CANopen - Lütze Transportation
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CANopen Funktionsbeschreibung für den Einsatz in DIORAIL/DIOLINE20-Modulen Version 2.30 April 2014 1/39 Die Lütze Transportation GmbH behält sich das Recht vor, Änderungen an ihren Produkten vorzunehmen, die der technischen Weiterentwicklung dienen. Diese Änderungen werden nicht notwendigerweise in jedem Einzelfall dokumentiert. Dieses Handbuch und die darin enthaltenen Informationen wurden mit der gebotenen Sorgfalt zusammengestellt. Die Lütze Transportation GmbH übernimmt jedoch keine Gewähr für Druck- oder andere Fehler oder daraus entstehende Schäden. Die in diesem Buch genannten Marken und Produktnamen sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Titelhalter. Copyright 2014 by Lütze Transportation GmbH. Alle Rechte vorbehalten. So können Sie uns erreichen Lütze Transportation GmbH Bruckwiesenstraße 17-19 D-71384 Weinstadt - Großheppach Germany Telefon - Zentrale: Telefax: e-mail: Website: 2/39 ++49/ (0)7151/ 6053-545 ++49/ (0)7151/ 6053-6454 [email protected] http://www.luetze-transportation.de Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Inhalt Inhaltsverzeichnis 1 Funktionsumfang ............................................................................ 6 2 CANopen Kommunikation .............................................................. 7 2.1 Das CANopen Kommunikationsmodell ............................................................... 7 2.2 Default-Identifier und Prioritäten der Kommunikationskanäle.............................. 8 3 CANopen-Objektverzeichnis .......................................................... 9 3.1 Prinzipielle Struktur CANopen-Objektverzeichnis ............................................... 9 3.2 Übersicht CANopen-Objektverzeichnis ............................................................. 10 4 Das Netzwerkmanagement NMT .................................................. 13 4.1 Konfiguration und Start ..................................................................................... 13 4.2 Minimal Boot-Up................................................................................................ 14 4.3 Funktionalität der Knotenmodule in den Betriebszuständen ............................. 15 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 Power On, Reset ......................................................................................................................... 15 Stopped ....................................................................................................................................... 15 Pre-Operational ........................................................................................................................... 15 Operational .................................................................................................................................. 15 5 Das Servicedatenobjekt SDO ....................................................... 16 5.1 5.2 5.3 5.4 Upload von Daten ............................................................................................. 16 Download von Daten ......................................................................................... 16 Aufbau eines SDO-Telegramms ....................................................................... 17 Servicedatenobjekte mit Geräteinformation ...................................................... 17 6 Das Prozessdatenobjekt PDO ...................................................... 19 6.1 PDO Kommunikationsparameter....................................................................... 19 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 COB-ID ........................................................................................................................................ 20 Übertragungsart .......................................................................................................................... 20 Ruhezeit (Inhibit Time) ................................................................................................................ 21 Ereignis Timer (Event Timer) ...................................................................................................... 21 6.2 Mapping-Parameter und Mapping-Objekte ....................................................... 22 6.2.1 Mapping-Parameter .................................................................................................................... 22 6.2.2 Mapping-Objekte ......................................................................................................................... 24 6.2.3 PDO-Belegung ............................................................................................................................ 25 7 Das Emergency-Objekt und Fehlerverhalten.............................. 27 3/39 Inhalt Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 7.1 Das Emergency-Telegramm ............................................................................. 27 7.2 Fehlerregister (Objekt 1001H) ........................................................................... 28 7.3 Hersteller-Statusregister (Objekt 1002H) .......................................................... 29 7.3.1 Tabelle Error-Codes .................................................................................................................... 29 7.4 Fehlermeldung (Objekt 1003-01H) .................................................................... 30 7.5 Fehlerverhalten des Moduls .............................................................................. 