TR-Electronic Cxx-65 Series User manual

5617
TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 06/26/2017
Benutzerhandbuch
User Manual
Seite 2 - 94
Page 95 - 187
D
GB
_Zusätzliche Sicherheitshinweise
_Installation
_Inbetriebnahme
_Konfiguration / Parametrierung
_Fehlerursachen und Abhilfen
_Additional safety instructions
_Installation
_Commissioning
_Configuration / Parameterization
_Cause of faults and remedies
CES-65
COS-65
Absolute Encoder C__-65
CEV-65
COV-65

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Änderungsvorbehalt
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Dokumenteninformation
Ausgabe-/Rev.-Datum: 06/26/2017
Dokument-/Rev.-Nr.: TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05
Dateiname: TR-ECE-BA-DGB-0071-05.docx
Verfasser: MÜJ
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................................. 3
Änderungs-Index................................................................................................................................ 6
1 Allgemeines ..................................................................................................................................... 7
1.1 Geltungsbereich...................................................................................................................... 7
1.2 Referenzen ............................................................................................................................. 8
1.3 Verwendete Abkürzungen / Begriffe....................................................................................... 9
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise ................................................................................................... 12
2.1 Symbol- und Hinweis-Definition.............................................................................................. 12
2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung............................................ 12
2.3 Organisatorische Maßnahmen ............................................................................................... 13
3 POWERLINK Informationen............................................................................................................ 14
3.1 POWERLINK-Funktionsprinzip............................................................................................... 14
3.1.1 Allgemeines............................................................................................................. 14
3.1.2 Slot Communication Network Management ........................................................... 15
3.1.3 POWERLINK –Zyklus, Zeitscheibenverfahren ...................................................... 16
3.1.4 MAC Adressierung.................................................................................................. 17
3.2 Protokoll.................................................................................................................................. 18
3.3 Geräteprofil............................................................................................................................. 19
3.4 Referenz-Modell...................................................................................................................... 20
3.5 Objektverzeichnis ................................................................................................................... 21
3.6 Prozess- und Service-Daten-Objekte..................................................................................... 21
3.7 Übertragung von SDO Nachrichten........................................................................................ 22
3.8 Abort SDO Transfer Protokoll................................................................................................. 23
3.9 PDO-Mapping......................................................................................................................... 23
3.10 NMT State Machine.............................................................................................................. 24
3.10.1 NMT CN State Machine........................................................................................ 26
3.10.1.1 NMT_CS_NOT_ACTIVE...................................................................................................... 27
3.10.1.2 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1...................................................................................... 27
3.10.1.3 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2...................................................................................... 27
3.10.1.4 NMT_CS_READY_TO_OPERATE ...................................................................................... 28
3.10.1.5 NMT_CS_OPERATIONAL................................................................................................... 28
3.10.1.6 NMT_CS_STOPPED ........................................................................................................... 29
3.10.1.7 NMT_CS_BASIC_ETHERNET............................................................................................. 29
3.10.1.8 Zustände und Kommunikations-Objekt Beziehung............................................................... 30
3.11 Weitere Informationen .......................................................................................................... 31
4 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung.................................................................................... 32
4.1 Netzwerktopologie .................................................................................................................. 33
4.1.1 Hubs........................................................................................................................ 33
4.1.2 Jitter ........................................................................................................................ 33

