TR-Electronic encoTRive MD-025-CO-C Series User manual

Rotary Encoders Linear Encoders Motion
System
TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 / 05/16/2007
CANopen Handbuch / Manual
Dezentrale Stellantriebe / Decentralized positioning drives
MD-025-CO-CXXX Series with CANopen interface
•Zusätzliche Sicherheitshinweise •Additional safety instructions
•CANopen-Kommunikation •CANopen communication
•Konfiguration / Parametrierung •Configuration / Parameterization
•Störungsbeseitigung / Diagnose •Troubleshooting / Diagnosis
MD-025-CO-CXXX
Seite 2 - 130
Page 131 - 260
D
GB

©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 2 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
TR-Electronic GmbH
D-78647 Trossingen
Eglishalde 6
Tel.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [email protected]
http://www.tr-electronic.de
Urheberrechtsschutz
Dieses Handbuch, einschließlich den darin enthaltenen Abbildungen, ist
urheberrechtlich geschützt. Drittanwendungen dieses Handbuchs, welche von den
urheberrechtlichen Bestimmungen abweichen, sind verboten. Die Reproduktion,
Übersetzung sowie die elektronische und fotografische Archivierung und
Veränderung bedarf der schriftlichen Genehmigung durch den Hersteller.
Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz.
Änderungsvorbehalt
Jegliche Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vorbehalten.
Dokumenteninformation
Ausgabe-/Rev.-Datum: 05/16/2007
Dokument-/Rev.-Nr.: TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00
Dateiname: TR-EMO-BA-DGB-0013-00.DOC
Verfasser: MÜJ
Schreibweisen
Kursive oder fette Schreibweise steht für den Titel eines Dokuments oder wird zur
Hervorhebung benutzt.
Courier-Schrift zeigt Text an, der auf dem Display bzw. Bildschirm sichtbar ist und
Menüauswahlen von Software.
″< > ″weist auf Tasten der Tastatur Ihres Computers hin
(wie etwa <RETURN>).
Marken
CANopen®und CiA®sind eingetragene Gemeinschaftsmarken der CAN in Automation e.V.
CoDeSys ist ein eingetragenes Warenzeichen der 3S – Smart Software Solutions GmbH
encoTRive ist ein eingetragenes Warenzeichen der TR-Electronic GmbH

Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 3 of 260
Zahlendarstellungen
Präfix „0x“ zeigt an, dass eine Hexadezimalzahl folgt.
„0x0012“ ist die hexadezimale Darstellung der Dezimalzahl 18.
Suffix "bin" zeigt die Binärdarstellung einer Zahl an.
Dabei steht das Bit mit Wertigkeit 20rechts.
„0001 0010 bin“ ist die Binärdarstellung der Dezimalzahl 18.
Literatur
CiA [2001]: CiA Draft Standard Proposal 306. Electronic Data Sheet
Specification for CANopen. Version 1.1. Jun. 2001.
CiA [2002a]: CiA Draft Standard 301. CANopen Application Layer and
Communication Profile. Version 4.02. Feb. 2002.
CiA [2002b]: CiA Draft Standard Proposal 402. CANopen Device Profile Drives
and Motion Control. Version 2.0. July 2002.

