, XFC , XTS und XPlanar sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH. Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Bezeichnungen führen. Patente Die EtherCAT-Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und...
Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard- und Software- Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard- oder Software-Konfiguration, die über die dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen, sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. Qualifikation des Personals Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs-, Automatisierungs- und Antriebstechnik, das mit den geltenden Normen vertraut ist.
Dokumentation angegeben. Jeder Revision zugehörig und gleichbedeutend ist üblicherweise eine Beschreibung (ESI, EtherCAT Slave Information) in Form einer XML-Datei, die zum Download auf der Beckhoff Webseite bereitsteht. Die Revision wird seit 2014/01 außen auf den IP20-Klemmen aufgebracht, siehe Abb. „EL5021 EL- Klemme, Standard IP20-IO-Gerät mit Chargennummer und Revisionskennzeichnung (seit 2014/01)“.
Vorwort KK - Produktionswoche (Kalenderwoche) YY - Produktionsjahr FF - Firmware-Stand HH - Hardware-Stand Beispiel mit Ser. Nr.: 12063A02: 12 - Produktionswoche 12 06 - Produktionsjahr 2006 3A - Firmware-Stand 3A 02 - Hardware-Stand 02 Ausnahmen können im IP67-Bereich auftreten, dort kann folgende Syntax verwendet werden (siehe jeweilige Gerätedokumentation): Syntax: D ww yy x y z u D - Vorsatzbezeichnung...
Vorwort 1.5.1 Beckhoff Identification Code (BIC) Der Beckhoff Identification Code (BIC) wird vermehrt auf Beckhoff-Produkten zur eindeutigen Identitätsbestimmung des Produkts aufgebracht. Der BIC ist als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) dargestellt, der Inhalt orientiert sich am ANSI-Standard MH10.8.2-2016. Abb. 9: BIC als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) Die Einführung des BIC erfolgt schrittweise über alle Produktgruppen hinweg.
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Beispiel einer zusammengesetzten Information aus den Positionen 1 bis 4 und 6. Die Datenidentifikatoren sind zur besseren Darstellung jeweils rot markiert: Ein wichtiger Bestandteil des BICs ist die Beckhoff Traceability Number (BTN, Pos.-Nr. 2). Die BTN ist eine eindeutige, aus acht Zeichen bestehende Seriennummer, die langfristig alle anderen Seriennummern- Systeme bei Beckhoff ersetzen wird (z.
Der Temperaturbereich ist frei wählbar. Drahtbruch wird durch Error-LEDs signalisiert. Die Kaltstellenkompensation erfolgt durch interne Temperaturmessung an den Klemmen. Mit den EL33xx ist auch mV-Messung möglich. Mit der EL3314-0010 stellt Beckhoff eine hochpräzise Variante [} 28] der 4-Kanal Eingangsklemme für Thermoelemente zur Verfügung. Quick-Links •...
Produktübersicht EL3314-0002 2.2.1 Einführung Abb. 16: EL3314-0002 4-Kanal-Eingangsklemme, Thermoelement, hochpräzise, galvanisch getrennt Die analoge Eingangsklemme EL3314-0002 erlaubt den direkten Anschluss von vier Thermoelementen in 2- Leitertechnik. Die Kanäle sind untereinander und zum E-Bus galvanisch getrennt, dadurch werden Beeinträchtigungen und Beschädigungen durch Querströme verhindert. Es werden diverse Thermoelement- Typen unterstützt;...
Produktübersicht 2.2.2 Technische Daten Technische Daten EL3314-0002 Anzahl Eingänge Anschlusstechnik 2-Leiter Max. Leitungslänge zum Thermoele- 30 m (siehe Hinweis [} 34]) ment Grenzfrequenz Eingangsfilter 1 kHz typ.; abhängig von Sensorlänge, Wandlungszeit, Sensortyp Wandlungszeit ca. 1.6 s bis 5 ms abhängig von Konfiguration und Filter Einstellung; Voreingestellt: ca.
Produktübersicht Technische Daten EL3314-0002 zulässiger Umgebungs - temperaturbe- 0 °C ... + 55 °C reich im Betrieb zulässiger Umgebungs - temperaturbe- -25 °C ... + 85 °C reich bei Lagerung zulässige relative Luftfeuchtigkeit 95%, keine Betauung Abmessungen (B x H x T) ca. 15 mm x 100 mm x 70 mm (Breite angereiht: 12 mm) auf 35 mm Tragschiene nach EN 60715 Montage [} 48] Vibrations- / Schockfestigkeit...
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Produktübersicht • Die zugesicherte Genauigkeit gilt für folgende Einstellungen ◦ 50 Hz Filter ◦ 25 ± 5°C Umgebungstemperatur ◦ waagerechte Einbaulage • Darüber hinaus verfügt sie über folgende Features ◦ ein zusätzlicher Softwarefilter "MC-Filter" kann zur Glättung des Messwerts eingesetzt werden ◦...
Produktübersicht 2.3.2 Technische Daten Technische Daten EL3314-0010 Anzahl Eingänge Thermoelement-Sensortypen Typ J, K, L, B, E, N, R, S, T, U, C (Voreinstellung: Typ K), mV-Messung Grenzfrequenz Eingangsfilter 1 kHz typ.; abhängig von Sensorlänge, Wandlungszeit, Sensortyp Anschlusstechnik 2-Leiter Max. Leitungslänge zum Thermoelement 30 m (siehe Hinweis [} 34]) Messbereich jeweils im definierten Bereich des Sensors (Voreinstellung: Typ K;...
Produktübersicht EL3314-0090 2.4.1 Einführung Abb. 18: Bt_EL3314-0090 4-Kanal-Eingangsklemme, Thermoelement mit Drahtbrucherkennung, TwinSAFE Single Channel Die analoge Eingangsklemme EL3314-0090 erlaubt den direkten Anschluss von vier Thermoelementen. Die Schaltung der EtherCAT-Klemme kann Thermoelementsensoren in 2-Leitertechnik betreiben. Ein Mikroprozessor realisiert die Linearisierung über den gesamten Temperaturbereich, der frei wählbar ist. Die Kaltstellenkompensation erfolgt durch interne Temperaturmessung an den Klemmen.
Produktübersicht EL3318 2.5.1 Einführung Abb. 19: EL3318 8-Kanal HD-Analog-Eingangsklemme für Thermoelemente mit Drahtbrucherkennung Die analoge Eingangsklemme EL3318 erlaubt den direkten Anschluss von acht Thermoelementen und ist dadurch besonders gut für den platzsparenden Einsatz im Schaltschrank geeignet. Die Schaltung der EtherCAT-Klemme kann Thermoelementsensoren in 2-Leitertechnik betreiben. Ein Mikroprozessor realisiert die Linearisierung über den gesamten Temperaturbereich, der frei wählbar ist.
Produktübersicht 2.5.2 Technische Daten Technische Daten EL3318 Anzahl Eingänge Thermoelement-Sensortypen Typ J, K, L, B, E, N, R, S, T, U, C (Voreinstellung: Typ K), mV-Messung Grenzfrequenz Eingangsfilter 1 kHz typ.; abhängig von Sensorlänge, Wandlungszeit, Sensortyp Anschlusstechnik 2-Leiter Max. Leitungslänge zum Thermoelement 30 m (siehe Hinweis [} 34]) Messbereich jeweils im definierten Bereich des Sensors (Voreinstellung: Typ K;...
Produktübersicht Grundlagen der TC-Technologie Die Thermoelementklemmen können Thermoelemente der Typen B, C, E, J, K, L, N, R, S, T und U auswerten. Die Linearisierung der Kennlinien und die Ermittlung der Vergleichstemperatur erfolgt direkt in der Klemme. Temperaturen werden z. B. in 1/10°C ausgegeben (geräteabhängig). Über den Buskoppler bzw.
Produktübersicht Spannung errechnet werden. Anhand der Differenz zur Vergleichsstellentemperatur kann mit Hilfe der obigen Gleichung des Thermoelements die Temperatur an der Messstelle besser als ein Zehntel Kelvin genau bestimmt werden. Sensorstrecke Eine Veränderung des Sensorkreises durch zusätzliche Elemente wie z. B. Umschalter oder Multi- plexer beeinträchtigt die Messgenauigkeit.
Produktübersicht Abb. 21: Prozessdaten der EL3314 Im Fall der EL3314 sind 4 Sätze an Prozessdaten vorhanden, für jeden Messkanal einer. • Underrange: Messbereich unterschritten • Overrange: Messbereich überschritten ("Leitungsbruch" zusammen mit "Error") • Limit 1*: Grenzwertüberwachung 0: ok, 1: Grenzbereich überschritten, 2: Grenzbereich unterschritten •...
Produktübersicht Start Zur Inbetriebsetzung: • montieren Sie den EL33xx wie im Kapitel Montage und Verdrahtung [} 48] beschrieben • konfigurieren Sie den EL33xx in TwinCAT wie im Kapitel Inbetriebnahme [} 78] beschrieben. Version: 4.4 EL33xx-00x0...
Aufgrund der automatischen Kabelerkennung (Auto-Crossing) können Sie zwischen EtherCAT-Geräten von Beckhoff sowohl symmetrisch (1:1) belegte als auch Cross-Over-Kabel verwenden. Empfohlene Kabel Geeignete Kabel zur Verbindung von EtherCAT-Geräten finden Sie auf der Beckhoff Website! E-Bus-Versorgung Ein Buskoppler kann die an ihm angefügten EL-Klemmen mit der E-Bus-Systemspannung von 5 V versorgen, i.d.R.
Grundlagen der Kommunikation Abb. 22: Systemmanager Stromberechnung HINWEIS Fehlfunktion möglich! Die E-Bus-Versorgung aller EtherCAT-Klemmen eines Klemmenblocks muss aus demselben Massepoten- tial erfolgen! Allgemeine Hinweise zur Watchdog-Einstellung Die ELxxxx Klemmen sind mit einer Sicherungseinrichtung (Watchdog) ausgestattet, die z.B. bei unterbrochenem Prozessdatenverkehr nach einer voreinstellbaren Zeit die Ausgänge in einen sicheren Zustand schaltet, in Abhängigkeit vom Gerät und Einstellung z.B.
Grundlagen der Kommunikation Abb. 23: Karteireiter EtherCAT -> Erweiterte Einstellungen -> Verhalten --> Watchdog Anmerkungen: • der Multiplier ist für beide Watchdogs gültig. • jeder Watchdog hat dann noch eine eigene Timereinstellung, die zusammen mit dem Multiplier eine resultierende Zeit ergibt. •...
Grundlagen der Kommunikation EtherCAT-Master oder sehr lange Zykluszeiten anzupassen. Der Standardwert des SM-Watchdog ist auf 100 ms eingestellt. Der Einstellbereich umfasst 0...65535. Zusammen mit einem Multiplier in einem Bereich von 1...65535 deckt dies einen Watchdog-Zeitraum von 0...~170 Sekunden ab. Berechnung Multiplier = 2498 → Watchdog-Basiszeit = 1 / 25 MHz * (2498 + 2) = 0,0001 Sekunden = 100 µs SM Watchdog = 10000 →...
