Baumer IVO GmbH & Co. KG
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Handbuch
GK473 - Gateway RS485 - CANopen
Firmware Version ab 1.00
Gültig für:
Spindelpositionsanzeigen N 140 / N 141 / N 142 / N 143 / N 150 / N 152 / 153 / N 155
Handbuch_GK473_CANopen_DE.doc 2/24 Baumer IVO GmbH & Co. KG
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Inhalt
Seite
1. Einleitung 3
1.1. Lieferumfang 3
1.2. Produktzuordnung 3
2. Übersicht 3
3. Sicherheits- und Betriebshinweise 4
4. Inbetriebnahme 5
4.1. Mechanische Montage 5
4.2. Elektrischer Anschluss 5
4.2.1. Elektrische Inbetriebnahme 5
4.2.2. Anschluss der Betriebsspannung 5
4.2.3. Anschluss der Schirmung / Funktionserde 5
4.2.4. Anschluss CAN-Bus - RS485-Bus 6
4.3. Geräteeinstellungen 7
4.3.1. Öffnen des Gehäuses 7
4.3.2. Einstellen der CANopen Teilnehmeradresse (Node ID) 7
4.3.3. Einstellen der Baudrate 7
4.3.4. Einstellen des CANopen Abschlusswiderstands 8
4.3.5. Projektierung des Gateways im CANopen-Projekt 8
5. Schnittstellenbeschreibung CANopen 9
5.1. Allgemeines 9
5.2. Struktur der Datenübertragung 9
5.3. Transparente Gateway Funktion 12
5.3.1. Allgemeines 12
5.3.2. Broadcast-Befehle 15
5.3.3. Schnittstellendokumentation 15
5.4. Automatische Gateway Funktionen 15
5.4.1. Automatische Erkennung der SPA 15
5.4.2. Ständige Abfrage aller angeschlossenen SPA (Scannen) 15
5.5. Transmit PDO 1..4 „check Position“ 15
5.6. Fehlermeldungen 16
5.7. CANopen Objektverzeichnis 16
5.8. Anzeigeelemente in der Frontplatte (LEDs) 20
6. Technische Daten 22
7. Anhang 23
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Haftungsausschluss
Diese Schrift wurde mit grosser Sorgfalt zusammengestellt. Fehler lassen sich jedoch nicht immer vollständig
ausschliessen. Baumer IVO GmbH & Co. KG übernimmt daher keine Garantien irgendwelcher Art für die in
dieser Schrift zusammengestellten Informationen. In keinem Fall haftet Baumer IVO GmbH & Co. KG oder
der Autor für irgendwelche direkten oder indirekten Schäden, die aus der Anwendung dieser Informationen
folgen.
Wir freuen uns jederzeit über Anregungen, die der Verbesserung dieses Handbuchs dienen können.
1. Einleitung
1.1. Lieferumfang
Bitte prüfen Sie vor der Inbetriebnahme die Vollständigkeit der Lieferung.
Je nach Ausführung und Bestellung können zum Lieferumfang gehören:
• Schnittstellenwandler
• CD mit Beschreibungsdateien und Handbuch (auch über das Internet zum Download verfügbar)
1.2. Produktzuordnung
Produkt Produkt-Code Device Name Eds-Datei Produktfamilie
GK473.0075PDx 0x2D GK473 CANopen GK473_CANopen.eds multicon
2. Übersicht
Das Gateway (Schnittstellenwandler) GK473 verbindet Spindelpositionsanzeigen (SPA) des Baumer IVO
Multicon Systems (z.B. N 140 / N 142 / N 150) mit einer CANopen-fähigen Speicherprogrammierbaren
Steuerung (SPS). Das Gateway setzt die Datensätze der RS485-Schnittstelle der SPA auf das CANopen
Protokoll um (und umgekehrt).
Eigene Funktionen des Gateways erleichtern und vereinfachen die Programmierung der SPS erheblich.
Das Gateway ermöglicht den Anschluss von bis zu 32 SPA an den CAN Bus. Das Gateway ist für alle
Spindelpositionsanzeigen der multicon Familie verwendbar.
Master (SPS)
SPA
N 140,
N 141,
N 142,
N 150,
N 155
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3. Sicherheits- und Betriebshinweise
Zusätzliche Informationen
• Das Handbuch ist eine Ergänzung zu bereits vorhandenen Dokumentationen (Kataloge,
Produktinformationen und Montageanleitungen).
• Das Handbuch muss unbedingt vor Inbetriebnahme gelesen werden.
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
• Das Gateway ist ein Schnittstellenwandler / Umsetzer zwischen einer seriellen RS485 Schnittstelle und
CANopen. Es beinhaltet spezielle Anpassungen für das IVO Multicon Spindelpositionierungs-System.
Das Gateway darf ausschließlich zu diesem Zweck verwendet werden.
Inbetriebnahme
• Einbau und Montage des Gateways darf ausschließlich durch eine Fachkraft erfolgen.
• Betriebsanleitung des Maschinenherstellers beachten.
Sicherheitshinweise
• Vor Inbetriebnahme der Anlage alle elektrischen Verbindungen überprüfen.