Inhaltsverzeichnis
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 4 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis ............................................................................................................................4
Änderungs-Index..............................................................................................................................9
1 Allgemeines ...................................................................................................................................10
1.1 Zielgruppe ............................................................................................................................10
1.2 Geltungsbereich ...................................................................................................................10
1.3 Verwendete Abkürzungen / Begriffe ....................................................................................11
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise .................................................................................................13
2.1 Symbol- und Hinweis-Definitionen .......................................................................................13
2.2 Organisatorische Maßnahmen.............................................................................................13
3 DSP 402 Antriebsprofil .................................................................................................................14
3.1 Das Objektverzeichnis .........................................................................................................15
3.2 CANopen Objektverzeichnis ................................................................................................15
3.3 Zustandsmaschine, Status- und Steuerwort........................................................................16
4 CANopen-Kommunikation............................................................................................................17
4.1 CANopen – Kommunikationsprofil .......................................................................................17
4.2 CANopen..............................................................................................................................19
4.2.1 Allgemeines zu CAN und CANopen ..........................................................................19
4.2.2 Rollen und Kommunikationsbeziehungen .................................................................20
4.2.2.1 SDO (Service Data Object) ..........................................................................21
4.2.2.1.1 SDO-Nachrichtenformat ..................................................................22
4.2.2.2 PDO (Process Data Object), SYNC (Synchronisation) ................................24
4.2.2.2.1 PDOs anfordern: Remote Transmission Request...........................25
4.2.2.2.2 Parameter/Objekte für PDO-Konfigurierung ...................................26
4.2.2.3 EMCY (Emergency-Dienst) ..........................................................................27
4.2.2.4 Heartbeat ......................................................................................................28
4.2.2.5 Netzwerkmanagement-Dienste ....................................................................28
4.2.2.5.1 NMT-Dienste zur Gerätekontrolle ...................................................28
4.2.2.5.2 NMT-Dienste zur Verbindungsüberwachung ..................................30
4.2.3 Antriebsspezifische Funktionen .................................................................................31
4.2.3.1 DSP 402 - Zustandsmaschine......................................................................31
4.2.3.2 Steuerwort und Zustandswort.......................................................................34
4.2.3.3 Betriebsart „Positionierrampe“......................................................................35
4.2.3.3.1 Steuerwort .......................................................................................35
4.2.3.3.2 Zustandswort...................................................................................36
4.2.3.3.3 Positionierung durchführen .............................................................37
4.2.3.3.4 Absolute- / Relative Positionierung .................................................38
4.2.3.3.5 Übergabe neuer Fahrsätze .............................................................39
4.2.3.3.6 Abbruch einer Positionierung ..........................................................39
4.2.3.3.7 Relevante Parameter ......................................................................39
4.2.3.4 Betriebsart „Geschwindigkeitsrampe“ ..........................................................40
4.2.3.4.1 Steuerwort .......................................................................................40
4.2.3.4.2 Zustandswort...................................................................................41
4.2.3.4.3 Geschwindigkeitsrampe ausführen .................................................42
4.2.3.4.4 Relevante Parameter ......................................................................43