31 7.5.1 Fehlerverhalten der digitalen Ausgänge ..................................................................................... 32 7.5.2 Fehlerverhalten der analogen Ausgänge .................................................................................... 33 8 Parameterspeicherung ................................................................. 34 9 Ausfallüberwachung ..................................................................... 35 9.1 Node-/Lifeguarding ............................................................................................ 36 9.2 Heartbeat-Ausfallüberwachung .........................................................................37 10 Verhalten der Ein- und Ausgänge ............................................... 38 11 Änderungshistorie ........................................................................ 39 4/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Inhalt Abbildungsverzeichnis Abb. 1: CANopen Kommunikationsmodell ...............................................................................................7 Abb. 2: Blockbild Minimal-Boot-Up ........................................................................................................ 14 Abb. 3: Node-/Lifeguarding ................................................................................................................... 36 Abb. 4: Heartbeat-Ausfallüberwachung ................................................................................................ 37 5/39 Funktionsumfang Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 1 Funktionsumfang Diese Funktionsbeschreibung enthält die erforderlichen Informationen für die CANopen-Anbindung der DIORAIL/DIOLINE20-Module. Grundlagen für die Software-Realisierung bilden die von „CAN in Automation (CiA)“ spezifizierten Standards: CiA DS-201: CiA DS-207: CAN Application Layer for Industrial Applications CiA DS-301, V4.01: CANopen Communication Profile for Industrial Systems CiA DSP 401, V2.0: Device Profile for I/O-Modules Unterstützte CANopen-Merkmale Boot-Up-Message NMT-Objekt Emergency-Objekt SYNC-Objekt Servicedaten (SDO-Transfer) Prozessdaten (PDO-Transfer) - ereignisgesteuert (Eingangsänderung) - anfragegesteuert (Remotely-Requested = RTR, bzw. Remote-Requested only) - zeitgesteuert intern (Timer Driven) - synchrongesteuert extern (Sync-Objekt) Life-/Nodeguarding Heartbeat Fehlerverhalten I/O-Modul (Objekt 1029) Fehlerverhalten digitale Ausgänge (Objekt 6206, 6207) Fehlerverhalten analoge Ausgänge (Objekt 6443, 6444) PDO-Auslösung analoger Eingänge über Wertänderungsfenster (Objekt 6426) Modulfehlererkennung. 6/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Kommunikation 2 CANopen Kommunikation 2.1 Das CANopen Kommunikationsmodell Darstellung aus der Sicht des Slaves: Daten / Parameter vom Slave ObjektVerzeichnis Funktionen vom Slave Master Slave CAN-Bus / CANopen NMT EMCY GUARD SDO Spezifische Device Hardware z. B. E/A Ablaufsteuerung PDO SYNC Dig. E. Dig. A. Antrieb Logische Kommunikationskanäle Abb. 1: CANopen Kommunikationsmodell 7/39 Kommunikation 2.2 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Default-Identifier und Prioritäten der Kommunikationskanäle 000H NMT - Service (000H) 080H 080H SYNC - Message (080H) 081 H 0FFH EMERGENCY - Message (080H + Node ID) 180H TRANSMIT PDO 1 (180H + Node ID) 1FFH 200H RECEIVE PDO 1 (200H + Node ID) 27FH 280H Hohe Priorität TRANSMIT PDO 2 (280 + Node ID) 2FFH 300H RECEIVE PDO 2 (300H + Node ID) 37FH 380H TRANSMIT PDO 3 (380H + Node ID) 3FFH 400H RECEIVE PDO 3 (400H + Node ID) 47FH 480H TRANSMIT PDO 4 (480H + Node ID) 4FFH 500H RECEIVE PDO 4 (500H + Node ID) 580H TRANSMIT SDO (580H + Node ID) 600H 67FH RECEIVE SDO (600H + Node ID) 700H 77FH 8/39 57FH 5FFH Niedrige Priorität NODE GUARDING (700H) Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Objektverzeichnis 3 CANopen-Objektverzeichnis 3.1 Prinzipielle Struktur CANopen-Objektverzeichnis Index (hex) Objekt 0000 nicht belegt 0001 Statische Datentypen 0020-003F Komplexe Datentypen 0040-005F Herstellerspezifische Datentypen 0060-007F Gerätespezifische Datentypen (statisch) 0080-009F Gerätespezifische Datentypen (komplex) 00A0-00FF Reserviert für anderweitige Nutzung 0260-03FF reserviert 0400-0FFF reserviert 1000-1FFF Kommunikationsprofile 2000-5FFF Herstellerspezifische Profile 6000-9FFF Standardisierte Geräteprofile A000-FFFF Reserviert für anderweitige Nutzung C000-FFFF reserviert 9/39 Objektverzeichnis 3.2 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Übersicht CANopen-Objektverzeichnis Definition Datentypen (0001 - 005FH) reserviert (0060 - 0FFFH) Kommunikationsspezifischer Profilbereich (1000 - 1FFFH) Index Objekttyp (hex) Objektname Datentyp Zugr. Obj. Mapping typ Kl. (PDO x) 1000 VAR Gerätetyp Unsigned 32 const M 1001 VAR Fehlerregister Unsigned 8 ro M 1002 VAR Hersteller Statusregister Unsigned 32 ro O 1003 ARRAY Fehlermeldung Unsigned 32 ro O 1004 ARRAY Anzahl unterstützter PDOs Unsigned 32 ro O 1008 VAR Herstellerspez. Gerätenamen Visible-String const O 1009 VAR Hardware Version Visible-String const O 100A VAR Software Version Visible-String const O 100C VAR Guard Zeit Unsigned 16 rw O 100D VAR Life Time Faktor Unsigned 8 rw O 1010 ARRAY Parameter sichern Unsigned 32 wo O 1011 ARRAY Default-Parameter zurückladen Unsigned 32 wo O 1016 ARRAY Consumer Heartbeat Zeit Unsigned 32 rw O 1017 VAR Producer Heartbeat Zeit Unsigned 16 rw O 1018 ARRAY Identity Object Identity ro M 1029 ARRAY Fehlerverhalten Modul Unsigned 8 rw O Receive PDO Kommunikations-Parameter (1400H) 1400 RECORD Receive PDO 1 Komm.-Param. PDOCommPar rw O 1401 RECORD Receive PDO 2 Komm.