• Wenn Montage, elektrischer Anschluss oder sonstige Arbeiten am Gateway und an der Anlage nicht
fachgerecht ausgeführt werden, kann es zu Fehlfunktion oder Ausfällen des Gateways führen.
• Eine Gefährdung von Personen, eine Beschädigung der Anlage und eine Beschädigung von
Betriebseinrichtungen durch den Ausfall oder Fehlfunktion des Gateways muss durch geeignete
Sicherheitsmaßnahmen ausgeschlossen werden.
• Das Gateway darf nicht außerhalb der Grenzwerte betrieben werden, welche in der Produktinformation
angegeben sind.
Bei Nichtbeachtung der Sicherheitshinweise kann es zu Fehlfunktionen, Sach- und Personenschäden
kommen.
Transport und Lagerung
• Transport und Lagerung ausschließlich in Originalverpackung.
• Gateway nicht fallen lassen oder größeren Erschütterungen aussetzen.
Montage
• Schläge oder Schocks auf Gehäuse vermeiden.
Entsorgung
• Bestandteile nach länderspezifischen Vorschriften entsorgen.
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4. Inbetriebnahme
4.1. Mechanische Montage
Das Gateway ist in einem schmalen Gehäuse für Hutschienen-Montage untergebracht. Es lässt sich
mit einem kleinen Schlitz-Schraubendreher leicht öffnen und danach teilweise heraus ziehen, um
Einstellungen der Bus-Knoten-Adresse (Dode ID), der Baudrate und des Abschlusswiderstands
vorzunehmen.
• Rasterbreite 22,5 mm, Höhe ca. 100 mm und Tiefe ca. 110 mm
• für 35 mm DIN-Hutschienen-Montage
Zur Montage auf der DIN-Hutschiene wird das Gateway auf der Rückseite oben in die Hutschiene
eingehängt und anschließend heruntergedrückt, bis der Verschluss einrastet.
4.2. Elektrischer Anschluss
4.2.1. Elektrische Inbetriebnahme
• Gateway elektrisch nicht verändern.
• Keine Verdrahtungsarbeiten unter Spannung vornehmen.
• Die gesamte Anlage EMV gerecht installieren. Einbauumgebung und Verkabelung beeinflussen die
EMV des Gateway. Gateway und Zuleitungen räumlich getrennt oder in großem Abstand zu
Leitungen mit hohem Störpegel (Frequenzumrichter, Schütze, usw.) verlegen.
• Bei Verbrauchern mit hohen Störpegeln separate Spannungsversorgung für den Gateway
bereitstellen.
• Gateway an Schutzerde (PE) anschließen. Geschirmte Kabel verwenden. Schirmgeflecht muss mit
der Kabelverschraubung oder Stecker verbunden sein. Anzustreben ist ein beidseitiger Anschluss
an Schutzerde (PE), Gehäuse über den mechanischen Anbau, Kabelschirm über die
nachfolgenden angeschlossenen Geräte. Bei Problemen mit Erdschleifen mindestens eine
einseitige Erdung.
Bei Nichtbeachtung kann es zu Fehlfunktionen, Sach- und Personenschäden kommen.
4.2.2. Anschluss der Betriebsspannung
Der Anschluss der Betriebsspannung für Gateway und SPA erfolgt an den Schraubklemmen 5 (GNDB)
und 6 (UB) oder an den Schraubklemmen 7 (GNDB) und 8 (UB). Die Klemmen 5 und 7 sowie 6 und 8
sind intern miteinander verbunden, so dass die Betriebsspannung an weitere Verbraucher (z.B. an die
SPA) durchgeschleift werden kann.
4.2.3. Anschluss der Schirmung / Funktionserde
Die Schutzerde kann an Klemme 1 angeschlossen werden. Dies ist gleichzeitig der Anschluss für die
Schirmung des RS485 Busses. Es besteht eine Verbindung zu Pin 1 und zum Gehäuse des 9-poligen
SUB-D Steckverbinders (CANopen).
Die Verbindung zur Schutzerde wird zusätzlich über die DIN-Hutschienenbefestigung hergestellt. Die
Hutschiene muss, um diesen Zweck zu erfüllen, daher niederohmig mit der Funktionserde verbunden
sein.
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4.2.4. Anschluss CAN-Bus - RS485-Bus
CAN-Bus
Der Anschluss für CAN Bus erfolgt über
einen in der Frontplatte integrierten
9-pol. D-DUB-Steckverbinder (Buchse).
Stecker-Gehäuse:
Schirm /Funktionserde
PIN Funktion
1 Schirm/Funktionserd
e
2 CAN _L
3
4
5
6
7 CAN_H
8
9
RS485
Anschluss über Schraubklemmen
Die Verbindung zur Schutzerde wird
zusätzlich über die DIN-
Hutschienenbefestigung hergestellt.
Als Spannungsversorgung für das
Gateway ist vorzusehen
UB = 24 VDC +/-20 %, ca. 50 mA;
Zusätzlich wird je
Spindelpositionsanzeige
UB = 24 VDC +/-20 %, 30 mA
benötigt.