Inhaltsverzeichnis
Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 5 of 260
4.2.3.5 Einheiten.......................................................................................................44
4.2.3.5.1 Objekt 0x608F: Positionsgeberauflösung .......................................44
4.2.3.5.2 Objekt 0x6090: Auflösung des Geschwindigkeitsgebers................44
4.2.3.5.3 Objekt 0x6093: Positionsfaktor........................................................45
4.2.3.5.4 Objekt 0x6094: Geschwindigkeitsfaktor..........................................47
4.2.3.5.5 Objekt 0x6097: Beschleunigungsfaktor...........................................49
4.2.4 Das Objektverzeichnis ...............................................................................................54
4.2.4.1 Objektarten, Datentypen...............................................................................54
4.2.4.2 EDS-Datei.....................................................................................................55
4.2.4.3 Erläuterungen zur Parameterliste.................................................................56
4.2.4.4 Objekte des Kommunikationsprofils DS 301 ................................................57
4.2.4.4.1 Objekt 0x1000: Gerätetyp ...............................................................57
4.2.4.4.2 Objekt 0x1001: Fehlerregister.........................................................57
4.2.4.4.3 Objekt 0x1003: Vordefiniertes Fehlerfeld........................................58
4.2.4.4.4 Objekt 0x1004: Anzahl unterstützte PDOs......................................59
4.2.4.4.5 Objekt 0x1005: COB-ID der SYNC-Nachricht.................................60
4.2.4.4.6 Objekt 0x1008: Gerätebezeichnung des Herstellers ......................60
4.2.4.4.7 Objekt 0x1009: Hardware-Version des Herstellers.........................61
4.2.4.4.8 Objekt 0x100A: Software-Version des Herstellers..........................61
4.2.4.4.9 Objekt 0x100C: Guard Time............................................................61
4.2.4.4.10 Objekt 0x100D: Life Time Factor ..................................................62
4.2.4.4.11 Objekt 0x1010: Speichern von Parametern ..................................62
4.2.4.4.12 Objekt 0x1011: Werksvoreinstellungen laden...............................64
4.2.4.4.13 Objekt 0x1014: COB-ID der EMCY-Nachricht ..............................65
4.2.4.4.14 Objekt 0x1015: Sperrzeit für EMCY ..............................................66
4.2.4.4.15 Objekt 0x1016: Consumer Heartbeat Time...................................66
4.2.4.4.16 Objekt 0x1017: Heartbeat Producer Time.....................................67
4.2.4.4.17 Objekt 0x1018: Identity Objekt-Geräteinformationen....................68
4.2.4.4.18 Objekte 0x1400-0x1405: Kommunikation, Empfangs-PDOs........70
4.2.4.4.19 Objekte 0x1600-0x1605: Mapping, Empfangs-PDOs...................72
4.2.4.4.20 Objekte 0x1800-0x1805: Kommunikation, Sende-PDOs..............74
4.2.4.4.21 Objekte 0x1A00-0x1A05: Mapping, Sende-PDOs ........................77
4.2.4.5 Herstellerspezifische Objekte .......................................................................79
4.2.4.5.1 Objekt 0x2DFE: Flash .....................................................................79
4.2.4.5.2 Objekt 0x2E02: Temperatur / Busadresse / Baudrate ....................80
4.2.4.5.3 Objekt 0x2E04: Kalibrierungsschlüssel...........................................82
4.2.4.5.4 Objekt 0x2F02: Temperaturschwellwerte........................................83
4.2.4.5.5 Objekt 0x2F04: Kalibrierwerte.........................................................85
4.2.4.6 Objekte des Geräteprofils DSP 402 .............................................................90
4.2.4.6.1 Objekt 0x6007: Abort Connection Code..........................................90
4.2.4.6.2 Objekt 0x603F: Error Code .............................................................90
4.2.4.6.3 Objekt 0x6040: Steuerwort (Controlword).......................................90
4.2.4.6.4 Objekt 0x6041: Statuswort (Statusword).........................................91
4.2.4.6.5 Objekt 0x604D: Pol-Paar-Zahl ........................................................91
4.2.4.6.6 Objekt 0x605A: Verhalten bei Zwischenhalt ...................................92
4.2.4.6.7 Objekt 0x605B: Verhalten bei Shutdown ........................................93
4.2.4.6.8 Objekt 0x605C: Verhalten bei Disable Operation ...........................93
4.2.4.6.9 Objekt 0x605D: Verhalten bei Stop.................................................94
4.2.4.6.10 Objekt 0x605E: Verhalten bei Fehler ............................................95
4.2.4.6.11 Objekt 0x6060: Betriebsart............................................................95
4.2.4.6.12 Objekt 0x6061: Anzeige der Betriebsart .......................................96
4.2.4.6.13 Objekt 0x6062: Soll-Position .........................................................96
4.2.4.6.14 Objekt 0x6064: Ist-Position ...........................................................96
4.2.4.6.15 Objekt 0x6065: Schleppfehlerfenster ............................................97
4.2.4.6.16 Objekt 0x6066: Schleppfehler-Timeout.........................................97
4.2.4.6.17 Objekt 0x6067: Positionsfenster ...................................................97
4.2.4.6.18 Objekt 0x6068: Positionsfenster-Timeout .....................................98
4.2.4.6.19 Objekt 0x6069: Gemessene Geschwindigkeit ..............................98
4.2.4.6.20 Objekt 0x606B: Soll-Geschwindigkeit ...........................................98