Inhaltsverzeichnis
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4.2 Anschluss................................................................................................................................ 34
4.3 EPL Node-ID........................................................................................................................... 35
4.4 Einschalten der Versorgungsspannung.................................................................................. 36
5 Inbetriebnahme................................................................................................................................ 38
5.1 Gerätebeschreibungsdatei...................................................................................................... 38
5.2 Bus-Statusanzeige.................................................................................................................. 38
5.2.1 Anzeigezustände und Blinkfrequenz ...................................................................... 38
5.2.2 Error LED................................................................................................................ 39
5.2.3 Status LED.............................................................................................................. 39
5.2.4 Link / Data Activity LED, IN/OUT........................................................................... 39
5.3 Netzwerkkonfiguration ............................................................................................................ 40
5.3.1 MAC-Adresse.......................................................................................................... 40
5.3.2 IP-Adresse .............................................................................................................. 40
5.3.3 Subnetzmaske ........................................................................................................ 40
5.3.4 Zusammenhang IP-Adresse und Default-Subnetzmaske ...................................... 41
5.3.5 IP-Adressierung ...................................................................................................... 42
5.3.6 Hostname................................................................................................................ 43
6 Kommunikationsspezifische Standard-Objekte (CiA DS-301).................................................... 44
6.1 Objekt 1000h: NMT_DeviceType_U32................................................................................... 45
6.2 Objekt 1001h: ERR_ErrorRegister_U8................................................................................... 46
6.3 Objekt 1006h: NMT_CycleLen_U32....................................................................................... 46
6.4 Objekt 100Ah: NMT_ManufactSwVers_VS............................................................................ 47
6.5 Objekt 1018h: NMT_IdentityObject_REC............................................................................... 47
6.6 Objekt 1020h: CFM_VerifyConfiguration_REC ...................................................................... 49
6.7 Objekt 1030h: NMT_InterfaceGroup_0h_REC....................................................................... 51
6.8 Objekt 1300h: SDO_SequLayerTimeout_U32 ....................................................................... 54
6.9 Objekt 1800h: PDO_TxCommParam_0h_REC...................................................................... 54
6.10 Objekt 1A00h: PDO_TxMappParam_0h_AU64 ................................................................... 56
6.11 Objekt 1C0Ah: DLL_CNCollision_REC ................................................................................ 57
6.12 Objekt 1C0Bh: DLL_CNLossSoC_REC ............................................................................... 58
6.13 Objekt 1C0Fh: DLL_CNCRCError_REC .............................................................................. 60
6.14 Objekt 1C14h: DLL_CNLossOfSocTolerance_U32.............................................................. 61
6.15 Objekt 1E40h: NWL_IpAddrTable_0h_REC......................................................................... 62
6.16 Objekt 1E4Ah: NWL_IpGroup_REC..................................................................................... 64
6.17 Objekt 1F82h: NMT_FeatureFlags_U32 .............................................................................. 65
6.18 Objekt 1F83h: NMT_EPLVersion_U8................................................................................... 66
6.19 Objekt 1F8Ch: NMT_CurrNMTState_U8.............................................................................. 66
6.20 Objekt 1F93h: NMT_EPLNodeID_REC................................................................................ 67
6.21 Objekt 1F98h: NMT_CycleTiming_REC............................................................................... 68
6.22 Objekt 1F99h: NMT_CNBasicEthernetTimeout_U32........................................................... 71
6.23 Objekt 1F9Ah: NMT_HostName_VSTR ............................................................................... 72
6.24 Objekt 1F9Eh: NMT_ResetCmd_U8 .................................................................................... 72

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06/26/2017 TR - ECE - BA - DGB - 0071 - 05 Page 5 of 187
7 Hersteller- und Profil-spezifische Objekte (CiA DS-406)............................................................. 73
7.1 Skalierungsparameter............................................................................................................. 74
7.1.1 Objekt 2002h: Messlänge in Schritten.................................................................... 75
7.1.2 Objekt 2000-2001h: Umdrehungen, Zähler/Nenner ............................................... 76
7.2 Objekt 2003h: Presetwert ....................................................................................................... 79
7.3 Objekt 2004h: Set_Preset....................................................................................................... 80
7.4 Objekt 2005h: Betriebsparameter........................................................................................... 80
7.5 Objekt 2006h: Parameter übernehmen.................................................................................. 80
7.6 Objekt 2007h: Positionswert................................................................................................... 81
7.7 Objekt 3100h: Mapping........................................................................................................... 82
8 Fehlerbehandlung ........................................................................................................................... 83
8.1 Mögliche Fehlerquellen und Fehlersymptome........................................................................ 83
8.2 Fehlererfassung...................................................................................................................... 85
8.2.1 Threshold Counter .................................................................................................. 85
8.2.2 Cumulative Counter ................................................................................................ 85
8.3 Unterstützte Fehlermeldungen ............................................................................................... 86
8.3.1 Übertragungs- / CRC-Fehler................................................................................... 86
8.3.2 Loss of SoC............................................................................................................. 87
8.3.3 Rx MAC Buffer Overflow / Tx MAC Buffer Underrun.............................................. 88
8.3.4 Kollisionen............................................................................................................... 89
9 Fehlerursachen und Abhilfen......................................................................................................... 90
9.1 Optische Anzeigen.................................................................................................................. 90
9.2 SDO Abort Codes................................................................................................................... 91
9.3 Error Codes............................................................................................................................. 92
9.4 Error Register, Objekt 0x1001................................................................................................ 93
9.5 Sonstige Störungen ................................................................................................................ 93