Die Versorgung des Gateways
erfolgt über die UB/GNDB
Versorgung der RS485 Seite.
Klemme Nr. Funktion
1 Schutzerde
2 Signal-GND
3 Rx/Tx +
4 Rx/Tx –
5 GNDB
6 UB
7 GNDB
8 UB
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4.3. Geräteeinstellungen
4.3.1. Öffnen des Gehäuses
Schnappverschluss
Zum Einstellen der Teilnehmeradresse (Node ID) und der Baudrate ist es erforderlich, das Gehäuse
des Gateway teilweise zu öffnen. Verwenden Sie hierfür einen kleinen Schlitz-Schraubendreher. Nach
dem Eindrücken der Schnappverschlüsse oben und unten hinter den Schraubklemmen, lässt sich das
Gehäuse bis zu einem Anschlag halb herausziehen, so dass die Bedienelemente zugänglich werden.
Das Gehäuse wird wieder geschlossen, indem man es bis zum Einrasten beider Schnappverschlüsse
in die Ursprungsposition zurückschiebt.
4.3.2. Einstellen der CANopen Teilnehmeradresse (Node ID)
Die CANopen Teilnehmeradresse lässt sich über zwei BCD-Drehschalter dezimal im Bereich von 01 bis 99 einstellen. 00 ist
unzulässig -> es wird dann automatisch Node ID 1 verwendet.
Default Einstellung: Teilnehmeradresse (Node ID) 1.
Beispiel: 23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
4.3.3. Einstellen der Baudrate
Die Einstellung der Baudrate erfolgt binär über Schalter 1 bis 3 des 3-poligen DIP Schalters.
Baudrate Einstellung DIP Schalter
1 2 3
10 kBit/s OFF OFF OFF
20 kBit/s OFF OFF ON
50 kBit/s *
OFF ON OFF
100 kBit/s OFF ON ON
125 kBit/s ON OF OF
250 kBit/s ON OFF ON
500 kBit/s ON ON OFF
ON
12
3
* Werkseinstellung
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4.3.4. Einstellen des CANopen Abschlusswiderstands
Ist das GK473 CANopen das letzte Gerät in der Busleitung, muss der CAN-Bus mit einem Widerstand
abgeschlossen werden. Dieser kann über den einpoligen DIP-Schalter auf „ON“ zugeschaltet werden.
Werkseinstellung „OFF“.
ON
1
ON = Letzter Teilnehmer
OFF = Teilnehmer X
4.3.5. Projektierung des Gateways im CANopen-Projekt
Zur Projektierung des Gateways im CANopen-Projekt ist dem Gateway eine EDS-Datei beigefügt.
GK473_CANopen.eds
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5. Schnittstellenbeschreibung CANopen
5.1. Allgemeines
Das Gateway stellt die Verbindung zwischen dem Protokoll RS485 der SPA und dem CAN Bus her.
Der CAN-Bus (CAN: Controller Area Network) wurde ursprünglich von Bosch und Intel für die schnelle,
kostengünstige Datenübertragung in der Kraftfahrzeug-Technik entwickelt. Der CAN-Bus wird heute
auch in der industriellen Automatisierung verwendet.
Der CAN-Bus ist ein Feldbus (die Normen werden durch die Vereinigung CAN in Automation (CiA)
festgelegt) über den Geräte, Aktoren und Sensoren verschiedener Hersteller miteinander
kommunizieren.
Unter technischer Leitung des Steinbeis Transferzentrums für Automatisierung wurde auf der Basis
der Schicht 7 Spezifikation CAL (CAN-Application Layer) das CANopen-Profil entwickelt. Im Vergleich
zu CAL sind in CANopen nur die für diesen Einsatz geeigneten Funktionen enthalten. CANopen stellt
somit eine für die Anwendung optimierte Teilmenge von CAL dar und ermöglicht dadurch
vereinfachten Systemaufbau und den Einsatz vereinfachter Geräte. CANopen ist optimiert für den
schnellen Datenaustausch in Echtzeitsystemen.
Die Organisation CAN in Automation (CiA) ist zuständig für die geltenden Normen der entsprechenden
Profile.
CANopen ermöglicht:
• Einfachen Zugriff auf alle Geräte- und Kommunikationsparameter
• Synchronisation von mehreren Geräten
• Automatische Konfiguration des Netzwerkes
• zyklischen und ereignisgesteuerten Prozessdatenverkehr
CANopen besteht aus vier Kommunikationsobjekten (COB) mit unterschiedlichen Eigenschaften:
• Prozess-Daten-Objekte für Echtzeitdaten (PDO)
• Service-Daten-Objekte für Parameter- und Programmübertragung (SDO)
• Netzwerk Management (NMT, Heartbeat)
• Vordefinierte Objekte (für Synchronisation, Notfallnachricht)
Da ein Profil für diese Art von Gateways nicht genormt ist, ist es herstellerspezifisch ausgeführt.
5.2. Struktur der Datenübertragung
Die Ausgangsdaten der SPS (CANopen Master) zum Gateway enthalten den vollständigen Befehl für
die adressierte Spindelpositionsanzeige. Dieser wird um Startzeichen, Stoppzeichen und CRC
Prüfsumme ergänzt und vom Gateway über RS485 weitergeleitet.
