HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Vorwort Diese Dokumentation beschreibt die bestimmungsgemäße Einbindung des Produktes in ein übergeordnetes Steuerungssystem. Sie dient dazu, die bereitgestellte Kommu- nikationsschnittstelle kennen zu lernen und ihre Einsatzmöglichkeiten optimal zu nut- zen. Die Angaben in dieser Dokumentation entsprechen dem Zeitpunkt der Literaturerstel- lung.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 1. Allgemeine Hinweise Diese Protokollbeschreibung, einschließlich der darin enthaltenen Abbildungen, ist urhe- berrechtlich geschützt. Drittanwendungen dieses Dokuments, welche von den urheber- rechtlichen Bestimmungen abweichen, sind verboten. Die Reproduktion, Übersetzung so- wie die elektronische und fotografische Archivierung und Veränderung bedarf der schriftli- chen Genehmigung durch den Hersteller.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 1.2. Haftungsausschluss Diese Protokollbeschreibung haben wir nach bestem Wissen und Gewissen erstellt. Es ist dennoch nicht auszuschließen, dass sich trotz größter Sorgfalt Fehler eingeschlichen ha- ben könnten. Bitte haben Sie deshalb Verständnis dafür, dass wir, soweit sich nachste- hend nichts Anderes ergibt, unsere Gewährleistung und Haftung - gleich aus welchen...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 1.4. Verwendete Abkürzungen und Begriffe Auflistung der im Dokument verwendeten Abkürzungen und nicht allgemein bekannter Be- griffe. Abkürzung Beschreibung Accelerometer; Beschleunigungssensor ASCII American Standard Code for Information Interchange Kommunikationsgeschwindigkeit des Bussystems [bit/s] Baudrate...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Abkürzung Beschreibung National Electrical Code Network Management; Verwaltung der Netzknoten CANopen Knotenadresse Node-ID Object Dictionary; Objektverzeichnis aller vom Produkt bereitgestell- ten Kommunikationsobjekte Personal Computer Process Data Object; Objekt zur Übertragung von Prozessdaten Random Access Memory; flüchtiger, schneller Speicher Root Mean Square;...
Englische Fachbegriffe sind meist durch „“-Zeichen gekennzeichnet. 1.6. Begriffsänderungen in Bezug auf „political correctness“ Die HYDAC Electronic GmbH ist bemüht die Menschenrechte und -würde in allen Berei- chen stets zu achten. Wenn es jedoch um Themen aus dem Bereich der Kommunikations- technik geht, ist ein Begriff sehr häufig zu finden: „Master –...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 2. Grundlagen Nachfolgend sind allgemeine, nicht produktspezifische Informationen zum besseren Ver- ständnis der Arbeitsweise eines Mess-Systems mit Kommunikationsschnittstelle erläutert. 2.1. Allgemeine Kommunikationseigenschaften Grundsätzlich sind die Mess-Systeme Endknoten in einem Kommunikationsnetzwerk. Sie übernehmen selbst keine Kontrolle über das ihnen übergeordnete Netzwerk. Jedoch kön- nen die Geräte dennoch spontan Informationen generieren und diese versenden.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 stellung auch häufig die Darstellung “0x1042”. Das Präfix “0x” kennzeichnet dabei die nachfolgende Zahl als hexadezimal. Bei der Beschreibung von Einträgen im OD (s. Kapitel 4.5 Object Dictionary) wird der In- dex stets hexadezimal notiert, jedoch ohne besondere Kennzeichnung.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 2.3.3. Abbildung einer 32 Bit Ganzzahl im Datenblock Im nachfolgenden Beispiel wird die Übertragung eines INTEGER32, also einer 32 Bit Ganzzahl mit Vorzeichen, im Datenblock einer CAN-Nachricht (8 Byte) im „Little Endian“ Format dargestellt.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Bei der Abbildung der Daten in einem Datenblock von mehr als 1 Byte Länge ist die Bitrei- henfolge zu beachten; s. Kapitel 2.3 Bitreihenfolge. 2.4.3. BOOLEAN Der Datentyp BOOLEAN wird zur Darstellung von binaren Signalen, also Signale welche nur zwei logische Zustände annehmen können, verwendet.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Beispiel für ein BITFIELD Temperaturkompensation inaktiv BOOLEAN Gerät in Bewegung BOOLEAN Reserviert Schwerer Fehler BOOLEAN Reserviert Reserviert Reserviert Reserviert Beispiele für den Inhalt und die Bedeutung 0000 0010b = 02h = 2d → Kennzeichen „Gerät in Bewegung“ ist aktiv.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 2.4.6.1. Beispiel ARRAY Nachfolgend ist ein Beispiel für den Aufbau eines ARRAY im OD dargestellt; s. Kapitel 4.5 Object Dictionary. Index Sub Value Name Type Access Datatype 1003h Pre-defined error field ARRAY 1003h 0...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Index Sub Value Name Type Access Datatype 1018h 3 Revision number UNSIGNED32 1018h 4 4711 Serial number UNSIGNED32 2.4.7.2. Beispiel RECORD mit „Definitionslücke“ Nachfolgend ist ein Beispiel für den Aufbau eines RECORD mit einer „Lücke“ in der Defini- tion der Einträge dargestellt;...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 3. Produktschnittstelle Nachfolgend werden die konkreten Kommunikations-Eigenschaften des Mess-Systems näher beschrieben. Der Aufbau von Nachrichten zur Informationsübertragung, deren funk- tionale Zusammenhänge sowie deren zeitliche Verlauf wird Kapitel 4 Protokollbeschreibung CANopen detailliert beschrieben. 3.1. Schnelleinstieg Dieses Kapitel soll dem Leser schnelle Antworten für häufig aufkommende Fragen bieten.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 3.1.3.1. Ändern der Geräteadresse (Node-ID) Um die aktive Geräteadresse zu ändern muss eine bestimmte Reihenfolge von Aktionen eingehalten werden: Gerät in den Netzwerkzustand „Pre-Operational“ setzen o s. Kapitel 4.4 Network Management o „Enter pre-operational“ s. Kapitel 4.4.2 NMT ...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 CAN-Trace Beispiel Baudrate ändern Das nachfolgende Beispiel bezieht sich auf ein Mess-System mit aktiver Geräteadresse 1. Die Baudrate soll auf 125 kbit/s umgestellt werden. CAN-ID (hex) Direction: Tx (ECU → Device); Rx (Device → ECU)