Grundlagen der Kommunikation Abb. 24: Zustände der EtherCAT State Machine Init Nach dem Einschalten befindet sich der EtherCAT-Slave im Zustand Init. Dort ist weder Mailbox- noch Prozessdatenkommunikation möglich. Der EtherCAT-Master initialisiert die Sync-Manager-Kanäle 0 und 1 für die Mailbox-Kommunikation. Pre-Operational (Pre-Op) Beim Übergang von Init nach Pre-Op prüft der EtherCAT-Slave, ob die Mailbox korrekt initialisiert wurde.
Grundlagen der Kommunikation Operational (Op) Bevor der EtherCAT-Master den EtherCAT-Slave von Safe-Op nach Op schaltet, muss er bereits gültige Outputdaten übertragen. Im Zustand Op kopiert der Slave die Ausgangsdaten des Masters auf seine Ausgänge. Es ist Prozessdaten- und Mailbox-Kommunikation möglich. Boot Im Zustand Boot kann ein Update der Slave-Firmware vorgenommen werden.
Grundlagen der Kommunikation Verfügbarkeit Nicht jedes EtherCAT Gerät muss über ein CoE-Verzeichnis verfügen. Einfache I/O-Module ohne eigenen Prozessor verfügen i.d.R. über keine veränderlichen Parameter und haben deshalb auch kein CoE-Verzeichnis.. Wenn ein Gerät über ein CoE-Verzeichnis verfügt, stellt sich dies im TwinCAT System Manager als ein eigener Karteireiter mit der Auflistung der Elemente dar: Abb. 25: Karteireiter "CoE-Online"...
Grundlagen der Kommunikation Datenerhaltung Werden online auf dem Slave CoE-Parameter geändert, wird dies in Beckhoff-Geräten üblicherwei- se ausfallsicher im Gerät (EEPROM) gespeichert. D. h. nach einem Neustart (Repower) sind die veränderten CoE-Parameter immer noch erhalten. Andere Hersteller können dies anders handhaben.
Grundlagen der Kommunikation Online/Offline Verzeichnis Während der Arbeit mit dem TwinCAT System Manager ist zu unterscheiden ob das EtherCAT-Gerät gerade "verfügbar", also angeschaltet und über EtherCAT verbunden und damit online ist oder ob ohne angeschlossene Slaves eine Konfiguration offline erstellt wird. In beiden Fällen ist ein CoE-Verzeichnis nach Abb.
• Kanal 0: Parameterbereich 0x8000:00 ... 0x800F:255 • Kanal 1: Parameterbereich 0x8010:00 ... 0x801F:255 • Kanal 2: Parameterbereich 0x8020:00 ... 0x802F:255 • ... Allgemein wird dies geschrieben als 0x80n0. Ausführliche Hinweise zum CoE-Interface finden Sie in der EtherCAT-Systemdokumentation auf der Beckhoff Website. Version: 4.4 EL33xx-00x0...
Grundlagen der Kommunikation Distributed Clock Die Distributed Clock stellt eine lokale Uhr im EtherCAT Slave Controller (ESC) dar mit den Eigenschaften: • Einheit 1 ns • Nullpunkt 1.1.2000 00:00 • Umfang 64 Bit (ausreichend für die nächsten 584 Jahre); manche EtherCAT-Slaves unterstützen jedoch nur einen Umfang von 32 Bit, d.h.
Montage und Verdrahtung Montage und Verdrahtung Sicherheitshinweise Lesen Sie vor Installation und Inbetriebnahme der TwinSAFE-Komponenten auch die Sicherheitshinweise im Vorwort dieser Dokumentation. Umgebungsbedingungen Stellen Sie sicher, dass die TwinSAFE-Komponenten nur bei den spezifizierten Umgebungsbedingungen (siehe technische Daten) transportiert, gelagert und betrieben werden! WARNUNG Verletzungsgefahr! Die TwinSAFE-Komponenten dürfen unter folgenden Betriebsbedingungen nicht eingesetzt werden.
Personen) • Jede Busstation muss auf der rechten Seite mit der Endkappe EL9011 oder EL9012 abgeschlossen wer- den, um Schutzart und ESD-Schutz sicher zu stellen. Abb. 29: Federkontakte der Beckhoff I/O-Komponenten Tragschienenmontage WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich!
Montage und Verdrahtung Montage Abb. 30: Montage auf Tragschiene Die Buskoppler und Busklemmen werden durch leichten Druck auf handelsübliche 35 mm Tragschienen (Hutschienen nach EN 60715) aufgerastet: 1. Stecken Sie zuerst den Feldbuskoppler auf die Tragschiene. 2. Auf der rechten Seite des Feldbuskopplers werden nun die Busklemmen angereiht. Stecken Sie dazu die Komponenten mit Nut und Feder zusammen und schieben Sie die Klemmen gegen die Tragschie- ne, bis die Verriegelung hörbar auf der Tragschiene einrastet.
Montage und Verdrahtung Demontage Abb. 31: Demontage von Tragschiene Jede Klemme wird durch eine Verriegelung auf der Tragschiene gesichert, die zur Demontage gelöst werden muss: 1. Ziehen Sie die Klemme an ihren orangefarbigen Laschen ca. 1 cm von der Tragschiene herunter. Da- bei wird die Tragschienenverriegelung dieser Klemme automatisch gelöst und Sie können die Klemme nun ohne großen Kraftaufwand aus dem Busklemmenblock herausziehen.
Montage und Verdrahtung Abb. 32: Linksseitiger Powerkontakt HINWEIS Beschädigung des Gerätes möglich Beachten Sie, dass aus EMV-Gründen die PE-Kontakte kapazitiv mit der Tragschiene verbunden sind. Das kann bei der Isolationsprüfung zu falschen Ergebnissen und auch zur Beschädigung der Klemme führen (z. B. Durchschlag zur PE-Leitung bei der Isolationsprüfung eines Verbrauchers mit 230 V Nennspannung). Klemmen Sie zur Isolationsprüfung die PE- Zuleitung am Buskoppler bzw.
Montage und Verdrahtung Zusätzliche Montagevorschriften Für die Klemmen mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit gelten folgende zusätzliche Montagevorschriften: • Die erhöhte mechanische Belastbarkeit gilt für alle zulässigen Einbaulagen • Es ist eine Tragschiene nach EN 60715 TH35-15 zu verwenden • Der Klemmenstrang ist auf beiden Seiten der Tragschiene durch eine mechanische Befestigung, z.B. mittels einer Erdungsklemme oder verstärkten Endklammer zu fixieren •...
Montage und Verdrahtung Steckbare Verdrahtung (ESxxxx / KSxxxx) Abb. 34: Steckbare Verdrahtung Die Klemmen der Serien ESxxxx und KSxxxx enthalten eine steckbare Anschlussebene. Montage und Verdrahtung werden wie bei den Serien ELxxxx und KLxxxx durchgeführt. Im Servicefall erlaubt die steckbare Anschlussebene, die gesamte Verdrahtung als einen Stecker von der Gehäuseoberseite abzuziehen.
Montage und Verdrahtung 4.8.2 Verdrahtung WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Klemmen für Standardverdrahtung ELxxxx/KLxxxx und für steckbare Verdrahtung ESxxxx/KSxxxx Abb. 36: Anschluss einer Leitung an eine Klemmstelle Bis zu acht Klemmstellen ermöglichen den Anschluss von massiven oder feindrähtigen Leitungen an die Busklemme.
Montage und Verdrahtung Klemmengehäuse HD-Gehäuse Leitungsquerschnitt (massiv) 0,08 ... 1,5 mm Leitungsquerschnitt (feindrähtig) 0,25 ... 1,5 mm Leitungsquerschnitt (Aderleitung mit Aderendhülse) 0,14 ... 0,75 mm Leitungsquerschnitt (ultraschall-litzenverdichtet) nur 1,5 mm Abisolierlänge 8 ... 9 mm 4.8.3 Schirmung Schirmung Encoder, analoge Sensoren und Aktoren sollten immer mit geschirmten, paarig verdrillten Leitun- gen angeschlossen werden.
Montage und Verdrahtung Positionierung von passiven Klemmen Hinweis zur Positionierung von passiven Klemmen im Busklemmenblock EtherCAT-Klemmen (ELxxxx / ESxxxx), die nicht aktiv am Datenaustausch innerhalb des Busklem- menblocks teilnehmen, werden als passive Klemmen bezeichnet. Zu erkennen sind diese Klemmen an der nicht vorhandenen Stromaufnahme aus dem E-Bus. Um einen optimalen Datenaustausch zu gewährleisten, dürfen nicht mehr als 2 passive Klemmen direkt aneinander gereiht werden! Beispiele für die Positionierung von passiven Klemmen (hell eingefärbt) Abb. 37: Korrekte Positionierung...
Montage und Verdrahtung Optimale Einbaulage (Standard) Für die optimale Einbaulage wird die Tragschiene waagerecht montiert und die Anschlussflächen der EL/KL- Klemmen weisen nach vorne (siehe Abb. „Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage“). Die Klemmen werden dabei von unten nach oben durchlüftet, was eine optimale Kühlung der Elektronik durch Konvektionslüftung ermöglicht.
Montage und Verdrahtung Abb. 40: Weitere Einbaulagen 4.11 Vorgeschriebene Einbaulage EL3314-0002/ EL3314-0010 HINWEIS Einschränkung von Einbaulage und Betriebstemperaturbereich Sorgen Sie bei der Montage der Klemmen dafür, dass im Betrieb oberhalb und unterhalb der Klemmen ausreichend Abstand zu anderen Komponenten eingehalten wird, so dass die Klemmen ausreichend belüf- tet werden! Vorgeschriebene Einbaulage Für die vorgeschriebene Einbaulage wird die Tragschiene waagerecht montiert und die Anschlussflächen...
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Montage und Verdrahtung Abb. 41: Empfohlene Abstände bei Standard Einbaulage Die Einhaltung der Abstände nach der obigen Abbildung wird dringend empfohlen! Version: 4.4 EL33xx-00x0...
Montage und Verdrahtung 4.12 LEDs 4.12.1 EL3311 - LEDs Abb. 42: EL3311 EL3311 - LEDs Farbe Bedeutung grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine: INIT = Initialisierung der Klemme gleichmäßig Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für blinkend Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen gesetzt...
Montage und Verdrahtung 4.12.2 EL3312 - LEDs Abb. 43: EL3312 EL3312 - LEDs Farbe Bedeutung grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine: INIT = Initialisierung der Klemme gleichmäßig Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für blinkend Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen gesetzt...
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Montage und Verdrahtung Abb. 46: EL3314-0010 Abb. 47: EL3314-0090 Version: 4.4 EL33xx-00x0...