In der umgekehrten Richtung wird aus der RS485 Message das Startzeichen, das Stopzeichen und
die CRC Prüfsumme entfernt, aber ansonsten inhaltlich unverändert in den Datenblock einer CANopen
Message übertragen, so dass sie in der SPS-Steuerung als konsistente Eingangsdaten zur Verfügung
stehen.
Ergänzend ist das Gateway mit Zusatzfunktionen ausgestattet, die die übergeordnete SPS entlasten
und die dortige Programm-Erstellung vereinfachen.
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Objekt Auto Scan SPA 0x3203
Voreinstellung: ON
Während des Betriebs scannt das Gateway fortlaufend selbsttätig alle angeschlossenen SPA ab und
prüft, ob sie „in Position“ sind. Diese Information kann bei Bedarf mit einem Sonderbefehl gesammelt
über CANopen eingelesen werden. Das AutoScan erspart es dem CANopen Master, jede SPA
zyklisch selbst abzufragen.
Diese Betriebsart ist erforderlich, damit die Objekte Sammelinformation gültige Daten liefern.
Es gibt jedoch Betriebssituationen, in denen diese Funktion unerwünscht sein kann.
Verschiedene Befehle an die SPA haben nur solange Gültigkeit, bis ein anderer Befehl empfangen
wird (z.B. Anzeige der SPA Adresse in der unteren Displayzeile). Das automatische Scannen würde
diese Befehle unwirksam machen. Darüber hinaus beansprucht das Scannen über weite Strecken
den RS485 Bus, so dass das Gateway bei abgeschaltetem Scannen die Befehle vom CANopen-
Master schneller bearbeiten kann.
Objekte Sammelinformation 0x3204, 0x3205, 0x3206
Mit diesen Objekten kann sehr bequem der Zustand des SUB-Busses gelesen werden.
Vorraussetzung für die Aktualität der Daten ist ein eingeschaltetes Auto Scan SPA (0x3203)
Idealerweise werden die SUB-Busteilnehmer (SPA) im Adressbereich 0..31 angeordnet.
Dies hat den Vorteil, das mit nur 1 SDO der komplette Zustand des SUB-Busses mit dessen SPA per
SDO abgerufen werden kann.
Die Daten auf einen SDO Upload Subindex 2..5 der jeweiligen Sammelinformation sind in einem 32
Bit Doppelwort binär codiert.
Subindex 2 2
0
..2
31
SPA Adresse 0..31
Subindex 3 2
0
..2
31
SPA Adresse 32..63
Subindex 4 2
0
..2
31
SPA Adresse 64..95
Subindex 5 2
0
..2
31
SPA Adresse 96..99
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Objekt 0x3204 Sammelinformation „Check Position“
0x3204_0 SDO Sub Index count
0x3204_1 liest Anzahl SPA ‚nicht in Position’
0x3204_2 liest SPA mit SUB-Busadresse 0..31 ‚nicht in Position’
0x3204_3 liest SPA mit SUB-Busadresse 32..63 ‚nicht in Position’
0x3204_4 liest SPA mit SUB-Busadresse 64..95 ‚nicht in Position’
0x3204_5 liest SPA mit SUB-Busadresse 96..99 ‚nicht in Position’
0x3204_2.. 0x3204_5 Die Informationen SPA ‚nicht in Position’ sind in einem 32 Bit Doppelwort
binär codiert.
Ein Bit-Eintrag an der Stelle 2
n
repräsentiert eine SPA mit Adresse n ‚nicht in Position’
Beispiel: lese SPA mit SUB-Busadresse 0..31 ‚nicht in Position’
0x 00 80 00 3C
0x00
x x x x x
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Ergebnis: SPA mit Teilnehmeradresse 2, 3, 4, 5 und 23 sind nicht in Position
Beispiel: lese SPA mit SUB-Busadresse 64..95 ‚nicht in Position’
0x00 00 00 04
0x00
x
95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64
Ergebnis: SPA mit Teilnehmeradresse 66 ist‚ nicht in Position’
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Objekt 0x3205 Sammelinformation „Angeschlossene SPA“
0x3205_0 SDO Sub Index count
0x3205_1 liest Anzahl der angeschlossenen SUB-Busteilnehmer (SPA RS485 Bus)
0x3205_2 liest SPA mit SUB-Busadresse 0..31
0x3205_3 liest SPA mit SUB-Busadresse 32..63
0x3205_4 liest SPA mit SUB-Busadresse 64..95
0x3205_5 liest SPA mit SUB-Busadresse 96..99
0x3205_2.. 0x3205_5 Die Informationen ‚angeschlossene SPA’ sind in einem 32 Bit Doppelwort
binär codiert.