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Die Einstellmöglichkeiten an der COB-ID entscheiden darüber ob ein PDO über- haupt gesendet wird und ob Sender und Empfänger mit derselben ID arbeiten. o PDO Übertragung aktiv Das Kennzeichen „invalid“ in der COB-ID (Bit 31) eines PDO entscheidet dar- über ob ein PDO überhaupt gesendet/empfangen wird, s.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Werden nur Teile einer SRDO Nachricht ausgewertet, so ist die funktional sichere Zuverlässigkeit der Prozessdaten nicht ge- währleistet. Beachten Sie die Statusinformationen ihres CANopen Safety Masters ob das SRDO aktuell und gültig ist.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 3.2.2. Zusatzsignal Gerätetemperatur Zusätzlich zum Prozesswert Druck stellen die Mess-Systeme der Serie HDA 4000 das Signal „Gerätetemperatur“ zur Verfügung. o Signal „Gerätetemperatur“\\de-w10-fP 3.3. Prozessdaten Das hier beschriebene Mess-System stellt eine Datenquelle dar, somit sind die bereitge- stellten Prozessdaten, Istwerte –...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 In dieser Signalstufe erfolgen die Fehlerkorrektur, die Temperaturkompensation, die Skalierung sowie die Nullpunktkorrektur. Die nun fehlerkorrigierten Sensor- Signalwerte stehen jetzt als „Field Value“ zur Verfügung. Filter & Safety Comparison Die aufbereiteten Signalwerte werden in dieser Signalstufe in das konkrete Pro- zesssignal umgerechnet und gefiltert.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Signaleigenschaft Beschreibung Offset Ev. vorhandene Nullpunktverschiebung des Zahlen- werts. Ein Offset wird häufig verwendet, wenn der Datentyp des übertragenen Zahlenwerts kein Vorzeichen beinhal- tet. Bsp.: Zahlenwert: Messbereich: -40 bis +210 °C Auflösung: 1 °C/Bit Offset: -40 °C...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Für eine funktional sichere Auswertung der sicheren Prozesswerte ist es erforderlich diese als SRDO zu übermitteln und die entsprechen- den Fehlerstatussignale auszuwerten. Es ist hierzu auch erforderlich, dass das Statussignal als sicherer Pro- zesswert über ein SRDO übermittelt wird.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 das OD den Fehlerstatus auslesen (1002h Manufacturer Status). Für eine funktional siche- re Auswertung ist es unbedingt erforderlich diese Statussignale auszuwerten. Signalbeschreibung 3.2.1 Druckmessung 3.4.2 Status “Sichere Prozesswerte” Statuskennwerte Signaleigenschaft Wert Zusatzinformation Messbereich Min.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Es ist erforderlich, dass diese Statusinformation immer zusammen mit den funktional sicheren Prozessdaten ausgewertet wird. Signalbeschreibung 3.2.1 Druckmessung 3.4.1 Signal „sicherer Druck“ Signalkennwerte Signaleigenschaft Wert Zusatzinformation Messbereich Min. BITFIELD; Bitwert 0/FALSE/inaktiv Messbereich Max.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 3.4.2.1. Aufbau BITFIELD Status „sichere Prozesswerte“ Nachfolgend ist die Bedeutung der einzelnen Kennzeichen des BITFIELD beschrieben. Nicht gültig (Not valid) Überschreitung (Positive overload) über 100% Unterschreitung (Negative overlaod) Reserviert Reserviert Reserviert Reserviert Reserviert 3.4.2.2.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 3.5. Parameter Parameter sind im Falle von CANopen mit den Objekten des „Object dictionary“ gleichzu- setzen. Somit sind alle Parameter des Mess-Systems über das OD (s. Kapitel 4.5 Object Dictionary) beschrieben. Eine allgemeine Beschreibung des Aufbaus der nachfolgenden Beschreibung von Para- meterobjekte ist in Kapitel 4.5.1 Allgemeines erläutert.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 3.5.2.1. Verwaltung Node-ID und Baudrate Mess-Systeme der Baureihe HDA 4000 bieten zusätzlich zu LSS, drei Verfahren zur Ver- waltung der Node-ID. Aus Gründen der Kompatibilität zu unseren Vorgänger-Produkten sind die Objekte 2001h und 2002h wie bisher vorhanden. Zusätzlich wird das bei HYDAC Electronic aktuell übliche Verfahren über die Objekte 2003h und 2004h zur Verfügung ge-...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Active baudrate UNSIGNED16 Pending baudrate UNSIGNED16 Aktuelles Verfahren zum Ändern der Baudrate, s. Kapitel 4.5.5.1 Node-ID und Baudrate. Herstellerspezifische Änderung der Baudrate und Änderungen mit LSS dürfen nicht vermischt werden, da dies eventuell zu einem uner- wünschten Verhalten führt.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type AI default input 2121h ARRAY scaling 1 PV AI default input INTEGER32 scaling 1 PV 1 Werkseinstellung; unterer Wert zur Skalierung des Prozesswertes für das Signal „Druck“. Vorbelegung für die Objekteinträge 6121h, 7121h, 9121h bei Aufruf der Funktion „Restore default parameters“.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 3.5.3. Geräteprofilspezifische Parameter Die Mess-Systeme der Baureihe HDA 4000 unterstützen das Geräteprofil CiA 404 „Device profile for measuring devices and closed-loop controllers“. Die konkrete Implementierung des Profils ist in diesem Kapitel beschrieben. Die vom Mess-System bei Werkseinstellung übertragenen Prozessdaten sind in Kapitel 3.1.1 CANopen Voreinstellung beschrieben.
