Benutzer-Handbuch PROFIBUS-DP - heidenhain - DR. JOHANNES ...
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<strong>Benutzer</strong>-<strong>Handbuch</strong><br />
<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong><br />
Schnittstelle für Messgeräte<br />
Deutsch (de)<br />
12/2010
Inhalt<br />
Liste der Tabellen ..................................................................................................... 4<br />
Liste der Abbildungen ............................................................................................. 5<br />
1 Allgemeine Informationen ................................................................................. 6<br />
1.1 Die <strong>PROFIBUS</strong> Technologie ................................................................... 6<br />
1.1.1 Abkürzungen ............................................................................ 7<br />
2 Installation des Messgerätes ............................................................................ 8<br />
2.1 Einstellungen im Drehgeber ................................................................... 8<br />
2.1.1 Knotenadresse ......................................................................... 8<br />
2.1.2 Busabschluss ........................................................................... 9<br />
2.2 Anschließen des Drehgebers ................................................................. 9<br />
2.2.1 Spannungsversorgung ............................................................. 9<br />
2.2.2 BUS-Leitungen ....................................................................... 10<br />
2.3 Installation des Gateways: ................................................................... 11<br />
2.4 Schirmungsphilosophie ........................................................................ 12<br />
2.5 GSD-Dateien ........................................................................................ 12<br />
2.6 LED-Anzeige ......................................................................................... 14<br />
3 Profilübersicht .................................................................................................. 15<br />
3.1 <strong>DP</strong>V0-Drehgeberklassen ...................................................................... 16<br />
3.2 <strong>DP</strong>V2-Drehgeberklassen ...................................................................... 17<br />
4 Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0 ........................................................................... 19<br />
4.1 Grundlegende Drehgeberfunktionen .................................................... 19<br />
4.2 <strong>PROFIBUS</strong>-Datenausgabegrundsatz .................................................... 19<br />
4.2.1 Wählen der Parametrierung (DDLM_Set_Prm Modus) .......... 19<br />
4.2.2 Normalbetrieb (DDLM_Data-Exchange Modus) ..................... 20<br />
4.3 Konfiguration, <strong>DP</strong>V0 ............................................................................. 20<br />
4.4 Parametrierung, <strong>DP</strong>V0 .......................................................................... 20<br />
4.4.1 Codesequenz ......................................................................... 21<br />
4.4.2 Funktionen der Klasse 2 ......................................................... 21<br />
4.4.3 Inbetriebnahmediagnose ........................................................ 22<br />
4.4.4 Skalierungsfunktion ................................................................ 22<br />
4.4.5 Messschritte pro Umdrehung ................................................ 22<br />
4.4.6 Gesamtmessbereich (Schritte) ............................................... 24<br />
4.4.7 Drehzahlfunktion .................................................................... 25<br />
4.5 Datenausgabe im Normalbetrieb (DDLM_Data_Exchange) .................. 26<br />
4.5.1 Datenaustauschmodus .......................................................... 26<br />
4.5.2 Preset-Wert-Funktion ............................................................. 27<br />
4.6 Diagnose .............................................................................................. 28<br />
4.6.1 Diagnose-Header .................................................................... 30<br />
4.6.2 Alarme .................................................................................... 30<br />
4.6.3 Betriebsstatus ........................................................................ 31<br />
4.6.4 Drehgebertyp ......................................................................... 32<br />
4.6.5 Singleturn-Auflösung oder Messschritt .................................. 33<br />
4.6.6 Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen .......................... 33<br />
4.6.7 Zusätzliche Alarme ................................................................. 34<br />
4.6.8 Unterstützte Alarme ............................................................... 34<br />
4.6.9 Warnungen ............................................................................ 35<br />
4.6.10 Unterstützte Warnungen ........................................................ 36<br />
4.6.11 Profilversion ........................................................................... 36<br />
2
Liste der Tabellen<br />
4.6.12 Software-Version .................................................................... 37<br />
4.6.13 Betriebszeit ............................................................................ 37<br />
4.6.14 Offset-Wert ............................................................................ 38<br />
4.6.15 Offset-Wert des Drehgeberherstellers ................................... 38<br />
4.6.16 Einstellungen der Skalierungsparameter ................................ 39<br />
4.6.17 Seriennummer des Drehgebers ............................................. 40<br />
5 Beispiel Inbetriebnahme des Drehgebers, <strong>DP</strong>V0 ........................................... 41<br />
6 Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2 ........................................................................... 44<br />
6.1 Isochroner Betrieb ................................................................................ 45<br />
6.2 Austausch nichtzyklischer Daten .......................................................... 46<br />
6.2.1 PROFIdrive-Parameter ........................................................... 46<br />
6.2.2 Drehgeberspezifische Parameter ........................................... 47<br />
6.2.3 I&M Funktionen ..................................................................... 48<br />
6.3 Slave-to-Slave-Kommunikation ............................................................. 48<br />
6.4 Konfiguration (Isochroner Betrieb) ........................................................ 48<br />
6.5 Parametrierung (Isochrone Parameter) ................................................ 49<br />
6.6 Diagnosemeldungen, <strong>DP</strong>V2 ................................................................. 51<br />
6.6.1 Übersicht ................................................................................ 51<br />
6.6.2 Fehlermeldungen ................................................................... 51<br />
6.6.3 Isochrones Synchronisierungsprinzip ..................................... 52<br />
7 Beispiel Drehgeber-Inbetriebnahme, <strong>DP</strong>V2 (isochroner Betrieb) ................. 53<br />
7.1 Parametereinstellungen für die Isochron-Betriebsart - <strong>DP</strong>V2 Slave ...... 54<br />
7.2 Parametereinstellungen für die isochronen Betriebsart - BUS ............. 55<br />
3
Liste der Tabellen<br />
Liste der Tabellen<br />
Tabelle 1 Belegung des M12-Versorgungssteckers .................................................... 9<br />
Tabelle 2 Belegung der M12 Bus In/Out-Leitungen .................................................. 10<br />
Tabelle 3 GSD-Dateien verfügbar .............................................................................. 12<br />
Tabelle 4 LED-Anzeige .............................................................................................. 14<br />
Tabelle 5 Betriebsparameter in <strong>DP</strong>V0 ....................................................................... 20<br />
Tabelle 6 Oktett 9, Parameterdefinition .................................................................... 21<br />
Tabelle 7 Format der Singleturn-Skalierungsparameter ............................................ 23<br />
Tabelle 8 Format der Multiturn-Skalierungsparameter .............................................. 23<br />
Tabelle 9 Oktett 39, Drehzahlregelung ...................................................................... 26<br />
Tabelle 10 Datenaustausch 32 Bit............................................................................. 26<br />
Tabelle 11 Datenaustausch 16 Bit............................................................................. 27<br />
Tabelle 12 Preset-Wert, 32-Bit-Format ...................................................................... 28<br />
Tabelle 13 Preset-Wert, 16-Bit-Format ...................................................................... 28<br />
Tabelle 14 Diagnoseinformation, <strong>DP</strong>V0 ..................................................................... 29<br />
Tabelle 15 Diagnose-Header ..................................................................................... 30<br />
Tabelle 16 Alarme ..................................................................................................... 31<br />
Tabelle 17 Betriebsstatus ......................................................................................... 32<br />
Tabelle 18 Diagnose, Drehgebertyp .......................................................................... 32<br />
Tabelle 19 Diagnose, Singleturn-Auflösung .............................................................. 33<br />
Tabelle 20 Diagnose, Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen .......................... 33<br />
Tabelle 21 Diagnose, zusätzliche Alarme .................................................................. 34<br />
Tabelle 22 Diagnose, unterstützte Alarme ................................................................ 34<br />
Tabelle 23 Diagnose, Warnungen ............................................................................. 35<br />
Tabelle 24 Diagnose, unterstützte Warnungen ......................................................... 36<br />
Tabelle 25 Diagnose, Profilversion ............................................................................ 37<br />
Tabelle 26 Diagnose, Softwareversion ...................................................................... 37<br />
Tabelle 27 Diagnose, Betriebszeit ............................................................................. 38<br />
Tabelle 28 Diagnose, Offset-Wert............................................................................. 38<br />
Tabelle 29 Diagnose, Offset-Wert des Drehgeberherstellers ................................... 39<br />
Tabelle 30 Diagnose, Einstellung der Skalierungsparameter .................................... 39<br />
Tabelle 31 Diagnose, Seriennummer des Drehgebers .............................................. 40<br />
Tabelle 32 Standard-Telegramm 81 .......................................................................... 44<br />
Tabelle 33 Telegramm 81, Signale ............................................................................ 44<br />
Tabelle 34 unterstützte PROFIdrive-Parameter ......................................................... 46<br />
Tabelle 35 unterstützte drehgeberspezifische Parameter ......................................... 47<br />
Tabelle 36 Unterstützte Betriebsparameter .............................................................. 47<br />
Tabelle 37 Unterstützte I&M-Funktionen .................................................................. 48<br />
Tabelle 38 Drehgeberparameter, <strong>DP</strong>V2 .................................................................... 49<br />
Tabelle 39 Parameter der isochronen Betriebsart ..................................................... 50<br />
Tabelle 40 Diagnosemeldungen, <strong>DP</strong>V2 ..................................................................... 51<br />
Tabelle 41 Fehlermeldungen, <strong>DP</strong>V2 .......................................................................... 51<br />
4
Liste der Abbildungen<br />
Liste der Abbildungen<br />
Abbildung 1 PCB-Ansicht eines <strong>PROFIBUS</strong>-Drehgebers mit Kabelverschraubung ..... 8<br />
Abbildung 2 Ausrichtung des M12-Versorgungssteckers ........................................... 9<br />
Abbildung 3 Klemmenbelegung der Anschlusskabel ................................................ 10<br />
Abbildung 4 Ausrichtung der M12-Busanschlüsse.................................................... 10<br />
Abbildung 5 Klemmenbelegung der Busleitungskabel .............................................. 11<br />
Abbildung 6 Kabelmontageprinzip ............................................................................. 12<br />
Abbildung 7 Übersicht Drehgeberprofile und zugehörige <strong>PROFIBUS</strong>-Dokumente ... 16<br />
Abbildung 8 Grundlegende Drehgeberfunktionen ..................................................... 19<br />
Abbildung 9 Zyklische Skalierung .............................................................................. 24<br />
Abbildung 10 Nichtzyklische Skalierung .................................................................... 25<br />
Abbildung 11 Beispiel Inbetriebnahme, <strong>DP</strong>V0 .......................................................... 41<br />
Abbildung 12 Parameterzuweisung, <strong>DP</strong>V0 ............................................................... 42<br />
Abbildung 13 Grundprinzip des <strong>DP</strong>-Zyklus in der isochronen Betriebsart ................. 45<br />
Abbildung 14 Parameterzuweisung, <strong>DP</strong>V2, Klasse 4 ................................................ 53<br />
Abbildung 15 Parametereinstellungen für die Isochrone Betriebsart, <strong>DP</strong>-Slave ........ 54<br />
Abbildung 16 I<strong>DP</strong> Master-Einstellungen, BUS .......................................................... 55<br />
Abbildung 17 Netzwerkeinstellungen, BUS .............................................................. 56<br />
Abbildung 18 Parametereinstellungen für die Isochrone Betriebsart, BUS ............... 56<br />
5
Allgemeine Informationen<br />
1 Allgemeine Informationen<br />
6<br />
Das vorliegende <strong>Handbuch</strong> beschreibt die Installation und<br />
Konfigurationsmöglichkeiten der HEIDENHAIN-Geräte mit<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Schnittstelle. So ist gerade das <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong><br />
Gateway zu bevorzugen, wenn es sich um Applikationen mit<br />
erhöhten Umgebungstemperaturen handelt. Drehgeber mit<br />
integrierter <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Schnittstelle zeigen Vorteile, wenn<br />
eine sehr kompakte Lösung benötigt wird.<br />
Alle Produkte zeichnen sich dadurch aus, dass diese aufgrund<br />
der Zertifizierung durch die <strong>PROFIBUS</strong> Nutzerorganisation<br />
(PNO) uneingeschränkt in allen <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Netzwerken<br />
genutzt werden können. Dies bedeutet unter anderem, dass<br />
alle möglichen Baudraten, der komplette Adressbereich und<br />
die Geräteeigenschaften entsprechend dem <strong>PROFIBUS</strong>-<br />
Geräteprofil für Encoder unterstützt werden.<br />
1.1 Die <strong>PROFIBUS</strong> Technologie<br />
<strong>PROFIBUS</strong> ist ein herstellerunabhängiger, offener Feldbusstandard,<br />
der durch die internationalen Normen EN 50170 und<br />
EN 50254 festgelegt ist. <strong>PROFIBUS</strong> ermöglicht die Kommunikation<br />
von Geräten verschiedener Hersteller. <strong>PROFIBUS</strong> ist<br />
sowohl für zeitkritische Anwendungen, als auch für komplexe<br />
Aufgaben geeignet. Weitere technische und auch herstellerübergreifende<br />
Informationen sind im Internet unter<br />
http://www.profibus.com verfügbar.<br />
Parameter und Diagnosebereiche für herstellerspezifische<br />
Funktionen sind reserviert. Der Positions-Wert des Messgerätes<br />
wird im Binärformat übertragen.<br />
Das Geräteprofil kann unter der Bestellnummer 3.062 bei der<br />
PNO in Karlsruhe bestellt werden.
