TR-Electronic CEH-110 User Manual Download Page 1

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Rotary

Encoders

Linear Encoders

Motion

System

ECE

0080

/2013

43777F / 4377AC / 4377AD / 4377AE

Benutzerhandbuch /

User Manual

Single-Turn / Multi-Turn
Absolute rotary encoder series CxH-110 with EtherCAT and optional
Incremental interface

•

Zusätzliche Sicherheitshinweise

•

Additional safety instructions

•

Installation

•

Installation

•

Inbetriebnahme

•

Commissioning

•

Konfiguration / Parametrierung

•

Configuration / Parameterization

•

Fehlerursachen und Abhilfen

•

Cause of faults and remedies

Seite 2 - 88

Page 89 - 176

•

Software/Support DVD: 490-01001

- Soft-No.: 490-00423

Summary of Contents for CEH-110

Page 1: ...der series CxH 110 with EtherCAT and optional Incremental interface Zus tzliche Sicherheitshinweise Additional safety instructions Installation Installation Inbetriebnahme Commissioning Konfiguration...

Page 2: ...derhandlungen verpflichten zu Schadenersatz nderungsvorbehalt Jegliche nderungen die dem technischen Fortschritt dienen vorbehalten Dokumenteninformation Ausgabe Rev Datum 10 07 2013 Dokument Rev Nr T...

Page 3: ...rCAT Funktionsprinzip 13 4 2 Protokoll 14 4 3 Verteilte Uhren 14 4 4 Ger teprofil 15 4 4 1 CANopen over EtherCAT CoE 16 4 5 Objektverzeichnis 17 4 6 Prozess und Service Daten Objekte 17 4 6 1 Kompatib...

Page 4: ...A01h 2nd Transmit PDO Mapping 41 9 8 3 Objekt 1A02h 3rd Transmit PDO Mapping 42 9 8 4 Objekt 1A03h 4th Transmit PDO Mapping 43 9 8 5 Objekt 1A04h 5th Transmit PDO Mapping 44 9 8 6 Objekt 1A10h 11th Tr...

Page 5: ...6004h Positionswert 71 10 11 Objekt 6030h Geschwindigkeit 72 10 12 Mess System Diagnose 73 10 12 1 Objekt 6500h Betriebsstatus 73 10 12 2 Objekt 6501h Single Turn Aufl sung 73 10 12 3 Objekt 6502h An...

Page 6: ...gabe 15 10 2010 00 Inkremental Schnittstellenangaben erweitert 08 12 2010 01 nderung Anpassung der Warnhinweise Einstellbare Aufl sungen bei Objekt 2005 ge ndert 21 09 2011 02 Aufl sung der Gesamt XML...

Page 7: ...ch eine Erg nzung zu anderen Dokumentationen wie z B Produktdatenbl tter Ma zeichnungen Prospekte und der Montageanleitung etc dar Das Benutzerhandbuch kann kundenspezifisch im Lieferumfang enthalten...

Page 8: ...control Fieldbus for use in industrial control systems Protokolle und Dienste Typ 12 EtherCAT 6 IEC 61784 2 Digital data communications for measurement and control Additional profiles for ISO IEC 8802...

Page 9: ...Kommission VDE Verein Deutscher Elektrotechniker Bus spezifisch EDS Electronic Data Sheet elektronisches Datenblatt ESM EtherCAT State Machine CAN Controller Area Network Datenstrecken Schicht Protok...

Page 10: ...tige Informationen bzw Merkmale und Anwendungstipps des verwendeten Produkts 2 2 Erg nzende Hinweise zur bestimmungsgem en Verwendung Das Mess System ist ausgelegt f r den Betrieb in 100Base TX Fast E...

Page 11: ...zort des Mess Systems griffbereit aufbewahrt werden Das mit T tigkeiten am Mess System beauftragte Personal muss vor Arbeits beginn die Montageanleitung insbesondere das Kapitel Grundlegende Sicherhei...

Page 12: ...Layer EtherCAT 100Base TX Fast Ethernet ISO IEC 8802 3 Ausgabecode Bin r Ger teprofil CANopen over EtherCAT CoE CiA DS 406 Zykluszeit 100 s bertragungsrate 100 MBit s bertragung CAT 5 Kabel geschirmt...

Page 13: ...der internationalen Feldbusstandards IEC 61158 Protokolle und Dienste IEC 61784 2 Kommunikationsprofile und IEC 61800 7 Antriebsprofile und kommunikation integriert 4 1 EtherCAT Funktionsprinzip Mit...

Page 14: ...m glich EtherCAT verwendet ausschlie lich Standard Frames nach IEEE802 3 und werden nicht verk rzt Damit k nnen EtherCAT Frames von beliebigen Ethernet Controllern verschickt Master und Standard Tool...

Page 15: ...s Ger tes einschlie lich der ger teklassenspezifischen Zustandsmaschine Bei EtherCAT verzichtet man darauf eigene Ger teprofile f r Ger teklassen zu entwickeln Stattdessen werden einfache Schnittstell...

Page 16: ...aten Objekte NMT Netzwerkmanagement EtherCAT kann so auf Ger ten die bisher mit CANopen ausgestattet waren mit minimalem Aufwand implementiert werden Weite Teile der CANopen Firmware k nnen wieder ver...

Page 17: ...erviert Abbildung 6 Aufbau des Objektverzeichnisses 4 6 Prozess und Service Daten Objekte Prozess Daten Objekt PDO Prozess Daten Objekte managen den Prozessdatenaustausch z B die zyklische bertragung...

