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JD1111

IFM JD1111, JD1121, JD2110, JD2120 Bedienungsanleitung

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Gerätehandbuch
Neigungssensor JD
mit CANopen-Schnittstelle
80279676/00 12/2020
DE
2
Inhalt
1 Vorbemerkung � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 4
1�1 Zeichenerklärung � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 4
2 Sicherheitshinweise � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 5
3 Bestimmungsgemäße Verwendung � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 5
4 Montage � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6
4�1 Befestigung � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6
5 Elektrischer Anschluss � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6
5�1 Bus-Abschluss � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6
6 CANopen-Schnittstelle � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 7
6�1 CANopen-Funktionen� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 8
6�1�1 Pre-Operational � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 8
6�1�2 Operational-Modus � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 9
6�1�3 Stopped Mode � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 9
6�1�4 Reinitialisierung des Neigungssensors � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 10
6�2 Boot-Up-Vorgang � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 10
6�3 Verwendung des Layer-Settings-Service (LSS) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �11
7 Status-LED � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 12
8 Messachsen � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 12
8�1 Zwei-Achsen-Neigungssensor ± 90° � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 12
8�2 Ein-Achsen-Neigungssensor 0���360° � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 13
8�3 Standardmäßige Werkseinstellungen � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 13
8�4 Aktive Programmierobjekte � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 14
8�5 Programmierbare Parameter � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 14
8�6 Befehl-Beschreibung � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 14
8�7 Datenlänge von Befehlen � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 14
8�8 Oft verwendete Befehle � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 14
8�9 PDO-Übertragung � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 16
8�9�1 Objekt 1800h - 1st Transmit PDO Communication Parameter � � � � 16
8�9�2 Objekt 1801h - 2nd Transmit PDO Communication Parameter � � � � 17
8�9�3 Übertragungsmodus � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 18
8�9�4 Inhibit-Zeit � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 18
8�9�5 Event-Timer � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 19
8�9�6 Cyclic Timer � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 19
8�9�7 Objekt 1A00h - 1st Transmit PDO Mapping Parameter � � � � � � � � � � 19
8�9�8 Objekt 1A01h - 2nd Transmit PDO Mapping Parameter � � � � � � � � � 19
8�9�9 SDO-Typ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 21
9 Objektverzeichnis (OV)� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 22
9�1 Objekt 1000h - Gerätetyp � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 22
9�2 Objekt 1001h - Fehlerregister� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 22
9�3 Objekt 1003h - vordefiniertes Fehlerfeld � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 22
9�4 Objekt 1005h - COB-ID Sync � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 23
DE
3
9�5 Objekt 1008h - Manufacturer Device Name � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 23
9�6 Object 1009h - Manufacturer Hardware Version � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 23
9�7 Object 100Ah - Manufacturer Software Version � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 23
9�8 Object 100Ch - Guard Time � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 23
9�9 Object 100Dh - Life Time Factor � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 23
9�10 Object 1010h - Store Parameters� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 24
9�11 Object 1011h - Restore Parameters � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 24
9�12 Object 1014h - COB-ID Emergency � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 25
9�13 Object 1016h - Consumer Heartbeat Time� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 25
9�14 Object 1017h - Producer Heartbeat Time� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 25