1.1.1 Abkürzungen<br />
Allgemeine Informationen<br />
<strong>PROFIBUS</strong> Process Field Bus (standardisierter<br />
Feldbus für Automation und<br />
Fertigungstechnik)<br />
PROFIdrive Process Field drive (Standardprofil<br />
für die Antriebstechnik in Verbindung<br />
mit dem Kommunikationssystem<br />
Profibus)<br />
PI <strong>PROFIBUS</strong> International<br />
PNO <strong>PROFIBUS</strong> Nutzerorganisation e.V.<br />
(<strong>PROFIBUS</strong> user organization)<br />
GSD Deutscher Ausdruck „Gerätestammdaten“.<br />
Ein GSD ist die Datenbankdatei<br />
des Geräts, auch<br />
„Gerätdatenblatt“ genannt.<br />
<strong>DP</strong> Decentral Periphery<br />
(Profibus-Anwenderschnittstelle -<br />
Schicht 7 im OSI-Referenzmodell)<br />
Eingabedaten Daten, die der Master von dem<br />
Drehgeber erhält<br />
Ausgabedaten Daten, die der Drehgeber vom<br />
Master erhält<br />
PDU Protocol Data Unit (Protokolldateneinheit)<br />
DDLM Direct Data Link Mapper, die<br />
Schnittstelle zwischen <strong>PROFIBUS</strong>-<br />
<strong>DP</strong> Funktionen und der Drehgeber-Software<br />
DDLM_Set_Prm Schnittstelle während der Parametrierung<br />
DDLM_Data_Exchange Schittstelle während des Datenaustauschs<br />
(Normalbetrieb)<br />
DDLM_Slave_Diag Schnittstelle während der Diagnosedatenausgabe<br />
I&M Identification & Maintenance<br />
(Identifikation und Wartung)<br />
7
Installation des Messgerätes<br />
2 Installation des Messgerätes<br />
2.1 Einstellungen im Drehgeber<br />
Die Knotenadresse des Drehgebers und der Busabschluss müssen<br />
während der Inbetriebnahme des Geräts konfiguriert werden.<br />
Dazu wird die Rückwand abgenommen, d.h. die drei Schrauben<br />
auf der Rückseite des Drehgebers werden herausgeschraubt.<br />
2.1.1 Knotenadresse<br />
Die Knotenadresse des Geräts kann mithilfe von Dezimaldrehschaltern<br />
in der Rückwand eingestellt werden. Die Gewichtung,<br />
x10 oder x1, ist neben den Schaltern angegeben. Der zulässige<br />
Adressbereich liegt zwischen 0 und 99, wobei die unteren Adressen<br />
0 bis 2 normalerweise vom Master verwendet werden. Sie<br />
sollten nicht von dem Gerät verwendet werden. Jede Adresse,<br />
die in einem <strong>PROFIBUS</strong>-Netzwerk verwendet wird, muss eindeutig<br />
sein und darf nicht von anderen Geräten verwendet werden.<br />
8<br />
Die Adresse des Geräts wird nur beim Einschalten der Stromversorgung<br />
des Drehgebers gelesen und übernommen. Um an<br />
den Adresseinstellungen vorgenommene Änderungen zu übernehmen,<br />
ist daher ein Neustart des Drehgebers erforderlich.<br />
Busabschluss<br />
ein/aus<br />
Knotenadress-<br />
schalter<br />
Abbildung 1 PCB-Ansicht eines <strong>PROFIBUS</strong>-Drehgebers mit<br />
Kabelverschraubung
2.1.2 Busabschluss<br />
Installation des Messgerätes<br />
In einem <strong>PROFIBUS</strong>-Netzwerk sind alle Geräte in einer Busstruktur<br />
miteinander verbunden. In einem Segment können bis zu 32<br />
Geräte (Master und/oder Slaves) verbunden sein. Wenn eine<br />
größere Zahl von Geräten benötigt wird, müssen Repeater verwendet<br />
werden, um die Signale zwischen den einzelnen Segmenten<br />
zu verstärken. Am Anfang und am Ende jedes Bussegments<br />
muss ein aktiver Abschluss vorgesehen werden, um einen<br />
fehlerfreien Betrieb zu gewährleisten. Beim Drehgeber sind<br />
solche Abschlüsse auf der Platine integriert und können mit Hilfe<br />
der in Abbildung 1 abgebildeten Dip-Schalter aktiviert werden.<br />
Wird die Stromversorgung des Geräts unterbrochen, werden die<br />
Leitungen A und B intern durch einen 220-−-Widerstand abgeschlossen.<br />
Wenn ein Drehgeber mit M12-Flanschdosen verwendet wird, erfolgt<br />
der Abschluss mit Hilfe des Widerstandsabschlusssteckers.<br />
Dieser Stecker wird ähnlich wie ein M12-Stecker montiert. Ein<br />
Abschluss beider Enden des Busses ist durch Stift- und<br />
Buchsenkontakte möglich.<br />
2.2 Anschließen des Drehgebers<br />
Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden.<br />
Die nationalen und internationalen Vorschriften zur Errichtung<br />
elektrotechnischer Anlagen sind zu befolgen.<br />
2.2.1 Spannungsversorgung<br />
Für Drehgeber mit M12-Steckverbinder ist als Gegenstecker<br />
notwendig:<br />
M12-Stecker 4-polig, A-codiert<br />
Spannungsversorgung<br />
Spannungsversorgung<br />
Version M12<br />
Funktion PIN<br />
DC 9 bis 36 V 1<br />
Nicht angeschlossen 2<br />
0 V 3<br />
Nicht angeschlossen 4<br />
Abbildung 2 Position des Tabelle 1 Belegung des<br />
M12-Versorgungssteckers M12-Versorgungssteckers<br />
9
Installation des Messgerätes<br />
10<br />
Die Drehgeber mit Kabelverschraubungen müssen immer<br />
mit einem geschirmten Zuführungskabel mit einem Leiterquerschnitt<br />
von 0,34 mm 2 bis 1,5 mm 2 ausgestattet sein. Der<br />
zulässige Außendurchmesser beträgt ¬ 8 mm bis ¬ 10 mm.<br />
Auf der Platine befinden sich zwei Schraubklemmen mit (+)<br />
und (–) gekennzeichneten Versorgungsanschlüssen.<br />
Der (+) Anschluss dient zum Anschluss der UP-Leitung<br />
(DC 9 bis 36 V).<br />
Der (–) Anschluss dient zum Anschluss der 0-V-Leitung.<br />
Abbildung 3 Klemmenbelegung der Anschlusskabel<br />
2.2.2 BUS-Leitungen<br />
Für Drehgeber mit M12-Steckverbinder sind als Gegenstecker<br />
notwendig:<br />
Bus-Eingang:<br />
M12-Stecker (Buchse) 5-polig, B-codiert<br />
Bus-Ausgang:<br />
M12-Kupplung (Stift) 5-polig, B-codiert<br />
Bus Out<br />
Bus In<br />
Abbildung 4 Position der M12-Busanschlüsse<br />
Bus In-Leitungen Bus Out-Leitungen<br />
Funktion PIN Funktion PIN<br />
Nicht angeschlossen 1 VP 1<br />
A 2 A 2<br />
Nicht angeschlossen 3 DGND 3<br />
B 4 B 4<br />
Schirm 5 Schirm 5<br />
Tabelle 2 Belegung der M12 Bus In/Out-Leitungen
Installation des Messgerätes<br />
Die Drehgeber mit Kabelverschraubungen müssen gemäß<br />
den Richtlinien EN 50170 und <strong>PROFIBUS</strong> mit einer geschirmten<br />
Zweidrahtleitung ausgestattet sein. Die Richtlinien empfehlen<br />
einen Leiterquerschnitt von über 0,34 mm 2. Der zulässige<br />
Außenkabeldurchmesser beträgt ¬ 6 mm bis 8 mm. Auf<br />
der Platine befinden sich vier Schraubklemmen mit (A) und (B)<br />
gekennzeichneten Busleitungsanschlüssen.<br />
Der Anschluss (A) dient zum Anschluss der A-Leitung (Farbe grün).<br />
Der Anschluss (B) dient zum Anschluss der B-Leitung (Farbe rot).<br />
Abbildung 5 Klemmenbelegung der Busleitungskabel<br />
Achtung:<br />
Da die beiden A- und B-Anschlüsse intern miteinander<br />
verbunden sind, spielt es keine Rolle, an welchen Anschuss<br />
die Busleitungen angeschlossen sind.<br />
2.3 Installation des Gateways:<br />
1. Deckel des Gateway-Gehäuses entfernen.<br />
2. Kabelenden auf die geeignete Länge abisolieren, wobei<br />
ca. 15 mm des Kabelschirmes als Verbindung zur Kabelverschraubung<br />
vorhanden sein muss.<br />
3. Stromversorgungskabel durch die Kabelverschraubung<br />
einschieben.<br />
4. Die Litzen der Spannungsversorgung über die Klemmleiste<br />
+E und 0 V verbinden. Klemmschrauben anziehen.<br />
5. Kabelverschraubung anziehen und sicherstellen, dass die<br />
Abschirmung mit der Verschraubung verbunden ist.<br />
Die Installation des Drehgebers mit <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Schnittstelle<br />
ist der dem Produkt beiliegenden Montageanleitung zu<br />
entnehmen.<br />
11
Installation des Messgerätes<br />
2.4 Schirmungsphilosophie<br />
2.5 GSD-Dateien<br />
12<br />
Abbildung 6 Kabelmontageprinzip<br />
Zur Erreichung einer optimalen Störfestigkeit und eines optimalen<br />
Widerstands gegen EMI-Störungen müssen die Bus-<br />
und Leitungskabel immer geschirmt sein. Die Schirmung<br />
muss an beiden Kabelenden geerdet sein. In bestimmten Fällen<br />
kann ein Kompensationsstrom über das Schirmgeflecht<br />
fließen. Aus diesem Grund wird ein Potenzialausgleich empfohlen.<br />
Absolutgeber mit <strong>PROFIBUS</strong> können entsprechend den Applikationsanforderungen<br />
konfiguriert und parametriert werden.<br />
Wenn das System gestartet wird, werden die <strong>PROFIBUS</strong>-<br />
Geräte im DDLM_Set_Prm Modus eingestellt und konfiguriert,<br />
d.h. die Drehgeberklasse wird mit Hilfe der GSD-Datei<br />
im Konfigurations-Tool eingestellt und die Betriebsparameter<br />
werden an den jeweiligen Slave ausgegeben.<br />
HEIDENHAIN bietet verschiedene GSD-Dateien an, je nachdem<br />
welcher <strong>PROFIBUS</strong>-Gerätetyp verwendet wird (integrierter<br />
Drehgeber oder Gateway). Außerdem wird durch die<br />
Auswahl einer anderen GSD-Datei zwischen einer <strong>DP</strong>V0- oder<br />
einer <strong>DP</strong>V2-Funktionalität differenziert. Alle verfügbaren GSD-<br />
Dateien können auf www.<strong>heidenhain</strong>.de bestellt oder heruntergeladen<br />
werden.<br />
GSD-Dateien<br />
Drehgebertyp und<br />
-funktionalität<br />
GSD-Datei<br />
Integrierter Drehgeber, <strong>DP</strong>V0 enc_a401<br />
Integrierter Drehgeber, <strong>DP</strong>V2 enc_0aaa<br />
Tabelle 3 verfügbare GSD-Dateien
Installation des Messgerätes<br />
Bei der Konfiguration der Drehgeber können die verschiedenen<br />
Drehgeberklassen entsprechend ihrer Beschreibung in<br />
den folgenden Kapiteln ausgewählt werden. Die auswählbaren<br />
Parameter und Funktionen des Geräts hängen von der<br />
ausgewählten Drehgeberklasse ab. Diese im <strong>PROFIBUS</strong>-<br />
Master gespeicherten Daten werden auf den Drehgeber ausgegeben,<br />
sobald das System eingeschaltet wird.<br />
Nach dem Empfang der Konfigurations- und Parameterdaten<br />
geht der Drehgeber zum normalen Betrieb mit zyklischer Datenausgabe<br />
über, d.h. in den „DDLM_Data_Exchange-Modus“.<br />
Installation der GSD-Dateien:<br />
1. Wählen Sie auf dem Datenträger die GSD-Datei des jeweiligen<br />
Geräts und kopieren Sie die *.gsd-Datei in das<br />
entsprechende Verzeichnis des <strong>PROFIBUS</strong>-Konfigurations-<br />
Tools.<br />
2. Wählen Sie auf dem Datenträger die Bitmap-Datei des<br />
jeweiligen Geräts und kopieren Sie die *.bmp-Datei in<br />
das entsprechende Verzeichnis des <strong>PROFIBUS</strong>-<br />
Konfigurations-Tools.<br />
3. Aktualisieren Sie die GSD-Dateien (SCAN).<br />
13
Installation des Messgerätes<br />
2.6 LED-Anzeige<br />
14<br />
Um den Status des Drehgebers festzustellen sind von der<br />
Rückseite des Drehgebers zwei LED sichtbar. Die Modul-LED<br />
zeigt den Status des Moduls selbst an. Die Bus-LED zeigt den<br />
Status des Busses an. Die nachstehende Tabelle definiert die<br />
Diagnosemeldungen der LEDs in Rot (BUS) und zweifarbig,<br />
Rot/Grün (MODUL). Die Funktion der LED-Anzeige ist im<br />
<strong>DP</strong>V0- und im <strong>DP</strong>V2-Modus identisch.<br />
Bus Modul Bedeutung Ursache<br />
Dunkel Dunkel Kein Strom<br />
Rot Grün Keine Verbindung mit einem -<br />
anderen Gerät<br />
Kriterium: kein Datenaustausch<br />
Rot<br />
2)<br />
Blinkt rot<br />
1)<br />
Rot<br />
2)<br />
Keine Verbindung mit einem -<br />
anderen Gerät<br />
Keine Verbindung zwischen<br />
EnDat-Basisdrehgeber und<br />
<strong>PROFIBUS</strong> PCB<br />
Grün Parametrierungs- oder Konfigurationsfehler<br />
– Bus nicht angeschlossen<br />
– Master nicht verfügbar / abgeschaltet<br />
– Keine Verbindung mit EnDat-<br />
Drehgeber beim Einschalten<br />
– Die empfangene Konfiguration<br />
weicht von der unterstützten -<br />
Konfiguration ab<br />
– Parameterfehler in der Parametrierung<br />
Dunkel Rot Systemausfall – Diagnose vorhanden, Slave in<br />
Datenaustauschmodus<br />
– Positionsfehler<br />
Dunkel Grün Datenaustausch<br />
Slave und Betrieb ok<br />
Tabelle 4 LED-Anzeige<br />
1) Die Blinkfrequenz beträgt 0,5 Hz. Die Mindestanzeigezeit<br />
beträgt 3 s.<br />
2) Ein Positionsfehler liegt vor, wenn im Drehgeber ein Alarm<br />
auftritt oder wenn der EnDat-Basisdrehgeber vom PCB der<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-Schnittstelle getrennt ist.