Inhaltsverzeichnis
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 6 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
4.2.4.6.21 Objekt 0x606C: Ist-Geschwindigkeit .............................................99
4.2.4.6.22 Objekt 0x6071: Ziel-Drehmoment .................................................99
4.2.4.6.23 Objekt 0x6072: Maximales Drehmoment......................................99
4.2.4.6.24 Objekt 0x6073: Maximalstrom.......................................................100
4.2.4.6.25 Objekt 0x6074: Soll-Drehmoment .................................................100
4.2.4.6.26 Objekt 0x6075: Motor-Nennstrom .................................................100
4.2.4.6.27 Objekt 0x6076: Motor-Nenndrehmoment......................................101
4.2.4.6.28 Objekt 0x6077: Drehmoment-Istwert ............................................101
4.2.4.6.29 Objekt 0x6078: Strom-Istwert........................................................101
4.2.4.6.30 Objekt 0x6079: Spannung am Gleichspannungszwischenkreis...102
4.2.4.6.31 Objekt 0x607A: Zielposition...........................................................102
4.2.4.6.32 Objekt 0x607B: Positionsbereich ..................................................103
4.2.4.6.33 Objekt 0x607D: Software-Positionsbereich ..................................104
4.2.4.6.34 Objekt 0x607E: Richtungsumkehr.................................................105
4.2.4.6.35 Objekt 0x607F: Maximalgeschwindigkeit......................................105
4.2.4.6.36 Objekt 0x6080: Maximale Motorgeschwindigkeit..........................106
4.2.4.6.37 Objekt 0x6081: Geschwindigkeit...................................................106
4.2.4.6.38 Objekt 0x6083: Beschleunigung ...................................................106
4.2.4.6.39 Objekt 0x6084: Bremsbeschleunigung .........................................107
4.2.4.6.40 Objekt 0x6085: Bremsbeschleunigung für Zwischenhalt..............107
4.2.4.6.41 Objekt 0x6087: Drehmoment-Steigung.........................................107
4.2.4.6.42 Objekt 0x608F: Auflösung des Positionsgebers ...........................108
4.2.4.6.43 Objekt 0x6090: Auflösung des Geschwindigkeitsgebers..............109
4.2.4.6.44 Objekt 0x6093: Positionsfaktor .....................................................110
4.2.4.6.45 Objekt 0x6094: Geschwindigkeitsfaktor........................................111
4.2.4.6.46 Objekt 0x6097: Beschleunigungsfaktor.........................................112
4.2.4.6.47 Objekt 0x60C5: Maximale Beschleunigung ..................................113
4.2.4.6.48 Objekt 0x60C6: Maximale Bremsbeschleunigung ........................113
4.2.4.6.49 Objekt 0x60FD: Digitale Eingänge ................................................113
4.2.4.6.50 Objekt 0x60FE: Digitale Ausgänge ...............................................114
4.2.4.6.51 Objekt 0x60FF: Ziel-Geschwindigkeit ...........................................115
4.2.4.6.52 Objekt 0x6402: Motorart................................................................115
4.2.4.6.53 Objekt 0x6502: Unterstützte Betriebsarten ...................................115
5 Beispiel einer Positionierung mit Telegrammabfolge ...............................................................116
5.1 Vorraussetzungen ................................................................................................................116
5.2 Festlegungen........................................................................................................................116
5.3 Telegrammabfolge ...............................................................................................................117
6 Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten ...................................................................122
6.1 SDO-Fehlercodes ................................................................................................................122
6.2 EMCY-Fehlerinformation......................................................................................................123
6.2.1 Fehlerregister, Objekt 0x1001 ...................................................................................123
6.2.2 Fehlercode, Objekt 0x1003 (Bit 0-15)........................................................................124
6.2.2.1 Allgemeines ..................................................................................................124
6.2.2.2 Profilspezifischer Fehlercode, CiA DSP 402 ................................................124
6.2.2.3 Herstellerpezifischer Fehlercode..................................................................126

Inhaltsverzeichnis
Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 7 of 260
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Identifier mit Node ID und Funktionscode ............................................................................ 19
Tabelle 2: COB-IDs für Service Data Object (SDO).............................................................................. 21
Tabelle 3: SDO-Nachricht ..................................................................................................................... 22
Tabelle 4: Kommando-Codes für SDO ................................................................................................. 22
Tabelle 5: Parameter für PDO-Konfigurierung...................................................................................... 26
Tabelle 6: EMCY-Nachricht................................................................................................................... 27
Tabelle 7: Parameter für EMCY ............................................................................................................ 27
Tabelle 8: Parameter für Heartbeat....................................................................................................... 28
Tabelle 9: NMT-Nachricht zur Gerätekontrolle...................................................................................... 28
Tabelle 10: NMT-Dienste zur Gerätekontrolle....................................................................................... 29
Tabelle 11: Parameter für NMT-Dienste ............................................................................................... 30
Tabelle 12: Zustände............................................................................................................................. 32
Tabelle 13: Zustandsübergänge............................................................................................................ 34
Tabelle 14: Steuerwort (Objekt 0x6040), Betriebsart „Positionierrampe“ ............................................. 35
Tabelle 15: Zustandswort (Objekt 0x6041), Betriebsart „Positionierrampe“ ......................................... 36
Tabelle 16: Positionierungs-Parameter................................................................................................. 39
Tabelle 17: Steuerwort (Objekt 0x6040), Betriebsart „Geschwindigkeitsrampe“.................................. 40
Tabelle 18: Zustandswort (Objekt 0x6041), Betriebsart „Geschwindigkeitsrampe“.............................. 41
Tabelle 19: Geschwindigkeitsrampen-Parameter ................................................................................. 43
Tabelle 20: Objektcodes bei encoTRive ............................................................................................... 54
Tabelle 21: Attribute .............................................................................................................................. 54
Tabelle 22: CANopen-Datentypen, die von encoTRive verwendet werden.......................................... 54
Tabelle 23: Übertragungsart (RPDO).................................................................................................... 71
Tabelle 24: Übertragungsart (TPDO) .................................................................................................... 75
Tabelle 25: Werte für Quick Stop Option Code..................................................................................... 92
Tabelle 26: Werte für Shutdown Option Code ......................................................................................93
Tabelle 27: Werte für Disable Operation Option Code ......................................................................... 93
Tabelle 28: Werte für Halt Option Code ................................................................................................ 94
Tabelle 29: Werte für Fault Reaction Option Code ............................................................................... 95
Tabelle 30: Werte für Betriebsart .......................................................................................................... 95
Tabelle 31: Richtungsumkehr.............................................................................................................. 105
Tabelle 32: SDO Fehlercodes ............................................................................................................. 122
Tabelle 33: EMCY Fehlerregister, Objekt 0x1001............................................................................... 123
Tabelle 34: Profilspezifischer EMCY Fehlercode, Objekt 1003 .......................................................... 125
Tabelle 35: Herstellerspezifischer EMCY Fehlercode, Objekt 1003................................................... 130