9�15 Object 1018 - Identity Object � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 26
9�16 Object 2200h - Cyclic Timer � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 26
9�17 Object 2300h - Save Parameter with Reset � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 26
9�18 Object 2600h - Preset X-Axis (± 90º Version) / Preset (360º Version) � � 26
9�19 Object 2601h - Preset Y-Axis � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 27
9�20 Object 2700h Fast Bootup Enable � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 27
9�21 Object 3000h - Node Number � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 27
9�21�1 Programmierbeispiel (für NN=1): Knotennummer (NN) auf 50 dezi-
mal (32h) setzen � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 28
9�22 Object 3001h - Baud rate � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 28
9�23 Object 3002h - Termination Resistor � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 29
9�24 Object 3005h - Auto BootUp Enable � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 29
9�25 Object 3100h - Moving Average Filter (MAF) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 30
9�26 Gyroskop-Signal� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 30
9�27 Object 3400h - Gyro x axis 16 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 30
9�28 Object 3401h - Gyro y axis 16 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 30
9�29 Object 3402h - Gyro z axis 16 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 30
9�30 Beschleunigungssensorsignal � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 31
9�31 Object 3403h - Acceleration x axis 16 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 31
9�32 Object 3404h - Acceleration y axis 16 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 31
9�33 Object 3405h - Acceleration z axis 16 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 31
9�34 Object 3411h - Temperatur Gyro � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 31
9�35 Object 6000h - Resolution � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 31
9�36 Object 6010h - Slope Long16� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 32
9�36�1 Berechnung des Positions- / Gefällewertes des
CANopen-Readout � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 32
9�37 Object 6011h - Slope Long16 Operating Parameter � � � � � � � � � � � � � � � 33
9�37�1 Berechnung des Positionswerts auf Basis des Betriebsparameters
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 33
9�38 Object 6012h - Slope Long16 Preset Value � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 33
9�39 Object 6013h - Slope Long16 Offset � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 34
9�39�1 Berechnung von Slope Long16 Offset � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 34
9�40 Object 6014h - Differential Slope Long16 Offset � � � � � � � � � � � � � � � � � � 34
9�41 Object 6020h - Slope Lateral16 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 35
4
1 Vorbemerkung
Technische Daten, Zulassungen, Zubehör und weitere Informationen unter
www�ifm�com�
1.1 Zeichenerklärung
►Handlungsanweisungen
> Reaktion, Ergebnis
[…] Bezeichnung von Tasten, Schaltflächen oder Anzeigen
→Querverweis
Wichtiger Hinweis
Fehlfunktionen oder Störungen sind bei Nichtbeachtung möglich�
Information
Ergänzender Hinweis
9�41�1 Berechnung des Positions- / Gefällewertes des CANopen-Readout
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 35
9�42 Object 6021h - Slope Lateral16 Operating Parameter � � � � � � � � � � � � � � 35
9�42�1 Berechnung des Positionswerts auf Basis des Betriebsparameters
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 36
9�43 Object 6022h - Slope Lateral16 Preset Value � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 36
9�44 Object 6023h - Slope Lateral16 Offset � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 37
9�44�1 Berechnung von Slope Lateral16-Offset � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 37
9�45 Object 6024h - Differential Slope Lateral16 Offset� � � � � � � � � � � � � � � � � 37
9�46 Object 6114h - Differential Slope Long32 Offset � � � � � � � � � � � � � � � � � � 37
10 Objektüberblick� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 38
11 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 40
12 Zulassungen/Normen � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 40
13 Grafische Darstellung der Ausgangsfunktionen � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 40