Änderungs-Index
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Änderungs-Index
Änderung
Datum
Index
Erstausgabe
15.08.08
00
- Unterstützung von SDO Kommunikation über EPL ASnd Frames
- Objekte 1C14 und 2007 hinzugefügt, Objekt 6008 entfernt
- 64 Bit Parameter aufgeteilt in 2x 32 Bit Parameter
19.12.08
01
Neues Design
10.11.14
02
Verweis auf Support-DVD entfernt
02.02.16
03
Anpassung an die xdd-Datei TR-ECE-ID-MUL-0032-01
09.02.17
04
Technische Daten entfernt
26.06.17
05

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1 Allgemeines
Das vorliegende Benutzerhandbuch beinhaltet folgende Themen:
Ergänzende Sicherheitshinweise zu den bereits in der Montageanleitung
definierten grundlegenden Sicherheitshinweisen
Installation
Inbetriebnahme
Konfiguration / Parametrierung
Fehlerursachen und Abhilfen
Da die Dokumentation modular aufgebaut ist, stellt dieses Benutzerhandbuch eine
Ergänzung zu anderen Dokumentationen wie z.B. Produktdatenblätter,
Maßzeichnungen, Prospekte und der Montageanleitung etc. dar.
Das Benutzerhandbuch kann kundenspezifisch im Lieferumfang enthalten sein, oder
kann auch separat angefordert werden.
1.1 Geltungsbereich
Dieses Benutzerhandbuch gilt ausschließlich für folgende Mess-System-Baureihen mit
POWERLINK V2.0 Schnittstelle:
CEV-65
CES-65
COV-65
COS-65
Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind
Bestandteil einer Anlage.
Es gelten somit zusammen folgende Dokumentationen:
siehe Kapitel „Mitgeltende Dokumente“ in der Montageanleitung
www.tr-electronic.de/f/TR-ECE-BA-DGB-0046.

Allgemeines
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1.2 Referenzen
1.
EN 50325-4 Industrielle-Kommunikations-Systeme, basierend auf
ISO 11898 (CAN) für Controller-Device Interfaces.
Teil 4: CANopen
2.
CiA DS-301 CANopen Kommunikationsprofil auf CAL basierend
3.
CiA DS-406 CANopen Profil für Encoder
4.
IEC/PAS 62408 Real-time Ethernet Powerlink (EPL);
International Electrotechnical Commission
5.
IEC 61158-300 Digital data communications for measurement and control
- Fieldbus for use in industrial control systems
- Part 300: Data Link Layer service definition
6.
IEC 61158-400 Digital data communications for measurement and control
- Fieldbus for use in industrial control systems
- Part 400: Data Link Layer protocol specification
7.
IEC 61158-500 Digital data communications for measurement and control
- Fieldbus for use in industrial control systems
- Part 500: Application Layer service definition
8.
IEC 61158-600 Digital data communications for measurement and control
- Fieldbus for use in industrial control systems
- Part 600: Application Layer protocol specification
9.
IEC 61784-2 Digital data communications for measurement and control
- Additional profiles for ISO/IEC 8802-3 based
communication networks in real-time applications
10.
ISO/IEC 8802-3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
(CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications
11.
ISO 15745-4 AMD 2 Industrial automation systems and integration
- Open systems application integration framework
- Part 4: Reference description for Ethernet-based control systems;
Amendment 2:
Profiles for Modbus TCP, EtherCAT and ETHERNET Powerlink
12.
IEEE 1588-2002 IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization
Protocol for Networked Measurement and Control Systems
13.
RFC768 Definiert das User Datagram Protocol (UDP)
14.
RFC791 Definiert das Internet Protocol (IP)
15.
RFC1213 Definiert u.a. die IP Group und Interface Group

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1.3 Verwendete Abkürzungen / Begriffe
CEV
Absolut-Encoder mit optischer Abtastung ≤ 15 Bit Auflösung,
Ausführung mit Vollwelle
COV
Absolut-Encoder mit optischer Abtastung > 15 Bit Auflösung,
Ausführung mit Vollwelle
CES
Absolut-Encoder mit optischer Abtastung ≤ 15 Bit Auflösung,
Ausführung mit Sackloch
COS
Absolut-Encoder mit optischer Abtastung > 15 Bit Auflösung,
Ausführung mit Sackloch
EG
Europäische Gemeinschaft
EMV
Elektro-Magnetische-Verträglichkeit
ESD
Elektrostatische Entladung (Electro Static Discharge)
IEC
Internationale Elektrotechnische Kommission
ISO
International Standard Organisation
PAS
Publicly Available Specification
VDE
Verein Deutscher Elektrotechniker

