Handbuch Neigungssensor GIM500R mit CANopen® Schnittstelle Firmware Version ab 1.00 www.baumer.com 03.19· 174.01.073/4 Irrtum sowie Änderungen in Technik und Design vorbehalten.
Inhalt Seite 1 Einleitung .................................................................................................................................................... 3 1.1 Lieferumfang .............................................................................................................................................. 3 1.2 Produktzuordnung .....................................................................................................................................
Haftungsausschluss Diese Schrift wurde mit grosser Sorgfalt zusammengestellt. Fehler lassen sich jedoch nicht immer vollständig ausschliessen. Baumer übernimmt daher keine Garantien irgendwelcher Art für die in dieser Schrift zusammengestellten Informationen. In keinem Fall haftet Baumer oder der Autor für irgendwelche direkten oder indirekten Schäden, die aus der Anwendung dieser Informationen folgen. Wir freuen uns jederzeit über Anregungen, die der Verbesserung dieses Handbuchs dienen können.
2 Sicherheits- und Betriebshinweise Bestimmungsgemässer Gebrauch Der Neigungssensor ist ein Messgerät. Er dient ausschliesslich zur Erfassung von Neigungswinkeln, der Aufbereitung und Bereitstellung der Messwerte als elektrische Ausgangssignale für das Folgegerät. Der Neigungssensor darf ausschliesslich zu diesem Zweck verwendet werden.
3 CAN-Bus and CANopen-Kommunikation Der CAN-Bus (CAN: Controller Area Network) wurde ursprünglich von Bosch und Intel für die schnelle, kostengünstige Datenübertragung in der Kraftfahrzeug-Technik entwickelt. Der CAN-Bus wird heute auch in der industriellen Automatisierung verwendet. Der CAN-Bus ist ein Feldbus (die Normen werden durch die Vereinigung CAN in Automation (CiA) festgelegt) über den Geräte, Aktoren und Sensoren verschiedener Hersteller miteinander kommunizieren. 3.
3.2 CANopen Unter technischer Leitung des Steinbeis Transferzentrums für Automatisierung wurde auf der Basis der Schicht 7 Spezifikation CAL (CAN-Application Layer) das CANopen-Profil entwickelt. Im Vergleich zu CAL sind in CANopen nur die für diesen Einsatz geeigneten Funktionen enthalten. CANopen stellt somit eine für die Anwendung optimierte Teilmenge von CAL dar und ermöglicht dadurch vereinfachten Systemaufbau und den Einsatz vereinfachter Geräte.
3.3.2 CANopen Meldungsaufbau Der erste Teil einer Meldung ist die COB-ID (Identifier). Aufbau der 11-Bit COB-ID: Funktionscode 4 Bit Funktionscode Node ID 7 Bit Node ID Der Funktionscode gibt Aufschluss über die Art der Meldung und die Priorität Je niedriger die COB-ID, desto höher die Priorität der Meldung.
3.3.3 Servicedaten-Kommunikation Die Servicedatenobjekte entsprechen den Normen von CiA. Über Index und Subindex kann auf ein Objekt zugegriffen werden. Die Daten können angefordert oder gegebenenfalls ins Objekt geschrieben werden.
Byte 8..5 ergibt die SDO Abort Meldung (Byte 8 = MSB).
3.3.4 Prozessdaten-Kommunikation Prozessdatenobjekte dienen dem Austausch von Prozessdaten in Echtzeit, zum Beispiel Neigungswert oder Betriebszustand. PDOs werden synchron oder zyklisch (asynchron) übertragen. Synchron Um die Prozessdaten synchron zu senden, muss ein Wert zwischen 1 und F0h (=240) in Objekt 1800h Subindex 2 geschrieben werden. Wird Wert 3 eingegeben, wird das PDO auf jedes dritte Sync Telegram gesendet. Beim Wert 1 wird auf jedes Sync Telegramm gesendet.
3.3.
0x80+NodeID 00 00 00 00 22 00 00 00 0x80+NodeID 10 50 00 00 06 10 00 00 0x80+NodeID 00 00 00 00 06 00 00 00 „Longitudinal sensor defect“ wurde zurückgesetzt “Longitudinal value out of range” wurde gesetzt “Longitudinal value out of range” wurde zurückgesetzt CANopen Error List Error Module ID 0x0000 0x0001 0x0002 0x0003 0x0004 0x0005 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C 0x000D 0x000E 0x000F Baumer_GIM500R_CANopen_MA_DE.docx 03.