13�1 CANopen Ausgangswerte JD11xx � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 40
13�2 CANopen-Ausgangswerte JD21xx (X-Achse) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 41
13�3 CANopen-Ausgangswerte JD21xx (Y-Achse) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 41
13�4 Ausgangsgrafiken mit Preset und Offset � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 42
DE
5
2 Sicherheitshinweise
●Dieses Dokument vor Inbetriebnahme des Produktes lesen und während der
Einsatzdauer aufbewahren�
●Das Produkt muss sich uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen und
Umgebungsbedingungen eignen�
● Das Produkt nur bestimmungsgemäß verwenden (→ Bestimmungsgemäße
Verwendung)�
●Die Missachtung von Anwendungshinweisen oder technischen Angaben kann
zu Sach- und / oder Personenschäden führen�
●Für Folgen durch Eingriffe in das Produkt oder Fehlgebrauch durch den
Betreiber übernimmt der Hersteller keine Haftung und keine Gewährleistung�
●Montage, elektrischer Anschluss, Inbetriebnahme und Bedienung des
Gerätes dürfen nur durch ausgebildetes, vom Anlagenbetreiber autorisiertes
Fachpersonal durchgeführt werden�
●Geräte und Kabel wirksam vor Beschädigung schützen�
3 Bestimmungsgemäße Verwendung
Die dynamischen MEMS-Neigungssensoren erfassen und messen Drehwinkel
(Neigung, Gefälle und Steigung) eines Objekts in Bezug auf die Gravitation� Dies
kann im Stillstand (statisch) und in der Bewegung (dynamisch) erfolgen�
Das Gerät verfügt über eine integrierte Linearisierung und einen Temperaturaus-
gleich, äußere Beschleunigungen werden ignoriert�
Dadurch ist der Sensor besonders für bewegte (dynamische) Applikationen ein-
setzbar und vielfältig in rauen Umgebungen�
JD1xxx: Ein-Achsen-Neigungssensor mit einem Winkelbereich von 0���360°�
JD2xxx: Zwei-Achsen-Neigungssensor mit einem Winkelbereich von ±90°�
Eigenschaften:
●hohe Genauigkeit auch während externer Beschleunigungen
●CANopen Geräteprofil CiA DSP-410
Typische Applikationen sind:
●mobile Arbeitsmaschinen
●Landwirtschaftsmaschinen
●Hubarbeitsbühnen
●Fahrerloses Transportfahrzeug (AGV)
6
4 Montage
4.1 Befestigung
►Eine ebene Montagefläche wählen�
►Gerät mit 4 Schrauben befestigen, Anzugsdrehmoment 1,5���2,5 Nm�
Empfehlung:
M6-Sechskant-Schrauben (Stahl oder Edelstahl)
►M12-Steckverbindungen genau ausrichten und komplett in das Gerät ein-
schrauben, Anzugsdrehmoment 1,5 Nm�
5 Elektrischer Anschluss
Der Neigungssensor wird über eine oder zwei 5-polige M12-Steckverbindungen
angeschlossen�
4
21
3
5
1: CAN_GND Masse
2: CAN_V+ Versorgungsspannung 24 V DC (+UB)
3: GND
4: CAN_H High-Busleitung
5: CAN_L Low-Busleitung
M12-Stecker CAN-In
3
12
4
5
1: CAN_GND Masse
2: CAN_V+ Versorgungsspannung 24 V DC (+UB)
3: GND
4: CAN_H High-Busleitung
5: CAN_L Low-Busleitung
M12-Buchse CAN-Out
5.1 Bus-Abschluss
Ein Abschlusswiderstand wird benötigt
●wenn der Neigungssensor am Ende oder am Anfang des Busses angeschlos-
sen wird�
● bei einer Übertragungsrate ≥ 50 kBaud.
Damit wird verhindert, dass Informationen zurück zum CAN-Bus übertragen
werden�
Dynamische ifm-Sensoren haben einen eingebauten (zuschaltbaren)
120 Ω-Abschlusswiderstand, der aktiviert (1) oder deaktiviert (0) werden kann (→
9�23 Object 3002h - Termination Resistor)�
DE
7
Die Buskabel können mit oder ohne Abschirmung parallel oder verdreht gemäß
Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit geführt werden� Eine
Struktur mit nur einer Leitung minimiert Reflektionen�
Das folgende Diagramm zeigt die Komponenten für die physikalische Ebene einer
zweiadrigen CAN-Busleitung�
PLC
CANopen
master
120 Ω
120 Ω
Inclinometer Inclinometer
other CAN
CAN high wire
CAN low wire
6 CANopen-Schnittstelle
Die Neigungssensoren besitzen eine standardisierte CANopen-Schnittstelle
gemäß CiA DS-301 und ein Geräteprofil nach CiA DSP-410� Sämtliche Messwerte
und Parameter sind über das Objektverzeichnis (OV) zugängig� Die individuelle
Konfiguration kann im internen Permanentspeicher (Flash) gesichert werden�
Das Gerät unterstützt
– Polling-Modus
Der Positionswert wir auf Anfrage übertragen�
– Zyklischer Modus
Der Positionswert wird zyklisch (regelmäßige, einstellbare Intervalle) auf
dem Bus gesendet�
– SYNC-Modus
Der Positionswert wird gesendet, nachdem eine Synchronisations-Meldung
(SYNC) empfangen wurde. Der Positionswert wird alle n SYNCs (n ≥ 1)
gesendet�
– Statusänderungs-Modus
Der Positionswert wird jedes Mal übermittelt, wenn sich die Position des
Neigungssensors ändert (kleinstes einstallbares Zeitintervall)�
Mithilfe der EDS-Konfigurationsdatei (elektronisches Datenblatt) lassen sich die
Geräte einstellen → www.ifm.com.