3 Profilübersicht<br />
Profilübersicht<br />
Die Drehgeberprofile für <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>V0, <strong>DP</strong>V1 und <strong>DP</strong>V2<br />
definieren die Funktionalität von Drehgebern, die an einen<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Bus angeschlossen sind. Es sind zwei Drehgeberprofile<br />
erhältlich, 3.062 und 3.162, die die Funktionalität<br />
des Drehgebers für verschiedene <strong>PROFIBUS</strong> <strong>DP</strong>-Versionen<br />
definieren. Die untenstehende Illustration enthält eine Übersicht<br />
über die zwei verschiedenen Drehgeberprofile und die<br />
Standards für diese Profile.<br />
Drehgeberprofil für <strong>DP</strong>V0, Version 1.1, Bestellnummer 3.062.<br />
Die Betriebsfunktionen dieses Profils teilen sich in zwei Geräteklassen.<br />
Drehgeber der Klasse 1 bieten Basisfunktionen, die<br />
von allen <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>-Drehgebern unterstützt werden<br />
müssen. Ein Drehgeber der Klasse 1 kann darüber hinaus<br />
auch einige Funktionen der Klasse 2 unterstützen, die jedoch<br />
profilgerecht implementiert sein müssen. Zwecks Unterstützung<br />
früherer <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>-Implementierungen ist die Größe<br />
der Protocol Data Units (PDU) auf 16 Byte beschränkt. Drehgeber<br />
der Klasse 2 müssen alle Funktionen von Klasse 1, aber<br />
auch die zusätzlichen Funktionen von Klasse 2 unterstützen.<br />
Parameter und Diagnosebereiche für herstellerspezifische<br />
Funktionen sind reserviert.<br />
Drehgeberprofil für <strong>DP</strong>V1 und <strong>DP</strong>V2, Version 3.1, Bestellnummer<br />
3.162.<br />
Auch in diesem Profil gibt es zwei Geräteklassen: Klasse 3<br />
mit den grundlegenden Funktionen und Klasse 4 mit den vollen<br />
Skalierungs- und Preset-Funktionen. Zusätzlich zu den obligatorischen<br />
Funktionen der Klassen 3 und 4 sind optionale<br />
Funktionen definiert.<br />
Weitere Informationen betreffend die Funktionen der Drehgeber<br />
sind den Geräteprofilen zu entnehmen. Diese Profile<br />
und die technischen <strong>PROFIBUS</strong>-Daten sind bei der PNO in<br />
Karlsruhe erhältlich (www.<strong>PROFIBUS</strong>.com).<br />
15
Profilübersicht<br />
16<br />
<strong>PROFIBUS</strong> <strong>DP</strong>-V2<br />
IEC 61158<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>-V0<br />
EN50170 Vol 2<br />
PROFIdrive<br />
PNO No. 3.172<br />
Encoder Profile<br />
Class 3 and 4<br />
PNO No. 3.162<br />
I&M Functions<br />
PNO No. 3.502<br />
Encoder Profile<br />
Class 1 and 2<br />
PNO No. 3.062<br />
Abbildung 7 Übersicht Drehgeberprofile und zugehörige<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-Dokumente<br />
Für die Auswahl zwischen den verschiedenen Profilversionen<br />
wird eine GSD-Datei verwendet, damit der Anwender die für<br />
seine Hard- und Software passende Version auswählen kann.<br />
Die GSD-Datei kann von www.<strong>heidenhain</strong>.de heruntergeladen<br />
werden.<br />
3.1 <strong>DP</strong>V0-Drehgeberklassen<br />
Der Drehgeber kann als <strong>PROFIBUS</strong>-Slave der Klassen 1 oder 2<br />
konfiguriert werden. In Geräten der Klasse 2 kann optional auf<br />
Drehzahlinformationen des Drehgebers zugegriffen werden.<br />
KLASSE 1 In der KLASSE 1-Konfiguration sind nur Ausgabewerte<br />
zugewiesen. Je nach der Auflösung des<br />
Drehgebers sind dies ein Ausgabewort (16 Bit)<br />
oder zwei Ausgabewörter (32 Bit).<br />
Folgende Funktionen sind ausführbar:<br />
• Zählrichtungsumkehr<br />
• Diagnosedaten bis Oktett 16<br />
Konfigurationsdaten:<br />
Singleturn Klasse 1 – 16 Bit: D0hex<br />
1 Eingangsdatenwort<br />
Datenkonsistenz<br />
Multiturn Klasse 1 – 32 Bit: D0hex<br />
2 Eingangsdatenwörter<br />
Datenkonsistenz*)<br />
*) Bei den zu übertragenden Datenwerten handelt es sich um Doppel-Wörter. Deshalb wird in diesem<br />
Fall eine sogenannte Pufferkonsistenz eingesetzt. Durch die Pufferkonsistenz wird sichergestellt, dass<br />
der gesamte Datenpuffer als eine Einheit übertragen wird, und nicht durch andere CPU-Vorgänge<br />
unterbrochen werden kann.
Profilübersicht<br />
KLASSE 2 In der KLASSE-2-Konfiguration werden Ausgabewerte<br />
und Eingabewörter ausgegeben. Je<br />
nach Auflösung des Drehgebers sind dies ein<br />
Ausgabewort (16 Bit) oder zwei Ausgabewörter<br />
(32 Bit).<br />
Zusätzlich zu den Funktionen der Klasse 1 sind<br />
folgende Funktionen ausführbar:<br />
• Skalierungsfunktion<br />
• Preset-Funktion<br />
• Drehzahlausgabe<br />
• Erweiterte Diagnosedaten<br />
Konfigurationsdaten:<br />
Singleturn Klasse 2 – 16 Bit: F0hex<br />
1 Eingabedatenwort<br />
1 Ausgabedatenwort<br />
für Preset-Wert<br />
Datenkonsistenz<br />
Multiturn Klasse 2 – 32 Bit: F1hex<br />
2 Eingabedatenwörter<br />
2 Ausgabedatenwörter für<br />
Preset-Wert<br />
Datenkonsistenz<br />
Position + Klasse 2 – 32+16 Bit: F1+D0hex<br />
Drehzahl 3 Eingabedatenwörter<br />
2 Ausgabedatenwörter<br />
für Preset-Wert<br />
Datenkonsistenz<br />
Die Auswahl der Klasse hängt von den Anforderungen der<br />
Anwendung ab. Um jedoch die volle Funktionalität des Drehgebers<br />
sicherzustellen, wird die Auswahl von Klasse 2, 32 Bit-<br />
Drehzahl, empfohlen.<br />
3.2 <strong>DP</strong>V2-Drehgeberklassen<br />
Grundsätzlich werden Drehgeber mit <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>V2-<br />
Schnittstelle in zwei Klassen unterteilt. Im Gegensatz zu<br />
<strong>DP</strong>V0 existiert unabhängig von der Klasse nur eine Konfigurationsoption,<br />
Telegramm 81.<br />
KLASSE 3 In der KLASSE 3-Konfiguration werden nur Ausgangspositionswerte<br />
zugewiesen. Weitere<br />
Funktionen sind nicht verfügbar.<br />
Konfigurationsdaten:<br />
Standard-Telegramm 81<br />
17
Profilübersicht<br />
18<br />
KLASSE 4 In der KLASSE-4-Konfiguration werden Ausgabewerte<br />
und Eingabewörter ausgegeben. Je<br />
nach Auflösung des Drehgebers sind dies ein<br />
Ausgabewort (16 Bit) oder zwei Ausgabewörter<br />
(32 Bit).<br />
In der Klasse-4-Parametrierung sind folgende<br />
Funktionen verfügbar:<br />
• Codesequenz<br />
• Skalierungsfunktion<br />
• Preset-Funktion<br />
• Erweiterte Diagnosedaten<br />
Konfigurationsdaten:<br />
Standard-Telegramm 81
4 Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
4.1 Grundlegende Drehgeberfunktionen<br />
Die folgende Abbildung enthält eine Übersicht über die grundlegenden<br />
Drehgeberfunktionen und über die Umsetzung der<br />
Funktionen im Drehgeber.<br />
Physische Position<br />
Grundfunktion<br />
Skalierungsfunktion<br />
Preset-Funktion<br />
Ausgabepositionswert<br />
Absolutposition<br />
Codesequenz<br />
Singleturn-Auflösung<br />
Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen<br />
Geberauflösung<br />
Gesamtschrittzahl<br />
Status der Skalierungsfunktion<br />
Preset-Wert<br />
Offset-Wert<br />
Abbildung 8 Grundlegende Drehgeberfunktionen<br />
4.2 <strong>PROFIBUS</strong>-Datenausgabegrundsatz<br />
Die <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>-Geräte können entsprechend den Nutzeranforderungen<br />
konfiguriert werden, und die Parameter können<br />
entsprechend diesen Anforderungen eingestellt werden.<br />
In diesem Zusammenhang ist es nützlich zu wissen, dass<br />
<strong>PROFIBUS</strong> drei verschiedene Arten der Datenausgabe bietet.<br />
4.2.1 Wählen der Parametrierung (DDLM_Set_Prm Modus)<br />
Wenn das System gestartet wird, werden die <strong>PROFIBUS</strong>-<br />
Geräte parametriert (DDLM_Set_Prm-Modus), d.h. die Drehgeberklasse<br />
wird mithilfe der GSD-Datei im Konfigurations-<br />
Tool (siehe Kapitel 3) eingestellt und die Betriebsparameter<br />
(siehe Kapitel 4) werden an den jeweiligen Slave ausgegeben.<br />
19
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
4.2.2 Normalbetrieb (DDLM_Data-Exchange Modus)<br />
Im Normalbetrieb (DDLM_Data-Exchange Modus) werden die<br />
Daten zwischen Master und Slaves ausgetauscht. Die Preset-<br />
Funktion kann nur in diesem Betriebsmodus ausgeführt werden.<br />
Der Datenaustausch wird in Kapitel 4.5 beschrieben.<br />
4.3 Konfiguration, <strong>DP</strong>V0<br />
Die Konfiguration eines <strong>DP</strong>V0-Drehgebers erfolgt durch die<br />
Auswahl der Drehgeberklasse, d.h. durch die Einstellung der<br />
Struktur der Eingabe-/Ausgabedaten. Die Konfigurationsoptionen<br />
sind Eingangsdaten mit einer Drehzahl von 16 Bit, 32 Bit<br />
oder 32 Bit + 16 Bit; Erklärung siehe Kapitel 3.1.<br />
4.4 Parametrierung, <strong>DP</strong>V0<br />
Der <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>V0 Drehgeber wird mithilfe von Betriebsparametern<br />
parametriert. Die im Konfigurationstool ausgewählten<br />
Werte werden im <strong>DP</strong>-Master gespeichert und bei jedem<br />
Netzwerkstart auf den <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>-Slave ausgegeben.<br />
20<br />
In der folgenden Tabelle sind alle verfügbaren Parameter aufgelistet:<br />
Parameter Datentyp Parameter<br />
Oktett-Nummer<br />
Codesequenz Bit 9 1<br />
Funktionen der Klasse 2 Bit 9 2<br />
Geräteklasse<br />
Inbetriebnahmediagnose Bit 9 Optional<br />
Skalierungsfunktion Bit 9 2<br />
Geberauflösung 32 Bit ohne<br />
Vorzeichen<br />
Gesamtmessbereich (Schritte) 32 Bit ohne<br />
Vorzeichen<br />
10 – 13 2<br />
14 – 17 2<br />
Herstellerspezifische Funktionen Bit 26 – 28 Optional<br />
Drehzahlfunktion 2 Bit 39 2 erw.<br />
Tabelle 5 Betriebsparameter in <strong>DP</strong>V0<br />
Die in Oktett 9 beschriebenen Betriebsparameter werden Bit<br />
für Bit wie folgt definiert:<br />
Oktett 9<br />
Bit 7 – 0<br />
Daten 27 – 20<br />
Betriebsparameter
Bit Definition = 0 = 1<br />
0 Codesequenz Im Uhrzeigersinn (CW)<br />
Steigende Positionswerte<br />
bei Drehung der Welle im<br />
Uhrzeigersinn (auf die<br />
Flanschseite gesehen)<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Gegen den Uhrzeigersinn (CCW)<br />
Steigende Positionswerte bei<br />
Drehung der Welle gegen den<br />
Uhrzeigersinn (auf die Flanschseite<br />
gesehen)<br />
1 Funktionen der Klasse 2 Deaktiviert Aktiviert<br />
2 Inbetriebnahmediagnose Nein Ja<br />
3 Skalierungsfunktion Skalieren deaktiviert Skalieren aktiviert<br />
Skalierungsparameter werden in<br />
Oktette 10 bis 17 übernommen<br />
4<br />
...<br />
7<br />
4.4.1 Codesequenz<br />
Reserviert<br />
für zukünftige<br />
Anwendungen<br />
Tabelle 6 Oktett 9, Parameterdefinition<br />
Die Codesequenz legt fest, ob der absolute Positionswert<br />
während der Drehung des Wellendrehgebers im Uhrzeigersinn<br />
oder gegen den Uhrzeigersinn (auf die Flanschseite gesehen)<br />
steigen soll. Die Codesequenz ist standardmäßig so<br />
eingestellt, dass sich der absolute Positionswert erhöht,<br />