Inhaltsverzeichnis
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 8 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: CANopen Applikationsprofile ........................................................................................... 14
Abbildung 2: Aufbau des Objektverzeichnisses....................................................................................15
Abbildung 3: Antriebe am Feldbus ........................................................................................................ 17
Abbildung 4: Kommunikationsprofil....................................................................................................... 17
Abbildung 5: Gegenüberstellung von PDO/SDO-Eigenschaften .......................................................... 20
Abbildung 6: PDO Mapping Parameter................................................................................................. 24
Abbildung 7: NMT Boot-Up-Mechanismus............................................................................................29
Abbildung 8: DSP 402 Zustandsmaschine............................................................................................ 31
Abbildung 9: Positionierrampe .............................................................................................................. 37
Abbildung 10: Absolute Positionierung (oben) und relative Positionierung (unten).............................. 38
Abbildung 11: Geschwindigkeitsrampe ................................................................................................. 42
Abbildung 12: Auszug aus einer encoTRive-EDS ................................................................................ 55
Formelverzeichnis
Formel 1: Positionsgeberauflösung....................................................................................................... 44
Formel 2: Default-Wert, Positionsgeberauflösung ................................................................................ 44
Formel 3: Geschwindigkeitsgeberauflösung ......................................................................................... 44
Formel 4: Default-Wert, Geschwindigkeitsgeberauflösung................................................................... 44
Formel 5: Positionsfaktor....................................................................................................................... 45
Formel 6: Getriebefaktor (Gear Ratio) .................................................................................................. 45
Formel 7: Default-Wert, Positionsfaktor ................................................................................................ 45
Formel 8: Geschwindigkeitsfaktor ......................................................................................................... 47
Formel 9: Default-Wert, Geschwindigkeitsfaktor................................................................................... 47
Formel 10: Beschleunigungsfaktor........................................................................................................ 49
Formel 11: Default für Beschleunigungsfaktor...................................................................................... 49

Änderungs-Index
Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 9 of 260
Änderungs-Index
Änderung Datum Index
Erstausgabe 16.05.07 00

Allgemeines
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 10 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
1 Allgemeines
Das vorliegende Handbuch beinhaltet folgende Themen:
•Ergänzende Sicherheitshinweise zu den bereits in der Montage-/
Installationsanleitung definierten grundlegenden Sicherheitshinweisen
•Antriebsprofil DSP 402
•CANopen-Kommunikation
•Konfiguration / Parametrierung
•Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten
Da die Dokumentation modular aufgebaut ist, stellt dieses Handbuch eine Ergänzung
zu anderen Dokumentationen wie z.B. kundenspezifische Benutzerhandbücher,
Montage- / Installationsanleitung, Maßzeichnungen, Prospekte etc. dar.
Das Handbuch kann kundenspezifisch im Lieferumfang enthalten sein, oder kann
auch separat angefordert werden.
1.1 Zielgruppe
Die vorliegende Dokumentation richtet sich an
•Inbetriebnahme- , Bedien- und Wartungspersonal, die beauftragt sind ent-
sprechende Tätigkeiten am Stellantrieb vorzunehmen.
Die entsprechende Qualifikation des Personals ist in der Montage-/
Installationsanleitung in Kapitel „Personalauswahl und –qualifikation; grundsätzliche
Pflichten“ definiert.
1.2 Geltungsbereich
Das Handbuch gilt ausschließlich für folgende dezentrale Stellantriebs-Typen mit
CANopen Schnittstelle:
•MD-025-CO-CXXX
Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind
Bestandteil einer Anlage.
Es gelten somit zusammen folgende Dokumentationen:
•anlagenspezifische Betriebsanleitungen des Betreibers,
•dieses encoTRive CANopen-Handbuch,
•die Montage-/Installationsanleitung TR-EMO-BA-DGB-0015,
•das kundenspezifische Benutzerhandbuch (optional),
•Inbetriebnahmeanleitung für
CoDeSys/PLCopen/Funktionsbausteine/Handgerät (optional)