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Messkanal zur Verfügung. Im vorliegenden Fall für HDA 4000 wird nur ein Sub-Index 1 (für Signal „Druck) beschrie- ben. Manche HYDAC ELECTRONIC GmbH Sensoren können weitere Einträge enthalten z. B. Sub-Index 1 „Druck“ und Sub-Index 2 „Temperatur“, s. jeweils dazugehörige EDS- Datei.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type 9121h INTEGER32 const Unterer Wert zur Skalierung des Prozesswertes „Druck“ Wert: 0 = 0 bar AI input scaling 2 FV 6122h REAL32 const 7122h INTEGER 16 const 9122h INTEGER32 const Oberer Wert des Feldwertes.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type AI decimal digits PV 6132h UNSIGNED8 const Nachkommastellen Der übertragene Ganzzahlenwert 1234 bei 2 Nachkommastellen bedeutet 12,34. Das gilt für alle 16-Bit und 32-Bit-Ganzzahlen wie: (Indizies 71xxh, 91xxh) Beispiel: Sensor schickt 0-2500 digits. Dezimalstellen = 1 bedeutet 0-250 bar...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Wert gesendet wird. Damit dieser Mechanismus aktiviert ist, muss TransmissionType auf ProfileSpecific einge- stellt sein, siehe Kapitel 3.6.3 Gerätespezifische PDO Ereignisse AI interrupt hysteresis input 6136h REAL32 PV 1 7136h...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type AI filter constant 61A1h UNSIGNED16 Filterkonstante 3.5.4. Prozesswertparameter Prozesswertparameter, manchmal auch Signalparameter genannt, beinhalten entweder die aktuelle Prozesswerte selbst oder dienen zur Konfiguration von Prozesswerten. Die Konfiguration kann z. B. die Zahlendarstellung oder die Anzahl der Nachkommastellen bei der Übertragung betreffen.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type AI inverted status 4650h UNSIGNED8 TP/SR Bitweiser invertierter Status des Signals „Druck“ für SRDO. Signalbeschreibung 3.2.1 Druckmessung 3.4.2 Status “Sichere Prozesswerte” Statuskennwerte 3.4.1 Signal „sicherer Druck“ Signalkennwerte AI inverted input FV...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Signaleigenschaft Wert Zusatzinformation Mappable TPDO Gerätetemperatur REAL32 Prozesswertindex 3610.1 Gerätetemperatur INTEGER16 3710.1 Gerätetemperatur INTEGER32 3910.1 Voreinstellung 3.5.5.1. Status „Gerätetemperatur“ Der Status zur „Gerätetemperatur“ informiert über die Gültigkeit dieses Signals. Der Status ist als Bitfield aufgebaut.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Aufbau BITFIELD Status „Gerätetemperatur“ Nachfolgend ist die Bedeutung der einzelnen Kennzeichen des BITFIELD beschrieben. Das Bit 0 ist gesetzt, wenn der Wert aufgrund eines Fehlers in der Messwererfassung nicht gültig ist. Der Eintrag kann in TPDO gemappt werden.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 3.6. Ereignisse Ereignisse sind Informationen, welche entweder spontan oder zeitlich gesteuert auftreten können. Sie beinhalten i. d. R. zusätzliche Information über den aktuellen Gerätezustand oder dessen Änderung. 3.6.1. Fehlermeldungen Die nachfolgende Tabelle beschreibt die EMCY-Fehlernummern (EMCY-EC), welche vom Mess-System unterstützt und gesendet werden.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 EMCY-EC Fehlerbezeichnung Beschreibung 0000h Kein Fehler Gerät meldet Rückkehr zum fehlerfreien Be- trieb. BITFIELD zurückgesetzt → 0 Manufacturer-specific CAN in „error pas- 8120h Der geräteinterne CAN-Controller hat in den siv“ CAN Fehlerzustand „error passiv“ gewech- selt.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Allgemeine Informationen zu PDO Ereignissen: 4.5.4.8 RPDO communication parameter 4.5.4.10 TPDO communication parameter 4.6.2.1 Event driven 3.7. Fehlermanagement Fehler werden vom Mess-System in verschiedener Form erkannt, verwaltet und zur Verfü- gung gestellt.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Unterstützt werden: Allgemeines Fehlerregister: Error register Spezifisches Fehlerregister: Manufacturer status register Fehlerspeicher: Pre-defined error field Name Index Type Manufacturer status 1002h UNSIGNED32 register Beschreibt Gerätestatus Bit-Nr Wert Beschreibung Hinweis 0001 Fehler beim Laden der Gerät startet immer im Ferti-...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Bit-Nr Wert Beschreibung Hinweis 0040 Schwerer Fehler bei der Das Gerät wechselt in den siche- Interprozessor- ren Zustand Kommunikation Dieser Fehler kann durch Neustart des Gerätes (Power off / Power on) oder ein CANopen Node Re-...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Beim Versenden eines EMCY fügt das Gerät den zugehörigen Fehler der Fehlerhistorie hinzu. Die maximale Anzahl Fehler sind bei Mess-Systemen der Baureihe HDA 4X00 auf maximal 10 Einträge definiert. Treten mehr Fehler auf, so werden die ältesten Einträge entfernt.
Die nachfolgende Beschreibung erhebt keinen Anspruch auf Vollstän- digkeit, sie soll lediglich dem Anwender eines CANopen-Gerätes der HYDAC Electronic GmbH die Arbeit mit diesem erleichtern. Im Falle dass weitergehende Informationen notwendig sind, gelten die hier und in der zugehörigen Bedienungsanleitung beschriebenen Dokumente der CiA.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Ein Netzteilnehmer darf immer nur nach einer vollständigen Übertragung einer Nachricht mit dem Senden beginnen. Wenn zwei Teilnehmer gleichzeitig mit dem Senden beginnen, so „gewinnt“ immer der Teilnehmer mit der höher priorisierten Nachricht. Der Aufbau einer Nachricht ist in Kapitel 4.3.1 Prinzipaufbau einer CAN-Datennachricht beschrieben.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.2.2.1. Diagramm Signalpegel CAN-high-speed Bei einem rezessiven Signalzustand ist die Differenzspannung ~ 0V Bei einem dominanten Signalzustand ist die Differenzspannung ~ 2V Dieses Diagramm erklärt warum ein dominanter Signalzustand einen rezessiven überschreiben kann.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Bei Nichtbeachtung der maximalen Leitungslängen, oder bei einer nicht ordnungsgemäß terminierten Busleitung, kann es bei der Übertragung zu Störungen kommen; s. Kapitel 4.3.4 Fehlerbehandlung. Ein CAN-Netzwerk kann i. d. R. maximal bis zu 32 Netzwerkteilnehmer umfassen.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Steckverbinder Beschreibung Signalleitung dominant „Low“ CAN_L CAN_GND CAN Signalmasse CAN_SHLD Schirmung Signalleitung dominant „High“ CAN_H CAN_V+ optional Versorgungsspannung 4.2.5. Übertragungsgeschwindigkeit Die Übertragungsgeschwindigkeit von CAN kann in bestimmten Bereichen gewählt wer- den. Sie wird in bit/s angegeben und auch als Baudrate bezeichnet. Die Baudrate eines Gerätes kann über einen OD Parameter geändert werden;...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Wie bereits unter Kapitel 4.2 Hardwareeigenschaften beschrieben können alle Teilnehmer eines CAN-Netzwerks Nachrichten senden. Eine Nachricht, welche gesendet wird, wird auch von allen anderen Teilnehmern empfangen. Aus diesem Grund sind Nachrichten s. g. „Broadcasts“, wie beim Radio sendet eine Station die Information, z. B. eine Nachrich- tensendung, und alle Radioempfänger können diese hören –...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Beispiel für eine CAN-Nachricht ohne Nutzdaten; DLC = 0: Die Länge der gesamten Nachricht ist von zwei Faktoren abhängig: zuerst einmal stark von der Anzahl der Nutzdaten und zum Zweiten von der Länge der CAN-ID; s. Kapitel 4.3.2 Bedeutung der CAN-ID.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Nachfolgend die wichtigsten CANopen Dienste und die Zuordnung zu ihrer CAN-ID: Dienst CAN-ID Anmerkung Netzwerkmanagement Der NMT-Master muss zur Verwaltung des Netzwerk im- mer alle Teilnehmer erreichen können, daher hat dieser Dienst die höchst mögliche CAN Priorität.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Wenn ein Teilnehmer bei Senden einen Fehler erkennt, oder einer der Empfänger dem Sender einen Übertragungsfehler durch Senden einer gesonderten Fehler-Nachricht mit- teilt, so wiederholt der Sender die fehlerhafte Nachricht so bald als möglich.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 che eine Nachricht generiert und sendet dar. In der Mitte des Diagramms ist die Übertra- gung über das Netzwerk und rechts der oder die Empfänger symbolisiert. 4.3.5.1. Producer – Consumer Beim „Producer – Consumer“ Modell geht es darum, dass ein Teilnehmer Informationen generiert und einer oder mehrere Teilnehmer diese empfangen und verarbeiten.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 oder mehrere LSS-Devices den angeforderten Zustandswechsel durchgeführt haben; s. Kapitel 4.7 Layer setting services (LSS) Protokoll. 4.3.5.3. Request – Response / Client – Server Beim „Request – Response“ Modell geht es darum, dass ein Teilnehmer von einem spezi- fischen anderen Teilnehmer eine Information erfragen möchte.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.4. Network Management Bei der Automatisierung von Maschinen ist es wichtig die Kontrolle über die Kommunikati- on zu haben. Diese Aufgabe übernimmt meist der CANopen Manager. Dieser Manager ist i. d. R. eine übergeordnete Steuerung wie z. B. eine SPS oder ein Mobilsteuergerät.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Nach erfolgreicher Initialisierung stehen 3 verschiedenen Betriebszustände zur Verfügung. Die wichtigen Zustände Pre-Operational und Operational wurden bereits im Kapitel 4.4 Network Management erklärt. Im Zustand „Stopped“ werden nur die Netzwerk- (s. 4.4.2 NMT) und Fehlerdienste (s.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Hilfe der NMT Nachricht anweist einen Zustandswechsel durchzuführen; NMT = Network Management. Der Dienst „Network Control“ wird über das Master – Device Kommunikationsmodell ab- gewickelt. Die Rolle des NMT-Masters übernimmt meist der CANopen Manager (Steuer- gerät).