0x0010 0x0005 0x1000 0x0011 0x0012 0x0005 0x0001 0x0004 0x0005 0x000B 0x0005 0x0005 0x0005 0x0001 0x1000 0x0001 0x0006 0x0009 0x0001 0x0005 0x0001 0x1000 0x1001 0x1002 0x0001 0x1001 0x1002 0x0001 0x1000 0x1001 0x1002 0x1003 0x1004 0x0013 0x0014 0x0015 0x0016 0x0017 0x0018 0x0019 0x001A 0x001B 0x001C 0x001D 0x001E 0x001F Baumer_GIM500R_CANopen_MA_DE.docx 03.
0x0020 0x0001 0x0006 0x0001 0x0005 0x0006 0x0005 0x1000 0x1001 0x1000 0x1001 0x1002 0x1003 0x1004 0x1005 0x1006 0x1007 0x0005 0x0006 0x0006 0x0006 0x0006 0x000A 0x0005 0x0006 0x000A 0x0006 0x0021 0x0022 0x0023 0x0024 0x0025 0x0026 0x0027 0x0028 0x0029 0x002A 0x002B 3.3.
NMT State Event Nach der Initialisierung befindet sich der Neigungssensor im Pre-Operational Mode. In diesem Zustand können SDO Parameter gelesen und geschrieben werden. Um PDO Parameter anzufordern, muss der Neigungssensor zuerst in den Zustand Operational Mode gesetzt werden.
Zustandswechsel Start Remote Node (1) Mit dem Startbefehl wird der Neigungssensor in den Zustand Operational Mode gebracht. COB ID 0 Command byte 1h Node ID 0…127 Stop remote node (2) Mit dem Stoppbefehl wird der Neigungssensor in den Zustand Stopped oder Prepared Mode gebracht. COB ID 0 Command byte 2h Node ID 0…127 Enter pre-operational mode (3) Wechseln nach Zustand Pre-operational Mode.
3.3.6.1 Heartbeat-Protokoll Wahlweise kann das neue HeartbeatProtokoll verwendet werden. Heartbeat ist aktiv, wenn im Objekt 2110h Bit 5 auf '0' ist. Für neue Applikationen empfiehlt sich die Verwendung des Überwachungsprotokoll Heartbeat. Ein "Heartbeat-Producer" produziert zyklisch eine Heartbeat-Meldung, die von einem oder mehreren "HeartbeatConsumer" empfangen werden kann. Bleibt das zyklische Senden dieser HeartbeatMeldung aus, wird ein "Heartbeat Event" ausgelöst.
3.3.6.2 Layer Setting Services Im Frühling 2000 wurde von CiA ein neues Protokoll entworfen, um ein einheitliches Auftreten zu gewährleisten. Beschrieben ist das Vorgehen unter Layer Setting Services and Protokoll, CiA Draft Standard Proposal 305 (LSS). Der Neigungssensor wird von uns standardmässig mit der Node-ID 1 und der Baudrate 50 kBaud ausgeliefert. Es können mehrere Neigungssensoren mit derselben Node-ID an das Bussystem angeschlossen werden.
Node ID setzen 7E5h 11h Node ID reserved 7E4h 11h ErrCode Spec error Node ID Error code Specific error reserved : Die neue Node ID des Sensors : 0=OK; 1=Node ID ausserhalb des Bereichs; 2..254=reserviert; 255Specific error : If Error code=255 Applikations spezifischer Error code.
Aktiviere BitTiming Parameter Die neuen BitTiming Parameter werden mit command specifier 15h aktiviert. 7E5h 15h Switch Delay Switch delay reserved : Verzögerung des Resets im Slave in ms. Nach der Verzögerungszeit meldet sich der Neigungssensor mit der neuen Baudrate an.
Bereichsanfrage Neigungssensoren können auch in einem definierten Bereich gesucht werden. Dazu werden folgende Objekte nacheinander versendet: 7E5h 46h Vendor ID reserved 7E5h 47h Product code reserved 7E5h 48h 7E5h 49h Revision number LOW Revision number HIGH reserved reserved 7E5h 4Ah 7E5h 4Bh Serial number LOW Serial number HIGH reserved reserved Jeder Neigungssensor mit den entsprechenden Parametern meldet sich mit folgender Meldung: 7E4h 4Fh reserved Objektverzeichnis 3.