Page 18: ...terst tzte Dienste nicht erforderlich Initiate SDO Block Download Download SDO Block End SDO Block Download Initiate SDO Block Upload Upload SDO Block End SDO Block Upload 4 6 2 Erweiterungen zum CiA...

Page 19: ...okoll angepasst die bertragung von gro en Datenmengen wird somit entsprechend beschleunigt Au erdem wurde ein Mode hinzugef gt der es erlaubt in einem Vorgang die kompletten Daten eines Indexes aus de...

Page 20: ...ter startet so viele Download SDO Segment Dienste bis alle Daten an den Server bertragen worden sind Lese Dienste Server Client Initiate SDO Upload Expedited Der Expedited SDO Upload Dienst wird f r e...

Page 21: ...00 CANopen Header Anzahl unsigned 9 0x00 reserviert unsigned 3 0x00 Service unsigned 4 0x02 SDO Request SDO Kommando Code CCD Gr en Anzeiger unsigned 1 0x00 Gr e der Daten 1 4 nicht spezifiziert 0x01...

Page 22: ...pen over EtherCAT CoE reserviert unsigned 4 0x00 CANopen Header Anzahl unsigned 9 0x00 reserviert unsigned 3 0x00 Service unsigned 4 0x03 SDO Response SDO Kommando Code CCD Gr en Anzeiger unsigned 1 0...

Page 23: ...Priorit t unsigned 2 0x00 kleinste Priorit t 0x03 h chste Priorit t Typ unsigned 4 0x03 CANopen over EtherCAT CoE reserviert unsigned 4 0x00 CANopen Header Anzahl unsigned 9 0x00 reserviert unsigned...

Page 24: ...CD Gr en Anzeiger unsigned 1 0x00 Gr e der Daten 1 4 nicht spezifiziert 0x01 Gr e der Daten in Datensatz Gr e spezifiziert bertragungstyp unsigned 1 0x01 Expedited bertragung Datensatz Gr e unsigned 2...

Page 25: ...f f r die RxPDOs bzw 0x1A00ff f r die TxPDOs 4 9 EtherCAT State Machine ESM Das Application Management beinhaltet die EtherCAT State Machine welche die Zust nde und Zustands nderungen der Slave Applik...

Page 26: ...A DGB 0080 05 10 07 2013 4 10 Weitere Informationen Weitere Informationen zu EtherCAT erhalten Sie auf Anfrage von der EtherCAT Technology Group ETG unter nachstehender Adresse ETG Headquarter Ostends...

Page 27: ...erden Winkelschritte erfasst Eine Abtasteinheit mit integrierter Optoelektronik erzeugt elektrische Signale und gibt Impulse aus die vorher in Triggerstufen aufbereitet werden ber die Anzahl der Hell...

Page 28: ...illte und geschirmte Kupferdraht Leitungen Die Kabel sind ausgelegt f r Bitraten von bis zu 100 MBit s Die bertragungsgeschwindigkeit wird vom Mess System automatisch erkannt und muss nicht durch Scha...

Page 29: ...M12x1 4 pol D kodiert 1 TxD Sendedaten 2 RxD Empfangsdaten 3 TxD Sendedaten 4 RxD Empfangsdaten X3 Flanschstecker M12x1 4 pol A kodiert 1 1 11 27 V DC Encoder Versorgungsspannung 2 RS 485 Programmier...

Page 30: ...talausgang Pegel siehe Typenschild 3 K1 Inkrementalausgang Pegel siehe Typenschild 4 K2 Inkrementalausgang Pegel siehe Typenschild 1 5 11 27 V DC Encoder Versorgungsspannung 6 K2 Inkrementalausgang Pe...

Page 31: ...ung ber Service Daten Objekte m glich Es ist aber m glich PDOs unter Nutzung von SDOs zu konfigurieren SAFE OPERATIONAL Mit dem Start Input Update Kommando wird das Mess System in den Zustand SAVE OPE...

Page 32: ...nittstelle und befinden sich auf der Software Support DVD Art Nr 490 01001 Soft Nr 490 00423 7 2 Bus Statusanzeige Das EtherCAT Mess System ist mit drei gr nen Diagnose LEDs ausgestattet Abbildung 10...

Page 33: ...ten unterst tzt Synchron Distributed Clocks In der Betriebsart Synchron werden die Prozess Daten synchron zur EtherCAT Buszykluszeit ausgegeben In der Betriebsart Distributed Clocks werden die Prozess...

Page 34: ...ping ro C 40 1A01 1 RECORD TxPDO 2 Fast mapping PDO Mapping ro C 41 1A02 1 RECORD TxPDO 3 Speed mapping PDO Mapping ro C 42 1A03 1 RECORD TxPDO 4 Single Multi mapping PDO Mapping ro C 43 1A04 1 RECORD...

Page 35: ...welches Informationen ber den Ger tetyp liefert Index 0x1000 Name Device Type Objekt Code VAR Datentyp UNSIGNED32 Kategorie Mandatory Zugriff ro PDO Mapping nein Ger tetyp Ger te Profil Nummer Encoder...

Page 36: ...uest Protocol Index 0x1009 Name Hardware Version Objekt Code VAR Datentyp VISIBLE_STRING Kategorie Optional Zugriff ro PDO Mapping nein Wert abh ngig von der Ger teausf hrung 9 4 Objekt 100Ah Herstell...