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Byte 0 Byte 1 Byte Byte Byte Byte Byte Byte CANID Node-ID 000h 4.4.3. Heartbeat Das Heartbeat-Protokoll dient dazu, dass ein Teilnehmer andere Teilnehmer im Netzwerk über seinen aktuellen Betriebszustand zu informieren. Dieser Dienst ist nach dem 4.3.5.1 Producer – Consumer Modell implementiert.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 701h 4.4.4. Beispiel NMT Verhalten Beim nachfolgenden Beispiel CAN-Protokoll ist ein einzelner Teilnehmer mit Node-ID = 1 mit einem CANopen Manager (NMT-Master) verbunden und wird zu Beginn der Aufzeich- nung neu gestartet (Power-ON).
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 se besondere EMCY dient als Kennzeichen, dass alle Fehlerzustände zurückgesetzt sind und das Gerät wieder fehlerfrei arbeitet. Eine EMCY Nachricht hat eine Länge von 8 Byte. Die ersten Bytes beinhalten den in der CiA 301 spezifizierten „emergency error code“...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 → Bit „Generic“ & „Communication error“ gesetzt o Error Register 11h → keine Zusatzinformation o MSEF Linearwegsonde wurde außerhalb des Messbereichs bewegt. FF00h → Gerätespezifischer Fehler o EMCY-EC → Bit „Generic“ & „Device specific error“ gesetzt o Error Register 91h →...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Nachfolgend sind die HYDAC Standards für den Aufbau des OD be- schrieben. Es kann gerätespezifische Abweichungen zu diesen Stan- dards geben. Im Falle einer Abweichung sind diese im Kapitel 3.5 Parameter beschrieben. 4.5.1. Allgemeines An dieser Stelle werden grundsätzliche Eigenschaften des OD erklärt - wie kann ein be-...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 ro read only Objekt kann nur gelesen werden, Inhalt kann sich zur Laufzeit ändern. rw read write Objekt kann gelesen und beschrieben werden, Inhalt kann zur Laufzeit auch durch das Gerät geändert werden; z. B. Objekt „Producer heartbeat time“.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Objekt kann auf ein TPDO (Transmit/Senden) abgebildet („gemapped“) werden. Objekt kann auf ein RPDO (Receive/Empfangen) abgebildet werden. TP/SR Objekt kann auf ein TPDO oder auf ein SRDO (Safety/Funktional sicher) abgebil- det werden. Objekt kann auf ein SRDO (Safety/Funktional sicher) abgebildet werden.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Index Sub Value Name Type Access Datatype … … … UNSIGNED32 1005h COB-ID SYNC Manufacturer device 1008h HIT1000 const STRING name … … … Highest sub-index 1018h 0 Const UNSIGNED8 supported Vendor-ID UNSIGNED32...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Einige wenige dieser Objekte sind in den Geräteprofilen spezifisch definiert. Dies betrifft maßgeblich folgende Objekte: Error register 1001h Error behaviour 1029h Name Index Type Acc. Error register 1001h UNSIGNED8 Fehlerzustand des Geräts. Dieser Fehlerstatus ist auch Bestandteil der EMCY Nachricht;...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. In der Fehlerliste werden die Fehler bereitgestellt, die im Gerät aufgetreten sind, und mit- tels EMCY Nachricht signalisiert wurden (s. CiA 301). Dieses Objekt ist ein zusammen- gesetzter Datentyp in Form einer Liste (ARRAY), die einzelnen Einträge sind nachfolgend beschrieben.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Error behavior 1029h ARRAY Definition des Geräteverhaltens bei Auftreten eines Fehlers; s Kapitel 4.4 Network Ma- nagement. Verhalten bei Auftreten eines Fehlers 0 Gerät wechselt bei Auftreten eines Fehlers in den Netzwerkzustand „Pre-Operational“...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Device Type 1000h UNSIGNED32 enthält das Geräteprofil z. B. 019Ah → CiA 410 Bit 0-15 Bit 16-31 geräte- oder geräteprofilspezifische Zusatzinformation Anmerkung: die Bedeutung Bits 16-31 wird teilweise von den Geräteprofilen individuell definiert s.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.5.4.3. Speichern und Wiederherstellen (General communication objects) 1010h – 1011h Objektindex-Bereich: Unter diesem Bereich sind die beiden Objekte zusammengefasst, welche die Funktionen zum Laden der Voreinstellungen und zum dauerhaften Schreiben von Änderungen im Ge- rätespeicher erläutern;...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Save all parameters 1010h UNSIGNED32 Speicherung ohne Parameterbereich-Einschränkung. Besonderheit: Änderungen an der „Node-ID“ und „Baudrate“ bleiben bei Aufruf dieser Funktion erhalten. Zum permanenten Speichern die- ser Einstellungen muss die Funktion „Save LSS parameters“ aufgeru- fen werden.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Anzahl der unterstützen Untereinträge des Objektes. Es werden 4 verschiedene, nach Parameterbereichen getrennte Funktionen zur Rekon- struktion der Werkseinstellungen unterstützt. Restore all default 1011h UNSIGNED32 parameters Rekonstruktion ohne Parameterbereich-Einschränkung.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Nachrichten ID für die Identifikation der Synchron-Nachricht bei synchroner Prozessda- tenübertragung; s. Kapitel 4.6.2.2 SYNC. Die Priorität dieser Nachricht sollte hoch ge- wählt werden, damit die Latenz durch andere Nachrichten gering bleibt.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Für jedes verfügbare SRDO gibt es eine Struktur zur Definition seiner Übertragungsart. Highest sub-index 1301h UNSIGNED8 supported Das SRDO „communication“ Objekt unterstützt maximal 6 verschiedene Untereinträge welche alle definiert sein müssen. Die meisten dieser Untereinträge werden zur Berech- nung der SRDO Gültigkeit (Checksumme) herangezogen.