Kommunikationsparameter (CiA DS-301, CiA DS-302 Part 2) 3.4.1 Objekt Name Format Zugriff Default Save Sub-Index 1000h Device Type U32 ro 102019Ah 1001h Error Register U8 ro 0h 1002h Manufacturer Status register U32 ro 0h 1003h PreDefined ErrorField 00h Maximum Subindex U8 rw 0h 01h Latest entry U32 ro .. .. .. .. 05h Oldest entry .. U32 ro 1005h Sync COB-ID U32 rw 80h 1008h DeviceName VSTR ro GIM500 1009h Hardware Version VSTR ro 1.
Objekt Name Format Zugriff Default Save U16 rw C8h yes 00h Maximum Subindex U8 ro 3h 01h Content of PDO1 U32 ro 65110010h 02h Content of PDO1 U32 ro 60100010h 03h Content of PDO1 U32 ro 60200010h U32 rw 0h Sub-Index 05h EventTimer 1A00h Transmit PDO1 Mapping 1F80h NMT startup yes 3.4.1.1 Parameter speichern (1010h) Parameter speichern erfordert Zugriff auf Objekt 1010h.
3.4.2.1 Baud rate (2100h) Baudrate des Sensors lesen oder neu setzen (zusätzlich zu den LSS). Folgende Parameter sind zulässig: Baud rate (2100h) Wert Beschreibung 2 50kBaud 3 100kBaud 4 125kBaud 5 250kBaud 6 500kBaud 7 800kBaud 8 1000kBaud Die neue Baudrate wird nach einem Neustart wirksam. 10kBaud wird nicht unterstützt. 3.4.2.2 Node-ID (2101h) Node ID des Sensors lesen oder neu setzen (zusätzlich zu den LSS). Folgende Parameter sind zulässig: Node-ID (2101h) Wert Beschreibung 1..
3.4.2.4 Digitale Filter Konfiguration (2603h) In diesem Objekt wird die Grenzfrequenz des digitalen Filters definiert. Die Grenzfrequenz muss in den Sensor mit 0,1h Auflösung geschrieben werden (d.h. eine Grenzfrequenz von 5 Hz wird im Gerät als 50d konfiguriert.) Folgende Grenzfrequenzen sind möglich: Digitale Filter Konfiguration (2603h) Grenzfrequenz 0 0.1..1Hz 1..30Hz 3.4.
3.4.3.1 Auflösung (6000h) Dieses Objekt enthält die Auflösung für den Neigungswinkel X-Achse (Objekt 6010h) und den Neigungswinkel Y-Achse 16 (Objekt 6020h), basierend auf einer Auflösung von 0.001°. Diese Auflösung gilt auch für die Werte in den 32-bit Objekten (6110h und 6120h).Ab Werk ist der DefaultWert 0,1° (64h). Die nachfolgende Tabelle beschreibt alle möglichen Auflösungen: Auflösung (6000h) Wert 01h (1d) Ah (10d) 64h (100d) 3E8h (1000d) Beschreibung 0,001° 0,01° 0,1° 1° 3.4.3.
Schaubild Scaling Funktion für 1-dimensional: A Neigungswinkel B Differenz slope offset C Slope offset ausgegebener Neigungswinkel Die Betriebsparameter werden für den entsprechenden slope angewendet (d.h. Betriebsparameter in 6011h hat Einfluss auf 6010h Slope). Die 16bit und 32bit Werte korrespondieren intern miteinander (d.h. eine Änderung des Betriebsparameters in 6011h ändert den Betriebsparameter in 6111h) 3.4.3.
3.5 LED Statusanzeige Die LED Statusanzeige verhält sich bis auf einige wenige Ausnahmen wie in DS-303 Part 3 V1.0.0. 3.5.1 CANopen Status - LED grün LED Anzeige Blinkt langsam blinkt Status STOPPED PREOPERATIONAL An OPERATIONAL Aus Power off 3.5.
4 Anschlussbelegung 4.1 M12 Flanschdose, 5-polig Pin 1 2 3 4 5 4.