8
6.1 CANopen-Funktionen
Folgende CANopen-Funktionen sind verfügbar
●Knoten-ID
– Im CAN-Netzwerk hat jedes Gerät eine Knoten-ID (NodeID), um das Gerät
im Netzwerk zu adressieren und die Priorität zu definieren�
●EDS (Electronic Data Sheet)
– Eine EDS-Datei beschreibt die Kommunikationseigenschaften eines
Geräts im CAN-Netzwerk (Baudraten, Übertragungsarten, E/A-Funktionen,
usw�)� Sie wird vom Gerätehersteller geliefert und im Konfigurations-Tool
verwendet, um einen Knoten zu konfigurieren (wie ein Treiber in einem
Betriebssystem)�
●PDO (Process Data Object)
– CANopen-Frame mit E/A-Daten�
Unterschieden wird zwischen
– Transmit-PDO (TPDO): Daten werden von einem Knoten geliefert�
– Receive-PDO (RPDO): Daten werden von einem Knoten empfangen�
Die Übertragungsrichtung wird immer aus Sicht des Knotens gesehen�
●SDO (Service Data Object)
– SDOs werden verwendet, um Parameter zu lesen oder zu schreiben, wäh-
rend die Applikation läuft�
●COB-ID (Communication Object Identifier)
– Jeder CANopen-Frame beginnt mit einer COB-ID, die als Identifikator dient�
Während der Konfigurationsphase erhält jeder Knoten die COB-ID entspre-
chend des Pre-Defined Connection Sets, PDO + NodeID (Default: 18A bzw�
28A)�
●NMT (Network Management Transition)
– Die NMT-Protokolle dienen dazu, Maschinenstatusbefehle (Gerät starten
oder stoppen) auszugeben, das Booten eines Remote Devices sowie
Fehlerzustände zu erfassen�
6.1.1 Pre-Operational
Befindet sich das Gerät im Pre-Operational-Zustand ist, kann die Konfigurierung
geändert werden� Es können nur SDOs verwendet werden, um gerätebezogene
Daten zu lesen oder zu schreiben�
Das Gerät befindet sich im Pre-Operational-Zustand
– nach dem Einschalten�
– nach Empfang der Enter Pre-Operational NMT-Indikation, wenn es zuvor im
Operational-Modus war�
DE
9
Wenn die Konfigurierung abgeschlossen ist, geht das Gerät nach Empfang der
entsprechenden Indikation in einen der folgenden Zustände
– "Stopped", wenn die "Stop Remote Node" NMT-Indikation empfangen
wurde�
– "Operational", wenn die "Start Remote Node" NMT Indikation empfangen
wurde�
Um den Knoten in den Pre-Operational-Modus zu versetzen, muss der Master
folgende Nachricht senden
Bezeichner Byte 0 Byte 1 Bedeutung
0 h 80h 00 NMT-PreOp, alle Knoten
0 h 80h NN NMT-PreOp, NN
NN: Knotennummer
6.1.2 Operational-Modus
Das Gerät geht in den Operational-Modus, wenn es bei Empfang der Start Remote
Node-Indikation im Pre-Operational-Modus war� Wenn das CANopen-Netzwerk
unter Verwendung der "Node Start" NMT-Dienste im Operational-Modus gestartet
wird, können alle Gerätefunktionen verwendet werden� Die Kommunikation kann
PDOs oder SDOs verwenden�
Hinweis: Änderungen der Konfiguration im Operational-Modus kann unerwartete
Folgen haben und sollte deshalb nur im Pre-Operational-Modus erfolgen�
Um einen oder alle Knoten im Operational-Modus zu setzen, muss der Master die
folgende Nachricht senden
Bezeichner Byte 0 Byte 1 Bedeutung
0 h 01h 00 NMT-Start, alle Knoten
0 h 01h NN (in hex) NMT-Start, NN
NN: Knotennummer
6.1.3 Stopped Mode
Das Gerät geht bei Empfang der Node-Stop-Indikation (NMT-Dienst) in den
Stopped-Modus, wenn es sich im Pre-Operational- oder im Operational-Modus
befand� In diesem Modus kann das Gerät nicht konfiguriert werden� Es ist kein
Dienst zum Lesen oder Schreiben von gerätebezogenen Daten (SDO) verfügbar�
Nur die Slave-Überwachungsfunktion "Node Guarding" bleibt aktiv�
Um einen oder alle Knoten in den Stopped-Modus zu versetzen, muss der Master
die folgenden Nachricht senden