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. COB-ID 1 1301h UNSIGNED32 COB-ID zur Berechnung der CAN-ID unter welcher die Klartext-Nachricht des SRDO im Betrieb gesendet wird. Die COB-ID 1 sollte immer eine ungerade Zahl im Wertebereich von 257d (101h) bis 383d (17Fh) sein.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Dieser Bereich legt fest, welche konkreten sicheren Prozesswertparameter-Objekte in ei- nem der verfügbaren SRDO, „Safety Relevant Data Objekt“ also einem sicheren Prozess- datenobjekt, übertragen werden. Für eine funktional sichere Anwendung dürfen nur Objekte auf ein SRDO gemapped werden, welche für eine funktional sichere Übertra-...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Beispiel: Ein Mess-System soll einen Druck- sowie einen Temperaturwert und deren Signalstatus sicher übertragen. Jedes der 3 Signale benötigt je zwei Objekte zur Über- tragung, daher ist die Gesamtanzahl der genutzten Objekteinträge = 6.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Funktionale Sicherheit ist nur gewährleistet, wenn beide „Mapping“- Einträge den selben Prozesswert reverenzieren. Es ist darauf zu achten, dass die ungeraden Einträge den Prozess- wert im Klartext (ähnlich einem PDO) und die geradzahligen Einträge den selben Prozesswert als bitweise invertierten Wert beinhalten.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Nach jeder Änderung an einer SRDO Parametrieung ist es erforder- lich, dass die Checksumme (Signatur) neu berechnet und durch Auf- ruf dieser Objektfunktion valibiert wird. Um sicher zu gehen, dass die Validierung erfolgreich war, sollte der Objektwert nach Aufruf der Objektfunktion wieder zurückzulesen und...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Ob das vorliegende Mess-System RPDO Kommunikation unterstützt, definiert die Anzahl der Prozessdatenobjekte im spezifischen Teil dieser Dokumentation; s. Kapitel 3.5.4.1 Anzahl der vom Gerät unterstützten Prozessdatenobjekte. Der erste „RPDO communication parameter“, also RPDO1, hat den In- dex 1400, der zweite 1401 u.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Transmission type 1400h UNSIGNED8 Dieser Parameter legt die Übertragungsart fest. azyklisch synchron synchron mit jedem SYNC synchron mit jedem zweiten SYNC n – 240 synchron mit jedem n .ten SYNC ereignisgesteuert herstellerspezifische Ereignismöglichkeiten...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Der erste „RPDO mapping parameter“, also RPDO1, hat den Index 1600, der zweite 1601 u. s. w.. Nachfolgend beschrieben ist das erste Objekt, der Aufbau möglicher weiterer Objekte entspricht dem hier be- schriebenen.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. object to be mapped 1600h UNSIGNED32 Erstes Referenz-Objekt zur Festlegung des Prozesswertparameter-Objektes welches über das RPDO übertragen wird; „Number of mapped objects“ >= 1. Die Byteposition dieses Objektes im Datenblock der CAN-Nachricht des RPDO ist das Byte 0.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.5.4.10. TPDO communication parameter 1800h – 19FFh Objektindex-Bereich: Dieser Bereich legt fest wie ein TPDO, also vom Gerät gesendete Prozessdaten, übertra- gen werden. Eine allgemeine Beschreibung der PDO-Übertragung s. Kapitel 4.6.2 PDO. Zum Ändern des PDO-Mapping muss ein fester Ablauf eingehalten werden s. Kapitel 4.6.2.5 Ablaufsequenz zum Ändern des „PDO Mapping“.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. COB-ID 1800h UNSIGNED32 COB-ID zur Berechnung der CAN-ID im Betrieb unter welcher das TPDO gesendet wird. Wird die COB-ID über ein SDO-Kommando auf eine explizite CAN-ID gesetzt, so ist der Mechanismus für die automatische Erweiterung der COB-ID um aktive Node-ID deakti-...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Inhibit time 1800h UNSIGNED16 Bei aktivem „Transmission type“ 254 oder 255, definiert dieser Parameter Mindestwarte- zeit bevor ein TPDO nach Auftreten eines Ereignisses gesendet wird. Somit kann bei ei- nem häufig auftretenden Ereignis die Anzahl der gesendeten TPDO reduziert werden.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. TPDO mapping 1A00h RECORD parameter 1 Für jedes verfügbare TPDO gibt es eine eigene Struktur zur Definition der über dieses PDO übertragenen Prozesswertparameter-Objekte. Das „TPDO mapping parameter“ Objekt unterstützt meist bis zu 8 + 1 verschiedene Un- tereinträge.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. object to be mapped 1A00h UNSIGNED32 Erstes Referenz-Objekt zur Festlegung des Prozesswertparameter-Objektes welches über das TPDO übertragen wird; „Number of mapped objects“ >= 1. Die Byteposition dieses Objektes im Datenblock der CAN-Nachricht des TPDO ist das Byte 0.
4.5.5.1. Node-ID und Baudrate Die Verwaltung der beiden wichtigsten Einstellungen eines CANopen Gerätes ist leider nicht in der CiA 301 genau spezifiziert. Die im Allgemeinen von der HYDAC Electronic GmbH verwendete Implementierung ist nachfolgend beschrieben. Ältere Geräte und Geräte der Baureihe HPT 1000 und HTT 1000 der HYDAC Electronic GmbH haben teilweise einen, von der nachfolgen- den Beschreibung abweichende, Funktionalität zum Einstellen der No-...
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Mess-System gespeichert werden. SRDO mit ungültiger Checksumme werden nicht mehr gesendet! Anmerkung: Manche HYDAC Electronic GmbH Sensoren (z. B. Druck oder Temperatur) unterstützen teilweise noch eine frühere Implementierung des Node-ID Objektes 2001h, sollte die Im- plementierung abweichen s. Kapitel 3.5.2 Herstellerspezifische Konfigurationsparameter.