-Param. PDOCommPar rw O 1402 RECORD Receive PDO 3 Komm.-Param. PDOCommPar rw O 1403 RECORD Receive PDO 4 Komm.-Param. PDOCommPar rw O Receive PDO Mapping-Parameter (1600H) 1600 RECORD Receive PDO 1 Mapping-Param. PDOMapPar ro O 1601 RECORD Receive PDO 2 Mapping-Param. PDOMapPar ro O 1602 RECORD Receive PDO 3 Mapping-Param. PDOMapPar ro O 1603 RECORD Receive PDO 4 Mapping-Param. PDOMapPar ro O 10/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Index Objekttyp (hex) Objektname Objektverzeichnis Datentyp Zugr. Obj. Mapping typ Kl. (PDO x) Transmit PDO Kommunikations-Parameter (1800H) 1800 RECORD Transmit PDO 1 Komm.-Param. PDOCommPar rw O 1801 RECORD Transmit PDO 2 Komm.-Param. PDOCommPar rw O 1802 RECORD Transmit PDO 3 Komm.-Param. PDOCommPar rw O 1803 RECORD Transmit PDO 4 Komm.-Param. PDOCommPar rw O Transmit PDO Mapping-Parameter (1A00H) 1A00 RECORD Transmit PDO 1 Mapping-Param. PDOMapPar ro O 1A01 RECORD Transmit PDO 2 Mapping-Param. PDOMapPar ro O 1A02 RECORD Transmit PDO 3 Mapping-Param. PDOMapPar ro O 1A03 RECORD Transmit PDO 4 Mapping-Param. PDOMapPar ro O Herstellerspezifischer Profilbereich (2000 – 5FFFH) 2000 VAR Node ID EEPROM Unsigned 8 rw O 2001 VAR Baudrate EEPROM Unsigned 8 rw O 5FF8 VAR Herstellerspez. Gerätenamen EEPROM Visible String wo O 5FF9 VAR Hardware Version EEPROM Visible String wo O Standardisierter Geräteprofilbereich (6000 – 9FFFH) Digitale Eingänge (6000 – 61FFH) 6000 ARRAY 8 digitale Eingänge lesen Unsigned 8 ro O D-TxP1 D-RxP1 Digitale Ausgänge (6200 – 63FFH) 6200 ARRAY 8 digitale Ausgänge schreiben Unsigned 8 rw O 6206 ARRAY Fehlerverhalten 8 dig. Ausgänge Unsigned 8 rw O 6207 ARRAY Fehlerzustand 8 dig. Ausgänge Unsigned 8 rw O Analoge Eingänge (6400 – 61FFH) 6401 ARRAY Analoge Eingänge lesen Signed 16 ro O 6426 ARRAY Interrupt analoger Eing., Delta +/- Signed 16 rw O D-TxP2..3 11/39 Objektverzeichnis Index Objekttyp (hex) Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Objektname Datentyp Zugr. Obj. Mapping typ Kl. (PDO x) Analoge Ausgänge (6411 – 67FFH) 6411 ARRAY Analoge Ausgänge schreiben Signed 16 rw O 6443 ARRAY Fehlerverhalten analoge Ausgänge Signed 8 rw O 6444 ARRAY Analogwert Ausgänge Signed 16 rw O reserviert für weitere Funktionen (6800H - ....) reserviert (A000 – FFFFH) Legende: Zugr.typ (Zugriffstyp) Mapping (PDO x) Obj.Kl. (Objektklasse) 12/39 r read w write o only D Default Rx Receive, vom Slave aus gesehen Tx Transmit M Mandatory O Option D-RxP2..3 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Netzwerkmanagement 4 Das Netzwerkmanagement NMT 4.1 Konfiguration und Start Master Request Slave CANopen erlaubt einen sehr einfachen Boot-Up des CAN-Netzwerkes. Die Module befinden sich nach der Initialisierung automatisch im Zustand „Pre-Operational“. In diesem Zustand kann bereits über Service-Daten-Objekte mit Default-Identifiern auf das Objektverzeichnis zugegriffen werden. Die Module können also konfiguriert werden. Da für die meisten Einträge im Objektverzeichnis Default-Einstellungen vorhanden sind, kann auch in den meisten Fällen auf eine Konfiguration verzichtet werden. Die verwendeten Netzwerkmanagement-Nachrichten haben folgenden Aufbau: CAN-ID „0“ mit 2 Bytes Daten. Das erste Datenbyte enthält den Command-Specifier [cs], das zweite Datenbyte die Knotenadresse, wobei die Knotenadresse „0“ alle Knoten anspricht (Broadcast). Zum Starten der Module ist nur eine einzige Nachricht erforderlich: „Start Remote Node“. Im Zustand „Operational“ beginnt die eigentliche Datenübertragung. 13/39 Netzwerkmanagement 4.2 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Minimal Boot-Up (4) Stopped (6) (3) (4) (1) Initialization (2) (5) (6) (4) (2) Pre-Operational Operational (3) (5) (5) Abb. 2: Blockbild Minimal-Boot-Up Legende: Nr. Status Beschreibung (1) Initialization finished Automatischer Übergang in Zustand „Pre-Operational“ (2) Start Remote Node [cs=01H] Startet das Modul, gibt die Ausgänge frei, startet die Übertragung von PDOs (3) Enter Pre-Operational Mode [cs=80H] Stoppt die PDO-Übertragung, SDO ist weiter aktiv (4) Reset Node [cs=81H] Führt einen Modul-Reset durch (einschließlich der Applikation) (5) Reset Communication [cs=82H] Führt einen Reset der Kommunikationsfunktionen durch (6) Stop Remote Node [cs=02H] Stoppt die Kommunikation, mit Ausnahme der Funktionen Nodeguarding und Heartbeat 14/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 4.3 Netzwerkmanagement Funktionalität der Knotenmodule in den Betriebszuständen 4.3.1 Power On, Reset Nach „Power On“ oder „Reset“ führt die Baugruppe die benötigten Initialisierungen durch und schaltet in den Zustand „Pre-Operational“. Beim Eintritt in diesen Zustand wird einmalig eine Boot-UpMessage gesendet. Boot-Up-Message auf Guarding-Kanal (ID: 700H + Node ID): Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 00H 4.3.2 Stopped Im Zustand „Stopped“ verhält sich das Modul passiv und unterbricht die Datenkommunikation mit Ausnahme von Guarding und Heartbeat, sofern eines davon aktiviert ist. Ein Zustandsübergang nach „Pre-Operational“ bzw. „Operational“ ist durch ein entsprechendes NMT-Kommando an das Modul möglich. 4.3.3 Pre-Operational Im Zustand „Pre-Operational“ sind die PDOs noch nicht aktiv. Nodeguarding ist bereits möglich, die Default-Identifier für das SDO stehen zur Verfügung. Bei einem Fehler auf dem Modul wird das Emergency-Telegramm abgesetzt. Alle gewünschten Baugruppenkonfigurationen sollten, sofern nicht mit Defaulteinstellungen gearbeitet werden kann, zu diesem Zeitpunkt ausgeführt werden. Grundsätzlich kann die Konfiguration aber auch während des Betriebes verändert werden. Sind alle Konfigurationen durchgeführt, kann mittels Start_Remote_Node in den aktiven Betriebszustand (Operational) gewechselt werden. Im Zustand „Pre-Operational“ können Ausgänge nur über SDO-Zugriff auf die entsprechenden Objekte aktiviert werden. Ebenso ist es möglich, über SDO die Eingänge via Verzeichnis zu lesen. 