wenn die Welle im Uhrzeigersinn gedreht wird (0).<br />
4.4.2 Funktionen der Klasse 2<br />
Dieses Bit aktiviert oder deaktiviert Funktionen der Klasse 2.<br />
Das Funktionsbit der Klasse 2 für <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Geräte ist<br />
standardmäßig deaktiviert (0). Das bedeutet, dass dieses Bit<br />
während der Parametrierung aktiviert sein muss, um die<br />
Funktionen der Klasse 2 zu unterstützen.<br />
Hinweis: Wenn ein Drehgeber der Klasse 1 einige optionale<br />
Funktionen der Klasse 2 verwendet, muss<br />
das Bit der Klasse 2 eingestellt werden.<br />
21
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
4.4.3 Inbetriebnahmediagnose<br />
Mithilfe der Inbetriebnahmediagnose kann der Drehgeber einen<br />
internen Diagnosetest der Drehgeberkomponenten, die während<br />
eines Stillstands des Drehgebers für die Positionserkennung<br />
verantwortlich sind (d.h. Beleuchtungseinheit, Fotozellen<br />
etc.), durchführen. In Verbindung mit den Positionsalarmen<br />
ermöglicht sie die Kontrolle, ob die vom Absolutgeber angegebenen<br />
Werte korrekt sind. Die Inbetriebnahmediagnose<br />
wird vom Inbetriebnahmebit in den Betriebsparametern gestartet.<br />
Wird im Absolutgeber ein Fehler gefunden, wird dieser<br />
in der Diagnosefunktion von dem für den Inbetriebnahmediagnosealarm<br />
zuständigen Bit angezeigt (siehe Kapitel 4.6.2).<br />
22<br />
Die Inbetriebnahmediagnose ist eine Option. Um herauszufinden,<br />
ob der Drehgeber Inbetriebnahmediagnose unterstützt,<br />
muss der „Betriebsstatus“ von der Diagnosefunktion<br />
gelesen und das Inbetriebnahmediagnosebit überprüft werden.<br />
4.4.4 Skalierungsfunktion<br />
Die Skalierungsfunktion wandelt den physischen absoluten<br />
Positionswert des Drehgebers mithilfe eines Softwareprogramms<br />
um, um die Auflösung des Drehgebers zu ändern.<br />
Die Parameter „Messeinheiten pro Umdrehung“ und „Gesamtmessbereich<br />
in Messschritten“ sind die von der Parameterfunktion<br />
in Oktette 10 bis 17 eingestellten Skalierungsparameter.<br />
Die Skalierung ist nur aktiv, wenn das Steuerbit der<br />
Skalierungsfunktion gesetzt ist. Wenn das Skalierungsfunktionsbit<br />
auf 0 gesetzt ist, ist die Skalierungsfunktion deaktiviert.<br />
Hinweis: Nach dem Herunterladen neuer Skalierungsparameter<br />
muss der Startpunkt des Drehgebers<br />
mit der Preset-Funktion auf die absolute<br />
Position 0 oder auf eine gewünschte Startposition<br />
im Rahmen des skalierten Betriebsbereichs<br />
gestellt werden.<br />
4.4.5 Messschritte pro Umdrehung<br />
Der gesamte Messbereich wird berechnet, indem die Singleturn-Auflösung<br />
mit der Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen<br />
multipliziert wird.<br />
Die Standardeinstellungen für Singleturn-Drehgeber sind:<br />
Messschritte pro Umdrehung = 8192 10 (2 13)<br />
Gesamtmessbereich in Messschritten = 819210 (2 13 · 2 0)<br />
Die Standardeinstellungen für Multiturn-Drehgeber sind:<br />
Messschritte pro Umdrehung = 819210 (213) Gesamtmessbereich in Messschritten = 33 554 43210 (213 · 212)
Format der Skalierungsparameter:<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Oktett: 10 11 12 13<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Geberauflösung<br />
Tabelle 7 Format der Singleturn-Skalierungsparameter<br />
Oktett: 14 15 16 17<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Gesamtschrittzahl<br />
Tabelle 8 Format der Multiturn-Skalierungsparameter<br />
Das Datenformat für beide Skalierungsparameter ist 32 Bit<br />
ohne Vorzeichen mit einem Bereich von 2 0 bis 2 32. Der zulässige<br />
Wertebereich wird durch die Auflösung des Drehgebers<br />
beschränkt. Bei einem 25-Bit-Drehgeber mit einer Singleturn-<br />
Auflösung von 13 Bit liegt der zulässige Wertebereich für die<br />
„Messeinheiten pro Umdrehung“ zwischen 2 0 und 2 13 (8192)<br />
und für den „Gesamtmessbereich in Messschritten“ zwischen<br />
2 0 und 2 25 (33 554 432). Die Skalierungsparameter sind im<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>-Master sicher gespeichert und werden bei jedem<br />
Einschalten erneut in den Drehgeber geladen. Beide Parameter<br />
sind Ausgabedaten im 32-Bit-Format.<br />
Skalierungs- und Eingabebeispiel:<br />
Wenn der Anwender den Drehgeber auf eine Singleturn-<br />
Auflösung von 4000 Positionen pro Umdrehung und eine Gesamtanzahl<br />
von 3200 Umdrehungen skalieren möchte, ist folgende<br />
Konfiguration zu wählen:<br />
Geberauflösung<br />
= 4000 10 Schritte<br />
Gesamtmessbereich in Messschritten<br />
= 4000 Schritte x 3200 Umdrehungen<br />
= 12 800 00010 Eingabe in die Master-Konfigurationssoftware:<br />
Messschritte pro Umdrehung = 4000<br />
Gesamtmessbereich (Schritte) = 12 800 000<br />
23
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
4.4.6 Gesamtmessbereich (Schritte)<br />
Der Gesamtmessbereich wird vom Parameter „Gesamtmessbereich<br />
in Messschritten“ definiert. Der Drehgeber verfügt je<br />
nach spezifiziertem Messbereich über zwei verschiedene Betriebsarten.<br />
Wenn der Drehgeber eine Parametermeldung erhält,<br />
überprüft er anhand der Skalierungsparameter, ob eine<br />
binäre Skalierung verwendet werden kann. Ist das der Fall,<br />
wählt der Drehgeber Betriebsmodus A (siehe nachstehende<br />
Erklärung). Wenn nicht, wird Betriebsmodus B gewählt.<br />
24<br />
A. Zyklischer Betrieb (binäre Skalierung)<br />
Messbetriebsart A wird gewählt, wenn der Drehgeber mit<br />
Umdrehungszahl 2 x arbeitet (Umdrehungszahl 2, 4, 8, 16, 32,<br />
64, 128, 256, 512, 1024, 2048 und 4096).<br />
Ist der gewünschte Messbereich gleich der spezifizierten<br />
Singleturn-Auflösung ≤ 2 x (wobei x ≤ 12), so arbeitet der<br />
Drehgeber in endlosem zyklischen Betrieb (0 bis max. Positionswert;<br />
0 bis max. Positionswert etc.). Wenn durch die Drehung<br />
der zu messenden Achse der Positionswert des Drehgebers<br />
über den Maximalwert (Gesamtmessbereich) hinausgeht,<br />
so gibt der Drehgeber wieder 0 als Positionswert an.<br />
Beispiel einer zyklischen Skalierung:<br />
Messschritte pro Umdrehung = 1000<br />
Gesamtmessbereich = 32 000 (2 5 = Anzahl<br />
Umdrehungen 32)<br />
Abbildung 9 Zyklische Skalierung
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
B. Nichtzyklischer Betrieb<br />
Wenn der Messbereich benutzt wird, um den Wertebereich<br />
des Drehgebers auf einen Wert ungleich der spezifizierten<br />
Singleturn-Auflösung * 2x zu begrenzen, so wird der Ausgabepositionswert<br />
innerhalb des Betriebsbereichs begrenzt.<br />
Wenn durch eine Drehung der Welle des Drehgebers der Positionswert<br />
über den Maximalwert hinaus steigt oder unter 0<br />
fällt, so gibt der Drehgeber den Messbereichwert aus. Siehe<br />
Abbildung unten.<br />
Beispiel einer nichtzyklischen Skalierung:<br />
Messschritte pro Umdrehung = 100<br />
Gesamtmessbereich = 5000 (Anzahl<br />
Umdrehungen 50)<br />
Abbildung 10 Nichtzyklische Skalierung<br />
4.4.7 Drehzahlfunktion<br />
Die Drehzahldaten sind zugänglich, wenn die Geräteklasse 2<br />
32-Bit + Geschwindigkeitskonfiguration verwendet wird. In<br />
diesem Fall bestehen die Eingabedaten aus 32-Bit-<br />
Positionsdaten plus 16-Bit Drehzahldaten mit Vorzeichen. Der<br />
Drehzahlwert ist in CCW-Richtung (gegen Uhrzeigersinn) negativ,<br />
wenn die Codesequenz auf CW (im Uhrzeigersinn) gesetzt<br />
ist. Ist die gemessene Drehzahl höher als der Wert, der<br />
bei der gewählten Drehzahleinheit vorgegeben werden kann,<br />
wird der Wert je nach der Richtung der Wellendrehung auf<br />
0x7FFF (32768) oder 0x8000 (–32768) gesetzt.<br />
Hinweis: Wenn eine der zeitbasierten Drehzahleinheiten<br />
verwendet wird und die Skalierung auf<br />
dem Drehgeber eingestellt ist, basiert die Berechnung<br />
der Drehzahl auf dem skalierten<br />
Positionswert. Folglich hängt die Genauigkeit<br />
des Drehzahlwerts von der auf dem Drehgeber<br />
eingestellten Skalierung ab.<br />
25
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
26<br />
Parameter für die Drehzahleinheit, Oktett 39.<br />
Oktett: 39<br />
Bit 7 – 0<br />
Daten 2 7 – 2 0<br />
Drehzahlfunktion<br />
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Drehzahleinheit<br />
0 0 Schritte/s<br />
0 1 Schritte/100 ms<br />
1 0 Schritte/10 ms<br />
1 1 Umdrehungen/Min.<br />
Tabelle 9 Oktett 39, Drehzahlfunktion<br />
4.5 Datenausgabe im Normalbetrieb (DDLM_Data_Exchange)<br />
Die DDLM_Data_Exchange Betriebsart ist der normale Status<br />
des Absolutgebers im Betrieb. In dieser Betriebsart wird der<br />
Positionswert vom Drehgeber zyklisch ausgegeben. Die Ausgabedaten<br />
können auch an den Drehgeber gesendet werden,<br />
d.h. Preset-Befehle.<br />
4.5.1 Datenaustauschmodus<br />
Der aktuelle Positionswert wird in Form von 32-Bit-Werten<br />
(Doppelwort) an den Master ausgegeben, oder der Drehgeber<br />
unterstützt für den Singleturn-Drehgeber eine Positionswertlänge<br />
von 16 Bit. Der Positionswert wird im Datenfeld rechtsbündig<br />
angegeben.<br />
DDLM_Data_Exchange Modus<br />
Standardkonfiguration:<br />
Oktett: 1 2 3 4<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Data_Exchange – 32 Bit<br />
Tabelle 10 Datenaustausch 32 Bit<br />
Konfigurationsdaten:<br />
Geräteklasse 1 D116 2 Eingabedatenwörter, Datenkonsistenz<br />
Geräteklasse 2 F116 2 Eingabedatenwörter, 2 Ausgabedatenwörter<br />
für den Preset-Wert, Datenkonsistenz
Optionale Konfiguration:<br />
Oktett: 1 2<br />
Bit 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Data_Exchange – 16 Bit<br />
Tabelle 11 Datenaustausch 16 Bit<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Konfigurationsdaten:<br />
Geräteklasse 1 D116 1 Eingabedatenwort, Datenkonsistenz<br />
Geräteklasse 2 F016 1 Eingabedatenwort, 1 Ausgabedatenwort<br />
für den Preset-Wert, Datenkonsistenz<br />
4.5.2 Preset-Wert-Funktion<br />
Die Preset-Funktion unterstützt die Anpassung des Positionswerts<br />
des Drehgebers an einen bekannten mechanischen<br />
Referenzpunkt des Systems. Die Preset-Wert-Funktion setzt<br />
den Istwert des Drehgebers auf Null oder auf den ausgewählten<br />
Preset-Wert. Der Preset-Wert wird in einem ausfallsicheren<br />
Speicher im Drehgeber als Eingabewert gespeichert,<br />
wenn die Funktion Data_Exchange aktiviert ist. Bei einem<br />
Stromausfall wird der Preset-Wert beim Starten neu geladen.<br />
Wenn die Skalierungsfunktion verwendet wird, wird die<br />
Preset-Wert-Funktion nach der Skalierungsfunktion benutzt.<br />
Das bedeutet, dass der Preset-Wert in der aktuellen Messschrittgröße<br />
eingegeben wird.<br />
Das höchstwertige Bit (MSB) des Preset-Werts steuert die<br />
Preset-Wert-Funktion auf folgende Weise:<br />
Standard-Modus: MSB = 0 (Bit 31, wahlweise Bit 15)<br />
Der Drehgeber nimmt keine Änderung des Preset-Werts vor.<br />