Die Standeinstellung der Baudrate ist in Kapitel 3.1.1 CANopen Voreinstellung beschrie- ben. Anmerkung: Manche HYDAC Electronic GmbH Sensoren (z. B. Druck oder Temperatur) unterstützen teilweise noch eine frühere Implementierung des Baudrate Objektes 2002h, sollte die Implementierung abweichen s. Kapitel 3.5.2 Herstellerspezifische Konfigurationsparame- ter.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Diese Art von Messkanälen werden jedoch nicht, oder auch nicht vollumfänglich, von je- dem Gerät unterstützt, so dass die nachfolgenden Objekte gegebenenfalls nicht, oder nur teilweise, verfügbar sind. Werden diese Objekte jedoch von einem Gerät bereitgestellt, so entspricht deren Bedeutung der nachfolgenden Beschreibung.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. MS input scaling 1 MV 1 3611 REAL32 Untere Messbereichsgrenze des ersten zusätzlichen herstellerspezifischen Messkanals. … weitere „Sub-Index“ Einträge möglich MS input scaling 2 MV 3612 ARRAY Obere Messbereichsgrenze eines zusätzlichen herstellerspezifischen Messkanals. Die Werteangabe erfolgt in der Einheit des Messkanals, z.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. MS input offset 3615 ARRAY Nullpunktverschiebung (Werte-Offset) des zusätzlichen herstellerspezifischen Messka- nals. Highest sub-index 3615 UNSIGNED8 const supported Entspricht der Anzahl der herstellerspezifischen Messkanäle des Geräts. MS input offset 1...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Name Index Type Acc. Physikalisch Einheit des ersten zusätzlichen herstellerspezifischen Messkanals abfragen. … weitere „Sub-Index“ Einträge möglich 4.5.6. Standardized profile area 6000h – 9FFFh Objektindex-Bereich: Für eine allgemeine Beschreibung eines Geräteprofils lesen Sie bitte die zugehörige Pub- likation der CiA (z.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Kennung Inhalt Beschreibung ObjectType Objekteigenschaft Dieser Eintrag definiert welche Eigenschaft die- ser Objekteintrag hat. Objekt ist eine Variable ARRAY Objekt ist eine Datenstruktur vom Typ Array und besteht daher noch aus wei- teren Einträgen gleichen Datentyps.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 DataType=0x7 AccessType=ro DefaultValue=218 4.6. Anwendungsdaten CANopen stellt verschiedene Arten von Datenkommunikation zur Verfügung. Nicht jeder dieser Kommunikationsarten steht in jedem Betriebszustand zur Verfügung; s Kapitel 4.4.1 Übersicht Netzwerkzustände. 4.6.1. SDO SDO also ein „Service data object“ bietet die Möglichkeit direkt auf die einzelnen Objekte des OD zuzugreifen;...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 In den nachfolgenden Beispielen wird auf der Serverseite (Gerät) immer die Node-ID = 1 verwendet. Feldname Inhalt Bedeutung COB-ID 600h + Node-ID COB-ID des SDO-Request (Client→Server) [Tx: ECU → Device] Die CAN-ID errechnet sich beim Betrieb aus der Basis CAN-ID und der Node-ID.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Die Antwort des Servers unterscheidet sich jedoch abhängig von der Datenlänge des aus- zulesenden Objektes. Ist die Datenlänge <= 32 Bit so erfolgt die Kommandoabwicklung im s. g. „expedited“ Modus, d. h. die Antwort des Servers enthält direkt den Dateninhalt des angeforderten Objektes;...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.6.1.3. SDO Upload (segmented) [Lesen] Einige wenige Objekte der Geräte werden durch Datentypen mit mehr als 32 Bit Länge re- präsentiert. Diese Objekte enthalten häufig STRING-Variablen. Zum Lesen eines solchen Objektes ist eine Sequenz von zusammengehörigen SDO-Kommandos notwendig. Jeder Schritt der Sequenz befolgen jedoch immer das „Request –...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Eine Anfrage bleibt „offen“ bis entweder: das Ende der Sequenz von Server angezeigt wird, oder vom Server durch einen Abbruch beendet wurde, oder durch einen Lese-Request neu gestartet wurde. Das nachfolgende Beispiel zeigt wie Das Objekt 100A „Manufacturer software version“...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 In diesem besonderen Beispiel ist das Ende des Gesamtdatenblocks mit Übertragung des zweiten „segmented“ Response erreicht (14 / 7 = 2). Alle Nutzdatenbyte des Response werden vollständig genutzt und die fehlenden 7 Zeichen übertragen „ V90.02“. Die Soft- wareversion ist nun vollständig →...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Kommando Richtung Beschreibung Response 3 Datenbyte gültig gelesen, Übertragungsende wurde erreicht; X ist 0 (09h) für Requ- est 60h und 1 (19h) für Request 70h Response 2 Datenbyte gültig gelesen, Übertragungsende wurde erreicht; X ist 0 (0Bh) für Re- quest 60h und 1 (1Bh) für Request 70h...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.6.1.4. SDO expedited Download (Schreiben) Wenn ein Client (Steuerung) einen Wert mit 32 Bit oder weniger im Server (Gerät/Mess- System) speichern möchte, so sendet dieser einen „SDO expedited download request“ zum Server. Dieser Request enthält die zu schreibenden Daten und wird vom Server posi- tiv oder negativ bestätigt.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.6.1.5. SDO abort transfer (Abbruch) Wenn der Server bei der Bearbeitung eines Request-Kommandos einen Fehler erkennt, so meldet er dieses dem Client mit einem „SDO abort transfer“ Response. Das Datenfeld des SDO-Kommandos dient zur Übertragung einer Abbruch-Kennung (Feh- lernummer).
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Abort code Beschreibung 0607 0012h Data type does not match, length of service parameter too high 0607 0013h Data type does not match, length of service parameter too low 0609 0011h Sub-index does not exist.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Die bei Auslieferung des Geräts zur Übertragung voreingestellten Prozessdaten sind in Kapitel 3.1.1 CANopen Voreinstellung beschrieben. Wie und welche Prozessdaten übertragen werden, wird über Parameter im OD verwaltet. Dieses System wird als PDO Mapping bezeichnet. Geräte erhalten vom Hersteller häufig eine Vorkonfiguration der übertragenen Prozessdaten.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.6.2.1. Event driven Wann Prozessdaten übertragen werden kann prinzipiell auf zwei Arten geschehen: Im Gerät tritt ein Ereignis auf welches die Übertragung auslöst. Das Gerät erhält eine Synchronisationsnachricht; s. Kapitel 4.6.2.2 SYNC.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Nachdem ein SYNC-Device die SYNC-Nachricht empfangen hat, sollte dieser seine Inter- ne Signalverarbeitung starten. Nach der Bearbeitung des Signals wird umgehend ein ent- sprechende PDO-Nachricht generiert und versendet. Der SYNC-Device überwacht ein Zeitfenster in welchem eine empfangene PDO Nachricht gültig ist. Nach Ablauf dieses Fensters empfangene Nachrichten werden verworfen.
Das nachfolgende Beispiel zeigt wie Prozessdaten auf ein TPDO „ge- mapped“ werden. Im konkreten Fall zeigt dieses Beispiel wie das Messsignal „statische Neigung“ eines Neigungssensors der HYDAC Electronic GmbH über das TPDO1 übertra- gen wird. Der Bereich „PDO communication parameter“ definiert wann ein PDO-Objekt übertragen wird und der Bereich „PDO mapping parameter“...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 vorkommen, dass ein nachfolgendes Signal in Mitten eines Datenbyte beginnt, wenn einer seiner Vorgänger keine durch 8 teilbare Datenlänge besitzt. Die Länge einer PDO CAN-Nachricht errechnet sich aus Summe der einzelnen Datenlän- gen der verwendeten Prozesswertparameter-Objekte. Im nachfolgenden Übersichtsdia- gramm sind dies 2 Werte mit je 16 Bit (2 Byte) und ein Wert mit 8 Bit (1 Byte).