4.3.4 Operational Im Zustand „Operational“ können Ein-/Ausgangsdaten direkt über PDOs ausgetauscht werden. Ein Umkonfigurieren über SDO ist grundsätzlich möglich. Sind die Ausgänge einer Baugruppe im Fehlerzustand, so bewirkt ein Zustandswechsel nach Operational das Freigeben der Ausgänge => die Ausgänge können wieder neu beschrieben werden. Deswegen ist ein Zustandswechsel von Operational nach Operational zulässig und gegebenenfalls auch sinnvoll. 15/39 Servicedatenobjekt Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 5 Das Servicedatenobjekt SDO Request Client Server Response Mit dem Servicedatenobjekt (SDO) wird der Zugriff auf das Objektverzeichnis unterstützt. Für Parameterdaten beliebiger Größe steht mit dem SDO ein leistungsfähiger Datenkanal zur Verfügung. Typische Geräteparameter können mit einem einzigen Telegramm-Handshake ins Objektverzeichnis der Geräte geschrieben bzw. aus diesem ausgelesen werden. Weiteres zum Zugriff auf das Objektverzeichnis, bzw. Up-/Download von Parameterdaten ist den bereits erwähnten Draft-Standards DS 2XX und DS 301 zu entnehmen. 5.1 Upload von Daten Ein Client (z.B. ein vorhandener Bus-Master) fordert ein Objekt mit einem „Initiate Upload Request“ aus einem CAN-Bus-Modul an. Upload Request --- Anfrage Client CANopen E/A-Knoten Upload Response --- Objekt 5.2 Download von Daten Ein Client sendet Daten mit einem „Initiate Download Request“ an ein CAN-Bus-Modul: Download Request --- Daten CANopen E/A-Knoten Client Download Response --- Quittung 16/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 5.3 Aufbau eines SDO-Telegramms Byte 0 Byte 1 SDOCmd Index 5.4 Servicedatenobjekt Byte 2 Byte 3 Byte 4 SubIndex SDO-Daten Byte 5 Byte 6 Byte 7 Servicedatenobjekte mit Geräteinformation SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 1000H 00 Gerätetyp Unsigned 32 0xF0191 ro 1004H 00 Anzahl unterstützter PDOs insgesamt Unsigned 32 0x30003 ro 01 Anzahl synchroner PDOs Unsigned 32 0x0 ro 02 Anzahl asynchroner PDOs Unsigned 32 0x30003 ro 1008H 00 Herstellerspezifische Gerätenamen Visible-String DR-COCMxxx ro 1009H 00 Hardware Version Visible-String B* ro 100AH 00 Software Version Visible-String 2.0 * ro 1018H 00 Anzahl Einträge Unsigned 8 1 ro 01 Vendor ID Unsigned 32 0x64 ro 2000H 00 Node ID EEPROM Unsigned 8 1 - 127 rw 2001H 00 Baudrate EEPROM Unsigned 8 0-7 rw 2010H - L-Bus Statusbyte Unsigned 16 ro 2011 H 00 Anzahl E/A-Module (L-Bus Slave) Unsigend 8 ro 2011 H 01…16 ID E/A-Module 01…16 (L-Bus Slaves 01…16) Unsigend 8 ro * Stand Drucklegung 17/39 Servicedatenobjekt Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Die Werte für Node ID (2000-00) und Baudrate (2001-00) werden nur bei entsprechender Schalterstellung der Drehschalter verwendet. Eine Änderung dieses Wertes wird ohne Aufruf der Funktion „Parameter sichern SDO 1010“ beim nächsten Start-Up verwendet. Wert SDO 2000-00 Node ID dec. 00 nicht erlaubt 01 1 ... ... 0F 15 10 16 ... ... 7F 127 80 nicht erlaubt ... nicht erlaubt FF nicht erlaubt Wert SDO 2001-00 CAN-Baudrate 0 1 Mbit/s 1 800 kbit/s 2 500 kbit/s 3 250 kbit/s 4 125 kbit/s 5 50 kbit/s 6 20 kbit/s 7 10 kbit/s Die Werte für 2000-00 und 2001-00 werden sofort im EEPROM gespeichert und nicht durch SDO 1010 oder SDO 1011 beeinflusst. 18/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Prozessdatenobjekt 6 Das Prozessdatenobjekt PDO Mit Prozessdatenobjekten (PDOs) werden Echtzeitdaten übertragen. Request (optional) Client Server (PDO) Response SYNC 6.1 PDO Kommunikationsparameter Mit Hilfe der Kommunikationsparameter (Objekt 1400H.., 1800H.. ) wird definiert, wann die Daten übertragen werden: SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 1400H 00 größter unterstützter SubIndex Unsigned 8 5 ro 01 COB-ID des RxPDO digitale Ausgänge 1 bis 64 Unsigned 32 0x200 + Node ID ro 02 Übertragungsart Unsigned 8 0 - 255 rw 03 Ruhezeit Unsigned 16 0 - 65535 rw 04 Kombatibilitätseintrag Unsigned 8 0 – 255 ro 05 Ereignis Timer Unsigned 16 0 - 65535 rw 1401H 01 COB-ID des RxPDO analoge Ausgänge 1 bis 4 Unsigned 32 0x300 + Node ID ro 1402H 01 COB-ID des RxPDO analoge Ausgänge 5 bis 8 Unsigned 32 0x400 + Node ID ro 1403H 01 COB-ID des RxPDO analoge Ausgänge 9 bis 12 Unsigned 32 0x500 + Node ID ro 1800H 01 COB-ID des TxPDO digitale Eingänge 1 bis 64 Unsigned 32 0x180 + Node ID ro 1801H 01 COB-ID des RxPDO analoge Eingänge 1 bis 4 Unsigned 32 0x280 + Node ID ro 1802H 01 COB-ID des RxPDO analoge Eingänge 5 bis 8 Unsigned 32 0x380 + Node ID ro 1803H 01 COB-ID des RxPDO analoge Eingänge 9 bis 12 Unsigned 32 0x480 + Node ID ro Die Sub-Indizes 0 und 2 bis 5 sind identisch im Aufbau. 19/39 Prozessdatenobjekt 6.1.1 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 COB-ID Der Inhalt gibt die Adresse (COB-ID) des PDOs an, der zur Datenübertragung auf dem Bus verwendet wird. Die Adresse ist fest und kann nicht verändert werden. 