Aktiv-Modus: MSB = 1 (Bit 31, wahlweise Bit 15)<br />
Bei MSB = 1 akzeptiert der Drehgeber den übergebenen<br />
Wert (Bit 0 bis 30) als Preset-Wert im Binärcode. Der Drehgeber<br />
liest den aktuellen Positionswert und berechnet aus<br />
dem Preset-Wert einen Offset-Wert. Der Positionswert wird<br />
um den berechneten Offset-Wert verschoben. Ist der Ausgabepositionswert<br />
gleich dem Preset-Wert, so wird der Preset-<br />
Modus beendet und das MSB kann vom Master auf Null<br />
gesetzt werden. Der resultierende Offset-Wert kann mit der<br />
Diagnosefunktion gelesen werden.<br />
27
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
28<br />
Hinweis: Die Preset-Wert-Funktion sollte nur während<br />
des Drehgeber-Stillstands benutzt werden.<br />
Die Zahl der möglichen Preset-Zyklen ist je<br />
nach Drehgebertyp begrenzt; nähere Informationen<br />
erhalten Sie bei HEIDENHAIN.<br />
Preset-Wert-Format (2 Wörter, 32 Bit):<br />
Oktett: 1 2 3 4<br />
Bit 31 30 –- 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 0 / 1 2 30 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Preset-<br />
Steuer-Bit<br />
Preset-Wert - max. 31 Bit<br />
Tabelle 12 Preset-Wert, 32-Bit-Format<br />
Preset-Wert-Format (1 Wort, 16 Bit):<br />
Oktett: 1 2<br />
Bit 15 14 – 8 7 – 0<br />
Daten 0 / 1 2 14 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
4.6 Diagnose<br />
Preset-Steuer-Bit Preset-Wert - max. 15 Bit<br />
Tabelle 13 Preset-Wert, 16-Bit-Format<br />
Die Diagnose-Information beinhaltet die Diagnosedaten welche<br />
in der <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Spezifikation definiert sind (Oktett 1<br />
bis 6), sowie drehgeberspezifische Diagnoseinformationen:
DDLM_Slave_Diag<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Diagnosefunktion Datentyp Diagnose<br />
Oktett-<br />
Nummer<br />
Stationsstatus 1 Bit 1 1<br />
Stationsstatus 2 Bit 2 1<br />
Stationsstatus 3 Bit 3 1<br />
Diagnose Master-Adresse Bit 4 1<br />
PNO-Identnummer Bit 5 – 6 1<br />
Erweiterter Diagnose-Header Oktett-String 7 1<br />
Alarme Oktett-String 8 1<br />
Betriebsstatus Oktett-String 9 1<br />
Drehgebertyp Oktett-String 10 1<br />
Singleturn-Auflösung (Drehgeber)<br />
Messschritt (Längenmessgerät)<br />
32 ohne Vorzeichen 11 – 14 1<br />
Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen 16 ohne Vorzeichen 15, 16 1<br />
Zusätzliche Alarme Oktett-String 17 2<br />
Unterstützte Alarme Oktett-String 18, 19 2<br />
Warnungen Oktett-String 20, 21 2<br />
Unterstützte Warnungen Oktett-String 22, 23 2<br />
Profil-Version Oktett-String 24, 25 2<br />
Software-Version Oktett-String 26, 27 2<br />
Betriebszeit 32 ohne Vorzeichen 28 – 31 2<br />
Offset-Wert 32 mit Vorzeichen 32 – 35 2<br />
Offset-Wert des Drehgeberherstellers 32 mit Vorzeichen 36 – 39 2<br />
Geberauflösung 32 ohne Vorzeichen 40 – 43 2<br />
Gesamtschrittzahl 32 ohne Vorzeichen 44 – 47 2<br />
Seriennummer ASCII-String 48 – 57 2<br />
Reserviert für zukünftige Definitionen 58 – 61 2<br />
Tabelle 14 Diagnoseinformation, <strong>DP</strong>V0<br />
Geräteklasse<br />
29
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
30<br />
Hinweis: Die Länge der Diagnoseinformation der Klasse 1<br />
ist auf 16 Bytes begrenzt. Sie ist kompatibel zu<br />
früheren <strong>DP</strong>-Ausführungen. Für <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong><br />
Drehgeber der Klasse 2 beträgt die Länge der<br />
drehgeberspezifischen Diagnosedaten einschließlich<br />
des erweiterten Diagnose-Headers<br />
57 Bytes.<br />
Der DDLM_Slave_Diag-Speicherbereich bis Oktett 99 ist für<br />
zukünftige Diagnosedaten der Klasse 2 reserviert.<br />
4.6.1 Diagnose-Header<br />
Das Header-Byte spezifiziert die Länge der Drehgeberdiagnose<br />
einschließlich Header-Byte. Das Format der Übertragungslänge<br />
ist hexadezimal. Für <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>-Drehgeber der<br />
Klasse 1 beträgt die Länge der drehgeberspezifischen Diagnosedaten<br />
10 Bytes (0Ahex).<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 7<br />
Bit 7 6 5 – 0<br />
Daten 0 0 xxh<br />
4.6.2 Alarme<br />
Auf 00 festgelegt Länge einschließlich Header<br />
Tabelle 15 Diagnose-Header<br />
Erweiterte Diagnose<br />
Ein Alarm wird vom Drehgeber ausgelöst, wenn eine Fehlfunktion<br />
zu falschen Positionswerten führt. Oktett 8 in der Diagnosefunktion<br />
(DDLM_Slave_Diag) zeigt den Status der<br />
Alarme. Zusätzliche Alarme für die Geräteklasse 2 sind im Diagnose-Oktett<br />
17 hinzugefügt.<br />
Falls ein Alarm auftritt, werden das Ext_Diag-Bit und das<br />
Stat_Diag-Bit in der Diagnosefunktion solange auf High-Pegel<br />
gesetzt, bis der Alarm zurückgesetzt ist und der Drehgeber<br />
einen korrekten Positionswert liefern kann. Alarme lassen<br />
sich zurücksetzen (löschen), wenn alle Drehgeberparameter<br />
innerhalb der spezifizierten Wertebereiche liegen und der Positionswert<br />
korrekt ist.
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Hinweis: Nicht jeder Drehgeber unterstützt jeden Alarm.<br />
Bei Drehgebern der Klasse 2 kann über die<br />
Diagnose-Information „unterstützte Alarme“<br />
(siehe: Kapitel 4.6.8) festgestellt werden, welche<br />
Alarm-Bits im Einzelnen unterstützt werden.<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 8<br />
Bit 7 – 0<br />
Alarme<br />
Bit Definition = 0 = 1<br />
0 Positionsfehler Nein Ja<br />
1 Spannungsversorgungsfehler Nein Ja<br />
2 Strom zu hoch Nein Ja<br />
3 Inbetriebnahmediagnose OK Fehler<br />
4 Speicherfehler Nein Ja<br />
5<br />
6<br />
7<br />
Tabelle 16 Alarme<br />
Zur Zeit<br />
noch nicht<br />
belegt<br />
4.6.3 Betriebsstatus<br />
Oktett 9 in der Diagnose-Funktion liefert Informationen über<br />
drehgeberinterne Parameter. Ein Drehgeber der Klasse 2<br />
setzt das Funktionsumfangs-Bit für Klasse 2-Befehle, um dem<br />
<strong>DP</strong>-Master anzuzeigen, dass alle Befehle der Klasse 2 unterstützt<br />
werden. Der <strong>DP</strong>-Master muss das Funktionalitäts-Bit<br />
der Klasse 2 in der Parameter-Nachricht (DDLM_Set-Prm) aktivieren,<br />
um Klasse 2-Funktionen nutzen zu können.<br />
Das Status-Bit der Skalierungsfunktion ist gesetzt, wenn die<br />
Skalierungsfunktion aktiviert ist und die Drehgeberauflösung<br />
über die Skalierungsparameter berechnet wird.<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 9<br />
Bit 7 – 0<br />
Betriebsstatus<br />
31
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Bit Definition = 0 = 1<br />
0 Codesequenz Steigende Positionswerte<br />
bei Umdrehungen im Uhrzeigersinn<br />
(auf die Flanschseite<br />
gesehen)<br />
1 Funktionen der Klasse 2 Nein, wird nicht unterstützt Ja<br />
2 Inbetriebnahmediagnose Nein, wird nicht unterstützt Ja<br />
32<br />
Steigende Positionswerte<br />
bei Umdrehungen gegen<br />
den Uhrzeigersinn (auf die<br />
Flanschseite gesehen)<br />
3 Skalierungsfunktionsstatus Skalierung deaktiviert Skalierung aktiviert<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
Zur Zeit<br />
noch nicht<br />
belegt<br />
Tabelle 17 Betriebsstatus<br />
4.6.4 Drehgebertyp<br />
Der Drehgebertyp kann in Oktett 10 der Diagnosefunktion gelesen<br />
werden. Der Drehgebertyp ist im Hex-Code im Bereich<br />
von 0 bis FF festgelegt.<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 10<br />
Bit 0 – FF<br />
Code Definition<br />
00 Absoluter Singleturn-Drehgeber<br />
01 Absoluter Multiturn-Drehgeber<br />
Drehgebertyp<br />
02 Absoluter Singleturn-Drehgeber mit elektronischem Umdrehungszähler<br />
03 Inkrementaler Drehgeber<br />
04 Inkrementaler Drehgeber mit Batteriepufferung<br />
05 Inkrementales Längenmessgerät<br />
06 Inkrementales Längenmessgerät mit Batteriepufferung<br />
07 Absolutes Längenmessgerät<br />
08 Absolutes Längenmessgerät mit periodischer Codierung<br />
09<br />
•<br />
•<br />
•<br />
FF<br />
Zur Zeit<br />
noch nicht<br />
belegt<br />
Tabelle 18 Diagnose, Drehgebertyp
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
4.6.5 Singleturn-Auflösung oder Messschritt<br />
Die Singleturn-Auflösung in der Diagnose-Funktion hat eine<br />
unterschiedliche Bedeutung je nach Messsystem.<br />
Für Drehgeber oder Winkelmessgeräte geben die Diagnose-<br />
Oktetts 11 bis 14 die physikalische Auflösung als Zahl der<br />
Messschritte pro Umdrehung an, die für den absoluten Singleturn-Positionswert<br />
ausgegeben werden. Die maximale<br />
Singleturn-Auflösung beträgt 2 32 .<br />
Bei Längenmessgeräten werden die Messschritte entsprechend<br />
der Auflösung des Längenmessgeräts dargestellt, d.h.,<br />
dass jeder Messschritt der tatsächlichen Auflösung für das<br />
verwendete Längenmessgerät entspricht. Typische Werte<br />
der linearen Auflösung sind 1µm bis 40 µm.<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 11 12 13 14<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Singleturn-Auflösung<br />
Tabelle 19 Diagnose, Singleturn-Auflösung<br />
4.6.6 Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen<br />
Die Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen, die der Drehgeber<br />
ausgeben kann, wird durch Oktett 15 und 16 der Diagnose-Funktion<br />
festgelegt. Entsprechend der unten aufgeführten<br />
Formel ergibt sich der Messbereich für einen Multiturn-<br />
Drehgeber aus der Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen<br />
multipliziert mit der Singleturn-Auflösung. Die maximale Zahl<br />
der unterscheidbaren Umdrehungen beträgt 65 536 (16 Bit).<br />
Messbereich = Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen x<br />
Singleturn-Auflösung<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 15 16<br />
Bit 15 – 8 7 – 0<br />
Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen<br />
Tabelle 20 Diagnose, Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen<br />
33
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
4.6.7 Zusätzliche Alarme<br />
Diagnose-Oktett 17 zeigt zusätzliche Alarme für die Geräteklasse<br />
2 an.<br />
34<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 17<br />
Bit 7 – 0<br />
Zusätzliche Alarme<br />
Bit Definition = 0 = 1<br />
0<br />
•<br />
7<br />
Zur Zeit<br />
noch nicht<br />
belegt<br />
Tabelle 21 Diagnose, zusätzliche Alarme<br />
4.6.8 Unterstützte Alarme<br />
Informationen über die Unterstützung von Alarmen können<br />
aus den Diagnose-Oktetts 18 und 19 gelesen werden.<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 18 19<br />
Bit 15 – 8 7 – 0<br />
Unterstützte Alarme<br />
Bit Definition = 0 = 1<br />
0 Positionsfehler Nicht unterstützt Unterstützt<br />
1 Spannungsversorgungsfehler<br />
Nicht unterstützt Unterstützt<br />
2 Strom zu hoch Nicht unterstützt Unterstützt<br />
3 Inbetriebnahmediagnose Nicht unterstützt Unterstützt<br />