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Montage und Verdrahtung EL3314, EL3314-00xx - LEDs Farbe Bedeutung grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine: INIT = Initialisierung der Klemme gleichmäßig Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für blinkend Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen gesetzt langsam Zustand der EtherCAT State Machine: SAFEOP = Überprüfung der...
Montage und Verdrahtung 4.12.4 EL3318 - LEDs Abb. 48: EL3318 EL3318 - LEDs Farbe Bedeutung grün Diese LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder: Zustand der EtherCAT State Machine: INIT = Initialisierung der Klemme gleichmäßig Zustand der EtherCAT State Machine: PREOP = Funktion für blinkend Mailbox-Kommunikation und abweichende Standard-Einstellungen gesetzt...
Montage und Verdrahtung 4.13 Anschlussbelegung 4.13.1 EL3311 - Anschlussbelegung Abb. 49: EL3311 Geerdete Thermoelemente Bei geerdeten Thermoelementen beachten: Differenzeingänge max. ± 2 V gegen Masse! Strombelastbarkeit der Eingangskontakte Der maximal zulässige Strom auf den signalrelevanten Klemmstellen (Eingänge, GND) beträgt 40 mA (soweit anwendbar). EL3311 - Anschlussbelegung Klemmstelle Kommentar Input +TC1...
Montage und Verdrahtung 4.13.2 EL3312 - Anschlussbelegung Abb. 50: EL3312 Geerdete Thermoelemente Bei geerdeten Thermoelementen beachten: Differenzeingänge max. ± 2 V gegen Masse! Strombelastbarkeit der Eingangskontakte Der maximal zulässige Strom auf den signalrelevanten Klemmstellen (Eingänge, GND) beträgt 40 mA (soweit anwendbar). EL3312 - Anschlussbelegung Klemmstelle Kommentar Input ...
Montage und Verdrahtung 4.13.5 Anschlusshinweise zu geerdeten/potenzialfreien Thermoelementen Aufgrund der Differenzeingänge der Klemmen werden je nach Thermoelementausführung verschiedene Anschlusstechniken empfohlen. Bei geerdeten Thermoelementen wird die Masse nicht mit dem Schirm verbunden. Hat das Thermoelement keine Erdverbindung, können die Kontakte Masse und Schirm miteinander verbunden (siehe Abb.
The modules are intended for use with Beckhoff’s UL Listed EtherCAT System only. Examination For cULus examination, the Beckhoff I/O System has only been investigated for risk of fire and electrical shock (in accordance with UL508 and CSA C22.2 No. 142). For devices with Ethernet connectors Not for connection to telecommunication circuits.
70°C oder an den Aderverzweigungsstellen höher als 80°C ist, so müssen Kabel aus- gewählt werden, deren Temperaturdaten den tatsächlich gemessenen Temperaturwerten entsprechen! • Beachten für Beckhoff-Feldbuskomponenten mit Standardtemperaturbereich beim Einsatz in explosions- gefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von 0 bis 55°C! •...
70°C oder an den Aderverzweigungsstellen höher als 80°C ist, so müssen Kabel aus- gewählt werden, deren Temperaturdaten den tatsächlich gemessenen Temperaturwerten entsprechen! • Beachten Sie für Beckhoff-Feldbuskomponenten mit erweitertem Temperaturbereich (ET) beim Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von -25 bis 60°C! •...
Hinweise zum Einsatz der Beckhoff Klemmensysteme in explosionsgefährdeten Be- reichen (ATEX) Beachten Sie auch die weiterführende Dokumentation Hinweise zum Einsatz der Beckhoff Klemmensysteme in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX) die Ihnen auf der Beckhoff-Homepage http://www.beckhoff.de im Bereich Download zur Verfügung steht! EL33xx-00x0 Version: 4.4...
• "offline": der vorgesehene Aufbau wird durch Hinzufügen und entsprechendes Platzieren einzelner Komponenten erstellt. Diese können aus einem Verzeichnis ausgewählt und Konfiguriert werden. ◦ Die Vorgehensweise für den „offline“ – Betrieb ist unter http://infosys.beckhoff.de einsehbar: TwinCAT 2 → TwinCAT System Manager → EA - Konfiguration → Anfügen eines E/A-Gerätes •...
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Inbetriebnahme Abb. 57: Bezug von der Anwender Seite (Inbetriebnahme) zur Installation Das anwenderseitige Einfügen bestimmter Komponenten (E/A – Gerät, Klemme, Box,..) erfolgt bei TwinCAT 2 und TwinCAT 3 auf die gleiche Weise. In den nachfolgenden Beschreibungen wird ausschließlich der „online“ Vorgang angewandt. Beispielkonfiguration (realer Aufbau) Ausgehend von der folgenden Beispielkonfiguration wird in den anschließenden Unterkapiteln das Vorgehen für TwinCAT 2 und TwinCAT 3 behandelt: •...
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Inbetriebnahme Abb. 58: Aufbau der Steuerung mit Embedded-PC, Eingabe (EL1004) und Ausgabe (EL2008) Anzumerken ist, dass sämtliche Kombinationen einer Konfiguration möglich sind; beispielsweise könnte die Klemme EL1004 ebenso auch nach dem Koppler angesteckt werden oder die Klemme EL2008 könnte zusätzlich rechts an dem CX2040 angesteckt sein – dann wäre der Koppler EK1100 überflüssig. Version: 4.4 EL33xx-00x0...
Inbetriebnahme 5.1.1 TwinCAT 2 Startup TwinCAT 2 verwendet grundlegend zwei Benutzeroberflächen: den „TwinCAT System Manager“ zur Kommunikation mit den elektromechanischen Komponenten und „TwinCAT PLC Control“ für die Erstellung und Kompilierung einer Steuerung. Begonnen wird zunächst mit der Anwendung des „TwinCAT System Manager“. Nach erfolgreicher Installation des TwinCAT-Systems auf den Anwender PC der zur Entwicklung verwendet werden soll, zeigt der TwinCAT 2 (Systemmanager) folgende Benutzeroberfläche nach dem Start: Abb. 59: Initiale Benutzeroberfläche TwinCAT 2...
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Inbetriebnahme Abb. 60: Wähle Zielsystem Mittels "Suchen (Ethernet)..." wird das Zielsystem eingetragen. Dadurch wird ein weiterer Dialog geöffnet um hier entweder: • den bekannten Rechnernamen hinter "Enter Host Name / IP:" einzutragen (wie rot gekennzeichnet) • einen "Broadcast Search" durchzuführen (falls der Rechnername nicht genau bekannt) •...
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Inbetriebnahme Geräte einfügen In dem linksseitigen Konfigurationsbaum der TwinCAT 2 – Benutzeroberfläche des System Managers wird „E/A Geräte“ selektiert und sodann entweder über Rechtsklick ein Kontextmenü geöffnet und „Geräte Suchen…“ ausgewählt oder in der Menüleiste mit die Aktion gestartet. Ggf. ist zuvor der TwinCAT System Manager in den „Konfig Modus“...
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Inbetriebnahme Abb. 64: Abbildung der Konfiguration im TwinCAT 2 Systemmanager Der gesamte Vorgang setzt sich aus zwei Stufen zusammen, die auch separat ausgeführt werden können (erst das Ermitteln der Geräte, dann das Ermitteln der daran befindlichen Elemente wie Boxen, Klemmen o.ä.). So kann auch durch Markierung von „Gerät ..“ aus dem Kontextmenü eine „Suche“ Funktion (Scan) ausgeführt werden, die hierbei dann lediglich die darunter liegenden (im Aufbau vorliegenden) Elemente einliest: Abb. 65: Einlesen von einzelnen an einem Gerät befindlichen Klemmen...
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Inbetriebnahme ◦ Strukturierter Text (ST) • Grafische Sprachen ◦ Funktionsplan (FUP, FBD) ◦ Kontaktplan (KOP, LD) ◦ Freigrafischer Funktionsplaneditor (CFC) ◦ Ablaufsprache (AS, SFC) Für die folgenden Betrachtungen wird lediglich vom strukturierten Text (ST) Gebrauch gemacht. Nach dem Start von TwinCAT PLC Control wird folgende Benutzeroberfläche für ein initiales Projekt dargestellt: Abb. 66: TwinCAT PLC Control nach dem Start Nun sind für den weiteren Ablauf Beispielvariablen sowie ein Beispielprogramm erstellt und unter dem...
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Inbetriebnahme Abb. 67: Beispielprogramm mit Variablen nach einem Kompiliervorgang (ohne Variablenanbindung) Die Warnung 1990 (fehlende „VAR_CONFIG“) nach einem Kompiliervorgang zeigt auf, dass die als extern definierten Variablen (mit der Kennzeichnung „AT%I*“ bzw. „AT%Q*“) nicht zugeordnet sind. Das TwinCAT PLC Control erzeugt nach erfolgreichen Kompiliervorgang eine „*.tpy“ Datei in dem Verzeichnis in dem das Projekt gespeichert wurde.
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Inbetriebnahme Über ein dadurch geöffnetes Browserfenster wird die PLC- Konfiguration „PLC_example.tpy“ ausgewählt. Dann ist in dem Konfigurationsbaum des System Manager das Projekt inklusive der beiden „AT“ – gekennzeichneten Variablen eingebunden: Abb. 69: Eingebundenes PLC Projekt in der SPS- Konfiguration des System Managers Die beiden Variablen „bEL1004_Ch4“...
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Inbetriebnahme Abb. 71: Auswahl des PDO vom Typ BOOL Entsprechend der Standarteinstellungen stehen nur bestimmte PDO Objekte zur Auswahl zur Verfügung. In diesem Beispiel wird von der Klemme EL1004 der Eingang von Kanal 4 zur Verknüpfung ausgewählt. Im Gegensatz hierzu muss für das Erstellen der Verknüpfung der Ausgangsvariablen die Checkbox „Alle Typen“...
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Inbetriebnahme Abb. 73: Anwendung von "Goto Link Variable" am Beispiel von "MAIN.bEL1004_Ch4" Anschließend wird mittels Menüauswahl „Aktionen“ → „Zuordnung erzeugen…“ oder über Vorgang des Zuordnens von Variablen zu PDO abgeschlossen. Dies lässt sich entsprechend in der Konfiguration einsehen: Der Vorgang zur Erstellung von Verknüpfungen kann auch in umgekehrter Richtung, d.h. von einzelnen PDO ausgehend zu einer Variablen erfolgen.
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Inbetriebnahme Abb. 74: Auswahl des Zielsystems (remote) In diesem Beispiel wird das „Laufzeitsystem 1 (Port 801)“ ausgewählt und bestätigt. Mittels Menüauswahl „Online“ → „Login“, Taste F11 oder per Klick auf wird auch die PLC mit dem Echtzeitsystem verbunden und nachfolgend das Steuerprogramm geladen, um es ausführen lassen zu können. Dies wird entsprechend mit der Meldung „Kein Programm auf der Steuerung! Soll das neue Programm geladen werden?“...