6.1.2 Übertragungsart Wert zyklisch 0 1-240 241-252 x azyklisch synchron asynchron x x x x x reserved x 253 RTR Polling only 254 x x 255* x x *Defaultwert Bei der Übertragungsart 0 werden die PDOs azyklisch (ereignisgesteuert, d.h. mit dem nächsten SYNC) übertragen. Das Sync-Objekt wird vom Master gesendet. Zum Zeitpunkt des SyncObjektes werden alle Eingänge gelesen und anschließend gesendet (nur bei Änderung). Die Ausgänge werden zum Zeitpunkt des Sync-Objektes auf einen zuvor gesendeten Wert aktualisiert. Bei den Übertragungsarten 1 - 240 werden die PDOs synchron zu jedem n-ten SYNC übertragen bzw. ausgewertet. Die Ausgangsbaugruppen schreiben die Ausgangswerte erst beim Empfang des n-ten SYNC zu den Ausgängen, auch wenn die Werte einige SYNCs früher übertragen wurden. Die Eingangsbaugruppen lesen ihre Eingänge beim Empfang des n-ten SYNCs aus und senden das entsprechende PDO direkt im Anschluss (SYNC Mode). Die Übertragungsart 253 bedeutet, dass trotz des Eintretens eines Ereignisses kein PDO übertragen wird. Die entsprechenden PDOs können aber über RTR-Telegramme ausgelesen werden (RTR only). Bei der Übertragungsart 254 wird die Übertragung eines PDOs durch ein herstellerspezifisches Ereignis auf der Baugruppe ausgelöst (Event Mode). Das entspricht der Übertragungsart 255. Die Übertragung eines PDOs der Übertragungsart 255 wird durch ein im Geräteprofil beschriebenes Ereignis ausgelöst (Event Mode). In dieser Einstellung kann zusätzlich auch eine Zeitbasis als Ereignis verwendet werden (Timer Driven). Der Timer für die Zeitbasis wird hierbei über den Sub-Index 5 des zugehörigen Kommunikationsobjektes (SDO 1400 ... 1402 und SDO 1800 ... 1802) eingestellt. Ein eingetretenes Ereignis triggert dabei den Timer erneut nach. 20/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 6.1.3 Prozessdatenobjekt Ruhezeit (Inhibit Time) Der Inhalt gibt die Zeit in 0,1 ms an, bis ein neues PDO vom Modul gesendet werden darf. Dies verhindert, dass ein Modul mit hoher Priorität den Bus bei laufender Eingangsänderung durch ständiges Senden eines neuen PDO blockiert. Die Auflösung in der internen Software beträgt 1 ms. Beispiel: Der Wert 122 bedeutet 12 ms. 6.1.4 Ereignis Timer (Event Timer) Der Inhalt gibt die Zeit in ms an, nach der spätestens ein neues PDO vom Modul gesendet wird. Dadurch werden Eingangssignale zyklisch wiederholt. Tritt während des Ablaufes dieser Zeit ein Eingangswechsel auf und ist eine eventuelle Ruhezeit abgelaufen, wird sofort ein PDO gesendet und der Timer wird zurückgesetzt. 21/39 Prozessdatenobjekt 6.2 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Mapping-Parameter und Mapping-Objekte 6.2.1 Mapping-Parameter Die Mapping-Parameter geben den Index, den Sub-Index und die Länge (in Bits) des gemappten Objektes an. SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 1600H 00 1. RxPDO Anzahl der gemappten Objekte Unsigned 8 0-8 ro 01 PDO-Mapping 1. Byte digitale Ausgänge Unsigned 32 0x00 oder 0x6200 01 08 ro 08 PDO-Mapping 8. Byte digitale Ausgänge Unsigned 32 0x00 oder 0x6200 08 08 ro 00 2. RxPDO Anzahl der gemappten Objekte Unsigned 8 0-4 ro 01 PDO-Mapping 1. analoger Ausgang Unsigned 32 0x00 oder 0x6411 01 10 ro 04 PDO-Mapping 4. analoger Ausgang Unsigned 32 0x00 oder 0x6411 04 10 ro 00 3. RxPDO Anzahl der gemappten Objekte Unsigned 8 0-4 ro 01 PDO-Mapping 5. analoger Ausgang Unsigned 32 0x00 oder 0x6411 05 10 ro 04 PDO-Mapping 8. analoger Ausgang Unsigned 32 0x00 oder 0x6411 08 10 ro 00 4. RxPDO Anzahl der gemappten Objekte Unsigned 8 0-4 ro 01 PDO-Mapping 9. analoger Ausgang Unsigned 32 0x00 oder 0x6411 09 10 ro PDO-Mapping 12. analoger Ausgang Unsigned 32 0x00 oder 0x6411 12 10 ro 1601H 1602H 1603H 04 22/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Prozessdatenobjekt SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 1A00H 00 1. TxPDO Anzahl der gemappten Objekte Unsigned 8 0-8 ro 01 PDO-Mapping 1. Byte digitale Eingänge Unsigned 32 0x00 oder 0x6000 01 08 ro 08 PDO-Mapping 8. Byte digitale Eingänge Unsigned 32 0x00 oder 0x6000 08 08 ro 00 2. TxPDO Anzahl der gemappten Objekte Unsigned 8 0-4 ro 01 PDO-Mapping 1. analoger Eingang Unsigned 32 0x00 oder 0x6401 01 10 ro 04 PDO-Mapping 4. analoger Eingang Unsigned 32 0x00 oder 0x6401 04 10 ro 00 3. TxPDO Anzahl der gemappten Objekte Unsigned 8 0-4 ro 01 PDO-Mapping 5. analoger Eingang Unsigned 32 0x00 oder 0x6401 05 10 ro 04 PDO-Mapping 8. analoger Eingang Unsigned 32 0x00 oder 0x6401 08 10 ro 00 4. TxPDO Anzahl der gemappten Objekte Unsigned 8 0-4 ro 01 PDO-Mapping 9. analoger Eingang Unsigned 32 0x00 oder 0x6401 09 10 ro PDO-Mapping 12. analoger Eingang Unsigned 32 0x00 oder 0x6401 12 10 ro 1A01H 1A02H 1A03H 04 Sub-Index 1 bis 8 Wert: 0xaaaa bb cc mit: aaaa = Index, bb = Sub-Index, cc = Anzahl Bits Die Reihenfolge der Daten innerhalb der PDOs ist definiert durch die Anordnung/Verdrahtung der E/A-Module. Links (und oben) sitzen die niederwertigen Bytes. Die Daten der Eingänge werden über die Transmit PDOs (TxPDO1 bis TxPDO4) übertragen. Die digitalen Eingänge werden dabei auf TxPDO1, die analogen Eingänge auf TxPDO2 bis TxPDO4 abgebildet. Die Daten der Receive PDOs (RxPDO1 bis RxPDO4) werden auf Ausgängen abgebildet. Hierbei sind die digitalen Ausgängen der RxPDO1 zugeordnet und die analogen Ausgängen den RxPDO2 bis RxPDO4. 23/39 Prozessdatenobjekt 6.2.2 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Mapping-Objekte Die Eingangs- und Ausgangsdaten werden aus diesen SDOs in die PDOs gemappt und können auch über SDO-Transfer gelesen und geschrieben werden. SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp 6000H 00 Anzahl Bytes digitale Eingänge Unsigned 8 01 8 digitale Eingänge 1 bis 8 Unsigned 8 PDO Mapping Zugriff ro TxPDO1 ro 6200H 08 8 digitale Eingänge 57 bis 64 00 Anzahl Bytes digitale Ausgänge Unsigned 8 01 8 digitale Ausgänge 1 bis 8 Unsigned 8 ro RxPDO1 rw 6401H 08 8 digitale Ausgänge 57 bis 64 00 Anzahl analoge Eingänge Unsigned 8 01 1. analoger Eingang Unsigned 16 TxPDO2 ro Unsigned 16 TxPDO3 ro Unsigned 16 TxPDO4 ro ro 04 4. analoger Eingang 05 5. analoger Eingang 08 8. analoger Eingang 09 9. analoger Eingang 6411H 12 12. analoger Eingang 00 Anzahl analoge Ausgänge Unsigned 8 01 1. analoger Ausgang Unsigned 16 RxPDO2 rw Unsigned 16 RxPDO3 rw Unsigned 16 RxPDO4 rw rw 04 4. analoger Ausgang 05 5. analoger Ausgang 08 8. analoger Ausgang 09 9. analoger Ausgang 12 24/39 12. analoger Ausgang Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 6.2.3 Prozessdatenobjekt PDO-Belegung Durch das feste Mapping der DIORAIL/DIOLINE20-Module ergibt sich folgende PDO-Belegung: 1. TxPDO (Sende-PDO für digitale Eingänge 1-64) COB-ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 180 + Node ID Eingang 1-8 Eingang 9-16 Eingang 17-24 Eingang 25-32 Digitale Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Eingänge Eingang 33-40 Eingang 41-48 Eingang 49-56 Eingang 57-64 LSB = 1. Eingang, MSB = 8. Eingang, ... 