Page 37: ...keit Bit 0 1 das Ger t speichert Parameter nur auf Kommando Dies bedeutet wenn Parameter durch den Benutzer ge ndert worden sind und das Kommando Parameter abspeichern nicht ausgef hrt worden ist nach...

Page 38: ...i Lesezugriff auf den Subindex 1 liefert das Ger t Informationen ber seine M glichkeiten die Standardwerte wieder herzustellen Bit 0 1 bedeutet dass das Ger t die Wiederherstellung der Standardwerte u...

Page 39: ...th lt den Ger te Produktcode Revision Number Enth lt die Revisionsnummer des Ger tes welche die Funktionalit t und die einzelnen Versionen definiert Serial Number Enth lt die Ger te Seriennummer Index...

Page 40: ...ss Daten Objekt 0x1A00 werden die unter den Subindizes 1 bis 3 aufgef hrten Prozess Daten bertragen Die Zuordnung ob Objekt 0x1A00 tats chlich als Prozess Daten bertragen werden wird ber Objekt Objekt...

Page 41: ...dnung ob Objekt 0x1A01 tats chlich als Prozess Daten bertragen werden wird ber Objekt Objekt 1C13h Sync Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A01 Name TxPDO 2 Fast mapp...

Page 42: ...h als Prozess Daten bertragen werden wird ber Objekt Objekt 1C13h Sync Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A02 Name TxPDO 3 Speed mapping Objekt Code RECORD Datentyp...

Page 43: ...en wird ber Objekt Objekt 1C13h Sync Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A03 Name TxPDO 4 Single Multi mapping Objekt Code RECORD Datentyp PDO_MAPPING Kategorie Manda...

Page 44: ...Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A04 Name TxPDO 5 Single Multi Speed mapping Objekt Code RECORD Datentyp PDO_MAPPING Kategorie Mandatory f r jedes unterst tzte Tx...

Page 45: ...tragen werden wird ber Objekt Objekt 1C13h Sync Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A10 Name TxPDO 11 TimeStamp Big mapping Objekt Code RECORD Datentyp PDO_MAPPING Ka...

Page 46: ...nung ob Objekt 0x1A11 tats chlich als Prozess Daten bertragen werden wird ber Objekt Objekt 1C13h Sync Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A11 Name TxPDO 12 Fast Big...

Page 47: ...h als Prozess Daten bertragen werden wird ber Objekt Objekt 1C13h Sync Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A12 Name TxPDO 13 Speed Big mapping Objekt Code RECORD Date...

Page 48: ...en wird ber Objekt Objekt 1C13h Sync Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A13 Name TxPDO 14 Single Multi Big mapping Objekt Code RECORD Datentyp PDO_MAPPING Kategorie...

Page 49: ...c Manager Channel 3 Prozess Daten Eingang Seite 52 vorgenommen Index 0x1A14 Name TxPDO 15 Single Multi Speed Big mapping Objekt Code RECORD Datentyp PDO_MAPPING Kategorie Mandatory f r jedes unterst t...

Page 50: ...en Eingang f r die bertragung der Positionswert Slave Master Die Eintr ge k nnen nur gelesen werden die Konfiguration der Kommunikations Kan le erfolgt automatisch beim Hochlauf des EtherCAT Masters I...

Page 51: ...pe Sync Manager 1 Datentyp UNSIGNED8 Kategorie Mandatory Zugriff ro PDO Mapping nein Wert 2 Mailbox senden Slave Master Sub Index 3 Beschreibung Communication Type Sync Manager 2 Datentyp UNSIGNED8 Ka...

Page 52: ...hrten Sende Prozess Daten Objekte zugeordnet werden Index 0x1C13 Name Sync Manager TxPDO Assign Objekt Code ARRAY Datentyp UNSIGNED32 Kategorie Mandatory Sub Index 0 Beschreibung Anzahl der zugeordnet...

Page 53: ...0x1c33 Name Sync Manager 3 Parameter Objekt Code ARRAY Datentyp Unsigned16 Kategorie Optional Sub Index 0 Beschreibung Anzahl der Eintr ge Datentyp UNSIGNED8 Kategorie Mandatory Zugriff ro PDO Mapping...

Page 54: ...f ro PDO Mapping nein Wert Bit 0 Free Run unterst tzt Bit 1 Synchron Modus unterst tzt Bit 2 Distributed Clocks unterst tzt Sub Index 5 Beschreibung Minimum Cycle Time Datentyp UNSIGNED32 Kategorie Ma...

Page 55: ...ppt 1 Messung der lokalen Zykluszeit gestartet Sub Index 9 Beschreibung Delay Time Datentyp UNSIGNED32 Kategorie Mandatory Zugriff ro PDO Mapping nein Wert Slave Hardware Verz gerungszeit in ns Sub In...

Page 56: ...chritte pro Umdrehung Unsigned32 rw O 64 2402 3 VAR K0 Condition Unsigned16 rw O 65 2403 3 VAR Preset K0 Unsigned16 rw O 65 3101 VAR Eingang DT3101 112 Bit ro O 66 6000 2 VAR Betriebsparameter Z hlric...

Page 57: ...arameter umgeschaltet werden um erweiterte Getriebefunktionen zuzulassen Index 0x2000 Beschreibung TR Parameter used Datentyp UNSIGNED16 Kategorie Optional Zugriff rw PDO Mapping nein Untergrenze 0x00...

Page 58: ...jekt mit Index 2001h unterst tzt nur die Funktion f r die Z hlrichtung Die Z hlrichtung definiert ob steigende oder fallende Positionswerte ausgegeben werden wenn die Mess System Welle im Uhrzeigersin...