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.6.2.4. Übersichtsdiagramm PDO Mapping Das nachfolgende Diagramm erläutert grafisch die Zusammenhänge zwischen dem Auf- bau der PDO CAN-Nachricht und den verschiedenen Bereichen im OD; s. Kapitel 4.6.2.3 PDO Mapping. 4.6.2.5. Ablaufsequenz zum Ändern des „PDO Mapping“...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 PDO als ungültig erklären, dazu muss Bit 31 der COB-ID auf 1 gesetzt wer- den. o TPDO.COB-ID Bit 31 = 1 setzen z. B. 1800.1 = C00000180h o RPDO.COB-ID Bit 31 = 1 setzen z. B. 1400.1 = 800000200h ...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Die bei Auslieferung des Geräts zur Übertragung voreingestellten Prozessdaten sind in Kapitel 3.1.1 CANopen Voreinstellung beschrieben. 4.6.3.1. SRDO Aufbau der CAN-Nachricht Im Gegensatz zu allen anderen CANopen Kommunikations-Objekten besteht ein SRDO aus zwei zusammengehörigen CAN Nachrichten, s. Kapitel 4.3.1 Prinzipaufbau einer CAN-Datennachricht.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Diese Maßnahmen, welche den Inhalt der CAN-Nachrichten betreffen, im Zusammenhang mit den nachfolgend beschriebenen zeitlichen Überwachungen und weitergehenden An- forderungen an die implementierte CAN-Hardware, bilden die Basis dafür, dass die funkti- onal sichere Übertragung von Prozessdaten über ein SRDO theoretisch bis zu PL e nach ISO 13849 genutzt werden kann.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 sollte für eine funktional sichere Auswertung vom Empfänger (Consumer) des SRDO überprüft werden. Der Start der Überwachungszeit beginnt mit vollständigen Erkennung der ersten CAN- Nachricht des SRDO. Wird die zweite CAN-Nachricht des SRDO nicht vollständig vor Ab- lauf der SRVT empfangen, so sollte der Empfänger in den sicheren Zustand wechseln.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.7. Layer setting services (LSS) Protokoll Über das LSS Protokoll können verschiedene spezielle LSS-Dienste eines Gerätes ange- sprochen werden. Die Hauptfunktion dieser Dienste ist es, die wichtigsten Kommunikati- onsparameter – Baudrate und Node-ID – ohne genau Kenntnisse des OD einzustellen.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Identification services Gerät oder Geräte erkennen o LSS identify remote slave Identifizierung von Geräten innerhalb eines bestimmten Bereichs o LSS identify slave Rückmeldung der Geräte auf das vorherige Kommando o LSS identify non-configured remote slave Identifizierung von nicht-konfigurierten Geräten, Node-ID = FFh...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.7.1.2. LSS Kommandoaufbau Der Aufbau der CAN-Kommando-Nachricht ähnelt einer SDO-Protokoll-Nachricht, auch hier werden zwei COB-IDs für das Senden und Empfangen verwendet. Vergleichbar ist auch, dass das erste Byte der Nachricht als Kommandokennung genutzt. Die COB-ID der LSS Kommandos ist jedoch fest und unabhängig von der Node-ID des Gerätes.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.7.2.1. LSS Switch state global Wenn am Master (Steuerung) nur ein einzelnes Gerät angeschlossen ist, so kann ohne Kenntnis seiner LSS-Adresse dessen LSS-Zustand direkt umgeschaltet werden. Das Kommando wird vom Gerät nicht beantwortet.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Feldname Inhalt Bedeutung BYTE 0 Command Kommandokennung UNSIGNED8 40h – 43h Request Response Bitte nachfolgende Kommandoliste beachten. BYTE 1 – Data LSS-Adresse Einzelparameter UNSIGNED32 Die zu übertragenen Daten sind vom Kommando abhängig, s. nachfolgende Kommandoliste BYTE 5 –...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Die im Beispiel verwendete LSS-Adresse: Vendor-ID Product-Code E2155h Revision-Number 80000h Serial-Number 12345678h Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 CANID Data Reserved 7E5h 7E5h...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Feldname Inhalt Bedeutung BYTE 0 Command Kommandokennung UNSIGNED8 Die Kommandokennung ist für Request und Response identisch. „Configure Node-ID“ BYTE 1 Node-ID Gewünschte Node-ID UNSIGNED8 Wertebereich: 1 – 127 und 255 („non-configured“) BYTE 2 –...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.7.3.2. Configure bit timing Über dieses Kommando kann die Baudrate eines Gerätes geändert werden. Das Kom- mando ist nach dem Request-Response Modell implementiert. Bitte beachten: Es darf immer nur ein Gerät im Zustand „LSS Configuration“ sein.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Response Feldname Inhalt Bedeutung COB-ID 7E4h COB-ID des LSS-Kommandos (Gerät→Steuerung) Datenlänge der Nachricht in Byte BYTE 0 Command Kommandokennung UNSIGNED8 Kommandokennung für Request Response identisch. „Configure bit timing“ Fehlernummer UNSIGNED8 BYTE 1 Error Code Node-ID erfolgreich übernommen...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Die Wartezeit sollte so gewählt werden, dass auch der Netzteilnehmer mit der längsten Reaktionszeit das Senden von Nachrichten innerhalb der ersten Phase eigestellt hat. Die zweite Phase dient der Reinitialisierung. Nach dem Ablauf der zweiten Phase dürfen wieder Nachrichten mit der neuen Baudrate gesendet werden.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.7.3.4. Store configuration Über dieses Kommando können Änderungen an der Node-ID und der Baudrate dauerhaft im Gerät gespeichert werden. Das Kommando ist nach dem Request-Response Modell implementiert. Bitte beachten: Es darf immer nur ein Gerät im Zustand „LSS Configuration“ sein.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Nachfolgend ist dargestellt wie aktuelle Änderungen dauerhaft über das LSS-Kommando „Store configuration“ im Gerät gespeichert werden. Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 CANID...
