherCAT Geräte werden mit dem aktuell verfügbaren letzten Firmware-Stand ausgeliefert. Dabei
bestehen zwingende Abhängigkeiten zwischen Firmware und Hardware; eine Kompatibilität ist nicht in jeder
Kombination gegeben. Die unten angegebene Übersicht zeigt auf welchem Hardware-Stand eine Firmware
betrieben werden kann.
Anmerkung
• Es wird empfohlen, die für die jeweilige Hardware letztmögliche Firmware einzusetzen
• Ein Anspruch auf ein kostenfreies Firmware-Udpate bei ausgelieferten Produkten durch Beckhoff
gegenüber dem Kunden besteht nicht.
Beschädigung des Gerätes möglich!
Achtung
EL3311
Hardware (HW)
00
01 - 09*
Beachten Sie die Hinweise zum Firmware Update auf der gesonderten Seite [} 121].
Wird ein Gerät in den BOOTSTRAP-Mode zum Firmware-Update 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 Hardware-Stand des Gerätes geeignet ist!
Firmware
01
02
03
04
Revision Nr.
EL3311-0000-0016
EL3311-0000-0017
EL3311-0000-0018
EL3311-0000-0019
05
06*
EL3311-0000-0020
EL3311-0000-0021
EL3312
Hardware (HW)
00
01
02 - 08*
Firmware
01
02
03
04
05
Revision Nr.
EL3312-0000-0016
EL3312-0000-0017
EL3314-0000-0018
EL3312-0000-0019
06*
EL3312-0000-0020
EL3312-0000-0021
EL33xx
Version: 3.0
Releasedatum
2008/03
2010/01
2010/06
2010/07
2012/09
2013/06
2013/06
2014/07
2015/01
Releasedatum
2008/03
2010/01
2010/06
2010/07
2012/07
2012/08
2013/06
2014/07
2015/01
131
Anhang
EL3314-0000
Hardware (HW)
00 - 09*
EL3314-0010
Hardware (HW)
00 - 05*
EL3318
Hardware (HW)
00 - 07*
Firmware
01
02
03
04
05
06*
Revision Nr.
EL3314-0000-0016
EL3314-0000-0017
EL3314-0000-0018
EL3314-0000-0020
EL3314-0000-0021
Releasedatum
2009/08
2010/01
2010/06
2010/07
2012/07
2013/06
2014/07
2015/01
Firmware
00
01
02*
Revision Nr.
EL3314-0010-0016
EL3314-0010-0017
EL3314-0010-0018
EL3314-0010-0019
Releasedatum
2012/07
2012/08
2012/12
2014/07
Firmware
01
Revision Nr.
EL3318-0000-0016
EL3318-0000-0017
Releasedatum
2012/02
2012/08
2013/06
2014/07
2015/01
EL3314-0000-0019
02*
EL3318-0000-0018
EL3318-0000-0019
*) Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Dokumentation ist dies der aktuelle kompatible Firmware/HardwareStand. Überprüfen Sie auf der Beckhoff Webseite, ob eine aktuellere Dokumentation vorliegt.
7.6
Wiederherstellen des Auslieferungszustandes
Wiederherstellen des Auslieferungszustandes Um den Auslieferungszustand der Backup-Objekte bei den
ELxxxx-Klemmen wiederherzustellen, kann im TwinCAT System Manger (Config-Modus) das CoE-Objekt
"Restore default parameters", Subindex 001angewählt werden (s. Abb. „Auswahl des PDO ‚Restore default
parameters‘“)
132
Version: 3.0
EL33xx
Anhang
Abb. 135: 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 Restore-Wertes im Set Value Dialog“).
Alle Backup-Objekte werden so in den Auslieferungszustand zurückgesetzt.
Abb. 136: Eingabe des Restore-Wertes im Set Value Dialog
Alternativer Restore-Wert
Hinweis
EL33xx
Bei einigen Klemmen älterer Bauart lassen sich die Backup-Objekte mit einem alternativen
Restore-Wert umstellen:Dezimalwert: "1819238756", Hexadezimalwert: "0x6C6F6164"Eine
falsche Eingabe des Restore-Wertes zeigt keine Wirkung!