4 Speicherfehler Nicht unterstützt Unterstützt<br />
5<br />
•<br />
15<br />
Zur Zeit<br />
noch nicht<br />
belegt<br />
Tabelle 22 Diagnose, unterstützte Alarme
4.6.9 Warnungen<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Warnungen zeigen an, dass Toleranzen für bestimmte interne<br />
Parameter des Drehgebers überschritten worden sind. Im<br />
Gegensatz zu Alarmen sind bei Warnungen noch keine fehlerhaften<br />
Positionswerte zu erwarten.<br />
Oktett 20 und 21 der Diagnose-Funktion zeigen den Status<br />
der Warnungen an. Wenn eine Warnung ansteht, wird das<br />
Ext_Diag-Bit in der Diagnose-Funktion auf logisch 1 gesetzt,<br />
bis die Warnung zurückgesetzt wird. Alle Warnungen werden<br />
gelöscht, sobald die Diagnose-Nachricht vom Drehgeber gelesen<br />
wurde. Falls jedoch die Toleranzen immer noch überschritten<br />
werden, wird die Warnung erneut aktiviert. Die<br />
Warnung „Maximale Betriebsdauer überschritten“ (Bit 4) wird<br />
erst nach dem nächsten Einschaltvorgang erneut aktiviert.<br />
Hinweis: Nicht jeder Drehgeber unterstützt jede Warnung.<br />
Nähere Informationen über die Unterstützung<br />
bestimmter Warnungen siehe Diagnoseinformation<br />
„4.6.10 Unterstützte Warnungen“.<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 20 21<br />
Bit 15 – 8 7 – 0<br />
Warnungen<br />
Bit Definition = 0 = 1<br />
0 Frequenz überschritten Nein Ja<br />
1 Temperatur überschritten Nein Ja<br />
2 Reserve Beleuchtungsregelung<br />
Nicht erreicht Erreicht<br />
3 CPU Überwachungsstatus OK Reset<br />
4 Maximale Betriebsdauer<br />
überschritten<br />
Nein Ja<br />
5 Batterieladung OK zu niedrig<br />
6 Referenzpunkt Erreicht Nicht erreicht<br />
7<br />
•<br />
15<br />
Zur Zeit<br />
noch nicht<br />
belegt<br />
Tabelle 23 Diagnose, Warnungen<br />
35
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
4.6.10 Unterstützte Warnungen<br />
Auskünfte über unterstützte Warnungen können aus den<br />
Diagnose-Oktetts 22 und 23 gelesen werden.<br />
36<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 22 23<br />
Bit 15 – 8 7 – 0<br />
Unterstützte Warnungen<br />
Bit Definition = 0 = 1<br />
0 Frequenzwarnung Nicht unterstützt Unterstützt<br />
1 Warnung „Temperatur“ Nicht unterstützt Unterstützt<br />
2 Warnung„ Reserve Beleuchtungsregelung“<br />
3 Warnung „CPU-Überwachungsstatus“<br />
4 Warnung „Maximale Betriebsdauer<br />
überschritten“<br />
Nicht unterstützt Unterstützt<br />
Nicht unterstützt Unterstützt<br />
Nicht unterstützt Unterstützt<br />
5 Warnung „Batterieladung“ Nicht unterstützt Unterstützt<br />
6 Warnung „Referenzpunkt“ Nicht unterstützt Unterstützt<br />
7<br />
•<br />
15<br />
4.6.11 Profilversion<br />
Zur Zeit<br />
noch nicht<br />
belegt<br />
Tabelle 24 Diagnose, unterstützte Warnungen<br />
Oktett 24 und 25 der Diagnosefunktion liefern die Profilversion<br />
des <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>-Drehgebers, die im Drehgeber implementiert<br />
ist. Die Oktetts sind als Revisions-Nummer und Index<br />
kombiniert.<br />
Beispiel:<br />
Profilversion: 1.40<br />
Oktett Nr. 24 25<br />
Binärer Code. 00000001 01000000<br />
Hex: 1 40
DDLM_Slave_Diag<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Oktett 24 25<br />
Bit 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 7 – 2 0 2 7 – 2 0<br />
Revisionsnummer Index<br />
Profilversion<br />
Tabelle 25 Diagnose, Profilversion<br />
4.6.12 Software-Version<br />
Oktett 26 und 27 der DDLM_Slave_Diag-Funktion geben die<br />
Softwareversion des Drehgebers an. Die Oktetts sind als Revisions-Nummer<br />
und Index kombiniert.<br />
Beispiel:<br />
Software-Version: 1.40<br />
Oktett Nr.: 26 27<br />
Binärer Code: 00000001 01000000<br />
Hex: 1 40<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 26 27<br />
Bit 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 7 – 2 0 2 7 – 2 0<br />
4.6.13 Betriebszeit<br />
Revisionsnummer Index<br />
Software-Version<br />
Tabelle 26 Diagnose, Softwareversion<br />
Der Betriebszeit-Monitor speichert die Betriebszeit des Drehgebers<br />
in Betriebsstunden. Die Betriebsdauer wird alle 6 Minuten<br />
im nichtflüchtigen Speicher des Drehgebers gespeichert.<br />
Dies geschieht so lange der Drehgeber an Spannung ist. Die<br />
Betriebsdauer wird von der Funktion DDLM_Slave_Diag in 0,1<br />
Stunden als 32 Bit-Wert ohne Vorzeichen dargestellt.<br />
Falls die Funktion Betriebsdauer nicht benutzt wird, ist sie<br />
vom Drehgeber-Hersteller auf den maximalen Wert<br />
(FFFF FFFFhex) gesetzt. Der Drehgeberhersteller kann eine<br />
maximale Betriebsdauer festlegen. Bei Überschreitung dieser<br />
Grenze wird das „Maximale Betriebsdauer überschritten“-Bit<br />
aktiviert (siehe Punkt 4.6.9).<br />
37
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
38<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 28 29 30 31<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
4.6.14 Offset-Wert<br />
Betriebszeit<br />
Tabelle 27 Diagnose, Betriebszeit<br />
Der Offset-Wert wird von der Preset-Wert-Funktion berechnet<br />
und verschiebt den Positions-Wert um den berechneten<br />
Wert. Der Offset-Wert ist im Drehgeber gespeichert und kann<br />
in den Diagnose-Oktetts 32 bis 35 ausgelesen werden. Der<br />
Datentyp für den Offset-Wert ist ein 32 Bit-Binärwert mit algebraischem<br />
Vorzeichen, wobei der Offset-Wertebereich<br />
gleich dem Messbereich des Drehgebers ist.<br />
Die Preset-Wert-Funktion wird nach der Skalierungs-Funktion<br />
verwendet. Das bedeutet, dass der Offset-Wert entsprechend<br />
der skalierten Drehgeberauflösung angegeben wird.<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 32 33 34 35<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Offset-Wert<br />
Tabelle 28 Diagnose, Offset-Wert<br />
4.6.15 Offset-Wert des Drehgeberherstellers<br />
Der Offset-Wert des Drehgeberherstellers gibt den vom Hersteller<br />
eingestellten Offset-Wert an. Dieser Wert gibt Auskunft<br />
über die Verschiebung des Positions-Nullpunkts relativ<br />
zum physikalischen Nullpunkt des Drehgebers. Der Datentyp<br />
für den Offset-Wert ist ein vorzeichenbehafteter 32 Bit-<br />
Binärwert, dessen Wertebereich dem Messbereich des<br />
Drehgebers entspricht. Der Offset-Wert des Drehgeberherstellers<br />
ist in der Anzahl von Schritten entsprechend der<br />
Grundauflösung des Drehgebers angegeben. Der Wert ist im<br />
schreibgeschützten Speicher abgelegt und kann nur vom<br />
Drehgeberhersteller geändert werden. In der Praxis hat dieser<br />
Wert für den Anwender keine Bedeutung.
DDLM_Slave_Diag<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
Oktett 36 37 38 39<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Offset-Wert des Drehgeberherstellers<br />
Tabelle 29 Diagnose, Offset-Wert des Drehgeberherstellers<br />
4.6.16 Einstellungen der Skalierungsparameter<br />
Die Skalierungsparameter werden in der DDLM_Set_Prm-<br />
Funktion eingestellt. Die Parameter sind in Oktett 40 bis 47<br />
der Diagnosedaten gespeichert. Die Parameter „Messschritte<br />
pro Umdrehung“ und „Gesamtmessbereich in Messschritten“<br />
legen die gewünschte Drehgeberauflösung fest. Das Status-<br />
Bit der Skalierungsfunktion im Betriebsstatus (Oktett 9 der<br />
Diagnosedaten) zeigt an, ob die Skalierungsfunktion aktiviert<br />
oder deaktiviert ist.<br />
Voreingestellte Werte des Drehgeberherstellers:<br />
Messschritte pro Umdrehung = Singleturn-Auflösung<br />
Gesamtmessbereich in Messschritten = Singleturn-Auflösung x<br />
Anzahl der unterscheidbaren Umdrehungen<br />
Der Datentyp für beide Werte ist 32 Bit ohne Vorzeichen.<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 40 41 42 43<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Geberauflösung<br />
Oktett 44 45 46 47<br />
Bit 31 – 24 23 – 16 15 – 8 7 – 0<br />
Daten 2 31 – 2 24 2 23 – 2 16 2 15 – 2 8 2 7 – 2 0<br />
Gesamtschrittzahl<br />
Tabelle 30 Diagnose, Einstellung der Skalierungsparameter<br />
39
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V0<br />
4.6.17 Seriennummer des Drehgebers<br />
Die Oktetts 48 bis 57 der Diagnosefunktion liefern die Seriennummer<br />
des Drehgebers als 10 Zeichen lange ASCII-<br />
Zeichenfolge.<br />
40<br />
DDLM_Slave_Diag<br />
Oktett 48 – 57<br />
Bit 79 – 0<br />
Daten ASCII<br />
Seriennummer<br />
Beispiel einer Seriennummer:<br />
Oktett 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57<br />
ASCII-String 30 30 30 35 39 46 38 44 45 35<br />
Seriell (hex.) 0 0 0 5 9 F 8 D E 5<br />
Seriell (dez.) 9434 2629<br />
Tabelle 31 Diagnose, Seriennummer des Drehgebers
Beispiel Inbetriebnahme des Drehgebers, <strong>DP</strong>V0<br />
5 Beispiel Inbetriebnahme des Drehgebers, <strong>DP</strong>V0<br />
Für dieses Beispiel wird ein Siemens-Master und die Konfigurationssoftware<br />
SCOUT verwendet. Das Beispiel veranschaulicht<br />
die Inbetriebnahme eines PROFUBUS-<strong>DP</strong>V0-Drehgebers<br />
mit einen 25 Bit-Absolutgeber und Drehzahlinformation.<br />
Kopieren der GSD-Datei<br />
Zuerst müssen die GSD- „enc_a401.gsd“ und die Bitmap-Datei<br />
in das entsprechende Verzeichnis der Siemens-<br />
Konfigurationsssoftware ...\GSD, kopiert werden.<br />
Auswahl des <strong>DP</strong>V0-Slave<br />
Klicken Sie zur Auswahl des Drehgebers auf das Symbol<br />
„<strong>PROFIBUS</strong>-Drehgeber“ in der Strukturübersicht auf der rechten<br />
Seite des Fensters. Verwenden Sie die „Drag & Drop“-<br />
Funktion, um den Drehgeber zum BUS hinzuzufügen, obere<br />
linke Ansicht.<br />
Abbildung 11 Beispiel Inbetriebnahme, <strong>DP</strong>V0<br />
41
Beispiel Inbetriebnahme des Drehgebers, <strong>DP</strong>V0<br />
42<br />
Wenn der Drehgeber auf den BUS gezogen wird, muss eine<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-Adresse zugewiesen werden. Diese Adresse<br />
muss natürlich mit der auf den Adresswahlschaltern auf der<br />
Rückseite des Drehgebers zugewiesenen Adresse identisch<br />
sein (vgl. Punkt 2.1.1).<br />
Konfiguration des <strong>DP</strong>V0-Slave<br />
Um den Drehgeber für den 25-Bit-Positionswert und die<br />
Drehzahldaten zu konfigurieren, wählen Sie die Konfigurationsoption<br />
„Geräteklasse 2, 32-Bit-Drehzahl“ in der Strukturübersicht.<br />
Fügen Sie die gewählte Konfiguration mittels „Drag<br />
& Drop“ zum Konfigurationsfenster in der linken unteren Ansicht<br />
unten hinzu.<br />
Zuweisen von Parametern zum <strong>DP</strong>V0-Slave<br />
Durch „Doppelklicken“ auf die Konfigurationszeile in der Konfigurationsansicht<br />
öffnet sich die Parametrierungsansicht<br />
Abbildung 12 Parameterzuweisung, <strong>DP</strong>V0<br />
Die gewünschte Parametrierung wird im „Wertefeld“ hinzugefügt.<br />
Kapitel 4,4 beschreibt die Funktionen und die Möglichkeiten<br />
der einzelnen Parameter.