Page 59: ...Turn Mess System innerhalb von 512 Umdrehungen befinden 10 2 2 1 Objekt 2002h TR Gesamtmessl nge in Schritten Legt die Gesamtschrittzahl des Mess Systems fest bevor das Mess System wieder bei Null beg...

Page 60: ...dlichen Nachkommastellen z B 3 43535355358774 behaftet sein k nnen wird die Umdrehungszahl als Bruch eingegeben Anzahl Umdrehungen Z hler Index 0x2003 Beschreibung TR Number of revolutions numerator D...

Page 61: ...hgef hrt werden oder man passt die Mechanik bzw bersetzung entsprechend an Der Parameter Anzahl Schritte pro Umdrehung darf ebenfalls eine Kommazahl sein jedoch nicht die Messl nge in Schritten Das Er...

Page 62: ...setzen Zu erfassende Mechanik in Endlage bringen Den mechanisch zur ckgelegten Weg in mm vermessen Istposition des Mess Systems an der angeschlossenen Steuerung ablesen Annahme zur ckgelegter Weg 2000...

Page 63: ...e ms bei 8 Bit Aufl sung 9 Schritte ms bei 9 Bit Aufl sung 18 Schritte ms bei 18 Bit Aufl sung 100 Schritte ms bei Skalierter Aufl sung 101 Schritte 10 ms bei Skalierter Aufl sung 102 Schritte 100 ms...

Page 64: ...griff rw PDO Mapping nein Default 0 Wert Verhalten 0 K1 zu K2 90 voreilend Drehrichtung im Uhrzeigersinn mit Sicht auf den Flansch 1 K1 zu K2 90 nacheilend Drehrichtung im Uhrzeigersinn mit Sicht auf...

Page 65: ...tentyp UNSIGNED16 Kategorie Optional Zugriff rw PDO Mapping nein Default 0 Wert Verhalten 0 K0 wenn K1 high und K2 high 1 K0 wenn K1 low und K2 high 2 K0 wenn K1 high und K2 low 3 K0 wenn K1 low und K...

Page 66: ...Index 0x3101 Name Input Objekt Code DEFSTRUCT Datentyp DT3101 112 Bit Kategorie Optional Sub Index 0 Beschreibung Anzahl der Eintr ge Datentyp UNSIGNED8 Kategorie Optional Zugriff ro PDO Mapping nein...

Page 67: ...ur Berechnung ist der aktuell programmierte Wert der Mess Schritte pro Umdrehung aus dem Objekt 6001h zu entnehmen 10 8 CiA DS 406 Mode 10 8 1 Objekt 6000h Betriebsparameter Z hlrichtung Das Objekt mi...

Page 68: ...ms verloren gehen Sicherstellen dass bei einem Multi Turn Mess System die Anzahl der Umdrehungen eine 2er Potenz aus der Menge 20 21 22 212 1 2 4 4096 ist oder Sicherstellen dass sich Positionierungen...

Page 69: ...te 2 Byte 3 27 bis 20 215 bis 28 223 bis 216 231 bis 224 Der tats chlich einzugebende Obergrenzwert f r die Gesamtmessl nge in Schritten ist von der Mess System Ausf hrung abh ngig und kann nach unten...

Page 70: ...o Umdrehung 3600 Daraus folgt 10000000 Schritte 7 2777 Umdr 25000 Umdr m glich 3600 Schritte Umdr 9 Kann die resultierende Anzahl Umdrehungen nicht in diesem Bereich dargestellt werden so wird die Mes...

Page 71: ...des Bereiches von 0 bis Messl nge in Schritten 1 zu setzen Mit dem Schreiben auf dieses Objekt wird der Ausgabe Positionswert auf den Parameter Presetwert gesetzt ohne dass dieser zus tzlich best tigt...

Page 72: ...nd Ausgabe positiv bei Drehung im Uhrzeigersinn Blickrichtung auf Anflanschung Z hlrichtungseinstellung fallend Ausgabe negativ bei Drehung im Uhrzeigersinn Blickrichtung auf Anflanschung Index 0x6030...

Page 73: ...Mapping nein Bit Funktion Bit 0 Bit 1 0 Z hlrichtung steigend fallend 1 reserviert 2 Skalierungsparameter werden verwendet ja 3 15 reserviert 10 12 2 Objekt 6501h Single Turn Aufl sung Das Objekt 650...

Page 74: ...ss System ausgeben kann F r ein Multi Turn Mess System ergibt sich aus der Anzahl der Umdrehungen und der Single Turn Aufl sung die Gesamtmessl nge welche sich nach der unten stehenden Formel berechne...

Page 75: ...Mapping ja Bit Funktion Bit 0 Bit 1 0 Positionsfehler Nein Ja 1 Reserviert f r weitere Verwendung 2 Reserviert f r weitere Verwendung 3 Reserviert f r weitere Verwendung 4 Reserviert f r weitere Verw...

Page 76: ...Zugriff ro PDO Mapping nein Bit Funktion Bit 0 Bit 1 0 Positionsfehler Nein Ja 1 Reserviert f r weitere Verwendung 2 Reserviert f r weitere Verwendung 3 Reserviert f r weitere Verwendung 4 Reserviert...

Page 77: ...it 1 0 Geschwindigkeitswarnung Nein Ja 1 Reserviert f r weitere Verwendung 2 Reserviert f r weitere Verwendung 3 Reserviert f r weitere Verwendung 4 Reserviert f r weitere Verwendung 5 Reserviert f r...