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BYTE 1 – Vendor-ID Herstellerkennung UNSIGNED32 CiA Herstellerkennung entspricht Objekt „OD.Identity Object.Vedor-ID“ BYTE 5 – Reserved Nachfolgend ist dargestellt wie die CiA-Herstellerkennung (HYDAC Electronic GmbH: DAh) des Geräts abgefragt wird. Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Request Feldname Inhalt Bedeutung COB-ID 7E5h COB-ID des LSS-Kommandos (Steuerung→Gerät) Datenlänge der Nachricht in Byte BYTE 0 Command Kommandokennung UNSIGNED8 Die Kommandokennung ist für Request und Response identisch. „Inquire Product-Code“ BYTE 1 –...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Bitte beachten: Es darf immer nur ein Gerät im Zustand „LSS Configuration“ sein. Das Kommando unterscheidet sich im Aufbau zwischen Request und Response. Der Auf- bau beider Nachrichten ist nachfolgend dargestellt. Request Feldname...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.7.4.4. Inquire Identity Serial-Number Über dieses Kommando kann die Geräte-Seriennummer, wie diese im „OD.Identity Ob- ject.Serial number (1018.4)“ definiert ist, abgefragt werden. Das Kommando ist nach dem Request-Response Modell implementiert. Bitte beachten: Es darf immer nur ein Gerät im Zustand „LSS Configuration“ sein.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Nachfolgend ist dargestellt wie die Geräte-Seriennummer (Bsp.: 1EDDh) des Geräts ab- gefragt wird. Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 CANID Data Reserved 7E5h 7E4h 4.7.4.5.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Feldname Inhalt Bedeutung BYTE 1 Node-ID Aktive Node-ID UNSIGNED32 Aktuell aktive Node-ID des Geräts s. Objekt „OD.Node-ID.Active node-ID“ BYTE 2 – Reserved Nachfolgend ist dargestellt wie die aktuell aktive Node-ID (Bsp.: 01h) des Geräts abgefragt wird.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Feldname Inhalt Bedeutung BYTE 5 – Reserved Zusammenhang zwischen Kommandokennung und LSS-Adressbereichs-Übertragung. Die einzelnen Request-Kommandos sollten in aufsteigender Sequenz an das Gerät gesendet werden. Kommando Richtung Data Beschreibung Request UNSIGNED32 Vendor-ID festlegen Request...
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.7.5.2. Identify slave Mögliche Antwort eines Geräts auf das vorherige Kommando; s. Kapitel 4.7.5.1 Identify remote slave. Feldname Inhalt Bedeutung COB-ID 7E4h COB-ID des LSS-Kommandos (Gerät→Steuerung) Datenlänge der Nachricht in Byte BYTE 0...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.7.7. Beispiel Node-ID und Baudrate über LSS setzen Das nachfolgende Beispiel zeigt, wie ein LSS-Master ein einzelnes Gerät über das „global switch“-Kommando in den Zustand „LSS-Configuration“ versetzt. Anschließend wird eine neue Node-ID (2) und Baudrate (250 kbit/s) vorgegeben, diese werden dann im Gerät dauerhaft gespeichert und abschließend wird das Gerät mit den geänderten Einstellungen...
Industrie- als auch im Mobilbereich. Das HMG 4000 kann Signale von bis zu 38 Sensoren gleichzeitig erfassen. Hierzu bietet die HYDAC Electronic GmbH spezielle Sensoren an, welche vom HMG 4000 automatisch erkannt und bezüglich Messgröße, Messbereich und Einheit eingestellt werden. Darüber hinaus können aber auch Sensoren mit den gängigen analogen Ausgangssignalen, z.
Kanäle „CAN-Bus/HCSI (K)“ zur Verfügung. Im nachfolgenden Beispiel sind die Prozessdaten „Signal statische Neigung“ und „Signal Beschleunigung“ eines Neigungssensors der HYDAC Electronic GmbH dargestellt. Die für eine Messung notwendigen Einstellungen für das „Signal statische Neigung (K1 slope long)“ ist näher erläutert.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Dieses Symbol ermöglicht den Zugang zu den Kanaleinstellungen. Dieses Symbol erweitert die Funktionsleiste am linken Bildschirmrand, so dass die Funktion einzelner Symbole mit kurzen Hinweistexten beschrieben werden. Dieses Symbol öffnet allgemein eine Unterfunktion und in diesem Fall den Kanalbe- reich „CAN-Bus/HCSI (K)“.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Kanaleigenschaft Beschreibung Zur Auswertung von Prozessdaten dient die Option „CANopen- Nachrichtentyp PDO“. Für andere Aufgaben stehen auch Nachrichtentypen für J1939 oder auch für proprietäre CAN-Nachrichten zur Auswahl. Name Der Kanalname kann individuell vergeben werden.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Kanaleigenschaft Beschreibung Auflösung Definiert die Wertigkeit eines einzelnen Bit des Digitalwerts des im PDO übertragenen Prozesswertes und damit auch die „Schrittweite“ (Auflösung) welche der skalierte Prozesswert hat. (Digitalwert * Auflösung) - Offset = Prozesswert Bsp.: 0,01 °/bit...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Kanaleigenschaft Beschreibung Bitposition Die Bitposition definiert die Lage des ersten Bit des Digitalwerts im Datenbereich der CAN-Nachricht. Die Bitposition eines Prozesswertes wird über das PDO Map- ping festgelegt. Die Zählweise der Bitposition beginnt bei 0, das erste Bit im Datenbereich der CAN-Nachricht hat somit die Bit- position 0.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Wie im Kapitel 4.7.1 LSS Kommunikationsmodell beschrieben sollte immer nur ein Gerät mit dem HMG 4000 verbunden sein, wenn diese Funktion genutzt wird. Mit der Schaltflä- che „Weiter“ wird die Suche nach ein LSS fähigen Gerät gestartet und dessen LSS- Adresse ausgelesen.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Objekteinträge können nun eingesehen und auch geändert werden. Um diese auch dau- erhaft im Gerät zu speichern muss die Funktion „Speicher“ genutzt werden. Diese Funkti- on führt die Objekt-Funktion „Save all parameters“ aus.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 4.3.2 Bedeutung der CAN-ID, interpretiert und dargestellt werden. Datenflussrichtung R (=Rx) vom HMG empfangen; T (=Tx) vom HMG gesendet. Zusätzlich können selbst Nachrichten definiert werden welche dann vom HMG 4000 an weitere CAN Teilnehmer spontan oder periodisch gesendet werden können.
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 5.2. PCAN-View Ein sehr weit verbreitetes PC-basierten Programm zur Visualisierung von CAN- Nachrichten ist das Programm PCAN-View der Firma PEAK-System Technik GmbH. PEAK-System Technik GmbH Otto-Röhm-Straße 69 64293 Darmstadt Deutschland http://www.peak-system.com/ Alle Rechte an dem Produkt PCAN-View gehören der Firma PEAK-System Technik GmbH.
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HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 Beispiel für die Definition einer CAN-Nachricht eines „SDO expedited Download“ Kom- mandos aus das Objekt „StoreLSSParameter“ mit dessen Hilfe Änderungen an der Node- ID oder Baudrate eines Gerätes dauerhaft gespeichert werden können. Diese Nachricht schreibt die 4 Byte umfassende Zeichenkette „save“...
HDA 4400 / 4700 CANopen Safety Kat.3 7. Anhang Im Anhang sind hilfreiche Zusatzinformationen gesammelt. 7.1. ASCII Tabelle Nachfolgend sind die darstellbaren Zeichen des ASCII Zeichensatzes aufgelistet. Durch Summierung der horizontalen und vertikalen Kennnummer kann der zum jeweiligen Zei- chen gehörige Zahlenwert ermittelt werden. Die hier dargestellte ASCII Zeichenkodierung liegt den meisten Zeichensätzen zur einheitlichen Darstellung der wichtigsten Zeichen zu...