Ein Bit-Eintrag an der Stelle 2
n
repräsentiert eine angeschlossene SPA mit Adresse n
Objekt 0x3206 Sammelinformation „Geräte-Status“
0x3206_0 SDO Sub Index count
0x3206_1 liest Anzahl der SPA’s mit Gerätestatus Fehler ‚e’
0x3206_2 liest SPA mit SUB-Busadresse 0..31 mit Fehler
0x3206_3 liest SPA mit SUB-Busadresse 32..63 mit Fehler
0x3206_4 liest SPA mit SUB-Busadresse 64..95 mit Fehler
0x3206_5 liest SPA mit SUB-Busadresse 96..99 mit Fehler
0x3206_2.. 0x3206_5 Die Informationen SPA in ‚Gerätestatus Fehler’ sind in einem 32 Bit
Doppelwort binär codiert.
Ein Bit-Eintrag an der Stelle 2
n
repräsentiert eine angeschlossene SPA in Gerätestatus Fehler ‚e’ mit
Adresse n
5.3. Transparente Gateway Funktion
5.3.1. Allgemeines
Grundsätzlich werden alle Befehle mit den Befehlscodes „A“...“z“ vom CANopen Master zu den SPA
und umgekehrt transparent durchgeleitet. Dies ermöglicht, jede SPA einzeln oder über einen
Broadcast-Befehl alle gemeinsam von der SPS anzusprechen. Ob eine SPA mit der eingetragenen
Adresse angeschlossen ist, überprüft das Gateway nicht. Es überprüft auch nicht den Befehlscode.
Grundsätzlich antwortet das Gateway auf jeden Befehl, den es vom CANopen-Master (der SPS)
erhält. Der CANopen-Master muss immer erst auf die Antwort warten, bevor er einen weiteren Befehl
an das Gateway sendet. Dieses Verfahren ermöglicht es dem CANopen-Master immer festzustellen,
wann die Bearbeitung seines Befehls abgeschlossen ist.
Die Antwort erfolgt
• in Form des transparenten Durchreichens der SPA-Antwort, wenn eine einzelne SPA direkt
adressiert wurde und diese ordnungsgemäß antwortet
• In Form einer Abort-Fehlermeldung, wenn die SPA nach einer Timeout-Zeit (ca. 100ms) nicht
geantwortet hat
Wenn im CANopen-Master ein Timeout zur Überwachung der Antworten des Gateways geführt
werden soll, sollte es nicht unter 400ms liegen.
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Lesen vom SUB-Bus (SPA)
Nach einem ‚initate upload’ muss der CANopen Master mindestens 100 ms warten, bevor mit dem
ersten SDO-Segment die Spindelpositionsdaten übertragen werden können (in dieser Zeit wird die
SPA auf dem SUB-Bus angesprochen)
Schreiben auf den SUB-Bus (SPA)
Nach einem ‚download complete’ durch den CANopen Master erfolgt die Bestätigung des Gateways
verzögert (max. 100 ms, in dieser Zeit wird die SPA auf dem SUB-Bus angesprochen)
Zugriff auf RS485 Teilnehmer (SPA) über SDO Objekt 0x3000 und 0x3100
Um lesend oder schreibend auf eine SPA zugreifen zu können, müssen CANopen-seitig zwei SDO´s
gesendet werden.
(1) 0x3000 mit SDO wird ein Adress- und Kommandozeiger auf die zu adressierende SPA gesetzt.
(2) 0x3100 mit SDO werden SPA-Daten gelesen oder geschrieben
Hinweis: 0x3000 braucht nur einmal gesendet zu werden um anschließend beliebig oft auf die gleiche
SPA mit dem gleichen Kommando lesen oder schreiben zugreifen zu können.
Beispiel: Check Position SPA mit RS485 SUB-Bus Adresse 2
Gateway CANopen Teilnehmeradresse 1 (Node ID)
Objekt 0x3000 Adress/Kommando-Zeiger auf SUB-Bus Teilnehmer (SPA) setzen
Der interne Adresszeiger für den RS485 Bus zeigt jetzt auf SPA Adresse 2 (0x22= 0x20 + Adresse)
Der interne Befehlszeiger zeigt auf den Befehl ‚C’ (0x43) Check Position lesen
SPA Adresse 2 (0x20 +2 = 0x22)
Befehl = „C“ =0x43 = check Position
„x“ =0x78 = nicht in Position, Profil 0x31,0x37 = 17
SPA Adresse 2 (0x20 +2 =
0x22)
Befehl = „C“ =0x43 = check
Position
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Objekt 0x3100 SUB-Bus Transparent transfer
Mit diesem Objekt werden SPA Befehle transparent durch das Gateway transferiert.
Über den CAN Bus werden diese als 14 Byte als Octet String ( Array of 14 Byte) übertragen.
Dieser String wird bei CANopen durch eine sog. „Segmented SDO“ , hier in 3 Nachrichten
konsistent nacheinander über den CAN Bus übertragen werden.
Beispiel: Sollwert programmieren –12.50, Profilnummer 17, SPA mit RS485 SUB-Bus Adresse 2
Gateway CANopen Teilnehmeradresse 1 (Node ID)
SDO download = schreiben zum RS485 SUB-Bus (SPA)
CAN- Telegramme CANopen Master <-> GK473 Gateway
Zuerst wurde mit 0x3000 der Adress- und Kommandozeiger auf die zu adressierende SPA gesetzt.