Allgemeines
Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 11 of 260
1.3 Verwendete Abkürzungen / Begriffe
A Ampere
ASCII American Standard Code for Information Interchange
CAN Controller Area Network
CCD Command Code
CiA CAN in Automation e.V.
COB Communication Object
COB-ID COB Identifier
CPU Central Processing Unit, Zentrale Verarbeitungseinheit
DIP-Schalter Dual in-line package switch; Reihe kleiner Kippschalter
DS Draft Standard
DSP Draft Standard Proposal
EDS Electronic Data Sheet
EMCY Emergency
encoTRive TR-spezifischer Begriff für den Antrieb
HW Hardware
inc Inkremente
mA Milliampere
mm Millimeter
mNm Millinewtonmeter
mV Millivolt
Nm Newtonmeter
NMT Network Management
OV Objektverzeichnis
PC Personal Computer
PDO Process Data Object
PI Proportional-Integral
PID Proportional-Integral-Derivative
PZD Prozessdaten
ro read only
RPDO Receive PDO (Empfangs-PDO)
rph Revolutions per hour, Umdrehungen pro Stunde
rpm Revolutions per minute, Umdrehungen pro Minute
rps Revolutions per second, Umdrehungen pro Sekunde
RTR Remote Transmission Request
rw read/write
SDO Service Data Object
sec second, Sekunde
STW Steuerwort
STW.x Bit x des Steuerworts
SPS Speicherprogrammierbare Steuerung

Allgemeines
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 12 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
SW Software
SYNC Synchronization
TPDO Transmit PDO (Sende-PDO)
V Volt
wo write only
ZSW Zustandswort
ZSW.x Bit x des Zustandsworts

Zusätzliche Sicherheitshinweise
Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 13 of 260
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise
2.1 Symbol- und Hinweis-Definitionen
WARNUNG !
bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher
Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden
Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
VORSICHT !
bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung oder ein
Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden
Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
bezeichnet wichtige Informationen bzw. Merkmale und Anwen-
dungstipps des verwendeten Produkts.
2.2 Organisatorische Maßnahmen
•Dieses Handbuch muss ständig am Einsatzort des encoTRives griffbereit
aufbewahrt werden.
•Das mit Tätigkeiten am encoTRive beauftragte Personal muss vor
Arbeitsbeginn
- die Montage-/Installationsanleitung, insbesondere das Kapitel
„Grundlegende Sicherheitshinweise“,
- und dieses Handbuch, insbesondere das Kapitel „Zusätzliche
Sicherheitshinweise“,
gelesen und verstanden haben.
Dies gilt in besonderem Maße für nur gelegentlich, z.B. bei der Parametrierung des
encoTRives, tätig werdendes Personal.

DSP 402 Antriebsprofil
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 14 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
3 DSP 402 Antriebsprofil
Die Sprachmittel zur Ansteuerung eines Antriebs sind weitgehend
herstellerunabhängig. Aus diesem Grunde wurde die Kommunikation zwischen
Antrieb und übergeordneter Steuerung in so genannten Antriebsprofilen
standardisiert.
Ein Antriebsprofil spezifiziert, wie ein elektrischer Antrieb über einen Feldbus
angesteuert wird. Es definiert das Geräteverhalten und das Zugriffsverfahren auf die
Antriebsdaten. Insbesondere werden folgende Teilbereiche geregelt:
•Steuerung und Statusüberwachung
•standardisierte Parametrierung
•Wechsel von Betriebsarten
encoTRive unterstützt als CAN-Teilnehmer das Profil DSP 402 (CiA [2002b])
Zwischen einem Master (z.B. Steuerung) und einem Antrieb, der eine „Slave“-
Funktion einnimmt, werden typischerweise folgende Informationen ausgetauscht:
Der Antrieb teilt seinen aktuellen Zustand (z.B. „Antrieb fährt“) und eventuell
zusätzliche Information wie die aktuelle Position, die aktuelle Geschwindigkeit usw.
mit. In Gegenrichtung erteilt die Steuerung beispielsweise Positionieraufträge („Fahre
mit Geschwindigkeit x an die Position y“). Ohne das DSP 402 Profil müsste jeder
Hersteller eigene Protokolle zur Übermittlung von Befehlen und Statusmeldungen
spezifizieren, und es gäbe entsprechend viele Anwendungen, die auf jeweils
unterschiedliche Art und Weise immer das gleiche leisten.
Abbildung 1: CANopen Applikationsprofile