Bezeichner Byte 0 Byte 1 Bedeutung
0 h 02h 00 NMT-Stop, alle Knoten
0 h 02h NN (in hex) NMT-Stop, NN
NN: Knotennummer
10
6.1.4 Reinitialisierung des Neigungssensors
Wenn ein Knoten nicht korrekt läuft, empfiehlt es sich, eine Reinitialisierung
durchzuführen� Nach der Reinitialisierung gelangt der Bus in den Pre-Operational-
Modus�
Bezeichner Byte 0 Byte 1 Bedeutung
0 h 82h 00h Kommunikation
zurücksetzen
0 h 082h NN (in hex) Knoten zurücksetzen
Polled Mode
Durch ein Remote-Transmission-Request-Telegram ruft der angeschlossene Host
den aktuellen Prozesswert ab� Der Neigungssensor verwendet den aktuellen
Positionswert, berechnet eventuell gesetzte Parameter und sendet den erhaltenen
Prozess mit dem gleichen Identifikator zurück�
Zyklischer Modus
Der Neigungssensor überträgt zyklisch den aktuellen Prozesswert, ohne vom Host
abgerufen zu werden� Die Zykluszeit kann millisekundenweise für Werte zwischen
1 ms und 65536 ms programmiert werden�
Sync Mode
Der Neigungssensor antwortet mit dem aktuellen Prozesswert, nachdem er ein
Sync-Telegramm erhalten hat� Der Parameter Sync-Counter kann programmiert
werden, um eine bestimmte Anzahl von Sync-Telegrammen zu überspringen,
bevor wieder eine Antwort gesendet wird�
Heartbeat-Funktion
Ein Knoten signalisiert seinen Kommunikationsstatus durch zyklische Übertragung
einer Heartbeat-Nachricht� Diese Nachricht wird von einem oder einer beliebigen
Anzahl von Mitgliedern (Heartbeat-Consumers) in dem Bus empfangen, welche
somit den entsprechenden Knoten steuern können (Heartbeat-Producer)�
6.2 Boot-Up-Vorgang
Der allgemeine Boot-Up-Vorgang und eine Mapping-Ansicht der verschiedenen
Modi sind unten dargestellt (Boot-Up Message bei NodeID 10 = 70Ah)
Nummer Beschreibung
1 Module Power up
2 Nach der Initialisierung wechselt das Modul automatisch in den Pre-Operational-Modus
3 NMT: Remote-Knoten starten
4 NMT: Pre-Operational-Modus starten
5 NMT: Remote-Knoten stoppen
6 NMT: Knoten zurücksetzen
7 NMT: Kommunikation zurücksetzen
DE
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6.3 Verwendung des Layer-Settings-Service (LSS)
Die integrierte Funktionalität Layer-Setting-Services (LSS) ist entsprechend dem
CiA-Standard DS305V200 CANopen-Layer-Setting-Services gestaltet�
Diese Dienste und Protokolle können verwendet werden, um Einstellungen
verschiedener Parameter (von der physikalischen, Data Link und Applikations-
Ebene) auf einem LSS Master-fähigen CANopen-Gerät über das CAN-Netzwerk
abzufragen oder abzuändern�
In diesem Fall ist der Neigungssensor das LSS-Slave-Device und die SPS
(Steuerung) muss die LSS-Master-Device-Funktionalität unterstützen� Die LSS-
Funktionalität dieser Serie ist auf die Parameter der Applikationsebene beschränkt
(Knotenanzahl und Baudrate)�
Das LSS-Master-Gerät fragt Dienste an, die von dem Neigungssensor ausgeführt
werden (LSS-Slave-Devices)� Das LSS-Master-Gerät fragt die LSS-Adresse von
dem LSS-Slave-Gerät ab� Die LSS-Adresse ist in 1018h Identity Object definiert
und besteht aus einer Hersteller-ID, einem Produktcode, einer Revisionsnummer
und einer Seriennummer�
Nach Erhalt dieser Information kann die Steuerung den Neigungssensor
identifizieren, Knotennummer und Baudrate können gesetzt werden� Die genaue
Vorgehensweise variiert im Detail und unabhängig von dem verwendeten SPS-
Tool� Dieses Objekt liefert die allgemeine Identifikation des Neigungssensors�
Sub-Index Bedeutung Datentyp Standardwert
0 Anzahl der Einträge Unsigned 8 0x4
1 Vendor Id Unsigned 32 0x69666D
2 Product Code Unsigned 32 0x0 (JDxxxx)