Page 78: ...Zugriff ro PDO Mapping nein Bit Funktion Bit 0 Bit 1 0 Geschwindigkeitswarnung Nein Ja 1 Reserviert f r weitere Verwendung 2 Reserviert f r weitere Verwendung 3 Reserviert f r weitere Verwendung 4 Res...

Page 79: ...ionsnummer und einem Index Index 0x6507 Beschreibung Profile and Software Version Datentyp UNSIGNED32 Kategorie Mandatory Zugriff ro PDO Mapping nein z B Profilversion 3 2 Bin rcode 00000011 00000010...

Page 80: ...6 TR ECE BA DGB 0080 05 10 07 2013 10 12 9 Objekt 6508h Betriebsdauer Dieses Objekt speichert die Betriebsdauer in den nichtfl chtigen Speicher solange das Mess System mit Strom versorgt wird Die Betr...

Page 81: ...Mess System tats chlich unterst tzt werden kann durch den EtherCAT SDO Information Service ausgelesen werden blicherweise stellt der EtherCAT Master entsprechende Mechanismen f r das Auslesen der unte...

Page 82: ...en keine Busverbindung Buskabel berpr fen Hardwarefehler Mess System defekt Mess System tauschen blinkend Mess System betriebsbereit Verbindung zum Master hergestellt es werden momentan Daten bermitte...

Page 83: ...sse WORD Quell Stationsadresse wenn der Master Client Ziel Stationsadresse wenn der Slave Client Kanal unsigned 6 0x00 reserviert Priorit t unsigned 2 0x00 kleinste Priorit t 0x03 h chste Priorit t Ty...

Page 84: ...Generelle Inkompatibilit t im Ger t 0x06 06 00 00 Zugriff Fehler aufgrund eines Hardwarefehlers 0x06 07 00 10 Falscher Datentyp L nge der Service Parameter stimmt nicht 0x06 07 00 12 Falscher Datenty...

Page 85: ...rgency Request Server Client Frame Fragment Datenfeld Datentyp Wert Beschreibung Mailbox Header L nge WORD n 0x0A L nge der Mailbox Service Daten Adresse WORD Quell Stationsadresse wenn der Master Cli...

Page 86: ...fehler 8210 PDO nicht abgearbeitet aufgrund eines L ngenfehlers 8210 PDO L nge berschritten 90xx externer Fehler A0xx EtherCAT State Machine bergangsfehler A000 bergang PRE OPERATIONAL SAVE OPERATIONA...

Page 87: ...derholt auftritt muss das Mess System getauscht werden elektrische St rungen EMV Gegen elektrische St rungen helfen eventuell isolierende Flansche und Kupplungen aus Kunststoff sowie Kabel mit paarwei...

Page 89: ...Printed in the Federal Republic of Germany TR Electronic GmbH 2010 All Rights Reserved 10 07 2013 TR ECE BA DGB 0080 05 Page 89 of 176 User Manual CxH 110 EtherCAT optional Incremental...

Page 90: ...ns shall be subject to claims for damages Subject to modifications The right to make any changes in the interest of technical progress is reserved Document information Release date Rev date 10 07 2013...

Page 91: ...01 4 2 Protocol 102 4 3 Distributed clocks 102 4 4 Device profile 103 4 4 1 CANopen over EtherCAT CoE 104 4 5 Object dictionary 105 4 6 Process and Service Data Objects 105 4 6 1 Compatibility with th...

Page 92: ...ansmit PDO Mapping 129 9 8 3 Object 1A02h 3rd Transmit PDO Mapping 130 9 8 4 Object 1A03h 4th Transmit PDO Mapping 131 9 8 5 Object 1A04h 5th Transmit PDO Mapping 132 9 8 6 Object 1A10h 11th Transmit...

Page 93: ...60 10 11 Object 6030h Speed 161 10 12 Measuring system diagnostics 162 10 12 1 Object 6500h Operating status 162 10 12 2 Object 6501h Single Turn resolution 162 10 12 3 Object 6502h Number of revoluti...

Page 94: ...ase 10 15 2010 00 Incremental interface information extended 12 08 2010 01 Revision Modification of the warnings Selectable resolutions on object 2005 changed 09 21 2011 02 Disbanding of the complete...

Page 95: ...User Manual is supplementary to other documentation such as product data sheets dimensional drawings leaflets and the assembly instructions etc The User Manual may be included in the customer s speci...

Page 96: ...ontrol Fieldbus for use in industrial control systems Protocols and Services Type 12 EtherCAT 6 IEC 61784 2 Digital data communications for measurement and control Additional profiles for ISO IEC 8802...

Page 97: ...Commission VDE Verein Deutscher Elektrotechniker Association of German Electrotechnicians Bus specific EDS Electronic Data Sheet ESM EtherCAT State Machine CAN Controller Area Network Data Layer Prot...

Page 98: ...or the product used 2 2 Additional instructions for proper use The measuring system is designed for operation in 100Base TX Fast Ethernet networks with max 100 Mbit s specified in ISO IEC 8802 3 Commu...

Page 99: ...to hand at the place of use of the measuring system Prior to commencing work personnel working with the measurement system must have read and understood the Assembly Instructions particularly the cha...

Page 100: ...herCAT 100Base TX Fast Ethernet ISO IEC 8802 3 Output code Binary Device profile CANopen over EtherCAT CoE CiA DS 406 Cycle time 100 s Transmission rate 100 Mbit s Transmission CAT 5 cable shielded ST...