2. TxPDO (Sende-PDO für analoge Eingänge 1-4) COB-ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 280 + Node ID Lowbyte Kanal 1 Highbyte Kanal 1 Lowbyte Kanal 2 Highbyte Kanal 2 Analoge Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Eingänge Lowbyte Kanal 3 Highbyte Kanal 3 Lowbyte Kanal 4 Highbyte Kanal 4 3. TxPDO (Sende-PDO für analoge Eingänge 5-8) COB-ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 380 + Node ID Lowbyte Kanal 5 Highbyte Kanal 5 Lowbyte Kanal 6 Highbyte Kanal 6 Analoge Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Eingänge Lowbyte Kanal 7 Highbyte Kanal 7 Lowbyte Kanal 8 Highbyte Kanal 8 4. TxPDO (Sende-PDO für analoge Eingänge 9-12) COB-ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 480 + Node ID Lowbyte Kanal 9 Highbyte Kanal 9 Lowbyte Kanal 10 Highbyte Kanal 10 Analoge Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Eingänge Lowbyte Kanal 11 Highbyte Kanal 11 Lowbyte Kanal 12 Highbyte Kanal 12 25/39 Prozessdatenobjekt Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 1. RxPDO (Empfangs-PDO für digitale Ausgänge 1-64) COB-ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 200 + Node ID Ausgang 1-8 Ausgang 9-16 Ausgang 17-24 Ausgang 25-32 Digitale Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Ausgänge Ausgang 33-40 Ausgang 41-48 Ausgang 49-56 Ausgang 57-64 LSB = 1. Ausgang, MSB = 8. Ausgang, ... 2. RxPDO (Empfangs-PDO für analoge Ausgänge 1-4) COB-ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 300 + Node ID Lowbyte Kanal 1 Highbyte Kanal 1 Lowbyte Kanal 2 Highbyte Kanal 2 Analoge Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Ausgänge Lowbyte Kanal 3 Highbyte Kanal 3 Lowbyte Kanal 4 Highbyte Kanal 4 3. RxPDO (Empfangs-PDO für analoge Ausgänge 5-8) COB-ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 400 + Node ID Lowbyte Kanal 5 Highbyte Kanal 5 Lowbyte Kanal 6 Highbyte Kanal 6 Analoge Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Ausgänge Lowbyte Kanal 7 Highbyte Kanal 7 Lowbyte Kanal 8 Highbyte Kanal 8 4. RxPDO (Empfangs-PDO für analoge Ausgänge 9-12) COB-ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 500 + Node ID Lowbyte Kanal 9 Highbyte Kanal 9 Lowbyte Kanal 10 Highbyte Kanal 10 Analoge Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Ausgänge Lowbyte Kanal 11 Highbyte Kanal 11 Lowbyte Kanal 12 Highbyte Kanal 12 26/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Emergency-Objekt 7 Das Emergency-Objekt und Fehlerverhalten 7.1 Das Emergency-Telegramm Client Server Request Das Emergency-Objekt wird durch das Auftreten einer fatalen Fehlersituation in einer Baugruppe ausgelöst und mit sehr hoher Priorität über den CAN-Bus gesendet. Ist der Fehlergrund beseitigt, so wird erneut ein Fehlertelegramm abgesetzt, bei dem das entsprechende Bit zurückgesetzt ist. Eine Änderung des „Actual Bus State“ führt nicht zur Auslösung des Telegramms. Das Fehlertelegramm wird pro „Error Event“, bzw. wenn der Fehler gelöscht ist, nur einmal gesendet. Das Emergency-Telegramm hat eine Länge von 8 Bytes und enthält umfangreiche Fehlerinformationen. Die Struktur der Emergency-Nachricht sieht wie folgt aus: Byte 0 Byte 1 Fehlermeldung (Objekt 1003H) Byte 2 Byte 3 Byte 4 Fehler Register (Objekt 1001H) Hersteller Statusregister (Objekt 1002H) Byte 5 Byte 6 Byte 7 leer Das Emergency-Telegramm setzt sich somit aus folgenden Service-Daten-Objekten zusammen: SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 1001H 00 Fehlerregister Unsigned 8 siehe unten ro 1002H 00 Hersteller Statusregister Unsigned 32 siehe unten ro 1003H 00 Anzahl Fehlermeldung Unsigned 8 0x01 ro 01 Fehlermeldung Unsigned 32 siehe unten ro 27/39 Emergency-Objekt 7.2 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Fehlerregister (Objekt 1001H) Das Objekt 1001H ist ein allgemeines Fehlerregister. Die Baugruppe kann interne Fehler in dieses Byte mappen. Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Man.Spec. res. Dev.Spec. Comm. Temp. Voltage Current Generic Wert = 0: kein Fehler Wert = 1: entsprechender Fehler Man.Spec. Herstellerspezifischer Fehler, wird in Objekt 1002H genauer spezifiziert. Dev.Spec. Fehlerflag, gerätespezifisch (nicht benutzt) Temp. Temperaturüberwachung im Modul (nicht benutzt) Voltage z.B. Eingangsspannung außerhalb des gültigen Bereiches (nicht benutzt) Current z.B. Überlast an den Ausgängen Comm. Kommunikationsfehler Generic Nicht näher spezifiziert, ist bei jeder Fehlermeldung gesetzt 28/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 7.3 Emergency-Objekt Hersteller-Statusregister (Objekt 1002H) Das Objekt 1002H gibt den aktuellen herstellerspezifischen Status des Moduls an. LSByte MSByte Status Byte 1 Status Byte 2 Status Byte 3 Status Byte 4 MSBit LSBit Byte 1 ShortC Byte 2 ComE OrE InFM OutFM Byte 3 SubCom MemE Actual Bus State Byte 4 Wert = 0: kein Fehler Wert = 1: entsprechender Fehler 7.3.1 Tabelle