Version: 3.0
133
Anhang
7.7
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:
E-Mail:
+49(0)5246/963-157
+49(0)5246/963-9157
support@beckhoff.com
Beckhoff Service
Das Beckhoff Service-Center unterstützt Sie rund um den After-Sales-Service:
• Vor-Ort-Service
• Reparaturservice
• Ersatzteilservice
• Hotline-Service
Hotline:
Fax:
E-Mail:
+49(0)5246/963-460
+49(0)5246/963-479
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:
E-Mail:
+49(0)5246/963-0
+49(0)5246/963-198
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.
134
Version: 3.0
EL33xx
Abbildungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1
EL5021 EL-Klemme, Standard IP20-IO-Gerät mit Chargennummer und Revisionskennzeichnung (seit 2014/01)....................................................................................................................
10
Abb. 2
EK1100 EtherCAT Koppler, Standard IP20-IO-Gerät mit Chargennummer .............................
10
Abb. 3
CU2016 Switch mit Chargennummer .......................................................................................
11
Abb. 4
EL3202-0020 mit Chargennummern 26131006 und eindeutiger ID-Nummer 204418 .............
11
Abb. 5
EP1258-00001 IP67 EtherCAT Box mit Chargennummer 22090101 und eindeutiger Seriennummer 158102 ........................................................................................................................
11
EP1908-0002 IP76 EtherCAT Safety Box mit Chargennummer 071201FF und eindeutiger
Seriennummer 00346070 .........................................................................................................
11
EL2904 IP20 Safety Klemme mit Chargennummer/DateCode 50110302 und eindeutiger Seriennummer 00331701 ..............................................................................................................
12
Abb. 8
EL3311 ......................................................................................................................................
13
Abb. 9
EL3312 ......................................................................................................................................
13
Abb. 10
EL3314 ......................................................................................................................................
14
Abb. 11
EL3314-0010 .............................................................................................................................
15
Abb. 12
EL3318 ......................................................................................................................................
16
Abb. 13
Prinzip des Thermoelementes ...................................................................................................
17
Abb. 14
Prozessdaten der EL3314 .........................................................................................................
19
Abb. 15
Systemmanager Stromberechnung ..........................................................................................
24
Abb. 16
Karteireiter EtherCAT -> Erweiterte Einstellungen -> Verhalten --> Watchdog ........................
25
Abb. 17
Zustände der EtherCAT State Machine ....................................................................................
26
Abb. 18
Karteireiter "CoE-Online" ..........................................................................................................
29
Abb. 19
StartUp-Liste im TwinCAT System Manager ............................................................................
30
Abb. 20
Offline-Verzeichnis.....................................................................................................................
31
Abb. 21
Online-Verzeichnis ....................................................................................................................
31
Abb. 22
Montage auf Tragschiene ..........................................................................................................
34
Abb. 23
Demontage von Tragschiene.....................................................................................................
35
Abb. 24
Linksseitiger Powerkontakt ........................................................................................................
36
Abb. 25
Standardverdrahtung .................................................................................................................
37
Abb. 26
Steckbare Verdrahtung..............................................................................................................
38
Abb. 27
High-Density-Klemmen..............................................................................................................
38
Abb. 28
Befestigung einer Leitung an einem Klemmenanschluss ..........................................................
39
Abb. 29
Korrekte Konfiguration ..............................................................................................................
40
Abb. 30
Inkorrekte Konfiguration ............................................................................................................
40
Abb. 31
Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage ......................................................................
41
Abb. 32
Weitere Einbaulagen ................................................................................................................
42
Abb. 33
Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage ......................................................................
43
Abb. 34
EL3311 ......................................................................................................................................
46
Abb. 35
EL3312 ......................................................................................................................................
47
Abb. 36
EL3314 ......................................................................................................................................
48
Abb. 37
EL3318 ......................................................................................................................................
49
Abb. 38
EL3311 ......................................................................................................................................
50
Abb. 39
EL3312 ......................................................................................................................................
51
Abb. 40
EL3314 ......................................................................................................................................
52
Abb. 41
EL3318 ......................................................................................................................................
53
Abb. 6
Abb. 7
EL33xx
Version: 3.0
135
Abbildungsverzeichnis
Abb. 42
Anschlusstechniken geerdetes - und erdfreies Thermoelement................................................
54
Abb. 43
Aufruf im Systemmanager ........................................................................................................