Page 101: ...ed into the new editions of the international field bus standards IEC 61158 Protocols and Services IEC 61784 2 Communication Profiles and IEC 61800 7 Drive Profiles and Communication 4 1 EtherCAT func...

Page 102: ...ndard frames in accordance with IEEE802 3 without shortening EtherCAT frames can thus be sent by any Ethernet controllers master and standard tools e g monitor can be used Figure 2 Ethernet frame stru...

Page 103: ...functional behavior of the device including the device class specific state machine With EtherCAT you do not develop individual device profiles for device classes Instead simple interfaces are provide...

Page 104: ...ce Data Objects NMT Network Management EtherCAT can thus be implemented on devices that were previously equipped with CANopen with minimal expense Extensive parts of the CANopen firmware can be re use...

Page 105: ...S 406 0xA000 0xFFFF Reserved Figure 6 Structure of the object dictionary 4 6 Process and Service Data Objects Process Data Object PDO Process Data Objects manage the process data exchange e g the cycl...

Page 106: ...rvices not supported not required Initiate SDO Block Download Download SDO Block End SDO Block Download Initiate SDO Block Upload Upload SDO Block End SDO Block Upload 4 6 2 Extensions to the CiA DS 3...

Page 107: ...dapted to the SDO protocol accelerating the transmission of large data volumes accordingly In addition a mode has been added which makes it possible to transmit the complete data of an index from the...

Page 108: ...tarts as many Download SDO Segment services as are required to transfer all data to the server Read services Server Client Initiate SDO Upload Expedited The Expedited SDO Upload service is used for th...

Page 109: ...gned 4 0x00 CANopen Header Quantity unsigned 9 0x00 reserved unsigned 3 0x00 Service unsigned 4 0x02 SDO Request SDO Command code CCD Size indicator unsigned 1 0x00 Size of data 1 4 not specified 0x01...

Page 110: ...en over EtherCAT CoE reserved unsigned 4 0x00 CANopen Header Quantity unsigned 9 0x00 reserved unsigned 3 0x00 Service unsigned 4 0x03 SDO Response SDO Command code CCD Size indicator unsigned 1 0x00...

Page 111: ...reserved Priority unsigned 2 0x00 Lowest priority 0x03 Highest priority Type unsigned 4 0x03 CANopen over EtherCAT CoE reserved unsigned 4 0x00 CANopen Header Quantity unsigned 9 0x00 reserved unsign...

Page 112: ...Size indicator unsigned 1 0x00 Size of data 1 4 not specified 0x01 Size of data specified in data record size Transmission type unsigned 1 0x01 Expedited transmission Data record size unsigned 2 0x00...

Page 113: ...0x1600 ff for the RxPDOs and 0x1A00ff for the TxPDOs 4 9 EtherCAT State Machine ESM The Application Management contains the EtherCAT State Machine which describes the states and state changes of the s...

Page 114: ...BA DGB 0080 05 10 07 2013 4 10 Further information Further information on EtherCAT can be obtained on request from the EtherCAT Technology Group ETG at the following address ETG Headquarter Ostendstra...

Page 115: ...with an integrated optoelectronic system generates electrical signals and emits pulses measuring increments which are pre processed at trigger stages The resolution of the measuring system is defined...

Page 116: ...must be used 2 x 2 shielded twisted pair copper wire cables The cables are designed for bit rates of up to 100 Mbit s The transmission speed is automatically detected by the measuring system and does...

Page 117: ...ORT OUT Female socket M12x1 4 pin D coded 1 TxD Transmission Data 2 RxD Receive Data 3 TxD Transmission Data 4 RxD Receive Data X3 Male socket M12x1 4 pin A coded 1 1 11 27 V DC Encoder Supply Voltage...

Page 118: ...on name plate 2 K0 Incremental output level see on name plate 3 K1 Incremental output level see on name plate 4 K2 Incremental output level see on name plate 1 5 11 27 V DC Encoder Supply Voltage 6 K2...

Page 119: ...rization via Service Data Objects is initially possible However it is possible to configure PDOs using SDOs SAFE OPERATIONAL The Start Input Update command puts the measuring system into SAFE OPERATIO...

Page 120: ...ional incremental interface and are located on software support DVD Art no 490 01001 Soft no 490 00423 7 2 Bus status display The EtherCAT measuring system is equipped with three green diagnostic LEDs...

Page 121: ...rted by the measuring system Synchronous Distributed Clocks In Synchronous operating mode the process data is output synchronously to the EtherCAT bus cycle time In Distributed Clocks operating mode t...

Page 122: ...128 1A01 1 RECORD TxPDO 2 Fast mapping PDO Mapping ro C 129 1A02 1 RECORD TxPDO 3 Speed mapping PDO Mapping ro C 130 1A03 1 RECORD TxPDO 4 Single Multi mapping PDO Mapping ro C 131 1A04 1 RECORD TxPDO...

Page 123: ...ovides information on the device type Index 0x1000 Name Device Type Object code VAR Data type UNSIGNED32 Category Mandatory Access ro PDO mapping No Device type Device profile number Encoder type Byte...

Page 124: ...nt Request Protocol Index 0x1009 Name Hardware version Object code VAR Data type VISIBLE_STRING Category Optional Access ro PDO mapping No Value depending on the device type 9 4 Object 100Ah Manufactu...

