Kommunikation USB, RS232, CAN, CANopen.

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1 Kommunikation USB, RS232, CAN, CANopen

2 Ablauf Kurzüberblick USB/RS232 CAN/CANopen

3 Kurzüberblick USB/RS232 USB Treiber Installiert
Nur auf kurzen Distanzen Nicht Echtzeitfähig Nicht EMV stabil Sehr leichte Programmierung Keine Zyklischen oder Asynchrone Nachrichten vom Drive Minimale State Machine

4 USB/RS232 Allgemein Direkt Point-to-Point Verbindung

5 USB State-Maschine Werte wie PX können nicht gerändert werden
Homing PR, PA, SP Werte wie PX können nicht gerändert werden SV nicht machbar Motor AN MO=0; MO=1; Motor AUS Fahrbefehle werden nicht angenommen Unit Mode kann geändert werden Unit Mode PX, SV

6 USB Verbindungsaufbau
Protokoll Einstellungen

7 Beispiel, Simple PTP fahrt
Groß und klein Schreibung ist egal Kommandos werden dann ausgeführt wenn Sie empfangen werden Jeder Befehl wird bestätigt

8 Wie siehst im Detail aus
Grundregel: Kommando + (Sub Index) + (=Anweisung) + ; P X ; 0x50 0x58 0x3B P X ; 3 7 8 9 0x50 0x58 0x3B 0x33 0x37 0x30 0x38 0x39 P R = 1 ; 0x50 0x52 0x3D 0x31 0x30 0x3B P R = 1 ; 0x50 0x52 0x3D 0x31 0x30 0x3B

9 Fehler Nachricht nicht im Datenformat, nicht verstanden
Außerhalb der State- Maschine P X Y ; 0x50 0x58 0x59 0x3B P X Y ; ? 0x50 0x58 0x59 0x3B 0x02 0x3F P R = 1 ; 0x50 0x52 0x3D 0x31 0x30 0x3B P R = 1 ; : ? 0x50 0x52 0x3D 0x31 0x30 0x3B 0x3A 0x3F

10 CAN/CANopen

11 CAN/CANopen Von Bosch als Prototyp von 1993 bis 1995 entwickelt
Seit 1995 wird es von der Organisation CAN in Automation (CiA) verwaltet Maximal 127 Teilnehmer Maximal 1 Mbit/sec Maximal 1,3 kbits/sec

12 Kurzüberblick CAN/CANopen
Auch wenn ein Teilnehmer ausfällt, bleibt der Rest des CAN Busses weiter intakt Synchrone und Asynchrone Telegramme CAN 2.0A

13 CAN/CANopen Allgemein
Bussystem Beidseitig 120 Ohm

14 CAN/CANopen Voraussetzung für eine schnelle Integration: Elmo Regler
PC mit CAN Analyser (z.B. Kvaser CANKing) Wenn Ethernet Kabel verwendet werden soll, dann STP/SSTP Kabel (Screened Shielded Twisted Pair)

15 CAN/CANopen DS301, DS305, DS402 Elmo´s eigene Sprache
Binary Interpreter DS301, DS305, DS402 Kompatibel zwischen verschiedenen Herstellern Konverter von anderen Feldbussen verfügbar Sollte mit Expertenhilfe gemacht werden Elmo´s eigene Sprache Syntax und State- Maschine wie bei USB/RS232 Flexibel Nur PDO2 Kommunikation Leichte Integration

16 Binary State-Maschine
Homing PR, PA, SP Werte wie PX können nicht gerändert werden SV nicht machbar Motor AN MO=0; MO=1; Motor AUS Fahrbefehle werden nicht angenommen Unit Mode kann geändert werden Unit Mode PX, SV

17 CAN Binary Interpreter Faustregel
Datenwort Node ID Byte 1&2 Das Kommando ACSII Codiert 3 Falls vorhanden ein Index. z.B. UI[2] 4 Anzeichen ob es eine Abfrage oder eine Zuweisung ist. 5-8 Falls vorhanden bei einer Zuweisung der Zahlenwert F D 4F 000002FF D 4F F A E 000002FF A E F 000002FF

18 CAN Beispiel Telegramm
0x37F 0x4A 0x56 0x00 0xE8 0x03 300h+Node ID ACSII Wert J V Wert in HEX umgerechnet F A E 000002FF A E

19 CAN Beispiel NMT, Bus starten 0x00 0x01 MO=1 0x37F 0x4D 0x4F 0x00 0x01
0x2FF JV=1000 0x37F 0x4A 0x56 0x00 0xE8 0x03 0x2FF BG 0x37F 0x42 0x47 0x00 0x40 0x2FF

20 CANopen Allgemein Seit 1995 wird es von der Organisation CAN in Automation (CiA) gepflegt und ist als Europäische Norm EN standardisiert Verschieden Geräteprofile Standart Geräteklasse DS401 Ein-/Ausgabe-Module DS402 elektrische Antriebe DS404 Sensoren und Regler DS406 Lineare und rotierende Geber (Encoder) DS408 hydraulische Ventile und Antriebe