Inbetriebnahme Über „Online“ → „Run“, Taste F5 oder kann nun die PLC gestartet werden. 5.1.2 TwinCAT 3 Startup TwinCAT 3 stellt die Bereiche der Entwicklungsumgebung durch das Microsoft Visual-Studio gemeinsam zur Verfügung: in den allgemeinen Fensterbereich erscheint nach dem Start linksseitig der Projektmappen- Explorer (vgl.
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Inbetriebnahme Abb. 77: Neues TwinCAT 3 Projekt erstellen Im Projektmappen-Explorer liegt sodann das neue Projekt vor: Abb. 78: Neues TwinCAT 3 Projekt im Projektmappen-Explorer Es besteht generell die Möglichkeit das TwinCAT "lokal" oder per "remote" zu verwenden. Ist das TwinCAT System inkl. Benutzeroberfläche (Standard) auf dem betreffenden PLC (lokal) installiert, kann TwinCAT "lokal"...
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Inbetriebnahme und folgendes Fenster hierzu geöffnet: Abb. 79: Auswahldialog: Wähle Zielsystem Mittels "Suchen (Ethernet)..." wird das Zielsystem eingetragen. Dadurch wird ein weiterer Dialog geöffnet um hier entweder: • den bekannten Rechnernamen hinter "Enter Host Name / IP:" einzutragen (wie rot gekennzeichnet) •...
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Inbetriebnahme Nach der Auswahl mit „OK“ ist das Zielsystem über das Visual Studio Shell ansprechbar. Geräte einfügen In dem linksseitigen Projektmappen-Explorer der Benutzeroberfläche des Visual Studio Shell wird innerhalb des Elementes „E/A“ befindliche „Geräte“ selektiert und sodann entweder über Rechtsklick ein Kontextmenü geöffnet und „Scan“...
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Inbetriebnahme Abb. 83: Abbildung der Konfiguration in VS Shell der TwinCAT 3 Umgebung Der gesamte Vorgang setzt sich aus zwei Stufen zusammen, die auch separat ausgeführt werden können (erst das Ermitteln der Geräte, dann das Ermitteln der daran befindlichen Elemente wie Boxen, Klemmen o.ä.).
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Inbetriebnahme PLC programmieren TwinCAT PLC Control ist die Entwicklungsumgebung zur Erstellung der Steuerung in unterschiedlichen Programmumgebungen: Das TwinCAT PLC Control unterstützt alle in der IEC 61131-3 beschriebenen Sprachen. Es gibt zwei textuelle Sprachen und drei grafische Sprachen. • Textuelle Sprachen ◦...
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Inbetriebnahme Abb. 86: Festlegen des Namens bzw. Verzeichnisses für die PLC Programmierumgebung Das durch Auswahl von „Standard PLC Projekt“ bereits existierende Programm „Main“ kann über das „PLC_example_Project“ in „POUs“ durch Doppelklick geöffnet werden. Es wird folgende Benutzeroberfläche für ein initiales Projekt dargestellt: Abb. 87: Initiales Programm "Main"...
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Inbetriebnahme Abb. 88: Beispielprogramm mit Variablen nach einem Kompiliervorgang (ohne Variablenanbindung) Das Steuerprogramm wird nun als Projektmappe erstellt und damit der Kompiliervorgang vorgenommen: Abb. 89: Kompilierung des Programms starten Anschließend liegen in den „Zuordnungen“ des Projektmappen-Explorers die folgenden – im ST/ PLC Programm mit „AT%“...
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Inbetriebnahme Variablen Zuordnen Über das Menü einer Instanz – Variablen innerhalb des „SPS“ Kontextes wird mittels „Verknüpfung Ändern…“ ein Fenster zur Auswahl eines passenden Prozessobjektes (PDOs) für dessen Verknüpfung geöffnet: Abb. 90: Erstellen der Verknüpfungen PLC-Variablen zu Prozessobjekten In dem dadurch geöffneten Fenster kann aus dem SPS-Konfigurationsbaum das Prozessobjekt für die Variable „bEL1004_Ch4“...
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Inbetriebnahme Abb. 91: Auswahl des PDO vom Typ BOOL Entsprechend der Standarteinstellungen stehen nur bestimmte PDO Objekte zur Auswahl zur Verfügung. In diesem Beispiel wird von der Klemme EL1004 der Eingang von Kanal 4 zur Verknüpfung ausgewählt. Im Gegensatz hierzu muss für das Erstellen der Verknüpfung der Ausgangsvariablen die Checkbox „Alle Typen“...
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Inbetriebnahme Zu sehen ist, dass überdies die Checkbox „Kontinuierlich“ aktiviert wurde. Dies ist dafür vorgesehen, dass die in dem Byte der Variablen „nEL2008_value“ enthaltenen Bits allen acht ausgewählten Ausgangsbits der Klemme EL2008 der Reihenfolge nach zugeordnet werden sollen. Damit ist es möglich, alle acht Ausgänge der Klemme mit einem Byte entsprechend Bit 0 für Kanal 1 bis Bit 7 für Kanal 8 von der PLC im Programm später anzusprechen.
Inbetriebnahme Einige Sekunden später wird der entsprechende Status des Run Modus mit einem rotierenden Symbol unten rechts in der Entwicklungsumgebung VS Shell angezeigt. Das PLC System kann daraufhin wie im Folgenden beschrieben gestartet werden. Starten der Steuerung Entweder über die Menüauswahl „PLC“ → „Einloggen“ oder per Klick auf ist die PLC mit dem Echtzeitsystem zu verbinden und nachfolgend das Steuerprogramm zu geladen, um es ausführen lassen zu können.
In den folgenden Kapiteln wird dem Anwender die Inbetriebnahme der TwinCAT Entwicklungsumgebung auf einem PC System der Steuerung sowie die wichtigsten Funktionen einzelner Steuerungselemente erläutert. Bitte sehen Sie weitere Informationen zu TwinCAT 2 und TwinCAT 3 unter http://infosys.beckhoff.de/. 5.2.1 Installation TwinCAT Realtime Treiber Um einen Standard Ethernet Port einer IPC Steuerung mit den nötigen Echtzeitfähigkeiten auszurüsten, ist...
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Inbetriebnahme Abb. 96: Aufruf in VS Shell (TwinCAT 3) Der folgende Dialog erscheint: Abb. 97: Übersicht Netzwerkschnittstellen Hier können nun Schnittstellen, die unter "Kompatible Geräte" aufgeführt sind, über den "Install" Button mit dem Treiber belegt werden. Eine Installation des Treibers auf inkompatiblen Devices sollte nicht vorgenommen werden.
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Inbetriebnahme TwinCAT 3: Die Eigenschaften des EtherCAT-Gerätes können mit Doppelklick auf „Gerät .. (EtherCAT)“ im Projektmappen-Explorer unter „E/A“ geöffnet werden: Nach der Installation erscheint der Treiber aktiviert in der Windows-Übersicht der einzelnen Netzwerkschnittstelle (Windows Start → Systemsteuerung → Netzwerk) Abb. 99: Windows-Eigenschaften der Netzwerkschnittstelle Eine korrekte Einstellung des Treibers könnte wie folgt aussehen: Abb. 100: Beispielhafte korrekte Treiber-Einstellung des Ethernet Ports Andere mögliche Einstellungen sind zu vermeiden:...
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Inbetriebnahme Abb. 101: Fehlerhafte Treiber-Einstellungen des Ethernet Ports Version: 4.4 EL33xx-00x0...
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Inbetriebnahme IP-Adresse des verwendeten Ports IP Adresse/DHCP In den meisten Fällen wird ein Ethernet-Port, der als EtherCAT-Gerät konfiguriert wird, keine allge- meinen IP-Pakete transportieren. Deshalb und für den Fall, dass eine EL6601 oder entsprechende Geräte eingesetzt werden, ist es sinnvoll, über die Treiber-Einstellung "Internet Protocol TCP/IP" ei- ne feste IP-Adresse für diesen Port zu vergeben und DHCP zu deaktivieren.
Die Bestellbezeichnung aus Typ + Version (hier: EL2521-0010) beschreibt die Funktion des Gerätes. Die Revision gibt den technischen Fortschritt wieder und wird von Beckhoff verwaltet. Prinzipiell kann ein Gerät mit höherer Revision ein Gerät mit niedrigerer Revision ersetzen, wenn z.B. in der Dokumentation nicht anders angegeben.
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Revision in die Konfiguration zulässt. Üblicherweise bringt eine neue/größere Revision auch neue Features mit. Wenn diese nicht genutzt werden sollen, kann ohne Bedenken mit der bisherigen Revision 1018 in der Konfiguration weitergearbeitet werden. Dies drückt auch die Beckhoff Kompatibili- tätsregel aus.
Inbetriebnahme Der System Manager legt bei „online“ erfassten Gerätebeschreibungen in seinem ESI-Verzeichnis eine neue Datei "OnlineDescription0000...xml" an, die alle online ausgelesenen ESI-Beschreibungen enthält. Abb. 106: Vom Systemmanager angelegt OnlineDescription.xml Soll daraufhin ein Slave manuell in die Konfiguration eingefügt werden, sind „online“ erstellte Slaves durch ein vorangestelltes „>“...
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Inbetriebnahme Abb. 108: Hinweisfenster fehlerhafte ESI-Datei (links: TwinCAT 2; rechts: TwinCAT 3) Ursachen dafür können sein • Aufbau der *.xml entspricht nicht der zugehörigen *.xsd-Datei → prüfen Sie die Ihnen vorliegenden Schemata • Inhalt kann nicht in eine Gerätebeschreibung übersetzt werden → Es ist der Hersteller der Datei zu kontaktieren EL33xx-00x0 Version: 4.4...
Inbetriebnahme 5.2.3 TwinCAT ESI Updater Ab TwinCAT 2.11 kann der Systemmanager bei Onlinezugang selbst nach aktuellen Beckhoff ESI-Dateien suchen: Abb. 109: Anwendung des ESI Updater (>=TwinCAT 2.11) Der Aufruf erfolgt unter: „Options“ → "Update EtherCAT Device Descriptions". Auswahl bei TwinCAT 3: Abb. 110: Anwendung des ESI Updater (TwinCAT 3) Der ESI Updater ist eine bequeme Möglichkeit, die von den EtherCAT Herstellern bereitgestellten ESIs...
Inbetriebnahme • müssen die Geräte/Module über EtherCAT-Kabel bzw. im Klemmenstrang so verbunden sein wie sie später eingesetzt werden sollen. • müssen die Geräte/Module mit Energie versorgt werden und kommunikationsbereit sein. • muss TwinCAT auf dem Zielsystem im CONFIG-Modus sein. Der Online-Scan-Vorgang setzt sich zusammen aus: •...
Inbetriebnahme Abb. 113: Auswahl Ethernet Port Diese Abfrage kann beim Anlegen des EtherCAT-Gerätes automatisch erscheinen, oder die Zuordnung kann später im Eigenschaftendialog gesetzt/geändert werden; siehe Abb. „Eigenschaften EtherCAT Gerät (TwinCAT 2)“. Abb. 114: Eigenschaften EtherCAT Gerät (TwinCAT 2) TwinCAT 3: Die Eigenschaften des EtherCAT-Gerätes können mit Doppelklick auf „Gerät .. (EtherCAT)“ im Projektmappen-Explorer unter „E/A“...