Beispiel Inbetriebnahme des Drehgebers, <strong>DP</strong>V0<br />
Nach Hinzufügung der Parameter geht der Drehgeber in den<br />
Datenaustauschmodus und wird dadurch auf dem BUS in Betrieb<br />
genommen.<br />
Hinweis: Betreffend die Konfiguration anderer<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Master-Schnittstellenmodule<br />
siehe die jeweiligen Herstellerinformationen.<br />
43
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
6 Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
44<br />
Der <strong>PROFIBUS</strong> <strong>DP</strong>-Drehgeber kann durch die Verwendung<br />
der <strong>DP</strong>V2 GSD-Datei so konfiguriert werden, dass er die<br />
<strong>DP</strong>V2-Funktion beinhaltet. Die <strong>DP</strong>V2-Funktion beinhaltet den<br />
isochronen Betrieb, den Austausch nichtzyklischer Daten und<br />
die Slave-to-Slave-Kommunikation. Ein <strong>DP</strong>V2-Drehgeber kann<br />
nur so konfiguriert werden, dass er das Standardtelegramm<br />
81 für I/O-Daten verwendet. Das bedeutet 4-Byte Ausgabe<br />
und 12-Byte Eingabe. Standardtelegramm 81 ist im PROFIdrive-Profile<br />
definiert und an das <strong>DP</strong>V2 <strong>PROFIBUS</strong>-Profile für<br />
Drehgeber angepasst (3.162).<br />
Standard-Telegramm 81:<br />
PZD-Nummer 1 2<br />
Einstellpunkt STW2 G1_STW1<br />
Ausgabedaten vom Master<br />
PZD-Nummer 1 2 3 4<br />
Ist-Wert ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2<br />
Eingabedaten in den Master<br />
Tabelle 32 Standard-Telegramm 81<br />
Die abgebildeten Signale sind in der folgenden Tabelle beschrieben:<br />
Signal Abkürzung <br />
Steuerwort<br />
2<br />
Statuswort<br />
2<br />
Sensor 1<br />
Steuerwort<br />
Sensor 1<br />
Statuswort<br />
Sensor 1<br />
Positions-<br />
Ist-Wert 1<br />
Sensor 1<br />
Positions-<br />
Ist-Wert 2<br />
Länge<br />
16-/32-Bit<br />
Eingabe-/Ausgabedaten<br />
STW2 16 Ausgang, Steuerwort von<br />
Master<br />
ZSW2 16 Ausgabe, Statuswort von<br />
Master<br />
G1_STW1 16 Eingabe, Steuerwort von<br />
Drehgeber<br />
G1_ZSW1 16 Eingabe, Statuswort von<br />
Drehgeber<br />
G1_XIST1 32 Eingabe, linksbündiger Absolut-<br />
Positionswert vom Drehgeber<br />
G1_XIST2 32 Eingabe, rechtsbündiger<br />
Absolut-Positionswert vom<br />
Drehgeber<br />
Tabelle 33 Telegramm 81, Signale
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
Das Steuerwort 2 (Bit 12-15) wird als „Master-Lebenszeichen“<br />
bezeichnet, und das Statuswort 2 (Bit 12-15) als<br />
„Slave-Lebenszeichen“. Diese Signale werden für die Regelung<br />
der Taktsynchronisation benötigt. Die G1_XIST1 and<br />
G1_XIST2 Signale bestehen aus den absoluten Positionswerten<br />
im binären Format. G1_XIST1 ist standardmäßig linksbündig<br />
und G1_XIST2 rechtsbündig; bei verschiedenen Formaten<br />
wird der Verschiebungsfaktor in Parameter P979 dargestellt<br />
(siehe Kapitel 6.2.1). Von den Parametrierungsänderungen<br />
sind sowohl G1_XIST1 als auch G1_XIST2 betroffen, und bei<br />
einem Drehgeberfehler wird die Fehlermeldung in G1_XIST2<br />
angezeigt.<br />
6.1 Isochroner Betrieb<br />
Die isochrone Betriebsart wird verwendet, wenn eine Echtzeitpositionierung<br />
notwendig ist. Das grundlegende Prinzip<br />
ist, dass alle <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte im Netz mittels eines globalen<br />
Regelungs-Broadcast mit dem Master taktsynchronisiert<br />
werden, wodurch für alle Slaves eine simultane Datenabfrage<br />
mit Mikrosekundengenauigkeit ermöglicht wird. Die Synchronisation<br />
wird mittels „Lebenszeichen“-Meldungen überwacht.<br />
Abbildung 13 Grundprinzip des <strong>DP</strong>-Zyklus in der isochronen<br />
Betriebsart<br />
GC Globales Steuersignal<br />
T<strong>DP</strong> <strong>DP</strong> Zykluszeit, 1 ms bis 32 ms (Standard 2 ms),<br />
je nach Anzahl der Slaves auf dem Bus<br />
TI Bei Beginn von TI müssen alle Slaves die Positionsdaten<br />
lesen. Während TI müssen alle<br />
Slaves die Sample-Daten in den jeweiligen<br />
Puffer stellen, damit sie vom Master gelesen<br />
werden können (dieser Vorgang muss vor dem<br />
nächsten GC abgeschlossen sein).<br />
T0 Während T0 liest der Slave die Diagnosedaten<br />
vom Master und führt diese aus.<br />
MSG,Res/GC Kanal für nichtzyklische Daten (Parameterkanal)<br />
45
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
6.2 Austausch nichtzyklischer Daten<br />
Der Austausch nichtzyklischer Daten erfolgt im Parameterkanal.<br />
Der Austausch nichtzyklischer Daten ermöglicht die<br />
Parametrierung während der Laufzeit. Der Austausch nichtzyklischer<br />
Daten erfolgt parallel zur Kommunikation zyklischer<br />
Daten, aber mit niedrigerer Priorität. Die im Kanal für nichtzyklische<br />
Daten zugänglichen Parameter sind in verschiedene Kategorien<br />
unterteilt.<br />
6.2.1 PROFIdrive-Parameter<br />
Das Messgeräteprofil für <strong>DP</strong>V2 hat bestimmte Standard<br />
PROFIdrive-Parameter angenommen. Der HEIDENHAIN<br />
Drehgeber unterstützt folgende Parameter:<br />
PNU (Prm.-Nr.) Signifikanz Datentyp R/W<br />
918 Knotenadresse Ohne Vorzeichen16 R<br />
922 Telegrammauswahl Ohne Vorzeichen16 R<br />
925 Anzahl der Master-Lebenszeichenfehler,die toleriert werden können R/W<br />
964 Geräteidentifikation Array [n] ohne Vorzeichen16 R<br />
965 PROFIdrive-Profilnummer Oktett-String 2 R<br />
971 Ausgabe in den nichtflüchtigen Spei- Ohne Vorzeichen16 W<br />
979 Sensorformat<br />
h<br />
Array[n] ohne Vorzeichen32 R<br />
46<br />
Tabelle 34 Unterstützte PROFIdrive-Parameter
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
6.2.2 Drehgeberspezifische Parameter<br />
Zusätzlich zu den PROFIdrive-Parametern definiert das <strong>DP</strong>V2<br />
Messgeräteprofil auch die drehgeberspezifischen Parameter.<br />
PNU (Prm.-Nr.) Signifikanz Datentyp R/W<br />
65000 Preset-Wert Integer 32 R/W<br />
65001 Betriebsparameter Array[n] ohne Vorzeichen32 R<br />
Tabelle 35 Unterstützte drehgeberspezifische Parameter<br />
Der HEIDENHAIN-Drehgeber unterstützt Preset-Werte und<br />
die folgenden Subindexparameter der Betriebsparameter<br />
(65001).<br />
Subindex Bedeutung<br />
0 Header<br />
1 Betriebsstatus<br />
2 Alarme<br />
3 Unterstützte Alarme<br />
4 Warnungen<br />
5 Unterstützte Warnungen<br />
6 Messgeräteprofilversion<br />
7 Nicht unterstützt (Betriebszeit)<br />
8 Offset-Wert<br />
9 Drehgeberauflösung<br />
10 Gesamtschrittzahl<br />
Tabelle 36 Unterstützte Betriebsparameter<br />
47
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
6.2.3 I&M Funktionen<br />
Zusätzlich zum PROFIdrive-Parameter 964 (Geräteidentifikation)<br />
unterstützt der Drehgeber auch die I&M-Funktionen. Die I&M-<br />
Funktionen sind über den Datensatzindex 255 verfügbar. Der<br />
HEIDENHAIN-Drehgeber unterstützt folgende I&M-Funktionen.<br />
Inhalt Codierung<br />
Header<br />
Herstellerspezifisch Sicherheitscode für Parameterschreibzugang<br />
I&M-Block<br />
MANUFACTURER_ID Manufacturer_Id (284)<br />
ORDER_ID<br />
48<br />
Drehgeber-Teilenummer<br />
SERIAL_NUMBER Drehgeber-Seriennummer<br />
HARDWARE_REVISION 0x0000(Nicht verwendet)<br />
SOFTWARE_REVISION Software-Revision inklusive Software-Versionsstatus, z.B. „V1.3.0“<br />
REVISION_COUNTER 0x0000(Nicht verwendet)<br />
PROFILE_ID „3D00“ (Messgeräteprofil <strong>DP</strong>V2)<br />
PROFILE_SPECIFIC_TYPE Siehe Tabelle im Messgeräteprofil<br />
IM_VERSION Version des I&M-Profils<br />
IM_SUPPORTED = 0 (Obligate I&M-Unterstützung)<br />
Tabelle 37 Unterstützte I&M-Funktionen<br />
6.3 Slave-to-Slave-Kommunikation<br />
Der HEIDENHAIN-<strong>PROFIBUS</strong>-Drehgeber unterstützt als Slave,<br />
d.h. als „Publisher“ das Slave-to-Slave-Kommunikationsprinzip.<br />
6.4 Konfiguration (Isochroner Betrieb)<br />
Für die Konfiguration eines DV2 Drehgebers kann ein Drehgebertyp<br />
der Klasse 3 oder 4 gewählt werden. In Kapitel 3.2<br />
werden die Funktionen der verschiedenen Drehgeberklassen<br />
beschrieben, aber unabhängig davon wird Standardtelegramm<br />
81 für die I/O-Daten verwendet.