3 Revision Number Unsigned 32 -
4 Serial Number Unsigned 32 -
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7 Status-LED
Da eine zweifarbige LED verwendet wird, wird nur die rote LED angezeigt, wenn
sowohl die grüne als auch die rote LED leuchten würden�
LED-Farbe Blinkfrequenz Bedeutung
Grün aus Keine Stromversorgung
einfaches Blinken Das Gerät ist im Stopped-Modus
leuchtet Boot Up-Nachricht wurde versendet, Gerätekonfiguration
ist möglich
Das Gerät ist im Pre-Operational-Modus
blinkt Normaler Betriebsmodus
Das Gerät ist im Operational-Modus
Rot aus Normaler Betriebsmodus
einfaches Blinken Mindestens einer der Fehlerzähler des CAN-Controllers
hat den Warnpegel überschritten (zu viele Error-Frames)
Doppelflash Es ist ein Guard oder Heartbeat-Ereignis aufgetreten
blinkt Allgemeiner Konfigurationsfehler (z�B� falsche Baudrate)
leuchtet Der CAN-Controller ist im Bus-Off-Modus� Es ist keine
Kommunikation mehr möglich� Zu viele Error-Frames im
Netzwerk�
8 Messachsen
8.1 Zwei-Achsen-Neigungssensor ± 90°
Die X- und Y-Achse messen die Winkelposition bezogen auf den Erdvektor� Beide
Achsen sind auf ± 90° begrenzt� Der Sensor wird horizontal montiert� Die X- und
die Y-Achse geben 0° aus, wenn der Neigungssensor horizontal montiert ist�
-X
+X
-Y
+Y
DE
13
8.2 Ein-Achsen-Neigungssensor 0...360°
Der Sensor wird vertikal montiert� Eine Drehung im Uhrzeigersinn um die Z-Achse
des Sensors erhöht den Winkelwert von 0���360°� Wenn der Stecker nach unten
gerichtet ist, wird 0° ausgegeben�
Z = 0°Z = 359,9°/
8.3 Standardmäßige Werkseinstellungen
Bedeutung Gegenstand Wert
Gerätetyp 1000h 0x2019A – zwei Messachsen
0x1019A – eine Messachse
Cyclic Timer 2200h 0Ah (10ms)
Auflösung 6000h 0Ah (0,01°)
Knotennummer 3000h 0x9h (Knotennummer 10)
Baudrate 3001h 03h (125 kB)
Die Werkseinstellungen können jederzeit wiederhergestellt werden� Nur wenige
Parameter müssen neu programmiert werden, um die Neigungssensoren mit
dem Controller oder dem bereits bestehenden CAN-Bus kompatibel zu machen
(→ 9.11 Object 1011h - Restore Parameters).
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8.4 Aktive Programmierobjekte
Aktive CANopen-Objekte, die vom Gerätemodus abhängen� In der Tabelle zeigt
"ja" an, welche CANopen-Objekte in den jeweiligen Modi aktiv sind�
Initialisierung Pre-Operational Operational Stopped
PDO-Objekt ja
SDO-Objekt ja ja
Boot-Up ja ja
NMT ja ja ja
8.5 Programmierbare Parameter
Objekte basieren auf dem CiA-DS410 CANopen-Profil für Neigungssensoren
(www�can-cia�org)� Die folgende Tabelle enthält eine Liste der Befehlsidentifika-
toren, die vom Neigungssensor gesendet und empfangen wurden�
Es sind Standardbefehle zur Kommunikation und Übertragung zwischen Master
und Slave in einem CAN-Bus� Sie können zur Analyse von Kommunikationsproto-
kollen zwischen Master und Slave verwendet werden�
8.6 Befehl-Beschreibung
Befehl Funktion Telegramm Bedeutung
22h Domain-Download Anfrage Parameter an
Neigungssensor
60h Domain-Download Bestätigung Parameter erhalten
40h Domain-Upload Abfrage Parameterabfrage
43h, 4Bh, 4Fh 1) Domain-Upload Antwort Parameter an den Master
80 h Warnung Antwort Übertragungsfehler
1) Der Wert des Befehls-Bytes hängt von der Datenlänge des abgerufenen Parameters ab�
8.7 Datenlänge von Befehlen
Befehl Datenlänge Datenlänge
43h 4 Byte Unsigned 32
4Bh 2 Byte Unsigned 16
4Fh 1 Byte Unsigned 8
8.8 Oft verwendete Befehle
Die folgende Liste enthält die bei der Programmierung des Geräts am häufigsten
verwendeten Objekte� Die gesamte Objektliste befindet sich in Kapitel