Allgemeines
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Bus-spezifisch
ASnd
Asynchronous Send (EPL Frame Typ)
Broadcast
Mehrpunktverbindung, die Nachricht wird an alle Teilnehmer
im Netzwerk gesendet.
CAN
Controller Area Network. Datenstrecken-Schicht-Protokoll für
serielle Kommunikation, beschrieben in der ISO 11898.
CiA
CAN in Automation. Internationale Anwender- und Hersteller-
vereinigung e.V.: gemeinnützige Vereinigung für das Controller
Area Network (CAN).
CN
Controlled Node: Knoten im EPL Netzwerk, ohne die Fähigkeit
das „Slot Communication Network Management“ zu steuern
(Slave).
CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
DNS
Domain Name System, Namensauflösung in eine IP-Adresse
EDS
Electronic-Data-Sheet (elektronisches Datenblatt)
EPL
Ethernet PowerLink
EPSG
ETHERNET Powerlink Standardization Group
Hub
Ein Hub verbindet unterschiedliche Netzwerksegmente
miteinander, z.B. in einem Ethernet-Netzwerk.
IAONA
Industrial Automation Open Networking Alliance
MN
Managing Node: Knoten im EPL Netzwerk, mit der Fähigkeit
das „Slot Communication Network Management“ zu steuern
(Master).
Multicast
Mehrpunktverbindung, die Nachricht wird an eine bestimmte
Gruppe von Teilnehmern gesendet.
NMT
Network Management. Eines der Serviceelemente in der An-
wendungsschicht im CAN Referenz-Model. Führt die Initialisie-
rung, Konfiguration und Fehlerbehandlung im Busverkehr aus.
PDO
Process Data Object. Objekt für den Datenaustausch zwischen
mehreren Geräten.
PReq
PollRequest (EPL Frame Typ)
PRes
PollResponse (EPL Frame Typ)
RFC
Requests for Comments
RTE
Real-Time Ethernet
SCNM
Slot Communication Network Management: Wird durch den
Managing Node (Master) gesteuert.
SDO
Service Data Object. Punkt-zu-Punkt Kommunikation mit
Zugriff auf die Objekt-Datenliste eines Gerätes.
…

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…
Slot
Zeitscheibe
SoA
Start of Asynchronous (EPL Frame Typ)
SoC
Start of Cyclic (EPL Frame Typ)
UDP
User Datagram Protocol
Unicast
Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die Nachricht wird nur an einen
Teilnehmer gesendet.
XDD
XML Gerätebeschreibungsdatei (Device Description File)
XML
Extensible Markup Language

Zusätzliche Sicherheitshinweise
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2 Zusätzliche Sicherheitshinweise
2.1 Symbol- und Hinweis-Definition
bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintre-
ten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen
nicht getroffen werden.
bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann,
wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht
getroffen werden.
bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, wenn die
entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen
werden.
bezeichnet wichtige Informationen bzw. Merkmale und
Anwendungstipps des verwendeten Produkts.
2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung
Das Mess-System ist ausgelegt für den Betrieb in 100Base-TX Fast Ethernet
Netzwerken mit max. 100 MBit/s, spezifiziert in ISO/IEC 8802-3. Die Kommunikation
über POWERLINK V2.0 erfolgt gemäß IEC 61158 ff und IEC 61784-2. Das
Geräteprofil entspricht dem „CANopen Device Profile für Encoder CiA DS-406“.
Die technischen Richtlinien zum Aufbau des Fast Ethernet Netzwerks sind für einen
sicheren Betrieb zwingend einzuhalten.
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch:
das Beachten aller Hinweise aus diesem Benutzerhandbuch,
das Beachten der Montageanleitung, insbesondere das dort enthaltene
Kapitel "Grundlegende Sicherheitshinweise" muss vor Arbeitsbeginn
gelesen und verstanden worden sein

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2.3 Organisatorische Maßnahmen
Dieses Benutzerhandbuch muss ständig am Einsatzort des Mess-Systems
griffbereit aufbewahrt werden.
Das mit Tätigkeiten am Mess-System beauftragte Personal muss vor Arbeits-
beginn
- die Montageanleitung, insbesondere das Kapitel "Grundlegende
Sicherheitshinweise",
- und dieses Benutzerhandbuch, insbesondere das Kapitel "Zusätzliche
Sicherheitshinweise",
gelesen und verstanden haben.
Dies gilt in besonderem Maße für nur gelegentlich, z.B. bei der
Parametrierung des Mess-Systems, tätig werdendes Personal.