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Inbetriebnahme Abb. 115: Anfügen von EtherCAT Geräten (links: TwinCAT 2; rechts: TwinCAT 3) Es öffnet sich der Dialog zur Auswahl des neuen Gerätes. Es werden nur Geräte angezeigt für die ESI- Dateien hinterlegt sind. Die Auswahl bietet auch nur Geräte an, die an dem vorher angeklickten Gerät anzufügen sind - dazu wird die an diesem Port mögliche Übertragungsphysik angezeigt (Abb.
Oft sind aus historischen oder funktionalen Gründen mehrere Revisionen eines Gerätes erzeugt worden, z. B. durch technologische Weiterentwicklung. Zur vereinfachten Anzeige (s. Abb. „Auswahldialog neues EtherCAT Gerät“) wird bei Beckhoff Geräten nur die letzte (=höchste) Revision und damit der letzte Produktionsstand im Auswahldialog angezeigt. Sollen alle im System als ESI-Beschreibungen vorliegenden Revisionen eines Gerätes angezeigt werden, ist die Checkbox "Show Hidden Devices"...
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Abb. 119: Name/Revision Klemme Wenn im TwinCAT System aktuelle ESI-Beschreibungen vorliegen, entspricht der im Auswahldialog als letzte Revision angebotene Stand dem Produktionsstand von Beckhoff. Es wird empfohlen, bei Erstellung einer neuen Konfiguration jeweils diesen letzten Revisionsstand eines Gerätes zu verwenden, wenn aktuell produzierte Beckhoff-Geräte in der realen Applikation verwendet werden.
Inbetriebnahme 5.2.6 ONLINE Konfigurationserstellung Erkennen/Scan des Geräts EtherCAT Befindet sich das TwinCAT-System im CONFIG-Modus, kann online nach Geräten gesucht werden. Erkennbar ist dies durch ein Symbol unten rechts in der Informationsleiste: • bei TwinCAT 2 durch eine blaue Anzeige „Config Mode“ im System Manager-Fenster: •...
Inbetriebnahme Abb. 123: Hinweis automatischer GeräteScan (links: TwinCAT 2; rechts: TwinCAT 3) Ethernet Ports mit installierten TwinCAT Realtime-Treiber werden als "RT-Ethernet" Geräte angezeigt. Testweise wird an diesen Ports ein EtherCAT-Frame verschickt. Erkennt der Scan-Agent an der Antwort, dass ein EtherCAT-Slave angeschlossen ist, wird der Port allerdings gleich als "EtherCAT Device" angezeigt.
Konfiguration. Ebenso werden eventuell von A weltweit Ersatzteillager für die kommenden Serienmaschinen mit Klemmen EL2521-0025-1018 angelegt. Nach einiger Zeit erweitert Beckhoff die EL2521-0025 um ein neues Feature C. Deshalb wird die FW geändert, nach außen hin kenntlich durch einen höheren FW-Stand und eine neue Revision -1019.
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Inbetriebnahme Dazu kommt, dass durch produktionsbegleitende Entwicklung in Firma A das neue Feature C der EL2521-0025-1019 (zum Beispiel ein verbesserter Analogfilter oder ein zusätzliches Prozessdatum zur Diagnose) gerne entdeckt und ohne betriebsinterne Rücksprache genutzt wird. Für die so entstandene neue Konfiguration "B2.tsm"...
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Inbetriebnahme Abb. 132: Anzeige des Wechsels zwischen „Free Run“ und „Config Mode“ unten rechts in der Statusleiste Abb. 133: TwinCAT kann auch durch einen Button in diesen Zustand versetzt werden (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3) Das EtherCAT System sollte sich danach in einem funktionsfähigen zyklischen Betrieb nach Abb. „Beispielhafte Online-Anzeige“...
Bei diesem Scan werden z.Z. (TwinCAT 2.11 bzw. 3.1) nur die Geräteeigenschaften Vendor (Hersteller), Gerätename und Revision verglichen! Ein „ChangeTo“ oder "Copy" sollte nur im Hinblick auf die Beckhoff IO-Kompatibilitätsregel (s.o.) nur mit Bedacht vorgenommen werden. Das Gerät wird dann in der Konfigura- tion gegen die vorgefundene Revision ausgetauscht, dies kann Einfluss auf unterstützte Prozessdaten und...
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Inbetriebnahme Abb. 137: Korrekturdialog Die Anzeige der "Extended Information" wird empfohlen, weil dadurch Unterschiede in der Revision sichtbar werden. Farbe Erläuterung grün Dieser EtherCAT Slave findet seine Entsprechung auf der Gegenseite. Typ und Revision stimmen überein. blau Dieser EtherCAT Slave ist auf der Gegenseite vorhanden, aber in einer anderen Revision. Diese andere Revision kann andere Default-Einstellungen der Prozessdaten und andere/zusätzliche Funktionen haben.
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Abb. 138: Name/Revision Klemme Wenn im TwinCAT System aktuelle ESI-Beschreibungen vorliegen, entspricht der im Auswahldialog als letzte Revision angebotene Stand dem Produktionsstand von Beckhoff. Es wird empfohlen, bei Erstellung einer neuen Konfiguration jeweils diesen letzten Revisionsstand eines Gerätes zu verwenden, wenn aktuell produzierte Beckhoff-Geräte in der realen Applikation verwendet werden.
Inbetriebnahme Abb. 140: Dialog “Change to Compatible Type…” (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3) Diese Funktion ist vorzugsweise auf die AX5000-Geräte anzuwenden. Change to Alternative Type Der TwinCAT System Manager bietet eine Funktion zum Austauschen eines Gerätes: Change to Alternative Type Abb. 141: TwinCAT 2 Dialog Change to Alternative Type Wenn aufgerufen, sucht der System Manager in der bezogenen Geräte-ESI (hier im Beispiel: EL1202-0000) nach dort enthaltenen Angaben zu kompatiblen Geräten.
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Inbetriebnahme Karteireiter „Allgemein“ Abb. 143: Karteireiter „Allgemein“ Name Name des EtherCAT-Geräts Laufende Nr. des EtherCAT-Geräts Typ des EtherCAT-Geräts Kommentar Hier können Sie einen Kommentar (z.B. zum Anlagenteil) hinzufügen. Disabled Hier können Sie das EtherCAT-Gerät deaktivieren. Symbole erzeugen Nur wenn dieses Kontrollkästchen aktiviert ist, können Sie per ADS auf diesen EtherCAT-Slave zugreifen.
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Prozessdaten (Größe in Bit/Bytes, Quellort, Übertragungsart) er von oder zu diesem Slave übermitteln möchte. Eine falsche Konfiguration kann einen erfolgreichen Start des Slaves verhindern. Für Beckhoff EtherCAT Slaves EL, ES, EM, EJ und EP gilt im Allgemeinen: Version: 4.4...
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Inbetriebnahme • Die vom Gerät unterstützten Prozessdaten Input/Output sind in der ESI/XML-Beschreibung herstellerseitig definiert. Der TwinCAT EtherCAT Master verwendet die ESI-Beschreibung zur richtigen Konfiguration des Slaves. • Wenn vorgesehen, können die Prozessdaten im Systemmanager verändert werden. Siehe dazu die Gerätedokumentation. Solche Veränderungen können sein: Ausblenden eines Kanals, Anzeige von zusätzlichen zyklischen Informationen, Anzeige in 16 Bit statt in 8 Bit Datenumfang usw.
Inbetriebnahme Manuelle Veränderung der Prozessdaten In der PDO-Übersicht kann lt. ESI-Beschreibung ein PDO als "fixed" mit dem Flag "F" gekennzeich- net sein (Abb. „Konfigurieren der Prozessdaten“, J). Solche PDOs können prinzipiell nicht in ihrer Zusammenstellung verändert werden, auch wenn TwinCAT den entsprechenden Dialog anbietet ("Edit").
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Inbetriebnahme Karteireiter „CoE – Online“ Wenn der EtherCAT-Slave das Protokoll CANopen over EtherCAT (CoE) unterstützt, wird der zusätzliche Karteireiter CoE - Online angezeigt. Dieser Dialog listet den Inhalt des Objektverzeichnisses des Slaves auf (SDO-Upload) und erlaubt dem Anwender den Inhalt eines Objekts dieses Verzeichnisses zu ändern. Details zu den Objekten der einzelnen EtherCAT-Geräte finden Sie in den gerätespezifischen Objektbeschreibungen.
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Inbetriebnahme Darstellung der Objekt-Liste Spalte Beschreibung Index Index und Subindex des Objekts Name Name des Objekts Flags Das Objekt kann ausgelesen und Daten können in das Objekt geschrieben werden (Read/Write) Das Objekt kann ausgelesen werden, es ist aber nicht möglich Daten in das Objekt zu schreiben (Read only) Ein zusätzliches P kennzeichnet das Objekt als Prozessdatenobjekt.
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Inbetriebnahme Karteireiter „Online“ Abb. 150: Karteireiter „Online“ Status Maschine Init Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Init zu setzen. Pre-Op Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Pre- Operational zu setzen. Diese Schaltfläche versucht das EtherCAT-Gerät auf den Status Operational zu setzen.
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• DC-Synchron (Input based) • DC-Synchron Erweiterte Einstellungen… Erweiterte Einstellungen für die Nachregelung der echtzeitbestimmende TwinCAT-Uhr Detaillierte Informationen zu Distributed Clocks sind unter http://infosys.beckhoff.de angegeben: Feldbuskomponenten → EtherCAT-Klemmen → EtherCAT System Dokumentation → Distributed Clocks 5.2.7.1 Detaillierte Beschreibung Karteireiter „Prozessdaten“ Sync-Manager Listet die Konfiguration der Sync-Manager (SM) auf.
Inbetriebnahme • Wenn in der Sync-Manager-Liste der Eingangs-Sync-Manager (Inputs) ausgewählt ist, werden alle TxPDOs angezeigt. Die markierten Einträge sind die PDOs, die an der Prozessdatenübertragung teilnehmen. Diese PDOs werden in der Baumdarstellung dass System-Managers als Variablen des EtherCAT-Geräts angezeigt. Der Name der Variable ist identisch mit dem Parameter Name des PDO, wie er in der PDO-Liste angezeigt wird.
Inbetriebnahme PDO-Konfiguration Falls dieses Kontrollkästchen angewählt ist, wird die Konfiguration des jeweiligen PDOs (wie sie in der PDO- Liste und der Anzeige PDO-Inhalt angezeigt wird) zum EtherCAT-Slave herunter geladen. Allgemeine Inbetriebnahmehinweise des EtherCAT Slaves In dieser Übersicht werden in Kurzform einige Aspekte des EtherCAT Slave Betriebs unter TwinCAT behandelt.