"Objektüberblick"�
DE
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Positionswert
(Objekte 6010h, 6020h)
Die Objekte 6010h und 6020h werden
verwendet, um den skalierten und
beschleunigungskompensierten Neigungswinkel zu
bestimmen (Integer 16-Variablen)
Für Zwei-Achsen-JD21xx
– Objekt 6010h bezieht sich auf die X-Achse
– Objekt 6020h bezieht sich auf die Y-Achse
Für Ein-Achsen-JD11xx
– Objekt 6010h bezieht sich auf die Z-Achse
Parameter speichern
(Objects 1010h, 2300h)
Objekt 1010h dient dazu, entweder alle
Parameter oder gegebenenfalls nur Teile des
Objektverzeichnisses zu speichern� Objekt 2300h
hingegen speichert alle aktuellen Parameter mit
zusätzlichem NMT-Reset des Geräts�
Auflösung in Grad (°)
(Objekt 6000h)
Dieser Parameter dient dazu, die gewünschte
Auflösung abzuspeichern�
Die Auflösung kann gesetzt werden auf
1º (1000d), 0,1º (100d) or 0,01º (10d)�
(Standardmäßig 10d – 0,01º)
Preset-Wert
(Objekte 6012h/6022h)
►Hier kann der Wert der Ausgangsposition auf
einen gewünschten Winkel eingestellt werden�
Dies sollte im Maschinenstillstand erfolgen, um
eine hohe Genauigkeit zu erreichen�
Der Offset-Wert wird im Neigungssensor abgelegt,
wenn das Telegramm gesendet und bestätigt ist�
Wird der Preset dynamisch eingestellt, dann muss
eine Bus-Latenzzeit und interne Zykluszeit des
Neigungssensors berücksichtigt werden�
Für 2 Achsen
– Objekt 6012h dient dazu, den Presetwert für die
X-Achse einzustellen und Objekt 6013h für die
Y-Achse�
Für 1 Achse
– Objekt 6012h wird für die Z-Achse verwendet�
Baudrate (Objekt 3001h) Die Baudrate kann über SDO programmiert werden�
(Standard 125 kBaud)
Knotennummer (Objekt 3000h) Die Einstellung der Knotennummer kann über das
SDO-Objekt erfolgen�
Gültige Adressen sind 1���127, wobei jede Adresse
nur einmal verwendet werden kann�
Der Wert, der in diesem Objekt eingestellt ist,
wird um einen Schritt erhöht, damit nicht die
Knotennummer 0 eingestellt wird�
Für Neigungssensoren, die über SDO programmiert
werden, ist der Standardwert 09h = Knotennummer
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16
8.9 PDO-Übertragung
Prozessdatenobjekte (PDOs) kommunizieren Prozessinformationen und
Daten, diese werden in Echtzeit ausgetauscht� Der PDO-Satz eines CANopen-
Geräts beschreibt den impliziten Austausch zwischen Gerät und den
Kommunikationspartnern im Netzwerk� Der Austausch von PDOs ist nur erlaubt,
wenn sich das Gerät im Operational-Modus befindet�
PDOs können direkt in Speicherplätzen auf dem Controller abgebildet und eingesehen werden, wenn
diese Speicherplätze gelesen werden�
8.9.1 Objekt 1800h - 1st Transmit PDO Communication Parameter
Dieses Objekt enthält den Kommunikationsparameter des ersten Transmit-PDOs�
Sub-Index
1)
Bedeutung Datentyp Standardwert Zugang Wieder-
herstellung nach
BootUp
00h Anzahl der SubIndizes Unsigned 8 5 ro Ja
01h COB-ID Unsigned 32 180h + Node ID10
(18Ah)
rw Ja
02h Übertragungsmodus Unsigned 8 1 rw Ja
03h Inhibit-Zeit Unsigned 32 0 rw Ja
04h nicht vorhanden
05h Event-Timer Unsigned 32 10ms rw Ja
1) Sub-Index: Bezeichner zweiten Grades, der in Verbindung mit dem Objekt verwendet wird (folgt der
Objektnummer)�
Programmierbeispiel (für NN=10 (0A))
Der Neigungssensor soll das PDO alle 100 ms senden
(Standardeinstellung: Der Sensor antwortet auf Sync-Nachrichten des CANopen-
Masters)
Schritt 1
Alle Sensoren in Pre-Operational-Modus versetzen
Bezeichner DLC Byte 0 Byte 1
00 2 80 00
Schritt 2
Den Event-Timer 1800Sub05 auf 100ms einstellen (100dec = 64h)