POWERLINK Informationen
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3 POWERLINK Informationen
POWERLINK V2.0, auch als „CANopen over Ethernet“ bezeichnet, ist eine Echtzeit-
Ethernet-Technologie und ist besonders geeignet für
- die Synchronisation von Antrieben
- Robotik
- Achsensteuerungen
- Prozessautomatisierung
POWERLINK wurde ursprünglich 2001 von der Firma Bernecker + Rainer Industrie-
Elektronik GmbH (B&R) entwickelt und wird als offener Standard propagiert. Zur
Weiterentwicklung der Technologie wurde die Anwendervereinigung „ETHERNET
Powerlink Standardization Group“ (EPSG) gegründet.
POWERLINK ist eine öffentlich zugängliche Spezifikation, die durch die IEC
(IEC/Pas 62408) im Jahr 2005 veröffentlicht worden ist und ist Teil der ISO 15745-4.
Dieser Teil wurde in den neuen Auflagen der internationalen Feldbusstandards
IEC 61158 (Protokolle und Dienste) und IEC 61784-2 (Kommunikationsprofile)
integriert.
3.1 POWERLINK-Funktionsprinzip
3.1.1 Allgemeines
Ethernet POWERLINK (EPL) ist ein Kommunikationsprofil für Real-Time Ethernet
(RTE). Es erweitert Ethernet, entsprechend dem IEEE 802.3 Standard, mit
Mechanismen für die Datenübertragung mit berechenbarem Zeitverhalten und
genauer Synchronisation. Das Kommunikationsprofil entspricht den
Timinganforderungen typisch für die High-Performance Automation und Motion-
Applikationen. Die Grundprinzipien des Fast-Ethernet-Standards IEEE 802.3 werden
beibehalten und um Real-Time Ethernet erweitert. Es ist daher möglich, weiterhin die
bei Standard Ethernet eingesetzten Infrastrukturkomponenten oder Test- und
Messeinrichtungen wie z.B. Netzwerkanalysatoren zu nutzen.
Hauptmerkmale
●Einfache Installation und Nutzung durch Ingenieure aus der Automatisierung,
ohne spezielles Netzwerk- oder Protokoll-Know-How
●bis zu 240 Real-Time Knoten in einem Netzwerksegment
●deterministische Kommunikation garantiert
–IAONA Real-Time Klasse 4, höchste Performance
–minimale Zykluszeit von ≤ 200 µs
–minimaler Jitter von < 1 µs, für präzise Synchronisation der vernetzten Knoten
●Direkte Peer-To-Peer Kommunikation aller Knoten, Publish/Subscribe
●„Hot Plugging“ Funktionalität
●Nahtlose Integration in andere Netzwerke über Routing
●Normkonformität zu
–IEEE 802.3u Fast Ethernet
–Unterstützung von IP basierten Protokollen wie z.B. UDP
–Integration der CANopen Profile nach EN50325-4 für Geräte Kompatibilität