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Variablen über ADS sinnvoll. In Abb. „Grundlegende EtherCAT Slave Diagnose in der PLC“ ist eine Beispielimplementation einer grundlegenden EtherCAT Slave Diagnose zu sehen. Dabei wird eine Beckhoff EL3102 (2 kanalige analoge Eingangsklemme) verwendet, da sie sowohl über slave-typische Kommunikationsdiagnose als auch über kanal-spezifische Funktionsdiagnose verfügt.
Inbetriebnahme Kennzeichen Funktion Ausprägung Anwendung/Auswertung Diagnoseinformationen des Ether- Zumindest der DevState ist in der CAT Master PLC zyklusaktuell auszuwerten. zyklisch aktualisiert (gelb) oder azy- Die Diagnoseinformationen des klisch bereitgestellt (grün). EtherCAT Master bieten noch weitaus mehr Möglichkeiten, die in der EtherCAT-Systemdokumentation behandelt werden.
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Inbetriebnahme Abb. 154: EL3102, CoE-Verzeichnis EtherCAT-Systemdokumentation Es ist die ausführliche Beschreibung in der EtherCAT-Systemdokumentation (EtherCAT Grundlagen --> CoE Interface) zu beachten! Einige Hinweise daraus in Kürze: • Es ist geräteabhängig, ob Veränderungen im Online-Verzeichnis slave-lokal gespeichert werden. EL- Klemmen (außer den EL66xx) verfügen über diese Speichermöglichkeit. •...
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Inbetriebnahme Abb. 155: Beispiel Inbetriebnahmehilfe für eine EL3204 Diese Inbetriebnahme verwaltet zugleich • CoE-Parameterverzeichnis • DC/FreeRun-Modus • die verfügbaren Prozessdatensätze (PDO) Die dafür bisher nötigen Karteireiter "Process Data", "DC", "Startup" und "CoE-Online" werden zwar noch angezeigt, es wird aber empfohlen die automatisch generierten Einstellungen durch die Inbetriebnahmehilfe nicht zu verändern, wenn diese verwendet wird.
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Inbetriebnahme Der vom Anwender beabsichtigte, von TwinCAT beim Start automatisch herbeigeführte Ziel-State kann im System Manager eingestellt werden. Sobald TwinCAT in RUN versetzt wird, wird dann der TwinCAT EtherCAT Master die Zielzustände anfahren. Standardeinstellung Standardmäßig ist in den erweiterten Einstellungen des EtherCAT Masters gesetzt: •...
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Inbetriebnahme Abb. 157: Default Zielzustand im Slave Manuelle Führung Aus bestimmten Gründen kann es angebracht sein, aus der Anwendung/Task/PLc die States kontrolliert zu fahren, z.B. • aus Diagnosegründen • kontrolliertes Wiederanfahren von Achsen • ein zeitlich verändertes Startverhalten ist gewünscht Dann ist es in der PLC-Anwendung sinnvoll, die PLC-Funktionsblöcke aus der standardmäßig vorhandenen TcEtherCAT.lib zu nutzen und z.B.
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Inbetriebnahme Hinweis E-Bus-Strom EL/ES-Klemmen werden im Klemmenstrang auf der Hutschiene an einen Koppler gesetzt. Ein Buskoppler kann die an ihm angefügten EL-Klemmen mit der E-Bus-Systemspannung von 5 V versorgen, i.d.R. ist ein Koppler dabei bis zu 2 A belastbar. Zu jeder EL-Klemme ist die Information, wie viel Strom sie aus der E- Bus-Versorgung benötigt, online und im Katalog verfügbar.
Inbetriebnahme TwinSAFE SC 5.4.1 TwinSAFE SC - Funktionsprinzip Mithilfe der TwinSAFE-SC-Technologie (TwinSAFE Single Channel) ist es möglich, in beliebigen Netzwerken bzw. Feldbussen Standardsignale für sicherheitstechnische Aufgaben nutzbar zu machen. Dazu werden EtherCAT-I/Os aus dem Bereich Analog-Eingang, Winkel-/Wegmessung oder Kommunikation (4…20 mA, Inkremental-Encoder, IO-Link usw.) um die TwinSAFE-SC-Funktion erweitert.
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Inbetriebnahme Abb. 162: Prozessdaten TwinSAFE SC Komponente, Beispiel EL5021-0090 Durch Hinzufügen eines Alias Devices in dem Safety-Projekt und Auswahl von TSC (TwinSAFE Single Channel) wird eine TwinSAFE-SC-Verbindung hinzugefügt. Abb. 163: Hinzufügen einer TwinSAFE-SC-Verbindung Nach Öffnen des Alias Devices durch Doppelklick kann durch Auswahl des Link Buttons neben Physical Device: die Verknüpfung zu einer TwinSAFE-SC-Klemme erstellt werden.
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Inbetriebnahme Abb. 167: Auswahl der Prozessdaten Auf der TwinSAFE-SC-Slave-Seite muss die Safety-Adresse zusammen mit der CRC eingetragen werden. Dies geschieht über die CoE Objekte unterhalb von TSC Settings der entsprechenden TwinSAFE-SC- Komponente (hier bei der EL5021-0090 z.B. 0x8010:01 und 0x8010:02). Die hier eingestellte Adresse muss auch im Alias Device unter dem Reiter Linking als FSoE Adresse eingestellt werden.
Inbetriebnahme Abb. 169: Eintragen der Safety-Adresse und der CRC TwinSAFE-SC-Verbindungen Werden mehrere TwinSAFE-SC-Verbindungen innerhalb einer Konfiguration verwendet, muss für jede TwinSAFE-SC-Verbindung eine unterschiedliche CRC ausgewählt werden. Prozessdaten 5.5.1 Sync Manager PDO-Zuordnung (für Kanal 1 - 8, 0 ≤ n ≤ 7) SM2, PDO-Zuordnung 0x1C12 Index Index aus-...
Inbetriebnahme 5.5.2 Prozessdatenvorauswahl (Predefined PDOs) Ein EtherCAT-Gerät bietet üblicherweise mehrere verschiedene Prozessdatenobjekte (PDO) für Input- und Outputdaten an, die im System Manager konfiguriert d. h. zur zyklischen Übertragung aktiviert oder deaktiviert werden können. Ab TwinCAT 2.11 können bei den lt. ESI/XML-Beschreibung dafür vorgesehenen EtherCAT-Geräten die Prozessdaten für Input und Output gleichzeitig durch entsprechende vordefinierte Sätze über das "Predefined PDO Assignment"...
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Inbetriebnahme Abb. 171: TwinCAT Systemmanager mit der vordefinierten PDO-Auswahl "External Compensation" Bei der Auswahl "External Compensation" [A] (bzw. "with ColdJunction Compensation", EL3311, EL3312, EL3314) werden die Eingangs- und Ausgangs-PDOs 0x1A0n bzw. 0x160n der entsprechenden Kanäle aktiviert. Version: 4.4 EL33xx-00x0...
Inbetriebnahme 5.5.3 Datenverarbeitung Abb. 172: EL33xx Dataflow 5.5.4 TwinSAFE SC Prozessdaten EL3314-0090 Die EL3314-0090 überträgt folgende Prozessdaten an die TwinSAFE Logik: Index Name Type Größe 6000:11 AI Module 1.Value 6010:11 AI Module 2.Value 6020:11 AI Module 3.Value 6030:11 AI Module 4.Value Dabei werden zunächst die Prozessdaten aller vier Kanäle übertragen.
Inbetriebnahme Einstellungen 5.6.1 Darstellung (Presentation), Index 0x80n0:02 Die Ausgabe des Messwertes erfolgt im Auslieferungszustand in 1/10° C Schritten in Zweierkomplement- Darstellung (Signed Integer). Index 0x80n0:02 [} 162] bietet die Möglichkeit zur Veränderung der Darstellungsweise des Messwertes. Messwert Ausgabe (hexadezimal) Ausgabe (Signed Integer, dezimal) -200,0 °C 0nF830 -2000...
Inbetriebnahme 5.6.3 Underrange, Overrange Unterschreitung und Überschreitung des Messbereiches (Underrange, Overrange), Index 0x60n0:02, 0x60n0:03 [} 164] • U > Uk : Index 0x60n0:02 [} 164] und Index 0x60n0:07 [} 164] (Overrange- und Error-Bit) werden gesetzt. Die Linearisierung der Kennlinie wird mit den Koeffizienten der oberen Bereichsgrenze bis zum Endanschlag des A/D-Wandlers bzw.
Inbetriebnahme Tab. 1: Typische Wandlungszeiten mit 3 Messungen (Thermoelement, Drahtbruch, Vergleichstelle) Wandlungszeit (Updatezeit) Filterfrequenz EL3311 EL3312 EL3314 EL3314-0010 EL3318 5 Hz 0,6 s 1,2 s 2,4 s 1,6 s 3,5 s 10 Hz 0,3 s 0,6 s 1,2 s 800 ms 1,75 s 50 Hz 63 ms 126 ms 250 ms 165 ms...
(dez) Berechnung der Prozessdaten Der bei Beckhoff historisch begründete Begriff „Kalibrierung“ wird hier verwendet, auch wenn er nichts mit Abweichungsaussagen eines Kalibrierungszertifikates zu tun hat. Es werden hier faktisch die hersteller- oder kundenseitigen Abgleichdaten/Justagedaten beschrieben die das Gerät im laufenden Betrieb verwendet um die zugesicherte Messgenauigkeit einzuhalten.
Inbetriebnahme Abb. 173: Berechnung der Prozessdaten Berechnung Bezeichung Ausgabe des A/D Wandlers Ausgabe Wert nach dem Filter = (X – B ) x A Messwert nach Hersteller-Abgleich, = (Y – B ) x A Messwert nach Hersteller- und Anwender -Abgleich Messwert nach Anwender-Skalierung Tab. 2: Legende Name Bezeichnung...
Inbetriebnahme Betrieb mit externer Vergleichstelle Die EL331x unterstützen standardmäßig den Betrieb mit interner Kaltstelle. Das bedeutet, das Thermoelement wird vorne im Klemmengehäuse an den Klemmstellen befestigt, der Materialübergang und die Kaltstelle liegen somit vorne im Klemmengehäuse. Die Klemme mißt mit einem eigenen innenliegenden Temperatursensor die Kaltstellentemperatur und errechnet den gewünschten Messstellentemperaturwert.
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Inbetriebnahme Abb. 175: Aktivieren aller CJ-PDO über Predefined PDO Version: 4.4 EL33xx-00x0...
Inbetriebnahme • Im CoE 0x80n0:0C [} 162] des gewünschten Kanals ist durch den Wert "2" (external process data) die externe Kaltstellenverrechnung zu aktivieren Abb. 176: Einstellen der Kaltsstellenverrechnung im CoE Die Kaltstellentemperatur T ist nun von einem separaten Temperaturfühler an der Vergleichsstelle aufzunehmen und der Klemme über den Feldbusmaster und den Feldbus als verlinkte Variable ("extern") zuzuführen (siehe Abb. Externe Vergleichsstelle).