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
6.5 Parametrierung (Isochrone Parameter)<br />
Die Parametrierung der <strong>DP</strong>V2 Drehgeberfunktion erfolgt<br />
in zwei Schritten. Die Parametrierungsdaten werden in<br />
Structure_Prm_Data Blöcken an den Drehgeber ausgegeben.<br />
Die Parameter für die allgemeine Drehgeberfunktion sind<br />
nachstehend aufgelistet.<br />
Parameter Datentyp Oktett-Nummer Klasse<br />
Codesequenz Bit 4 Bit 0 4<br />
Klasse 4 aktiviert Bit 4 Bit 1 4<br />
G1_XIST1 Preset-Regelung Bit 4 Bit 2 4<br />
Skalierungsregelung Bit 4 Bit 3 4<br />
Ext_Diag aktiviert Bit 4 Bit 4 4<br />
Messschritte / Umdrehung Ohne Vorzeichen32 5 – 8 4<br />
Gesamtmessbereich Ohne Vorzeichen32 9 – 12 4<br />
Maximal tolerierte<br />
MasterLifeSign-Fehler<br />
Ohne Vorzeichen8 13 4<br />
Tabelle 38 Drehgeberparameter, <strong>DP</strong>V2<br />
Parameterfunktion, Codesequenz, Klasse 4 aktiviert, Skalierung<br />
und Skalierungsregelung sind analog zu den entsprechenden<br />
Parametern in <strong>DP</strong>V0. Erklärung siehe Kapitel 4.4.<br />
Hinweis: Zwecks Erfüllung der Timing-Anforderung im<br />
isochronen Betrieb toleriert der Drehgeber in<br />
der Singleturn- und in der Multiturn-Auflösung<br />
nur binäre Skalierung.<br />
Das vorgegebene G1_XIST1 Steuerbit ermöglicht die Beeinflussung<br />
des in G1_XIST1 dargestellten Positionswerts durch den<br />
Preset-Wert oder nicht. Ist das Steuer-Bit =1, hat der Preset-<br />
Wert keinen Einfluss auf den Positionswert in G1_XIST1.<br />
Hinweis: Dieses Bit beeinflusst nur G1_XIST1. Wenn<br />
Preset eingestellt ist, beeinflusst es unabhängig<br />
vom Status seines Steuer-Bits den in<br />
G1_XIST2 dargestellten Positionswert.<br />
49
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
50<br />
Wenn das Ext_Diag Aktivierungs-Steuer-Bit auf =0 (Standardwert)<br />
gesetzt ist, werden nur die ersten 6 Byte der Diagnosemeldung<br />
ausgegeben. Wenn das Bit auf =1 gestellt ist,<br />
ist die Diagnose verfügbar, d.h. die kanalbezogene Diagnose<br />
wird ausgegeben.<br />
Das MasterLifeSign-Byte wird für die Aktivierung der Programmierung<br />
der Anzahl der zulässigen Fehler des Master-<br />
Lebenszeichens verwendet. Wenn die Zahl erreicht ist, wird<br />
eine Fehlermeldung (0x0F02) im G1_XIST2 Signal als Diagnose<br />
ausgegeben.<br />
Bei der Parametrierung der isochronen Betriebsart müssen<br />
nachstehende Parameter berücksichtigt werden. Die zeitlichen<br />
Parameter werden von der Master-Anwendung allgemein<br />
eingestellt und können nicht für jeden Slave individuell<br />
eingestellt werden.<br />
Parameter Datentyp Wert Kommentare<br />
Structure_Length Ohne Vorzeichen8 0x1C (Dezimal 28)<br />
Structure_Type Ohne Vorzeichen8 0x04 IsoM Parameter<br />
Slot Nr. Ohne Vorzeichen8 0x00 Kommunikation mit dem<br />
gesamten Gerät<br />
Reserviert Ohne Vorzeichen8 0x00<br />
Version Ohne Vorzeichen8 0x01 Erste Revision<br />
TBASE_<strong>DP</strong> Ohne Vorzeichen32 375/750/1500/… Vom Master gesetzt<br />
T<strong>DP</strong> Ohne Vorzeichen16 Vom Master gesetzt<br />
TMAPC Ohne Vorzeichen8 Vom Master gesetzt<br />
TBASE_IO Ohne Vorzeichen32 Vom Master gesetzt<br />
TI Ohne Vorzeichen16 Vom Master gesetzt<br />
TO Ohne Vorzeichen16 Vom Master gesetzt<br />
TDX Ohne Vorzeichen32 Vom Master gesetzt<br />
TPLL_W Ohne Vorzeichen16 Vom Master gesetzt<br />
TPLL_D Ohne Vorzeichen16 Vom Master gesetzt<br />
Tabelle 39 Parameter der isochronen Betriebsart<br />
Die verschiedenen zeitbasierten Parameter sind im<br />
PROFIdrive V3.1 Profil (Kapitel 6.2.1) definiert. Allgemeine Erklärungen<br />
und Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 dieses <strong>Handbuch</strong>s.
6.6 Diagnosemeldungen, <strong>DP</strong>V2<br />
6.6.1 Übersicht<br />
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
Das Messgeräteprofil 3.162 definiert die Unterstützung von<br />
Alarm- und Warnmeldungen. Der HEIDENHAIN-<strong>PROFIBUS</strong>-<br />
Drehgeber unterstützt die nachstehende Alarmmeldung:<br />
Bit Definition Fehlertyp<br />
0 Positionsfehler 22<br />
Tabelle 40 Diagnosemeldungen, <strong>DP</strong>V2<br />
Fehlertyp: 22<br />
Definition: Positionswertfehler<br />
GSD Eingaben:<br />
Channel_Diag (22) = „Positionswertfehler“<br />
Channel_Diag_Help (22) = „Der Drehgeber meldet einen internen<br />
Fehler und kann keinen<br />
genauen Positionswert angeben;<br />
Drehgeber austauschen“<br />
6.6.2 Fehlermeldungen<br />
Fehlermeldungen werden in G1_XIST2 gesendet. Der<br />
HEIDENHAIN-<strong>PROFIBUS</strong>-Drehgeber unterstützt Fehlermeldungen<br />
gemäß Profil.<br />
Fehler Bedeutung Beschreibung<br />
0x0001 Sensorgruppenfehler<br />
(Positionsfehler)<br />
0x0F01 Der Befehl wird nicht<br />
unterstützt<br />
0x0F02 Master-<br />
Lebenszeichenfehler<br />
Der Drehgeber kann keinen korrekten Positionswert<br />
angeben.<br />
Die Master-Anwendung hat einen Befehl in G1_STW1<br />
gesendet, der vom Drehgeber nicht unterstützt wird.<br />
Die Anzahl der zulässigen Lebenszeichenfehler des<br />
Masters wurde überschritten.<br />
0x0F04 Synchronisationsfehler Die Anzahl der zulässigen Fehler des Buszyklussignals<br />
wurde überschritten.<br />
Tabelle 41 Fehlermeldungen, <strong>DP</strong>V2<br />
Hinweis: Ist der Preset-Wert negativ und wird ein absoluter<br />
Preset vorgenommen, wird die Fehlermeldung<br />
0xF01 (Befehl nicht unterstützt) gesetzt.<br />
Die Grenze für Fehler 0x0F04, Synchronisationsfehler,<br />
ist standardmäßig 5, d.h. bis zu 5<br />
aufeinanderfolgende Synchronisationsfehler<br />
sind zulässig, bevor eine Fehlermeldung ausgegeben<br />
wird.<br />
51
Drehgeberfunktionen, <strong>DP</strong>V2<br />
6.6.3 Isochrones Synchronisierungsprinzip<br />
Die nachstehende Aufzählung beschreibt das Synchronisationsprinzip<br />
des Drehgebers bei Anpassung an einen synchronisierten<br />
<strong>DP</strong>-Zyklus, IRT-Betriebsart.<br />
52<br />
1. Start<br />
Standard-<strong>PROFIBUS</strong>-Inbetriebnahme, d.h.<br />
– Installation<br />
– Einschalten<br />
– Konfiguration (<strong>DP</strong>V2 GSD-Datei obligat)<br />
– Parametrierung<br />
2. Synchronisation<br />
Der Drehgeber wird gemäß der gewählten Parametrierung<br />
mit dem <strong>DP</strong>-Zyklus synchronisiert.<br />
3. Master-Lebenszeichen<br />
Nach der Synchronisierung versucht der Drehgeber das Master-<br />
Lebenszeichen, MLS, zu lesen. Das MLS wird vom Master<br />
generiert und in STW2, Steuerwort 2 (Bit 12-15) dargestellt.<br />
Das MLS wird in jedem <strong>DP</strong>-Zyklus gezählt, 1-15 zyklisch (0 ist<br />
kein gültiger Wert).<br />
4. Slave-Lebenszeichen<br />
Nach der Synchronisation des Drehgebers mit dem MLS wird<br />
diese durch die Generierung des Slave-Lebenszeichens, SLS,<br />
bestätigt. Das SLS wird in ZSW2, Statuswort 2 (Bit 12-15)<br />
dargestellt. Gemäß MLS muss es 1-15 zyklisch gezählt werden<br />
(0 ist kein gültiger Wert), wobei MLS und SLS nicht für<br />
jeden <strong>DP</strong>-Zyklus identisch sein müssen.<br />
5. Betriebsart<br />
Nach Erkennung des korrekten SLS durch den Master müssen<br />
potenzielle Fehlercodes bestätigt werden. Das erfolgt<br />
durch den Master mittels Freigabe von Bit 15 im Sensorsteuerwort<br />
G1_STW. Der Drehgeber bestätigt dies durch Zurücksetzung<br />
des Sensorfehler-Bits (15) im Sensorstatuswort<br />
G1_ZSW und auch durch die Freigabe der in G1_XIST2 dargestellten<br />
Fehlermeldung. Nachdem dies erfolgreich durchgeführt<br />
wurde, arbeitet der Drehgeber in voller Synchronisation<br />
mit dem <strong>DP</strong>-Zyklus.
7 Beispiel Drehgeber-Inbetriebnahme,<br />
<strong>DP</strong>V2 (isochroner Betrieb)<br />
Beispiel Drehgeber-Inbetriebnahme,<br />
<strong>DP</strong>V2 (isochroner Betrieb)<br />
Dieses Beispiel veranschaulicht die Inbetriebnahme eines<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong>V2-Drehgebers im isochronen Betrieb. Das<br />
Grundprinzip für die Hinzufügung des Drehgebers zum BUS<br />
ist dasselbe wie für <strong>DP</strong>V0, siehe Kapitel 5. Die Ausnahmen<br />
bestehen darin, dass die GSD-Datei „enc_0aaa.gsd“ verwendet<br />
werden muss und dass während der Konfiguration die<br />
„Drehgeberklasse 4“ gewählt werden muss.<br />
Zuweisung von Parametern zum <strong>DP</strong>V2-Slave<br />
Parametrierungsansicht des <strong>DP</strong>V2 Klasse 4-Drehgebers.<br />
Abbildung 14 Parameterzuweisung, <strong>DP</strong>V2, Klasse 4<br />
Die gewünschte Parametrierung wird im „Wertefeld“ hinzugefügt.<br />
Kapitel 6.5 beschreibt die Funktionen und die Möglichkeiten<br />
der einzelnen Parameter.<br />
53
Beispiel Drehgeber-Inbetriebnahme,<br />
<strong>DP</strong>V2 (isochroner Betrieb)<br />
7.1 Parametereinstellungen für die Isochron-Betriebsart - <strong>DP</strong>V2 Slave<br />
In der „Isochron-Betriebsart“-Ansicht der Eigenschaften des<br />
<strong>DP</strong>-Slave können die Parameter für die isochrone Betriebsart<br />
eingestellt werden.<br />
54<br />
Abbildung 15 Parametereinstellungen für die Isochrone Betriebsart,<br />
<strong>DP</strong>-Slave<br />
Die verschiedenen Zeitparameter können eingestellt werden,<br />
während die zeitbasierten Parameter vom Master gesteuert<br />
werden. Die individuellen Einstellungen der isochronen Betriebsart<br />
des <strong>DP</strong>-Slave ermöglichen eine individuelle Daten-<br />
Sample-Zeit, da TI für jeden Slave individuell eingestellt werden<br />
kann. Der „Master-Anwendungs-Zyklusfaktor“ wird verwendet,<br />
wenn die Anwendung verlangt, dass die Master-<br />
Anwendungszykluszeit von der BUS-Zykluszeit abweicht. Bitte<br />
beachten Sie, dass, wenn der Faktor ≠1 ist, der Slave das<br />
„Master-Lebenszeichen“ nicht in jedem BUS-Zyklus liest (zum<br />
Beispiel wenn der Faktor auf 2 gesetzt ist, erscheint das Master-Lebenszeichen<br />
nur in jedem zweiten BUS-Zyklus).
Beispiel Drehgeber-Inbetriebnahme,<br />
<strong>DP</strong>V2 (isochroner Betrieb)<br />
7.2 Parametereinstellungen für die isochronen Betriebsart - BUS<br />
Der Parameter „isochrone Betriebsart“ kann auch auf dem<br />
BUS eingestellt werden. Durch Doppelklicken auf den BUS in<br />
der BUS-Strukturansicht (obere linke Ansicht) (siehe Kapitel<br />
5), sind die Eigenschaften des <strong>DP</strong>-Mastersystems zugänglich.<br />
Der Zugang zu den allgemeinen Parametern der „Isochronen<br />
Betriebsart“ des BUS erfordert folgende Schritte:<br />
Klicken Sie auf den Button „Eigenschaften“ (Properties)<br />
Abbildung 16 I<strong>DP</strong> Master-Einstellungen, BUS<br />
Wählen Sie die Ansicht „Netzwerkeinstellungen“ (Network<br />
Settings). Wählen Sie für eine optimale Leistung die 12-Mbps-<br />
Baudrate und das <strong>DP</strong>-Profil.<br />
55
Beispiel Drehgeber-Inbetriebnahme,<br />
<strong>DP</strong>V2 (isochroner Betrieb)<br />
56<br />
Abbildung 17 Netzwerkeinstellungen, BUS<br />
Klicken Sie auf den Button „Optionen“ (Options)<br />
Abbildung 18 Parametereinstellungen für die Isochrone Betriebsart,<br />
BUS
Beispiel Drehgeber-Inbetriebnahme,<br />
<strong>DP</strong>V2 (isochroner Betrieb)<br />
In dieser Ansicht können die <strong>DP</strong>-Zykluszeit und die zeitlichen<br />
Parameter eingestellt werden. Wenn der Button „Slave-<br />
Synchronisation“ (Slave Synchronization) angeklickt wird, haben<br />
alle Slaves des Busses dieselben zeitlichen Parameter. In<br />
dieser Betriebsart nehmen alle Slaves auf dem BUS gleichzeitig<br />
Daten-Samples, und die reale isochrone Betriebsart wird<br />
erreicht.<br />
Hinweis: Betreffend die Konfiguration anderer<br />
<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>DP</strong> Master-Schnittstellenmodule<br />
siehe die jeweiligen Herstellerinformationen.<br />
57
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