Danach wurde mit 0x3100 der SPA –Befehl übergeben.
Die zu schreibenden Daten (Octet String) stehen im blau umrandeten Bereich.
Angaben zu Inhalt und Format dieser Daten entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Handbuch.
Weitere Beispiele siehe Anhang.
Beispiel: Sollwert lesen SPA mit RS485 SUB-Bus Adresse 2
Gateway CANopen Teilnehmeradresse 1 (Node ID)
SDO upload = lesen vom RS485 SUB-Bus (SPA)
CAN- Telegramme CANopen Master <-> GK473 Gateway
Zuerst wurde mit 0x3000 der Adress- und Kommandozeiger auf die zu adressierende SPA gesetzt.
Nach einem Lesebefehl mit 0x3100 stehen die gelesene Daten der SPA (Octet String) in dem blau
umrandeten Bereich.
Ergebnis: SPA mit SUB-Bus Teilnehmer Adresse 2 hat Profil Nr. 17 mit Sollwert –12.50
Angaben zu Inhalt und Format dieser Daten entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Handbuch.
Weitere Beispiele siehe Anhang.
SPA Adresse 2 (0x20
+2 = 0x22)
Befehl = „S“ =0x53 =
Sollwert
SPA Adresse 2 (0x20
+2 = 0x22)
Befehl = „S“ =0x53 =
Sollwert
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5.3.2. Broadcast-Befehle
Spindelpositionsanzeigen können wegen des Buskonflikts auf der RS485-Schnittstelle generell nicht
auf Broadcast-Befehle antworten, also solche Befehle, die gleichzeitig an alle SPA adressiert sind (an
Adresse 99, 83h). Ersatzweise sendet das Gateway eine Antwort an den CANopen-Master. Sie
bestätigt nur, dass der Broadcast-Befehl über die RS485-Schnittstelle an alle SPA gesendet wurde.
Sie bestätigt nicht
, dass der Befehl von allen SPA akzeptiert und ausgeführt wurde.
Siehe weitere Beispiele im Anhang
5.3.3. Schnittstellendokumentation
Die Schnittstelle zu den Spindelpositionsanzeigen wird vollständig durch die jeweilige
Schnittstellenbeschreibung(en) der SPA dokumentiert. Die Schnittstellenbeschreibung ist zum
Erstellen einer Applikation für das Gateway unbedingt erforderlich.
5.4. Automatische Gateway Funktionen
5.4.1. Automatische Erkennung der SPA
Nach dem Einschalten scannt das Gateway selbsttätig alle Spindelpositionsanzeigen-(SPA) Adressen ab und legt die
gefundenen SPA im internen Speicher ab. Dies dauert ca. 12 Sekunden. Die Adressen aller angeschlossenen
SPA können anschließend mit einer SDO Sammelinformation vom CANopen Master eingelesen werden.
Die Funktion ‚Automatische Erkennung der SPA’ geht davon aus, dass alle SPA vor oder zusammen
mit dem Gateway eingeschaltet werden. Eine verlässliche Information über die angeschlossenen SPA
steht zur Verfügung wenn sich das Gateway mit der Bootup message am CAN Bus anmeldet.
Siehe NMT Status Zustandsdiagramm.
5.4.2. Ständige Abfrage aller angeschlossenen SPA (Scannen)
Während des Betriebs scannt das Gateway selbsttätig alle angeschlossenen SPA ab und prüft, ob sie
„in Position“ sind oder einen Fehler melden Diese Informationen können bei Bedarf per SDO
Sammelinformation (siehe 0x3204, 0x3205, 0x3206) oder per PDO abgerufen werden.
5.5. Transmit PDO 1..4 „check Position“
Die Objekte 0x3204_2.. 0x3204_5 sind statisch auf die Transmit PDO’s 1..4 gemappt.
0x3204_2 TXPDO1 liefert SPA mit SUB-Busadresse 0..31 ‚nicht in Position’
0x3204_3 TXPDO2 liefert SPA mit SUB-Busadresse 32..63 ‚nicht in Position’
0x3204_4 TXPDO3 liefert SPA mit SUB-Busadresse 64..95 ‚nicht in Position’
0x3204_5 TXPDO4 liefert SPA mit SUB-Busadresse 96..99 ‚nicht in Position’
Die Informationen SPA ‚nicht in Position’ sind in einem 32 Bit Doppelwort binär codiert.
(siehe Objekt 0x3204)
Ein Bit-Eintrag an der Stelle 2
n
repräsentiert eine SPA mit Adresse n ‚nicht in Position’
Idealerweise werden die SUB-Busteilnehmer (SPA) im Adressbereich 0..31 angeordnet.
Dies hat den Vorteil, das mit nur 1 PDO der komplette Zustand der SPA´s abgerufen werden kann.
PDO Einstellung Time triggered (default) oder Sync- triggered ist möglich.
Zu beachten ist, dass eine Zykluszeit unter 1 Sekunde wenig Sinn macht, da der Zustand des SUB-
Busses erst jeweils einmal im Durchlauf gescannt werden muss. Dieser benötigt je Teilnehmer ca. 70
ms.