EtherCAT XML Device Description Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device Description. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff- Website herunterzuladen und entsprechend der Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung über das CoE-Verzeichnis (CAN over EtherCAT) Die Parametrierung des EtherCAT Gerätes wird über den CoE-Online Reiter [} 131] (mit Doppelklick...
Inbetriebnahme Im Folgenden werden zuerst die im normalen Betrieb benötigten Objekte vorgestellt, dann die für eine vollständige Übersicht noch fehlenden Objekte. 5.10.1 Restore Objekt Index 1011 Restore default parameters Index Name Bedeutung Datentyp Flags Default (hex) 1011:0 Herstellen der Defaulteinstellungen UINT8 0x01 (1 Restore default parame-...
Inbetriebnahme 5.10.8 Standardobjekte (0x1000-0x1FFF) Die Standardobjekte haben für alle EtherCAT-Slaves die gleiche Bedeutung. Index 1000 Device type Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1000:0 Device type Geräte-Typ des EtherCAT-Slaves: Das Lo-Word ent- UINT32 hält das verwendete CoE Profil (5001). Das Hi-Word enthält das Modul Profil entsprechend des Modular Device Profile.
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Inbetriebnahme Index 1C00 Sync manager type Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C00:0 Sync manager type Benutzung der Sync Manager UINT8 0x04 (4 1C00:01 SubIndex 001 Sync-Manager Type Channel 1: Mailbox Write UINT8 0x01 (1 1C00:02 SubIndex 002 Sync-Manager Type Channel 2: Mailbox Read UINT8 0x02 (2 1C00:03...
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Inbetriebnahme Index 1C32 SM output parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C32:0 SM output parameter Synchronisierungsparameter der Outputs UINT8 0x07 (7 1C32:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0000 (0 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 2 Event •...
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Inbetriebnahme Index 1C33 SM input parameter Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1C33:0 SM input parameter Synchronisierungsparameter der Inputs UINT8 0x07 (7 1C33:01 Sync mode Aktuelle Synchronisierungsbetriebsart: UINT16 0x0000 (0 • 0: Free Run • 1: Synchron with SM 3 Event (keine Outputs vorhanden) •...
Inbetriebnahme 5.11 Status-Wort Die Statusinformationen für jeden Kanal der EL32xx und EL33xx werden als Prozessdaten (PDO) zyklisch von der Klemme zum EtherCAT Master übertragen. Für die EL32xx und EL33xx sind 2 Gerätebeschreibungsversionen verfügbar, die das Prozessdatenabbild in einzelner und erweiterter Form darstellen.
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Revision -0017 (EL32xx-xxxx-0017) und höher Diese Klemmenrevisionen verfügen auch über das zusammengefasste Prozessabbild, s. Abb. EL32xx-0000-0017 Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11. Die Einzelinformationen sind hier in der Beckhoff üblichen Darstellung als 16-Bit-Status-Wort zusammengefasst und können so in die Steuerung verlinkt werden. Tab. 3: Status-Wort SW.15...
Seite 173
Inbetriebnahme Abb. 181: Zusammengefasstes Prozessabbild in erweiterter Darstellung unter TwinCAT 2.11 Hinweise • Die zusammengefasste Darstellung ist nur ab TwinCAT 2.11 sichtbar. Wird eine EL32xx-xxxx-0017 (und später) in früheren TwinCAT Konfigurationen betrieben, wird aus Kompatibilitätsgründen das Einzelprozessabbild mit vorangestelltem Kennzeichner "Status__" angezeigt. EL33xx-00x0 Version: 4.4...
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Inbetriebnahme Abb. 182: Zusammengefasstes Prozessabbild in Darstellung unter TwinCAT 2.10 • Eine Abhängigkeit der Revision vom in der Klemme vorliegenden Firmware-Stand ist für die Revisionen -0016 und -0017 nicht gegeben. Das bedeutet, auch Klemmen die als EL32xx-xxxx-0016 ausgeliefert wurden, können mit einer -0017 und somit "neueren" Konfiguration und damit dem zusammengefassten Prozessabbild angesprochen werden.
5.12 Hinweise zu analogen Spezifikationen Beckhoff IO-Geräte (Klemmen, Boxen, Module) mit analogen Eingängen sind durch eine Reihe technischer Kenndaten charakterisiert, siehe dazu die Technischen Daten in den jeweiligen Dokumentationen. Zur korrekten Interpretation dieser Kenndaten werden im Folgenden einige Erläuterungen gegeben.
Lindern kann ein Hersteller dies durch Verwendung höherwertiger Bauteile oder Software-Maßnahmen. Der von Beckhoff ggf. angegebene Temperaturkoeffizient erlaubt es dem Anwender den zu erwartenden Messfehler außerhalb der Grundgenauigkeit bei 23°C zu berechnen. Aufgrund der umfangreichen Unsicherheitsbetrachtungen, die in die Bestimmungen der Grundgenauigkeit (bei 23°C) eingehen, empfiehlt Beckhoff eine quadratische Summierung.
5.12.4 Typisierung SingleEnded / Differentiell Beckhoff unterscheidet analoge Eingänge grundsätzlich in den 2 Typen Single-Ended (SE) und differentiell (DIFF) und steht hier für den unterschiedlichen elektrischen Anschluss bezüglich der Potenzialdifferenz. In dieser Abbildung sind ein SE und ein DIFF-Modul als 2-kanalige Variante aufgezeigt, exemplarisch für alle mehrkanaligen Ausführungen.
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Ob die Kanäle zueinander direkt in Verbindung stehen wird u.a. mit der Eigenschaft der galvanischen Trennung spezifiziert. ◦ Beckhoff Klemmen/ Boxen (bzw. verwandte Produktgruppen) sind immer mit einer galvanischen Trennung von Feld/Analog-Seite zu Bus/EtherCAT-Seite ausgerüstet. Wenn 2 analoge Klemmen/ Boxen also nicht über die Powerkontakte/ Powerleitung miteinander galvanisch verbunden sind, besteht faktisch eine galvanische Trennung zwischen den Modulen.
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Dann kann entsprechend an einen Beckhoff „single-ended“ Eingang angeschlossen werden. Nein: es ist der Beckhoff „differentiell“ Eingang für +Signal und –Signal zu wählen, +Supply und – Supply sind über extra Leitungen anzuschließen. Unbedingt die Hinweisseite Beschaltung von 0/4..20 mA Differenzeingängen (siehe z. B.
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Hinweis: fachspezifische Organisationen wie NAMUR fordern einen nutzbaren Messbereich <4 mA/>20 mA zur Fehlererkennung und Justage, vgl. NAMUR NE043. Es ist in der Beckhoff Gerätedokumentation einzusehen, ob das jeweilige Gerät solch einen erweiterten Signalbereich unterstützt. Bei unipolaren Klemmen/ Boxen (und verwandten Produktgruppen) ist üblicherweise eine interne Diode vorhanden, dann ist die Polarität/Stromrichtung zu beachten:...
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Inbetriebnahme Single-ended Differential Abb. 188: 2-, 3- und 4-Leiter-Anschluss an Single Ended - und Differenz Eingänge EL33xx-00x0 Version: 4.4...
Bei mehrkanaligen Klemmen/ Boxen mit resistiver (=direkter, ohmscher, galvanischer) oder kapazitiver Verbindung zwischen den Kanälen ist die Bezugsmasse vorzugsweise der Symmetriepunkt aller Kanäle, unter Betrachtung der Verbindungswiderstände. Beispiele für Bezugsmassen bei Beckhoff IO Geräten: 1. internes AGND (analog GND) herausgeführt: EL3102/EL3112, resistive Verbindung der Kanäle untereinander 2.
Zeitliche Aspekte der analog/digital Wandlung Die Umwandlung des stetigen analogen elektrischen Eingangssignals in eine wertdiskrete digitale und maschinenlesbare Form wird in den Beckhoff analogen Eingangsbaugruppen EL/KL/EP mit sog. ADC (analog digital converter) umgesetzt. Obgleich verschiedene ADC-Technologien gängig sind, haben sie alle aus Anwendersicht ein gemeinsames Merkmal: nach dem Ende der Umwandlung steht ein bestimmter digitaler Wert zur Weiterverarbeitung in der Steuerung bereit.
Angabe die Signalcharakteristik betrachtet werden: je nach Signalfrequenz kann es zu unterschiedlichen Laufzeiten durch das System kommen. Dies ist die „äußere“ Betrachtung des Systems „Beckhoff AI Kanal“ – intern setzt sich insbesondere die Signalverzögerung aus den verschiedenen Anteilen Hardware, Verstärker, Wandlung selbst, Datentransport und Verarbeitung zusammen.
Inbetriebnahme Abb. 192: Diagramm Signalverzögerung (Sprungantwort) 2.2 Signalverzögerung (linear) Stichwort: Gruppenlaufzeit Beschreibt die Verzögerung eines frequenzkonstanten Signals Testsignal kann extern mit einem Frequenzgenerator erzeugt werden, z.B. als Sägezahn oder Sinus. Referenz wäre dann ein zeitgleiches Rechtecksignal. Die Signalverzögerung [ms, µs] ist dann der zeitliche Abstand zwischen dem eingespeisten elektrischen Signal einer bestimmten Amplitude und dem Moment wo der analoge Prozesswert denselben Wert erreicht.
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Inbetriebnahme • Tatsächliche Sampling-Rate des ADC (wenn unterschiedlich von der Kanal-Sampling-Rate) • Zeit-Korrekturwerte für Laufzeiten bei unterschiedlichen Filtereinstellungen • usw. Version: 4.4 EL33xx-00x0...
Anhang Anhang Beispielprogramm zur individuellen Temperaturberechnung in der PLC Die Klemmen der Serie EL331x-xxxx dienen zur bequemen Temperaturmessung mit Thermoelementen. Dazu haben sie diverse Umrechnungstabellen für verschiedene Thermoelement-Typen sowie auch eine interne Kaltstellenmessung implementiert. Ggf. soll aber ein besonderer Thermoelementtyp verwendet werden, der nicht in der Firmware hinterlegt ist.
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Interpolation zwischen den Stützpunkten durchführt. Abb. 195: Aufbau zum Beispielprogramm zur „separaten Temperaturberechnung mit CJC in der PLC“ Download: https://infosys.beckhoff.com/content/1031/el33xx/Resources/zip/5273816971.zip Vorbereitungen zum Starten des Beispielprogramms (tnzip - Datei/ TwinCAT 3) • Nach Klick auf den Download-Button speichern Sie das Zip-Archiv lokal auf ihrer Festplatte und entpacken die *.tnzip -Archivdatei in einem temporären Ordner.