55
Abb. 44
Übersicht Netzwerkschnittstellen ..............................................................................................
55
Abb. 45
Eigenschaften EtherCAT Gerät ................................................................................................
56
Abb. 46
Windows-Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle ..................................................................
56
Abb. 47
Fehlerhafte Treiber-Einstellungen des Ethernet Ports ..............................................................
57
Abb. 48
TCP/IP-Einstellung des Ethernet Ports .....................................................................................
58
Abb. 49
Ab TwinCAT 2.11 kann der Systemmanager bei Onlinezugang selbst nach aktuellen Beckhoff ESI-Dateien suchen. ..........................................................................................................
59
Abb. 50
Aufbau Bezeichnung .................................................................................................................
59
Abb. 51
Hinweisfenster OnlineDescription, TwinCAT 2 .........................................................................
60
Abb. 52
Hinweisfenster OnlineDescription, TwinCAT 3.x .......................................................................
60
Abb. 53
Vom Systemmanager angelegt OnlineDescription.xml ............................................................
61
Abb. 54
Pfeil kennzeichnet durch Online Description erfasste ESI ........................................................
61
Abb. 55
Hinweisfenster fehlerhafte ESI-Datei ........................................................................................
62
Abb. 56
Aktualisierung des ESI-Verzeichnisses .....................................................................................
63
Abb. 57
Anfügen EtherCAT Device ........................................................................................................
63
Abb. 58
Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11) ........................................................................
64
Abb. 59
Auswahl EtherCAT Anschluss (TwinCAT 2.11 R2) ..................................................................
64
Abb. 60
Auswahl Ethernet Port ..............................................................................................................
64
Abb. 61
Eigenschaftendialog EtherCAT .................................................................................................
65
Abb. 62
Anfügen von EtherCAT Geräten ...............................................................................................
65
Abb. 63
Auswahldialog neues EtherCAT Gerät .....................................................................................
66
Abb. 64
Anzeige Geräte-Revision ..........................................................................................................
66
Abb. 65
Anzeige vorhergehender Revisionen ........................................................................................
67
Abb. 66
Name/Revision Klemme ............................................................................................................
67
Abb. 67
EtherCAT Klemme im TwinCAT-Baum .....................................................................................
68
Abb. 68
Aktualisierung ESI-Verzeichnis..................................................................................................
69
Abb. 69
TwinCAT Anzeige CONFIG-Modus ...........................................................................................
70
Abb. 70
Unterscheidung lokales/Zielsystem ...........................................................................................
70
Abb. 71
Scan Devices ............................................................................................................................
70
Abb. 72
Hinweis automatischer GeräteScan .........................................................................................
70
Abb. 73
Erkannte Ethernet-Geräte .........................................................................................................
71
Abb. 74
Beispiel Defaultzustand .............................................................................................................
71
Abb. 75
Einbau EtherCAT-Klemme mit Revision -1018..........................................................................
72
Abb. 76
Erkennen EtherCAT-Klemme mit Revision -1019 .....................................................................
72
Abb. 77
Scan-Abfrage nach dem automatischen Anlegen eines EtherCAT Gerätes ............................
73
Abb. 78
Manuelles Auslösen des Teilnehmer-Scans auf festegelegtem EtherCAT Device ..................
73
Abb. 79
Scanfortschritt ...........................................................................................................................
73
Abb. 80
Abfrage Config/FreeRun ...........................................................................................................
73
Abb. 81
Anzeige Config/FreeRun ..........................................................................................................
74
Abb. 82
TwinCAT kann auch durch einen Button in diesen Zustand versetzt werden ...........................
74
Abb. 83
Beispielhafte Online-Anzeige ....................................................................................................
74
Abb. 84
Fehlerhafte Erkennung ..............................................................................................................
75
Abb. 85
Identische Konfiguration ...........................................................................................................
75
Abb. 86
Korrekturdialog .........................................................................................................................
76
136
Version: 3.0
EL33xx
Abbildungsverzeichnis
Abb. 87
Name/Revision Klemme ............................................................................................................
77
Abb. 88
Korrekturdialog mit Änderungen ...............................................................................................
77
Abb. 89
TwinCAT 2 Dialog ChangeToCompatibleDevice ......................................................................