DSP 402 Antriebsprofil
Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 15 of 260
3.1 Das Objektverzeichnis
Grundlegend bei Antriebsprofilen ist das Objektverzeichnis (OV). Im OV sind
sämtliche Informationen (Parameter) zusammengefasst, die für ein Gerät relevant
sind. Ein Parameter wird durch seine Parameternummer (16 Bit) identifiziert.
Bestimmte Bereiche für die Parameternummer sind belegt bzw. reserviert, andere
stehen für so genannte herstellerspezifische Parameter zur Verfügung.
Unter den vordefinierten Parameter gibt es optionale Parameter und solche, die von
jedem profilkonformen Slave zu unterstützen sind („Mandatory Parameters“).
3.2 CANopen Objektverzeichnis
Bei CiA wird das OV als anwendungsneutrales Konzept angesehen. Entsprechend
wird der Aufbau des OV und der Zugriff auf die darin enthaltenen Objekte im Rahmen
eines separaten Standards, nämlich des Draft Standard 301 (DS 301; CANopen ,
Application Layer and Communication Profile, CiA [2002a]) spezifiziert. Darauf
setzen anwendungsspezifische Standards wie DSP 402 oder der Standard für
Encoder (DS 406) auf. Innerhalb eines bestimmten Profils haben bestimmte
Parameter definierte Funktion. Für Parameternummern wird generell die
hexadezimale Notation verwendet. Im Rahmen von CANopen ist für die
Parameternummer auch die Bezeichnung Index üblich. Der Parameterbereich
0x0001-0x1FFF wird von DS 301 für Parameter belegt, die allen CANopen-Geräten
gemeinsam sind. Der Bereich 0x6000-0x9FFF steht den standardisierten
Geräteprofilen zur Verfügung. Bei DSP 402 hat z.B. die Zielposition die
Parameternummer 0x607A. In Fehlersituationen sind allgemeine Fehlerursachen
innerhalb von DS 301 definiert, und jedes Profil spezifiziert weitere, profilspezifische
Fehlernummern.
Abbildung 2: Aufbau des Objektverzeichnisses

DSP 402 Antriebsprofil
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 16 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
3.3 Zustandsmaschine, Status- und Steuerwort
Ein zentrales Element im Antriebsprofil ist die Zustandsmaschine. Hier werden die
Betriebszustände und die Zustandsübergänge definiert. Es wird festgelegt, welche
Zustände das Gerät nach dem Einschalten durchläuft, und wie es in den Zustand
„Betriebsbereit“ überführt wird, so dass z.B. eine Positionierung durchgeführt
werden kann.
Die meisten Zustandsübergänge werden vom Master sequenziell veranlasst, indem
dieser im Steuerwort bestimmte Befehle in Form von Bitmuster absetzt.

CANopen-Kommunikation
Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 17 of 260
4 CANopen-Kommunikation
Alle Signale und Informationen, die für die Ansteuerung des elektrischen Antriebs
erforderlich sind, werden über den Feldbus übertragen.
Abbildung 3: Antriebe am Feldbus
4.1 CANopen – Kommunikationsprofil
Das CANopen Kommunikationsprofil (dokumentiert in CiA DS 301) regelt wie die
Geräte Daten miteinander austauschen. Hierbei werden Echtzeitdaten und
Parameterdaten unterschieden. CANopen ordnet diesen, vom Charakter her völlig
unterschiedlichen Datenarten, jeweils passende Kommunikationselemente zu.
Abbildung 4: Kommunikationsprofil

CANopen-Kommunikation
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 18 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
Special Function Object (SFO)
- Synchronization (SYNC)
- Emergency (EMCY) Protokoll
Network Management Object (NMO)
z.B.
- Life / Node-Guarding
- Boot-Up, …
- Error Control Protokoll