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Anhang // THIS CODE IS ONLY AN EXAMPLE - YOU HAVE TO CHECK APTITUDE FOR YOUR APPLICATION PROGRAM MAIN nBuffer_INT : INT; // Buffer for reading or writing values from/to CoE objects aTCElement : ARRAY[0..9] OF REAL := // Type K µV entries in 10°C Steps: [-1156, -778, -392, 0, 397, 798, 1203, 1612, 2023, 2436]; nTabIndex : INT; // Index of node in table nT_start : INT := -300; // -30°C for 0.1°C resolution nT_ResTab : REAL := 100; // 10°C resultion of table (for 0.1°C resolution of values) // Variables for calculation: // --------------------------- nDiff_U_node2node : REAL; // Voltage difference of two nodes nDiff_U_node2U_TC : REAL; // Voltage difference of node and U TC nSlope : REAL; // Slope for 1st interpolation (temperature to voltage) nResidual : REAL; // Residual value for interpolation nRelation : REAL; // Relation for 2nd interpolation (voltage to temperature) // =========================== nU_TC : REAL; // Voltage of temperature inkl. CJC nT_CJ : REAL; // Cold junction temperature nU_CJ : REAL; // Corresponding voltage of CJ nT_Result : INT; // Resulting Temperatur (resolution 0.1°C) END_VAR Ausführungsteil (nState=100): // Cold junction temperature by CoE: nT_CJ := INT_TO_REAL(nBuffer_INT); // 1. Convert temperature to voltage: // ======================================================================== // Determinate index of table: nTabIndex := TRUNC_INT((nT_CJ - nT_start)/nT_ResTab); // Calculate difference of two values with real value between them: nDiff_U_node2node := (aTCElement[nTabIndex+1]-aTCElement[nTabIndex]); // Get residual value of real value with integer value: nResidual := nT_CJ - (nTabIndex * nT_ResTab + nT_start); // Calculate slope nSlope = DY / DX: nSlope := nDiff_U_node2node/nT_ResTab; // Calculate interpolated voltage of the cold junction (m*x+b): nU_CJ := nSlope * nResidual + aTCElement[nTabIndex];...
Detaillierte Informationen hierzu entnehmen Sie bitte der vollständigen EtherCAT-Systembeschreibung. Firmware Update EL/ES/ELM/EM/EPxxxx In diesem Kapitel wird das Geräteupdate für Beckhoff EtherCAT Slaves der Serien EL/ES, ELM, EM, EK und EP beschrieben. Ein FW-Update sollte nur nach Rücksprache mit dem Beckhoff Support durchgeführt werden.
Nicht kompatible Kombinationen führen mindestens zu Fehlfunktionen oder sogar zur endgültigen Außerbetriebsetzung des Gerätes. Ein entsprechendes Update sollte nur in Rücksprache mit dem Beckhoff Support ausgeführt werden. Anzeige der Slave-Kennung ESI Der einfachste Weg die Übereinstimmung von konfigurierter und tatsächlicher Gerätebeschreibung festzustellen, ist im TwinCAT-Modus Config/FreeRun das Scannen der EtherCAT-Boxen auszuführen:...
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Anhang Abb. 198: Rechtsklick auf das EtherCAT Gerät bewirkt das Scannen des unterlagerten Feldes Wenn das gefundene Feld mit dem konfigurierten übereinstimmt, erscheint Abb. 199: Konfiguration identisch ansonsten erscheint ein Änderungsdialog, um die realen Angaben in die Konfiguration zu übernehmen. Abb. 200: Änderungsdialog In diesem Beispiel in Abb.
Anhang Änderung der Slave-Kennung ESI Die ESI/EEPROM-Kennung kann unter TwinCAT wie folgt aktualisiert werden: • Es muss eine einwandfreie EtherCAT-Kommunikation zum Slave hergestellt werden • Der State des Slave ist unerheblich • Rechtsklick auf den Slave in der Online-Anzeige führt zum Dialog EEPROM Update, Abb. EEPROM Update Abb. 201: EEPROM Update Im folgenden Dialog wird die neue ESI-Beschreibung ausgewählt, s.
• offline: in der EtherCAT Slave Information ESI/XML kann der Default-Inhalt des CoE enthalten sein. Dieses CoE-Verzeichnis kann nur angezeigt werden, wenn es in der ESI (z.B. "Beckhoff EL5xxx.xml") enthalten ist. Die Umschaltung zwischen beiden Ansichten kann über den Button Advanced vorgenommen wer- den.
Anhang Abb. 203: Anzeige FW-Stand EL3204 TwinCAT 2.11 zeigt in (A) an, dass aktuell das Online-CoE-Verzeichnis angezeigt wird. Ist dies nicht der Fall, kann durch die erweiterten Einstellungen (B) durch Online und Doppelklick auf All Objects das Online- Verzeichnis geladen werden. 6.3.3 Update Controller-Firmware *.efw CoE-Verzeichnis...
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Anhang Abb. 204: Firmware Update Es ist folgender Ablauf einzuhalten, wenn keine anderen Angaben z.B. durch den Beckhoff Support vorliegen. Gültig für TwinCAT 2 und 3 als EtherCAT Master. • TwinCAT System in ConfigMode/FreeRun mit Zykluszeit >= 1ms schalten (default sind im ConfigMode 4 ms).
Anhang • Kontrolle des aktuellen Status (B, C) • Download der neuen *efw-Datei, abwarten bis beendet. Ein Passwort wird in der Regel nicht benötigt. • Nach Beendigung des Download in INIT schalten, dann in PreOP • Slave kurz stromlos schalten (nicht unter Spannung ziehen!) •...
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Anhang Abb. 205: Versionsbestimmung FPGA-Firmware Falls die Spalte Reg:0002 nicht angezeigt wird, klicken sie mit der rechten Maustaste auf den Tabellenkopf und wählen im erscheinenden Kontextmenü, den Menüpunkt Properties. Abb. 206: Kontextmenu Eigenschaften (Properties) In dem folgenden Dialog Advanced Settings können Sie festlegen, welche Spalten angezeigt werden sollen. Markieren Sie dort unter Diagnose/Online Anzeige das Kontrollkästchen vor '0002 ETxxxx Build' um die Anzeige der FPGA-Firmware-Version zu aktivieren.
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Ältere Firmware-Stände können nur vom Hersteller aktualisiert werden! Update eines EtherCAT-Geräts Es ist folgender Ablauf einzuhalten, wenn keine anderen Angaben z.B. durch den Beckhoff Support vorliegen: • TwinCAT System in ConfigMode/FreeRun mit Zykluszeit >= 1 ms schalten (default sind im ConfigMode 4 ms).
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Anhang • Wählen Sie im TwinCAT System-Manager die Klemme an, deren FPGA-Firmware Sie aktualisieren möchten (im Beispiel: Klemme 5: EL5001) und klicken Sie auf dem Karteireiter EtherCAT auf die Schaltfläche Weitere Einstellungen: • Im folgenden Dialog Advanced Settings klicken Sie im Menüpunkt ESC-Zugriff/E²PROM/FPGA auf die Schaltfläche Schreibe FPGA: Version: 4.4 EL33xx-00x0...
Anhang • Wählen Sie die Datei (*.rbf) mit der neuen FPGA-Firmware aus und übertragen Sie diese zum EtherCAT-Gerät: • Abwarten bis zum Ende des Downloads • Slave kurz stromlos schalten (nicht unter Spannung ziehen!). Um die neue FPGA-Firmware zu aktivieren ist ein Neustart (Aus- und Wiedereinschalten der Spannungsversorgung) des EtherCAT- Geräts erforderlich •...
Anhang Firmware Kompatibilität Beckhoff EtherCAT Geräte werden mit dem aktuell verfügbaren letzten Firmware-Stand ausgeliefert. Dabei bestehen zwingende Abhängigkeiten zwischen Firmware und Hardware; eine Kompatibilität ist nicht in jeder Kombination gegeben. Die unten angegebene Übersicht zeigt auf welchem Hardware-Stand eine Firmware betrieben werden kann.
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2012/02 EL3318-0000-0017 2012/08 2013/06 EL3318-0000-0018 2014/07 EL3318-0000-0019 2015/01 EL3318-0000-0020 2016/06 EL3318-0000-0021 2018/01 *) Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Dokumentation ist dies der aktuelle kompatible Firmware/Hardware- Stand. Überprüfen Sie auf der Beckhoff Webseite, ob eine aktuellere Dokumentation vorliegt. EL33xx-00x0 Version: 4.4...
Anhang Wiederherstellen des Auslieferungszustandes Um den Auslieferungszustand der Backup-Objekte bei den ELxxxx-Klemmen wiederherzustellen, kann im TwinCAT System Manger (Config-Modus) das CoE-Objekt Restore default parameters, Subindex 001angewählt werden (s. Abb. Auswahl des PDO‚ Restore default parameters) Abb. 209: Auswahl des PDO Restore default parameters Durch Doppelklick auf SubIndex 001 gelangen Sie in den Set Value -Dialog.
Anhang Support und Service Beckhoff und seine weltweiten Partnerfirmen bieten einen umfassenden Support und Service, der eine schnelle und kompetente Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt. Beckhoff Support Der Support bietet Ihnen einen umfangreichen technischen Support, der Sie nicht nur bei dem Einsatz einzelner Beckhoff Produkte, sondern auch bei weiteren umfassenden Dienstleistungen unterstützt:...
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Abb. 25 Karteireiter "CoE-Online" ......................Abb. 26 StartUp-Liste im TwinCAT System Manager ................Abb. 27 Offline-Verzeichnis........................Abb. 28 Online-Verzeichnis ........................Abb. 29 Federkontakte der Beckhoff I/O-Komponenten ................Abb. 30 Montage auf Tragschiene ......................Abb. 31 Demontage von Tragschiene....................... Abb. 32 Linksseitiger Powerkontakt ......................
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Abbildungsverzeichnis Abb. 87 Initiales Programm "Main" des Standard PLC Projektes ............. Abb. 88 Beispielprogramm mit Variablen nach einem Kompiliervorgang (ohne Variablenanbindung)..Abb. 89 Kompilierung des Programms starten ..................Abb. 90 Erstellen der Verknüpfungen PLC-Variablen zu Prozessobjekten ..........Abb. 91 Auswahl des PDO vom Typ BOOL....................100 Abb.
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Abbildungsverzeichnis Abb. 131 Abfrage Config/FreeRun (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3)..........121 Abb. 132 Anzeige des Wechsels zwischen „Free Run“ und „Config Mode“ unten rechts in der Status- leiste ............................122 Abb. 133 TwinCAT kann auch durch einen Button in diesen Zustand versetzt werden (links: TwinCAT 2; rechts TwinCAT 3) ........................
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Abbildungsverzeichnis Abb. 175 Aktivieren aller CJ-PDO über Predefined PDO ................158 Abb. 176 Einstellen der Kaltsstellenverrechnung im CoE................159 Abb. 177 Darstellung des Messwertes „Value“ im TwinCAT-Baum............159 Abb. 178 EL32xx-0000-0016 Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11.......... 171 Abb. 179 EL32xx-0000-0017 Prozessabbild in der Darstellung TwinCAT 2.11.......... 172 Abb.