Page 125: ...s information about its saving capability Bit 0 1 the device saves parameters only on command That means if parameters have been changed by the user and no Store Parameter Command had been executed at...

Page 126: ...6F6Ch read 1 UNSIGNED32 rw By read access on subindex 1 the device provides information about its restoring capability Bit 0 1 means that the device supports the restoring of default values MSB LSB Bi...

Page 127: ...ns the product code of the device Revision Number Contains the revision number of the device which defines the functionality and the individual versions Serial Number Contains the serial number of the...

Page 128: ...entered in sub index 1 to 3 can be transmitted with the first Transmit Process Data Object 0x1A00 The assignment of whether object 0x1A00 is actually transmitted as process data is made via object Obj...

Page 129: ...ssignment of whether object 0x1A01 is actually transmitted as process data is made via object Object 1C13h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A01 Name TxPDO 2 Fast mapping Obj...

Page 130: ...is actually transmitted as process data is made via object Object 1C13h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A02 Name TxPDO 3 Speed mapping Object code RECORD Data type PDO_MAP...

Page 131: ...s data is made via object Object 1C13h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A03 Name TxPDO 4 Single Multi mapping Object code RECORD Data type PDO_MAPPING Category Mandatory for...

Page 132: ...3h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A04 Name TxPDO 5 Single Multi Speed mapping Object code RECORD Data type PDO_MAPPING Category Mandatory for each supported TxPDO PDO Mapp...

Page 133: ...ted as process data is made via object Object 1C13h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A10 Name TxPDO 11 TimeStamp Big mapping Object code RECORD Data type PDO_MAPPING Categor...

Page 134: ...signment of whether object 0x1A11 is actually transmitted as process data is made via object Object 1C13h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A11 Name TxPDO 12 Fast Big mapping...

Page 135: ...2 is actually transmitted as process data is made via object Object 1C13h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A12 Name TxPDO 13 Speed Big mapping Object code RECORD Data type P...

Page 136: ...s data is made via object Object 1C13h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A13 Name TxPDO 14 Single Multi Big mapping Object code RECORD Data type PDO_MAPPING Category Mandator...

Page 137: ...13h Sync Manager Channel 3 process data input page 140 Index 0x1A14 Name TxPDO 15 Single Multi Speed Big mapping Object code RECORD Data type PDO_MAPPING Category Mandatory for each supported TxPDO PD...

Page 138: ...ocess data input for the transmission of position values Slave Master The inputs can only be read the configuration of the communication channels occurs automatically when the EtherCAT master boots In...

Page 139: ...on Type Sync Manager 1 Data type UNSIGNED8 Category Mandatory Access ro PDO mapping No Value 2 Send mailbox Slave Master Sub Index 3 Description Communication Type Sync Manager 2 Data type UNSIGNED8 C...

Page 140: ...Index 1 can be assigned as process data input Index 0x1C13 Name Sync Manager TxPDO Assign Object code ARRAY Data type UNSIGNED32 Category Mandatory Sub Index 0 Description Number of assigned TxPDOs Da...

Page 141: ...ex 0x1c33 Name Sync Manager 3 Parameter Object code ARRAY Data type Unsigned16 Category Optional Sub Index 0 Description Number of entries Data type UNSIGNED8 Category Mandatory Access ro PDO mapping...

Page 142: ...Access ro PDO mapping No Value Bit 0 Free Run supported Bit 1 Synchronous supported Bit 2 Distributed clocks supported Sub Index 5 Description Minimum Cycle Time Data type UNSIGNED32 Category Mandato...

Page 143: ...stopped 1 Measurement of local cycle time started Sub Index 9 Description Delay Time Data type UNSIGNED32 Category Mandatory Access ro PDO mapping No Value Hardware delay time of the slave in ns Sub...

Page 144: ...Unsigned16 rw O 153 2401 3 VAR Pulses Revolution Unsigned32 rw O 153 2402 3 VAR K0 Condition Unsigned16 rw O 154 2403 3 VAR Preset K0 Unsigned16 rw O 154 3101 VAR Input DT3101 112 bit ro O 155 6000 2...

Page 145: ...ile Specific Objects CiA DS 406 Printed in the Federal Republic of Germany TR Electronic GmbH 2010 All Rights Reserved 10 07 2013 TR ECE BA DGB 0080 05 Page 145 of 176 3 only available with optional i...

Page 146: ...rameter to use expanded gear functions Index 0x2000 Description TR Parameter used Data type UNSIGNED32 Category Optional Access rw PDO mapping No Lower limit 0x0000 CiA DS 406 mode Upper limit 0x0001...

Page 147: ...uence The object with index 2001h supports only the function for the code sequence The code sequence defines whether increasing or decreasing position values are output when the measuring system shaft...

Page 148: ...de energized state for a multi turn measuring system is within 512 revolutions 10 2 2 1 Object 2002h TR Total measuring range Defines the total number of steps of the measuring system before the measu...

Page 149: ...ve an infinite number of digits after the decimal point e g 3 43535355358774 the number of revolutions is entered as a fraction Number of revolutions numerator Index 0x2003 Description TR Number of re...

Page 150: ...r each revolution or to adapt the mechanics or gearbox accordingly The parameter Steps per revolution may also be decimal number however the Total measuring range may not The result of the above formu...

Page 151: ...t the mechanics to be measured to the end position Measure the mechanical distance covered in mm Read off the actual value of the measuring system from the controller connected Assumed Distance covere...