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3.1.2 Slot Communication Network Management
EPL unterstützt folgende Funktionen:
1. Übertragung von zeitkritischen Daten in bestimmten isochronischen Zyklen. Der
Datenaustausch basiert auf dem „Producer/Consumer“ Modell. Die isochrone
Datenübertragung wird z.B. für die Übertragung der Mess-System –Istposition
benutzt. Der Producer (Mess-System) ist dabei der Sender, der seine Daten
erst nach Aufforderung an die Kommunikationspartner, die Consumer (SPS),
überträgt, welche die Daten dann verarbeiten.
2. Synchronisation von vernetzten Knoten mit hoher Genauigkeit.
3. Übertragung von weniger zeitkritischen Daten, asynchron auf Anfrage. Der
Datenaustausch basiert auf dem „Client/Server“ Prinzip. Die asynchrone
Datenkommunikation wird benutzt, um IP-basierte Protokolle wie z.B. UDP zu
übertragen.
EPL verwaltet den Netzwerkverkehr in einer Art und Weise, dass bestimmte
Zeitscheiben „Slots“ für die isochronen und asynchronen Daten bestehen. Es stellt
sicher, dass immer nur ein vernetztes Gerät Zugang zum Netzwerk erhält. Daher hat
die Übertragung von isochronen und asynchronen Daten keine Auswirkung
aufeinander und der zeitliche exakte Kommunikationsablauf ist sichergestellt. Dieser
Mechanismus wird „Slot Communication Network Management“ (SCNM) genannt. Die
Verwaltung des SCNM wird über den so genannten „Managing Node“ (MN) mit
Master-Funktionalität vorgenommen. Alle anderen Knoten werden „Controlled Nodes“
(CN) genannt und besitzen Slave-Funktionalität. Das Mess-System entspricht einem
Controlled Node.
Abbildung 1: Slot Communication Network Management, SCNM

POWERLINK Informationen
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3.1.3 POWERLINK –Zyklus, Zeitscheibenverfahren
Über das Zeitscheibenverfahren beim POWERLINK wird die von Standard-Ethernet
her bekannte Problematik der Kollisionen mit CSMA/CD-Technik umgangen. Im
POWERLINK-Netz darf immer nur ein Teilnehmer zu einem Zeitpunkt senden, der
POWERLINK wird somit auch für harte Echtzeitanforderungen einsetzbar.
Es gibt ein Knoten im Netzwerk, der vorgibt, wann andere Knoten senden dürfen. Dies
ist der Managing Node (MN). Weiterhin synchronisiert der MN alle angeschlossenen
Teilnehmer. Die restlichen Knoten, Controlled Nodes (CN), reagieren auf seine
Anweisung. Abbildung 2 zeigt einen kompletten EPL-Kommunikationszyklus.
Abbildung 2: EPL Zyklusdiagramm
Die Kommunikation erfolgt mit dem bereits oben erwähnten Zeitscheibenverfahren.
Jeder konfigurierte CN wird zyklisch vom MN abgefragt. Ein Zyklus wird durch ein
„Start of Cycle“ eingeleitet, der von den CNs zur Synchronisation benutzt wird.
Danach sendet der MN ein „Poll Request“ zum ersten Knoten, welcher dann die
empfangenen Daten auf die Ausgänge legt (I1) und erfasst neue Prozessdaten. Nach
einer vordefinierten Zeit beginnt der MN nacheinander alle konfigurierten CNs
abzufragen. Dazu sendet der MN weitere PReqs zu den Knoten. Das PReq enthält
Ausgabedaten für einen Knoten und dient als Sendeaufforderung.
Empfängt ein konfigurierter CN den PReq, speichert er die Eingabedaten und sendet
ein „Poll Response“ mit den beim SoC erfassten Daten als Broadcast (I1…In).
Dadurch ist es für alle anderen CNs möglich, diese gesendeten Daten „mitzuhören“.
Die zyklische Kommunikation wird durch ein „End of Cycle“ beendet. Danach gibt es
einen asynchronen Abschnitt, indem beliebige Kommunikation stattfinden kann.
Dieser wird durch ein „Start of Asynchronous“ eingeleitet.
SoC: Start of Cycle
Pres (MN): Poll Response Managing Node End of Cycle
Preq: Poll Request
Pres: Poll Response
SoA: Start of Asynchronous
Asnd: Asynchronous Send
MN: Managing Node
CN: Controlled Node
Ix: isochrone Daten, Prozessdaten