78
Abb. 90
TwinCAT 2 Dialog ChangeToCompatibleDevice ......................................................................
78
Abb. 91
Konfigurieren der Prozessdaten ...............................................................................................
79
Abb. 92
Baumzweig Klemme EL5001.....................................................................................................
80
Abb. 93
Karteireiter „Allgemein“ ..............................................................................................................
80
Abb. 94
Karteireiter „EtherCAT“ ..............................................................................................................
81
Abb. 95
Karteireiter „Prozessdaten“........................................................................................................
82
Abb. 96
Karteireiter „Startup“ ..................................................................................................................
84
Abb. 97
Karteireiter „CoE – Online“ ........................................................................................................
85
Abb. 98
Dialog „Advanced settings“........................................................................................................
86
Abb. 99
Karteireiter „Online“ ...................................................................................................................
86
Abb. 100 Auswahl an Diagnoseinformationen eines EtherCAT Slave .....................................................
88
Abb. 101 Grundlegende EtherCAT Slave Diagnose in der PLC ..............................................................
89
Abb. 102 EL3102, CoE-Verzeichnis .........................................................................................................
91
Abb. 103 Beispiel Inbetriebnahmehilfe für eine EL3204 ..........................................................................
92
Abb. 104 Default Verhalten System Manager ..........................................................................................
93
Abb. 105 Default Zielzustand im Slave ....................................................................................................
94
Abb. 106 PLC-Bausteine ..........................................................................................................................
94
Abb. 107 Unzulässige Überschreitung E-Bus Strom ...............................................................................
95
Abb. 108 Warnmeldung E-Bus-Überschreitung .......................................................................................
95
Abb. 109 TwinCAT Systemmanager mit der vordefinierten PDO-Auswahl "Standard" ............................
97
Abb. 110 TwinCAT Systemmanager mit der vordefinierten PDO-Auswahl "External Compensation" .....
98
Abb. 111 EL33xx Dataflow........................................................................................................................
99
Abb. 112 Berechnung der Prozessdaten .................................................................................................. 104
Abb. 113 Externe Vergleichsstelle ............................................................................................................ 105
Abb. 114 EL32xx-0000-0016 Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11........................................ 115
Abb. 115 EL32xx-0000-0017 Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11........................................ 116
Abb. 116 Button show subvariables.......................................................................................................... 116
Abb. 117 Zusammengefasstes Prozessabbild in erweiterter Darstellung unter TwinCAT 2.11................ 117
Abb. 118 Zusammengefasstes Prozessabbild in Darstellung unter TwinCAT 2.10.................................. 118
Abb. 119 Beispielhaftes Ergebnis nach dem Scannen eines EtherCAT-Systems.................................... 118
Abb. 120 Gerätekennung aus Name EL3204-0000 und Revision -0016 .................................................. 122
Abb. 121 Rechtsklick auf das EtherCAT Gerät bewirkt im Config/FreeRun-Mode das Scannen des unterlagerten Feldes...................................................................................................................... 122
Abb. 122 Konfiguration identisch .............................................................................................................. 123
Abb. 123 Änderungsdialog........................................................................................................................ 123
Abb. 124 EEPROM Update....................................................................................................................... 124
Abb. 125 Auswahl des neuen ESI............................................................................................................. 124
Abb. 126 Anzeige FW-Stand EL3204 ....................................................................................................... 125
Abb. 127 Firmware Update ...................................................................................................................... 126
Abb. 128 Versionsbestimmung FPGA-Firmware ..................................................................................... 127
Abb. 129 Kontextmenu "Eigenschaften" (Properties) ............................................................................... 127
Abb. 130 Dialog "Advanced settings" ....................................................................................................... 128
Abb. 131 Dialog "Weitere Eimstellungen" wählen .................................................................................... 129
EL33xx
Version: 3.0
137
Abbildungsverzeichnis
Abb. 132 Dialog "Schreibe FPGA" wählen................................................................................................ 129
Abb. 133 Datei auswählen ........................................................................................................................ 130
Abb. 134 Mehrfache Selektion und FW-Update ....................................................................................... 130
Abb. 135 Auswahl des PDO "Restore default parameters" ..................................................................... 133
Abb. 136 Eingabe des Restore-Wertes im Set Value Dialog ................................................................... 133
138
Version: 3.0
EL33xx
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