Page 152: ...able resolutions Value Speed resolution 8 Steps ms at 8 bit resolution 9 Steps ms at 9 bit resolution 18 Steps ms at 18 bit resolution 100 Steps ms at scaled resolution 101 Steps 10ms at scaled resolu...

Page 153: ...ional Access rw PDO mapping No Default 0 Value Behaviour 0 K1 leads to K2 by 90 turning direction cw with view on the flange 1 K1 lagging to K2 by 90 turning direction cw with view on the flange 10 4...

Page 154: ...dition Data type UNSIGNED16 Category Optional Access rw PDO mapping No Default 0 Value Behaviour 0 K0 if K1 high and K2 high 1 K0 if K1 low and K2 high 2 K0 if K1 high and K2 low 3 K0 if K1 low and K2...

Page 155: ...Index 0x3101 Name Input Object Code DEFSTRUCT Data type DT3101 112 Bit Category Optional Sub Index 0 Description Number of entries Data type UNSIGNED8 Category Optional Access ro PDO mapping No Value...

Page 156: ...n single turn For the calculation the value of the measuring steps per revolution programmed currently has to be taken from the object 6001h 10 8 CiA DS 406 Mode 10 8 1 Object 6000h Operating paramete...

Page 157: ...at the zero point of the multi turn measuring system is lost Ensure that the Number of Revolutions for a multi turn measuring system is an exponent of 2 of the group 20 21 22 212 1 2 4 4096 or Ensure...

Page 158: ...yte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 27 to 20 215 to 28 223 to 216 231 to 224 The actual upper limit for the measurement length to be entered in steps is dependent on the measuring system version and can be cal...

Page 159: ...0000000 Steps per revolution 3600 Derived 10000000 steps 7 2777 revolutions 25000 revolutions possible 3600 steps revolution 9 If the resulting number of revolutions cannot be represented in this area...

Page 160: ...stem to any position value within a range of 0 to measuring length in increments 1 With the writing to the object the output position value is set without this having to be confirmed to in addition In...

Page 161: ...Output positive turning clockwise view onto flange side Code Sequence setting decreasing Output negative turning clockwise view onto flange side Index 0x6030 Description Speed Value Data type Integer...

Page 162: ...ndatory Access ro PDO mapping No Bit Function Bit 0 Bit 1 0 code sequence increasing decreasing 1 reserved 2 scaling parameters are used Yes 3 15 reserved 10 12 2 Object 6501h Single Turn resolution T...

Page 163: ...ons that the measuring system can output For a Multi Turn measuring system the number of distinguishable revolutions and the Single Turn resolution gives the measuring range according to the formula b...

Page 164: ...s Data type UNSIGNED16 Category Mandatory Access ro PDO mapping Yes Bit Function Bit 0 Bit 1 0 Position error No Yes 1 Reserved for further use 2 Reserved for further use 3 Reserved for further use 4...

Page 165: ...Alarms Data type UNSIGNED16 Category Mandatory Access ro PDO mapping No Bit Function Bit 0 Bit 1 0 Position error No Yes 1 Reserved for further use 2 Reserved for further use 3 Reserved for further us...

Page 166: ...6 Category Mandatory Access ro PDO mapping No Bit Function Bit 0 Bit 1 0 Speed warning No Yes 1 Reserved for further use 2 Reserved for further use 3 Reserved for further use 4 Reserved for further us...

Page 167: ...s Data type UNSIGNED16 Category Mandatory Access ro PDO mapping No Bit Function Bit 0 Bit 1 0 Speed warning No Yes 1 Reserved for further use 2 Reserved for further use 3 Reserved for further use 4 Re...

Page 168: ...sion number and an index Index 0x6507 Description Profile and Software Version Data type UNSIGNED32 Category Mandatory Access ro PDO mapping No Example Profile version 3 2 Binary code 00000011 0000001...

Page 169: ...ed 10 07 2013 TR ECE BA DGB 0080 05 Page 169 of 176 10 12 9 Object 6508h Operating time The operating time is stored in the encoder nonvolatile memory as long as the encoder is power supplied The valu...

Page 170: ...er of objects Which objects are actually supported by the measuring system can be read out by the EtherCAT SDO Information Service Normally the EtherCAT master provides appropriate mechanisms for the...

Page 171: ...nnection Check bus cable Hardware error measuring system defective Replace measuring system Flashing Measuring system ready for operation connection to master established data transfer active On Measu...

Page 172: ...data Address WORD Source station address if Master Client Destination station address if Slave Client Channel unsigned 6 0x00 reserved Priority unsigned 2 0x00 Lowest priority 0x03 Highest priority Ty...

Page 173: ...04 00 47 General incompatibility in the device 0x06 06 00 00 Access error due to a hardware error 0x06 07 00 10 Wrong data type length of service parameters incorrect 0x06 07 00 12 Wrong data type le...

Page 174: ...er Client Frame Fragment Data field Data type Value Description Mailbox Header Length WORD n 0x0A Length of the mailbox service data Address WORD Source station address if Master Client Destination st...

Page 175: ...2xx Protocol error 8210 PDO not processed due to a length error 8210 PDO length exceeded 90xx External error A0xx EtherCAT state machine transition error A000 PRE OPERATIONAL SAVE OPERATIONAL transiti...

Page 176: ...these measures the measuring system must be replaced Electrical faults EMC Perhaps isolated flanges and couplings made of plastic help against electrical faults as well as cables with twisted pair wir...

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TR-Electronic CEH-110, User Manual, Page: 1 / 176

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