Error-Codes ShortC Kurzschluss an den digitalen Ausgängen ComE Kommunikationsfehler (CAN Warning Limit überschritten) OrE CAN Overrun Error (CAN-Datenverlust) SubCom Kommunikationsfehler L-Bus-Modul(e) InFM Eingänge im Fehlermodus OutFM Ausgänge im Fehlermodus MemE Fehler im nichtflüchtigen Speicher (EEPROM) Actual Bus State 0x7F für Pre-Operational 0x05 für Operational Derzeitiger CAL-Status des Knotens (entspricht Status in CAL Nodeguarding Telegramm) 29/39 Emergency-Objekt 7.4 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Fehlermeldung (Objekt 1003-01H) Das Objekt 1003-01H enthält den Emergency Error Code nach DS301. Wert Bedeutung 00,00H Kein Fehler, Fehler behoben 21,xxH 1) Strom (eingangsseitig) z.B. Kurzschluss Sensorversorgung 23,xxH 1) Strom (ausgangsseitig) z.B. Kurzschluss Aktorausgang Datenspeicherung Fehler EEPROM Erweiterungsmodule Fehler interner Erweiterungsbus 81,xxH Kommunikation Fehler in der CAN-Kommunikation 50,01H Hardware-Fehler Analog-In-Modul Error-Code in Anlehnung an DS301 50,02H Hardware-Fehler Analog-Out-Modul Error-Code in Anlehnung an DS301 63,xxH 70,xxH 1) Zusatzinformation 1) finden nur bei entsprechend ausgeführter Hardware Verwendung 30/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 7.5 Emergency-Objekt Fehlerverhalten des Moduls Mit dem Objekt 1029H (Fehlerverhalten) wird definiert, wie sich das Modul bei folgenden Fehlersituationen verhalten soll: Kommunikationsfehler (CAN-Kommunikation bzw. Guarding/Heartbeat-Verletzung) Fehler am Ausgang (Kurzschluss) Fehler am Eingang. SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 1029H 00 Größter unterstützter Sub-Index Unsigned 8 3 ro 01 Fehlerverhalten bei Kommunikationsfehler Unsigned 8 0-2 rw 02 Fehlerverhalten bei Ausgangsfehler Unsigned 8 0-2 rw 03 Fehlerverhalten bei Eingangsfehler Unsigned 8 0-2 rw Zwischen den folgenden Fehlerreaktionen kann hierbei gewählt werden: Wert: 0 Zurückfallen in den Zustand „Pre-Operational“ (Default) 1 Kein Zustandswechsel 2 Übergang in den Stopped-Zustand 31/39 Emergency-Objekt 7.5.1 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Fehlerverhalten der digitalen Ausgänge Mit den Objekten 6206H Fehlermodus: Wert Bit 0 bis 7: 0 Zustand beibehalten 1 Wert von 6207H annehmen (Default) und 6207H Fehlerwert: Wert Bit 0 bis 7: 0 Ausgang ausschalten (Default) 1 Ausgang einschalten kann eingestellt werden, welchen Zustand ein digitaler Ausgang im Fehlerfall einnehmen soll. Durch einen Zustandswechsel nach Operational oder auch nur durch Absetzen des NMTKommandos „Start Remote Node“ wird der Fehlerzustand wieder verlassen und die Ausgänge nehmen den zuletzt eingestellten Zustand wieder ein. SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 6206H 00 Größter unterstützter Sub-Index Unsigned 8 8 ro 01 Fehlermodus Ausgänge 1 bis 8 Unsigned 8 0-0xFF rw 6207H 08 Fehlermodus Ausgänge 57 bis 64 00 Größter unterstützter Sub-Index Unsigned 8 8 ro 01 Fehlerwert Ausgänge 1 bis 8 Unsigned 8 0-0xFF rw 08 32/39 Fehlerwert Ausgänge 57 bis 64 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 7.5.2 Emergency-Objekt Fehlerverhalten der analogen Ausgänge Mit den Objekten 6443H Fehlermodus: Wert: 0 Zustand beibehalten 1 Wert von 6444H annehmen (Default) und 6444H Fehlerwert: Wert: 0 bis 0 = Defaultwert 0xaaaa aaaa = Ausgangswert kann eingestellt werden, welchen Zustand ein analoger Ausgang im Fehlerfall einnehmen soll. Durch einen Zustandswechsel nach Operational oder auch nur durch Absetzen des NMTKommandos „Start Remote Node“ wird der Fehlerzustand wieder verlassen und die Ausgänge nehmen den zuletzt eingestellten Zustand wieder ein. SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 6443H 00 Größter unterstützter Sub-Index Unsigned 8 12 ro 01 Fehlermodus analoger Ausgang 1 Unsigned 8 0-1 rw 6444H 12 Fehlermodus analoger Ausgang 12 00 Größter unterstützter Sub-Index Unsigned 8 12 ro 01 Fehlerwert analoger Ausgang 1 Unsigned 16 0-0xFFFF rw 12 Fehlerwert analoger Ausgang 12 33/39 Parameterspeicherung Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 8 Parameterspeicherung Nach dem ersten Einschalten nehmen die CANopen-Baugruppen eine Default-Konfiguration an. Hierbei werden alle relevanten Kommunikations- und Geräteparameter auf einen Standardwert (Default-Wert) zurückgesetzt (Spezifikation, siehe CANopen Standard CiA DS 301). Alle notwendigen Parameter eines Knotens sind in einem seriellen EEPROM abgespeichert. Nach dem nächsten Einschalten bzw. Reset steht die entsprechende Konfiguration damit wieder zur Verfügung. Die Parameter Node ID SDO 2000 und CAN-Baudrate SDO 2001 werden bei Änderung durch SDO immer sofort gespeichert. Alle anderen Parameter müssen explizit über das Objekt 1010H gespeichert werden. Über das Objekt 1011H kann die Baugruppe auf die Default-Parameter zurückgesetzt werden. Nach dem anschließenden Reset sind dann die Default-Parameter aktiv. SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 1010H 00 Größter unterstützter Sub-Index Unsigned 8 4 ro 01 Speicherung aller Parameter Unsigned 32 ASCII save rw 02 Speicherung der KommunikationsParameter Unsigned 32 ASCII save rw 03 Speicherung der ApplikationsParameter Unsigned 32 ASCII save rw 04 Speicherung der herstellerspezifischen Parameter Unsigned 32 ASCII save rw 00 Größter unterstützter Sub-Index Unsigned 8 4 ro 01 Laden aller Default-Parameter Unsigned 32 ASCII load rw 02 Laden der Default-KommunikationsParameter Unsigned 32 ASCII load rw 03 Laden der Default-ApplikationsParameter Unsigned 32 ASCII load rw 04 Laden der DefaultHerstellerspezifischen-Parameter Unsigned 32 ASCII load rw 1011H Kommunikations-Parameter SDO 1000 bis 1FFF