Handbuch_GK473_CANopen_DE.doc 16/24 Baumer IVO GmbH & Co. KG
04.05.11 Villingen-Schwenningen, Germany
5.6. Fehlermeldungen
Meldungen, die die Kommunikation mit den SPA betreffen, werden im Rahmen der CANopen Abort
Messages abgewickelt.
Hierbei ist zu unterscheiden zwischen Meldungen einer SPA und Meldungen des Gateways.
• Eine SPA meldet einen Fehler nach einem transparent durchgereichten Befehl. Die vorgesehenen
Meldungen entnehmen Sie bitte der entsprechenden Schnittstellenbeschreibung der SPA. Nach
heutigem Stand sind die Meldungen „Format-Fehler“ und „CRC-Fehler“ möglich.
• Time out SUB-Bus Ein SUB-Busteilnehmer hat innerhalb von 100 ms nicht geantwortet.
Abort Code 0x08000020
• Time Out Gateway Das Gateway hat innerhalb von 1Sekunde während eines SDO Tranfers
nicht
geantwortet
Abort Code 0x05040000
5.7. CANopen Objektverzeichnis
Gateway Objekte-Übersicht
Nach CiA (CAN in Automation) werden die Objekte in drei Gruppen unterteilt:
• Standard-Objekte:
1000h, 1001h, 1018h
• Herstellerspezifische Objekte:
2000h - 5FFFh
• Gerätespezifische Objekte:
Alle anderen Objekte von 1000h - 1FFFh, 6000h - FFFFh
Folgende Tabelle zeigt eine Zusammenfassung aller vom Gateway unterstützen SDO Objekte.
Objekt Objekt Nummer in Hex
Name ---
Format U/I = Unsigned/Integer, Zahl = Anzahl Bit, ARR = Array, REC = Record
Zugriff ro = ReadOnly, wo = WriteOnly, rw = ReadWrite
Default Default Wert beim ersten Init oder Restore Default
Beschreibung zusätzliche Beschreibung
Objekt
Sub-Index
Name Format Zugriff Default Beschreibung
1000h Device Type U32 ro 00000000h Gateway ist nicht genormt und entspricht
keinem CiA Device Profile.
Das GK473 stellt die Verbindung eines
CANopen Masters zu RS485 Geräten der
IVO Multicon-Familie her.
1001h Error Register U8 ro 0h Bit0 = Generic error
Bit4 = Communication error (overrun, …)
Bit7 = Manufacturer specific
1005h Sync COB-ID U32 rw 80h COB-ID des Sync Objektes
1008h DeviceName U32 ro GK473 Gateway CANopen für die IVO Multicon
Familie
1009h Hardware Version U32 ro werkseitig Produkt Hardware Version in ASCII
100Ah Software Version U32 ro werkseitig Produkt Software Version in ASCII
1017h Producer Heartbeat
Time
U16 rw 0h Producer Heartbeat time in ms
1018h Identity Object REC ro
00h Größter Subindex U8 ro 4h
01h VendorID U32 ro ECh Von CiA für IVO vergebene Vendor ID
02h Product Code U32 ro 2Dh Produkt Code
03h Revision Number U32 ro werkseitig Produkt Revisionsnummer
Handbuch_GK473_CANopen_DE.doc 17/24 Baumer IVO GmbH & Co. KG
04.05.11 Villingen-Schwenningen, Germany
Objekt
Sub-Index
Name Format Zugriff Default Beschreibung
04h Serial Number U32 ro 0
Handbuch_GK473_CANopen_DE.doc 18/24 Baumer IVO GmbH & Co. KG
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PDO Objekte
1800h Transmit PDO1
Parameter
REC
00h Größter Subindex U8 ro 5h
01h COB-ID U32 ro 180h+id PDO ID = 180h + Node-ID
02h PDO Type U8 rw FEh asynchron zyklisch, time triggered
05h EventTimer U16 rw 3E8h Zykluszeit in ms
1801h Transmit PDO2
Parameter
REC
00h Größter Subindex U8 ro 5h
01h COB-ID U32 ro 280h+id PDO ID = 280h + Node-ID
02h PDO Type U8 rw FEh asynchron zyklisch, time triggered
05h EventTimer U16 rw 3E8h Zykluszeit in ms
1802h Transmit PDO3
Parameter
REC
00h Größter Subindex U8 ro 5h
01h COB-ID U32 ro 380h+id PDO ID = 380h + Node-ID
02h PDO Type U8 rw FEh asynchron zyklisch, time triggered
05h EventTimer U16 rw 3E8h Zykluszeit in ms
1804h Transmit PDO4
Parameter
REC
00h Größter Subindex U8 ro 5h
01h COB-ID U32 ro 480h+id PDO ID = 480h + Node-ID
02h PDO Type U8 rw FEh asynchron zyklisch, time triggered
05h EventTimer U16 rw 3E8h Zykluszeit in ms
1A00h Transmit PDO1
Mapping
ARR
00h Größter Subindex U8 ro 1h
01h Inhalt des PDO1 U32 ro 32040220h SPA mit SUB-Busadresse 0..31
‚nicht in Position’
1A01h Transmit PDO2
Mapping
ARR
00h Größter Subindex U8 ro 1h
01h Inhalt des PDO2 U32 ro 32040320h liefert SPA mit SUB-Busadresse 32..63
‚nicht in Position’
1A02h Transmit PDO3
Mapping
ARR