CANopen-Kommunikation
Printed in the Federal Republic of Germany ©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved
05/16/2007 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 Page 19 of 260
4.2 CANopen
4.2.1 Allgemeines zu CAN und CANopen
Der CAN-Bus ist ein Multi-Master-System, bei dem jeder Teilnehmer selbstständig
Daten senden kann. Es kann vorkommen, dass mehrere Teilnehmer gleichzeitig
senden. In diesem Fall setzt sich bei CAN die Nachricht mit der höheren Priorität
durch. Die Priorität einer Nachricht wird durch den so genannten Identifier festgelegt,
welcher am Beginn der Nachricht übertragen wird. Der Identifier hat bei CAN 2.0A
eine Länge von 11 Bit, bei CAN 2.0B eine Länge von 29 Bit.
encoTRive verwendet den 11-Bit-Identifier gemäß CAN 2.0A.
Die Priorität einer Nachricht ist umso höher, je kleiner der Identifier ist.
Ein Teilnehmer kann mehrere Identifier verwenden und damit verschiedenartige
Nachrichten senden. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass die Identifier
verschiedener Teilnehmer unterschiedlich sind.
Um zu verhindern, dass eine hochpriore Nachricht den Bus permanent belegt und so
die Übertragung von Nachrichten niedriger Priorität verhindert, kann man einem
Identifier eine so genannte Inhibit Time zuordnen. Diese definiert die Mindestpause,
die zwischen zwei Übertragungen einer Nachricht mit dem gleichen Identifier liegen
muss.
Um in diesem nachrichtenbasierten System auch Teilnehmer ansprechen zu können,
wie es insbesondere erforderlich ist, wenn bei einem Antrieb eine Positionierung
gestartet werden soll, wird der Identifier bei CANopen in zwei Teile zerlegt:
Die niederwertigen 7 Bit enthalten die Knotenadresse (Node ID), die restlichen Bit den so genannten
Funktionscode, der den Zweck der Nachricht angibt:
Funktionscode Node ID
Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Tabelle 1: Identifier mit Node ID und Funktionscode
Bei CANopen wird der so aufgeteilte Identifier als COB-ID (Communication Object
Identifier) bezeichnet. Da der Funktionscode die höherwertigen Bits der COB-ID
belegt, steuert der Funktionscode die Übertragungsprioritäten:
Je kleiner der Funktionscode, umso höher die Priorität.
Die Node ID identifiziert einen Teilnehmer in einem CANopen-Netzwerk.
Beim encoTRive werden die Node ID und Übertragungsgeschwindigkeit fest über
DIP-Schalter eingestellt, definiert in den gerätespezifischen Steckerbelegungen.
CANopen verwendet bei der Übertragung von Zahlenwerten stets das Little Endian
Format:
Das niederwertige Byte wird in der Nachricht zuerst abgelegt.

CANopen-Kommunikation
©TR-Electronic GmbH 2007, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
Page 20 of 260 TR - EMO - BA - DGB - 0013 - 00 05/16/2007
4.2.2 Rollen und Kommunikationsbeziehungen
In einem CAN-Telegramm können 8 Byte Nutzdaten transportiert werden. CANopen
definiert verschiedene Sprachmittel zur Übertragung von Prozessdaten und
Bedarfsdaten. Für Prozessdaten werden so genannte PDOs (Process Data Objects)
verwendet, für Bedarfsdaten die SDOs (Service Data Objects).
Obwohl der CAN-Bus an sich ein System von Gleichberechtigten darstellt (Multi-
Master-System), gibt es bei CANopen verschiedene Rollen, von denen einige
typischerweise von einer Steuerung wahrgenommen werden, andere typischerweise
von einem Teilnehmer wie einem Antrieb.
Wichtige Merkmale von SDO und PDO
"
"
"
"
"
System-Parameter
niederpriore Identifier
Daten auf mehrere
Telegramme verteilt
Daten durch Index
adressiert
bestätigende Dienste
PDO SDO
CiA DS-301 CANopen
Datenarten Kommunikationsprofil
"
"
"
"
"
"
Echtzeitdaten
hochpriore Identifier
max. 8 Bytes
Format vorher vereinbart
CAN pur
keine Bestätigung
Abbildung 5: Gegenüberstellung von PDO/SDO-Eigenschaften