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Kommunikation USB, RS232, CAN, CANopen. 2 Ablauf Kurzüberblick USB/RS232 CAN/CANopen.

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Präsentation zum Thema: "Kommunikation USB, RS232, CAN, CANopen. 2 Ablauf Kurzüberblick USB/RS232 CAN/CANopen."—  Präsentation transkript:

1 Kommunikation USB, RS232, CAN, CANopen

2 2 Ablauf Kurzüberblick USB/RS232 CAN/CANopen

3 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 4 USB/RS232 Allgemein Direkt Point-to-Point Verbindung

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

6 6 USB Verbindungsaufbau Protokoll Einstellungen

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

8 8 Wie siehst im Detail aus Grundregel: Kommando + (Sub Index) + (=Anweisung) + ; PX; 0x500x580x3B PX;37089; 0x500x580x3B0x330x370x300x380x390x3B PR=10000; 0x500x520x3D0x310x30 0x3B PR=10000;; 0x500x520x3D0x310x30 0x3B

9 9 Fehler Nachricht nicht im Datenformat, nicht verstanden Außerhalb der State- Maschine PXY; 0x500x580x590x3B PXY;?; 0x500x580x590x3B0x020x3F0x3B PR=10000; 0x500x520x3D0x310x30 0x3B PR=10000;:?; 0x500x520x3D0x310x30 0x3B0x3A0x3F0x3B

10 10 CAN/CANopen

11 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 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 13 CAN/CANopen Allgemein Bussystem Beidseitig 120 Ohm

14 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 15 CAN/CANopen CANopen 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 16 Motor AN Binary State-Maschine Motor AUS MO=1; Werte wie PX können nicht gerändert werden SV nicht machbar Fahrbefehle werden nicht angenommen Unit Mode kann geändert werden MO=0; Unit Mode PX, SV Homing PR, PA, SP

17 17 CAN Binary Interpreter Faustregel Byte 1&2Das Kommando ACSII Codiert 3Falls vorhanden ein Index. z.B. UI[2] 4Anzeichen ob es eine Abfrage oder eine Zuweisung ist. 5-8Falls vorhanden bei einer Zuweisung der Zahlenwert F 8 4D 4F FF 8 4D 4F F 8 4A E FF 8 4A E F FF Datenwort 0Node ID

18 18 CAN Beispiel Telegramm 0x37F0x4A0x560x00 0xE80x030x00 300h+ Node ID ACSII Wert J ACSII Wert V Wert in HEX umgerechnet F 8 4A E FF 8 4A E

19 19 CAN Beispiel NMT, Bus starten0x000x010x00 MO=10x37F0x4D0x4F0x00 0x010x00 0x2FF0x4D0x4F0x00 0x010x00 JV=10000x37F0x4A0x560x00 0xE80x030x00 0x2FF0x4A0x560x00 0xE80x030x00 BG0x37F0x420x470x000x400x00 0x2FF0x420x470x00

20 20 CANopen Allgemein Seit 1995 wird es von der Organisation CAN in Automation (CiA) gepflegt und ist als Europäische Norm EN standardisiert Verschieden Geräteprofile StandartGeräteklasse DS401Ein-/Ausgabe-Module DS402elektrische Antriebe DS404Sensoren und Regler DS406Lineare und rotierende Geber (Encoder) DS408hydraulische Ventile und Antriebe

21 21 CANopen Hilfestellung Jeder CANopen Befehl kann im EAS beobachtet/gesetzt werden CANopenElmo 0x6040cw 0x6041sw

22 22 CANopen Möglichkeiten Verschiedene Teilnehmer/Hersteller an einen Bus

23 23 CANopen Möglichkeiten Verbindung zwischen andere Feldbussen

24 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 25 CANopen State-Maschine Es können nur bestimmte Änderungen zu bestimmten States gemacht werden

26 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 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 28 CAN EMCY Emergency Telegramme Kommen nur wenn ein Fehler passiert ID 0x81 bis 0xFF

29 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 30 CAN EMCY Beispiel Beispiel, Achse 1 hat ein Problem Handbuch, Command Referenz für Gold

31 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 32 CAN PDO „Process data objects“ PDO Konfiguration geht nach Neustart immer auf Default ID 0x181 bis 0x57F Unser Default Mapping TxPDORxPDO 16041, Statuswort6040, Kontrollwort 22013, Binary interpreter result2012, Binary interpreter command 3 4

33 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 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

35 35 CANopen Modes Fest vorgeschriebene Modes Jeder Mode hat seine Vor- und Nachteile 0x6060 Reserved0 Profile position mode1 Velocity (not supported)2 Profiled velocity mode3 Torque profiled mode4 Reserved5 Homing mode6 Interpolated position mode7

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

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

38 38 CANopen Profile position mode Motor ANBewegung 1 Bewegung 2

39 39 CANopen Profile position mode F T FF R F T FF R FF R FF R FF R F T FF 8 4B R F T FF R FF R F T FF 8 4B R F F T FF R FF R F T FF 8 4B R F T FF R F A T FF A R F F T FF R F F T FF R FF R FF R Achse in Profile position mode bringen Achse Einschalten PTP konfigurieren Losfahren

40 40 CANopen Interpolated Position Mode 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 Objekt

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

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

43 43 CANopen Interpolated Position Mode Auf den Bus sieht es so aus: FD AE C F 00 2C B3 C A B0 C F B4 C B1 C F 00 C6 B5 C 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 44 Fragen?

45 45 Kaffeepause


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