Herstellerspezifische-Parameter SDO 2000 bis 5FFF Applikations-Parameter SDO 6000 bis 6FFF 34/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Ausfallüberwachung 9 Ausfallüberwachung Für die Ausfallüberwachung eines CANopen Knotens stehen die Funktionen Nodeguarding bzw. das Producer-Heartbeat zur Verfügung. Zur Überwachung anderer CAN-Teilnehmer wird das Lifeguarding bzw. das Consumer-Heartbeat benutzt. i Achtung: Es kann hierbei aber immer nur entweder Guarding oder Heartbeat aktiv sein. SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp Wert Zugriff 100CH 00 Guard Zeit Unsigned 16 0xbb bb rw 100DH 00 Life Time Faktor Unsigned 8 0 - 255 rw 1016H 00 Anzahl Einträge Unsigned 32 0x01 rw 01 Consumer Heartbeat Zeit Unsigned 32 0x00 aa bb bb rw 00 Producer Heartbeat Zeit Unsigned 16 0xbb bb rw 1017H aa = Node ID des überwachten Teilnehmers bb bb = Zeit in ms 35/39 Ausfallüberwachung 9.1 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Node-/Lifeguarding Request Master Slave Response Beim Nodeguarding setzt der Master Remote-Frames an die zu überwachenden Slaves ab. Diese antworten mit der Guarding-Nachricht. Sie enthält den CAL-Status des Slaves sowie ein Toggle-Bit, das nach jeder Nachricht wechseln muss. Falls Status oder Toggle-Bit nicht mit denen vom NMTMaster erwarteten Werten übereinstimmen oder falls nach definierter Zeit keine Antwort erfolgt, geht der Master von einem Slavefehler aus. Beim Lifeguarding, welches mit dem ersten empfangenen Remote-Frame beginnt, erwartet der Slave innerhalb der Life Time (= Guard Zeit x Life Time Faktor) einen erneuten Remote-Frame. Ansonsten geht der Slave von einem Masterfehler aus und es wird eine Fehlerreaktion ausgelöst. Master Slave Remote Transmit Request 0 7 t 1 Indication 6…0 Status Response Confirm Remote Transmit Request Indication Request 0 7 t Confirm Life Time Guard Time Request 1 6…0 Status Response Abb. 3: Node-/Lifeguarding Um die Betriebsbereitschaft bzw. das Vorhandensein einer Baugruppe nach dem Boot-Up erkennen zu können, setzen die Baugruppen nach der Initialisierung ein Guarding-Telegramm ab. Der Absender des Telegramms kann über den Identifier der Nachricht bestimmt werden. 36/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 9.2 Ausfallüberwachung Heartbeat-Ausfallüberwachung Im Gegensatz zum Guarding-Protokoll verwendet das Heartbeat-Protokoll keine Remote-Frames. Der Heartbeat-Producer sendet zyklisch im Abstand der Heartbeat-Producer-Zeit eine HeartbeatMessage, welche von den Heartbeat-Consumern empfangen wird. Empfängt ein Heartbeat-Consumer innerhalb der Heartbeat-Consumer-Zeit keine weitere HeartbeatMessage, so spricht die Ausfallüberwachung (Heartbeat-Event) an. Das Heartbeat-Protokoll startet beim Übergang vom Zustand „Initialisierung“ in den Zustand „Pre-Operational“ mit der ersten Heartbeat-Message. Wurde für eine oder alle Heartbeat-Zeiten eine 0 programmiert, so wird entsprechend die HeartbeatMessage-Generierung bzw. die Heartbeat-Message-Überwachung nicht aktiviert. Master Slave Remote Transmit Request 0 7 t 1 Indication 6…0 Status Response Confirm Remote Transmit Request Indication Request 0 7 t Life Time Guard Time Request 1 6…0 Status Confirm Response Abb. 4: Heartbeat-Ausfallüberwachung Bei neuen Applikationen ist die Heartbeat-Ausfallüberwachung vorzuziehen. 37/39 Verhalten der Ein-/Ausgänge Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 10 Verhalten der Ein- und Ausgänge Verhalten der digitalen Eingänge Eine Änderung an einem digitalen Eingang dient als Ereignis, um im Zustand Operational bei entsprechend eingestellter Übertragungsart eine Prozessdaten-Nachricht (PDO) auszulösen. Verhalten der digitalen Ausgänge Neue Prozessdaten (PDO) für einen digitalen Ausgang bewirken eine Änderung am zugehörigen Ausgang im Zustand Operational bei entsprechend eingestellter Übertragungsart. Im Zustand „Pre-Operational“ kann ein Ausgang ebenfalls mit einer Servicedaten-Nachricht (SDO) definiert werden. Verhalten der analogen Eingänge Mit dem Objekt 6426H (Interrupt Analog-Eingang, Delta positiv/negativ) wird der Betrag der Änderung an einem analogen Eingang definiert, der bei Überschreitung ein neues Ereignis auslöst. Im Zustand Operational wird dann, bei entsprechend eingestellter Übertragungsart, eine neue ProzessdatenNachricht (PDO) ausgelöst. SDO Index SubIndex Bedeutung Datentyp DefaultWert Zugriff 6426H 00 Größter unterstützter Sub-Index Unsigned 8 12 ro 01 Deltawert analoger Eingang 1 Unsigned 16 0-0xFFFF rw 12 Deltawert analoger Eingang 12 Verhalten der analogen Ausgänge Neue Prozessdaten (PDO) für einen analogen Ausgang bewirken eine Änderung am zugehörigen Ausgang im Zustand Operational bei entsprechend eingestellter Übertragungsart. Im Zustand „Pre-Operational“ kann ein Ausgang ebenfalls mit einer Servicedaten-Nachricht (SDO) definiert werden. 38/39 Funktionsbeschreibung CANopen Vers. 2.30 Änderungshistorie 11 Änderungshistorie Version 2.0 Änderung Juni 2003 Vorlage 2.10 Jan. 2007 6.1.3 (Überschrift) Inhabit Inhibit (FB CANopen) 6.1.1 ... des PDOs an, der zur Datenübertragung...(FB CANopen) 9 Eintrag in Tabelle muss lauten 1017H – 00 –Producer … 4.3.1 Hinweis auf DS 301 V4.00 entfernt 6.1 1400-00 Datentyp Unsigned 8 anstatt 32 1400-04 Kombatibilitätseintrag hinzugekommen 11 Änderungshistorie hinzugekommen 7.3 Error-Codes für analoge Ein- und Ausgänge entfernen. Digitale Ein- und Ausgangsfehler als allgemeine Ein- Ausgangsfehler bezeichnen. 2.20 April 2008 2.30 April 2014 Produktfamilie DIORAIL DIORAIL/DIOLINE20 Erweiterung Objektverzeichniseinträge Kapitel 5.4 „Servicedatenobjekte mit Geräteinformationen“ Anpassung Bildwortmarke und Kontaktdaten 39/39