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3.1.4 MAC Adressierung
Gemäß IEEE802.3, muss ein EPL Knoten Unicast, Multicast und Broadcast Ethernet
MAC Adressierung unterstützen.
MAC Unicast
Für gewöhnliche Adressen (unicast) ist das höherwertige Bit der MAC-Adresse 0. Die
benutzten Unicast-Adressen für EPL sind innerhalb eines EPL-Segments einmalig.
MAC Multicast
Für Gruppen-Adressen ist das höherwertige Bit der MAC-Adresse 1. Über Gruppen-
Adressen können mehrere Knoten auf einer Einzeladresse mithören. Wenn ein Frame
zu einer Gruppen-Adresse gesendet wird, empfangen all die Knoten die Nachricht, die
für die Gruppen-Adresse gelistet sind. Das Senden zu einer Gruppe von Knoten wird
Multicast genannt.
MAC Broadcast
Die EPL Broadcast-Adresse hat den Wert 0xFF, Nachrichten mit dieser Adresse
werden an alle Teilnehmer im Netzwerk gesendet.
Frame
Typ
Adresse
Kommentar
Start of Cycle, SoC
Multicast
01-11-1E-00-00-01
Start des zyklischen
Datenaustauschs.
PollRequest, PReq
Unicast
xx-xx-xx-xx-xx-xx
Anfrage des MN’s an den CN im
EPL-Zyklus. Übertragung von
isochronen Daten.
PollResponse, PRes
Multicast
01-11-1E-00-00-02
Antwort des CN’s auf PReq.
Übertragung von isochronen
Daten.
Start of Asynchronous, SoA
Multicast
01-11-1E-00-00-03
Start des azyklischen
Datenaustauschs.
AsynchronousSend, ASnd
Unicast /
Multicast /
Broadcast
01-11-1E-00-00-04
Antwort des angefragten CN’s im
azyklischen Datenaustausch.
Nicht EPL
Unicast
xx-xx-xx-xx-xx-xx
Standard Ethernet Kommunikation
im azyklischen Datenaustausch.
Tabelle 1: Physikalische Adressierung von EPL-Frames

POWERLINK Informationen
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3.2 Protokoll
Das für Prozessdaten optimierte POWERLINK-Protokoll wird über einen speziellen
Ethertype direkt im Ethernet-Frame II transportiert. Die azyklische Kommunikation, der
Transport von IP-basierten Protokollen wie z.B. UDP etc., benutzt den Ethertype
0x0800. POWERLINK Real-Time-Frames benutzen den Ethertype 0x88AB.
Anhand des Ethertypes werden die POWERLINK-spezifischen Daten unterschiedlich
interpretiert.
Die Struktur und Bedeutung der Parameter bei der azyklischen Parameterkommunikation
wird durch das Geräteprofil „CANopen Device Profile für Encoder CiA DS-406“
vorgegeben.
UDP/IP-Datagramme werden ebenfalls unterstützt. Dies bedeutet, dass sich der
Managing Node und die Controlled Nodes in unterschiedlichen Subnetzen befinden
können. Die Kommunikation über Router hinweg in andere Subnetze ist somit
möglich.
POWERLINK verwendet ausschließlich Standard-Frames nach IEEE802.3. Damit
können POWERLINK-Frames von beliebigen Ethernet-Controllern verschickt
(Master), und Standard-Tools (z. B. Monitor) eingesetzt werden.
Abbildung 3: Ethernet Frame Struktur

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3.3 Geräteprofil
Das Geräteprofil beschreibt die Anwendungsparameter und das funktionale Verhalten
des Gerätes, einschließlich der geräteklassenspezifischen Zustandsmaschine. Bei
POWERLINK wird das von CANopen her bekannte „Device Profile for Encoder“,
CiA DS-406 benutzt.
Das CANopen-Protokoll liegt auf der Anwendungsschicht. Bei POWERLINK wird
einfach das Transportmittel CAN gegen Ethernet ausgetauscht:
Abbildung 4: Virtuelle EPL / CANopen Software-Architektur

POWERLINK Informationen
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3.4 Referenz-Modell
POWERLINK stellt die gleichen Kommunikationsmechanismen zur Verfügung wie sie
von
1
CANopen her bekannt sind:
Objektverzeichnis
PDO, Prozess-Daten-Objekte
SDO, Service-Daten-Objekte
NMT, Netzwerkmanagement
Aus Sicht der Anwendung gibt es daher keinen Unterschied zwischen CANopen und
POWERLINK, weder beim Handling der Daten noch beim Objektverzeichnis oder
anderen CANopen-typischen Diensten.
Durch den Einsatz von POWERLINK werden die CAN-spezifischen
Netzwerkbeschränkungen aufgehoben und weiterhin die Vorteile von CANopen
genutzt:
●Einfache Migration von CAN zu POWERLINK oder
●Kombination von CAN- und POWERLINK-Netzwerken mithilfe von Gateways
Abbildung 5: POWERLINK eingeordnet im Schichtenmodell [Quelle: EPSG Powerlinkspezifikation]
1
EN 50325-4: Industrielle-Kommunikations-Systeme, basierend auf ISO 11898 (CAN) für Controller-Device
Interfaces. Teil 4: CANopen.