21 CANopen Hilfestellung
Jeder CANopen Befehl kann im EAS beobachtet/gesetzt werden CANopen Elmo 0x6040 cw 0x6041 sw

22 CANopen Möglichkeiten
Verschiedene Teilnehmer/Hersteller an einen Bus

23 CANopen Möglichkeiten
Verbindung zwischen andere Feldbussen

24 CAN/CANopen *.EDS File Beschreibt was das Gerät kann, gerade für Fremdsteuerungen wichtig Objektverzeichnis VendorNumber=0x A ProductNumber=0x SupportedObjects=0x0076 [6040] SubNumber= ParameterName=Kontrollwort ObjectType=7 AccessType=RWW DataType=0x0006 PDOMapping=1 LowLimit=0 HighLimit=65535 DefaultValue=

25 CANopen State-Maschine
Es können nur bestimmte Änderungen zu bestimmten States gemacht werden

26 CAN NMT Bus Verwaltungsinstrument
Beim Einschalten meldet sich jede Achse auf den CAN.  bedeutet aber nicht das man Sie direkt ansprechen kann. Durch den NMT wird Sie initialisiert Kann nur Ausgeführt werden wenn Motor AUS ist. Nur als ID0

27 CAN NMT Beispiel Achse schickt wenn Sie eingeschaltet wird eine Startup Nachricht NMT wird vom Master geschickt Achse meldet Bereitschaft mit den Senden des Statuses

28 CAN EMCY Emergency Telegramme Kommen nur wenn ein Fehler passiert
ID 0x81 bis 0xFF

29 CAN EMCY Wird immer ASYNCRON abgeschickt
Anhand des SDO ID´s kann erkannt werde welche Achse einen Fehler hat Haben höchste Priorität SDO ID 0x081

30 CAN EMCY Beispiel Beispiel, Achse 1 hat ein Problem
Handbuch, Command Referenz für Gold

31 CAN SDO „Service data objects“ Für Kommandos welche selten vorkommen
z.B. für Homing´s oder Mode´s umschalten Niedrige Priorität Einrichten von PDO´s ID 0x581 bis 0x67F

32 CAN PDO „Process data objects“
PDO Konfiguration geht nach Neustart immer auf Default ID 0x181 bis 0x57F Unser Default Mapping TxPDO RxPDO 1 6041, Statuswort 6040, Kontrollwort 2 2013, Binary interpreter result 2012, Binary interpreter command 3 4

33 CAN PDO Weniger Overhead
Es können bis zu 4 PDO in beiden Richtungen definiert werden PDO´s können selbstständig übertragen werden SDO ID z.B 0x581 Objekt Nutzdaten SDO ID 0x181 Nutzdaten

34 CAN PDO PDO´s haben je nach Aufgabe verschiedene Adressen
Rx und Tx PDO´s werden Anhand des SDO ID unterschieden, z.B Node ID SDO ID 0x181 Nutzdaten SDO ID 0x201 Nutzdaten Nutzdaten

35 CANopen Modes Fest vorgeschriebene Modes
Jeder Mode hat seine Vor- und Nachteile 0x6060 Reserved Profile position mode 1 Velocity (not supported) 2 Profiled velocity mode 3 Torque profiled mode 4 5 Homing mode 6 Interpolated position mode 7

36 CANopen Profile position mode
Objekt Sende Zielposition Sende Beschleunigung Sende Kontrollwort zum losfahren Empfange Status: Am Ziel Empfange Status: In Bewegung

37 CANopen Profile position mode
+ wenig Daten Traffic + bei Zustellachsen - bei Bahnfahrten

38 CANopen Profile position mode
Motor AN Bewegung 1 Bewegung 2

39 CANopen Profile position mode
F T FF R F T FF R FF R FF R FF R F T FF B R F T FF R FF B R F F T FF B R F T FF R F A T FF A R F F T FF R FF R Achse in Profile position mode bringen Achse Einschalten PTP konfigurieren Losfahren

40 CANopen Interpolated Position Mode
Objekt Sende Zielposition +10cnt Empfange Istposition Sende Zielposition +10cnt Empfange Istposition Sende Zielposition +10cnt Empfange Istposition Sende Zielposition +10cnt Empfange Istposition Sende Zielposition +10cnt Empfange Istposition

41 CANopen Interpolated Position Mode
+ bei Bahnfahrten - Rechenintensiv für die Steuerung - großer Bandbreitenverbrauch

42 CANopen Interpolated Position Mode
ΔT = 0x60c2, meist Zykluszeit der SPS Px = 0x60C1, sollte per PDO an den Regler geschickt werden

43 CANopen Interpolated Position Mode
Auf den Bus sieht es so aus: FD AE C F C B3 C9 00 A B0 C F B4 C9 00 B1 C F 00 C6 B5 C9 00 E4 B2 C F B7 C9 00 Kontrollwort & Sollposition Statuswort & Istposition Sync Kontrollwort & Sollposition Statuswort & Istposition Sync Kontrollwort & Sollposition Statuswort & Istposition Sync Kontrollwort & Sollposition Statuswort & Istposition Sync

44 Fragen?

45 Kaffeepause