00h Größter Subindex U8 ro 1h
01h Inhalt des PDO3 U32 ro 32040420h liefert SPA mit SUB-Busadresse 64..95
‚nicht in Position’
1A03h Transmit PDO4
Mapping
ARR
00h Größter Subindex U8 ro 1h
01h Inhalt des PDO4 U32 ro 32040520h liefert SPA mit SUB-Busadresse 96..99
‚nicht in Position’
Handbuch_GK473_CANopen_DE.doc 19/24 Baumer IVO GmbH & Co. KG
04.05.11 Villingen-Schwenningen, Germany
Herstellerspezifische Objekte (GK437 Objekte)
3000h Adress/Kommando-
zeiger auf SUB-Bus
U32 rw Zeigt auf einen SUB-Busteilnehmer,
Zeigt auf SUB-Busadresse
Zeigt auf SPA Kommando
3100h SUB-Bus
Transparent transfer
Octet
String
14 Byte
rw Lesen/schreiben des SPA Kommandos
Array of [14] Byte
3203h Auto Scan SPA U08 rw 1h=on 1 = Automatisches Scannen SPA Ein
0 = Automatisches Scannen SPA Aus
3204h Check Position REC
00h Größter Subindex U8 ro
01h Anzahl SPA ‚nicht in
Position’
U8 ro Gesamtanzahl aller am RS485 SUB-Bus
erkannten Teilnehmer die ‚nicht in Position'
sind
02h SPA SUB-
Busadresse 0..31
U8 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 0..31
‚nicht in Position’
03h SPA SUB-
Busadresse 32..63
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 32..63
‚nicht in Position’
04h SPA SUB-
Busadresse 64..95
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 64..95
‚nicht in Position’
05h SPA SUB-
Busadresse 96..99
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 96..99
‚nicht in Position’
3205h Angeschlossene
SPA
REC
00h Größter Subindex U8 ro
01h Anzahl aller ange-
schlossenen SPA
U8 ro Gesamtanzahl aller am RS485 SUB-Bus
erkannten Teilnehmer
02h SPA SUB-
Busadresse 0..31
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 0..31
03h SPA SUB-
Busadresse 32..63
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 32..63
04h SPA SUB-
Busadresse 64..95
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 64..95
05h SPA SUB-
Busadresse 96..99
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 96..99
3206h SPA mit Fehler REC
00h Größter Subindex U8 ro
01h Anzahl aller ange-
schlossenen SPA im
Zustand ‚e’ Fehler
U8 ro Gesamtanzahl aller am RS485 SUB-Bus
erkannten Teilnehmer die sich im Zustand
Fehler ‚e’ befinden
02h SPA SUB-
Busadresse 0..31
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 0..31
im Zustand Fehler ‚e’
03h SPA SUB-
Busadresse 32..63
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 32..63
im Zustand Fehler ‚e’
04h SPA SUB-
Busadresse 64..95
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 64..95
im Zustand Fehler ‚e’
05h SPA SUB-
Busadresse 96..99
U32 ro zeigt SPA mit SUB-Busadresse 96..99
im Zustand Fehler ‚e’
Handbuch_GK473_CANopen_DE.doc 20/24 Baumer IVO GmbH & Co. KG
04.05.11 Villingen-Schwenningen, Germany
5.8. Anzeigeelemente in der Frontplatte (LEDs)
Das Gateway verfügt über vier LEDs, die frontseitig den Betriebszustand RS485 und CANopen
anzeigen.
RS485 TX (gelb)
Senden eines Zeichens auf der RS485 Schnittstelle
RS485 RX (gelb)
Empfang eines Zeichens auf der RS485 Schnittstelle
CANopen Status LED (grün)
CAN RUN LED (grün) Status Beschreibung
Off INIT Gerät ist ausgeschaltet oder befindet sich im
Zustand INIT
Blinking PREOPERATIONAL Das Gerät befindet sich im Zustand
PREOPERATIONAL
Single flash
STOPPED Das Gerät befindet sich im Zustand STOPPED
On
OPERATIONAL Das Gerät befindet sich im Zustand
OPERATIONAL
CANopen Error LED (rot)
CAN Error LED (rot) Status Beschreibung
Off
No error Gerät arbeitet ordnungsgemäss
Blinking Fehler SPA automatisches
Scanning
Nach dem Einschalten während automatischer
Erkennung der SPA.
Das Gateway hat beim automatischen Scannen
des SUB-Busses zuvor erkannte Teilnehmer
nicht mehr gefunden.
On
Bus Off Der CAN Controller ist im Zustand bus off
Die LED Zustände entsprechen der DR 303-3 V1.2 CANopen indicator specification
LED on LED statisch ein
LED off LED dauerhaft aus
LED blinking 200 ms ein, 200 ms aus
LED single flash kurz ein (ca. 200 ms) dann lang aus (ca. 1000 ms)
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