Bezeichner DLC Befehl Index Subindex Dienst/Prozessdaten
NN = 1 Download Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7
60A 8 22 00 18 05 64 00 00 00
DE
17
Schritt 3
Übertragungstyp (1800Sub2) auf "Send PDO on event" (254dec = FEh) einstellen
Bezeichner DLC Befehl Index Subindex Dienst/Prozessdaten
NN = 1 Download Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7
60A 8 22 00 18 02 FE 00 00 00
Schritt 4
Alle Sensoren in den Operational-Modus versetzen
Bezeichner DLC Byte 0 Byte 1
00 2 01 00
8.9.2 Objekt 1801h - 2nd Transmit PDO Communication Parameter
Dieses Objekt enthält den Kommunikationsparameter des zweiten Transmit-PDOs�
Sub-Index
1)
Bedeutung Datentyp Standardwert Zugang Wiederherstellung
nach BootUp
00h Anzahl der
SubIndizes
Unsigned 8 5 ro Ja
01h COB-ID Unsigned 32 280h + Node ID10
(28Ah)
rw Ja
02h Übertragungs-
modus
Unsigned 8 1 rw Ja
03h Inhibit-Zeit Unsigned 32 1 rw Ja
04h nicht
vorhanden
05h Event-Timer Unsigned 32 10ms rw Ja
1, Sub-Index: Bezeichner zweiten Grades, der in Verbindung mit dem Objekt verwendet wird (folgt der
Objektnummer)�
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8.9.3 Übertragungsmodus
Der Übertragungsmodus (Sub index 2) für die Objekte 1800 und 1801 kann wie
beschreiben konfiguriert werden
Übertragungs-
wert (Dec)
Übertragungsmodus Hinweis
Zyklisch Azyklisch Synchron Asynchron RTR Only
0 x x Sende PDO bei erster
Sync-Nachricht, die auf
ein Ereignis folgt
1���240 x x Sende PDO alle x
Sync-Nachrichten
241���251 reserviert
252 x x Empfange Sync
und sende PDO auf
Remote-Anfrage
253 xDaten aktualisieren
und PDO auf Remote-
Anfrage senden
254 x Sende PDO bei
Ereignis
255 x Sende PDO bei
Ereignis
8.9.4 Inhibit-Zeit
Die Inhibit-Zeit ist das kleinstmögliche Intervall für die PDO-Übertragung, wenn
der Übertragungstyp auf 254d (FEh) und 255d (FFh) eingestellt ist� Der Wert
ist definiert als ein Vielfaches von 100 µs� Die Inhibit-Zeit kann nicht geändert
werden, während der jeweilige PDO in Betrieb ist�
Berechnung der Inhibit-Zeit
Die Inhibit-Zeit setzt die minimale Dauer zwischen zwei Prozesswerten� Der Wert
ist definiert als Vielfache von 100 µs�
Beispiel
►Den Inhibit-Timer (Objekt 1800h/1801h) Sub-Index 3 auf 1000d (03E8hex)
setzen�
►Die Inhibit-Zeit auf 100 ms (1000 x 100 µs) einstellen� Es ist nicht zulässig, die
Inhibit-Zeit zu ändern, während das PDO besteht�
Read Only: Slope Long16, Slope Lateral16, Slope Long16 Offset, Slope Lateral16
Offset, Slope Long32, Slope Lateral32, Slope Lateral32 Offset, Slope Lateral32
Offset�
DE
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8.9.5 Event-Timer
Der Event-Timer arbeitet nur in asynchronen Übertragungsmodi (Übertragungs-
modus 254d und 255d)� Der Wert ist definiert als ein Vielfaches von 1 ms� Ein
Transmit-PDO wird gesendet, nachdem der Event-Timer abgelaufen ist (für Werte
> 0)�
Die Reichweite beträgt 1���65536 ms� Die Event-Timer von TPDO1 und TPDO2
sind fest miteinander verbunden, d�h� wenn ein Timer geändert wird, ändert sich
der andere entsprechend�
8.9.6 Cyclic Timer
Der Cyclic Timer ist fest mit beiden Event-Timern von TPDO1 und TPDO2 verbun-
den�
Da es möglich ist, entweder Kommunikationsparameter (Event-Timer) oder Her-
stellerparameter (Cyclic Time) zu speichern, können die Parameter unterschied-
liche Werte nach einem Ein-/Ausschalt-Zyklus haben�
Der Neigungssensor verhindert diese Diskrepanz, indem er diese Werte beim
Starten überprüft� Der Wert des Event-Timers wird zu der zyklischen Zeit kopiert,
wenn sie nicht übereinstimmen�
8.9.7 Objekt 1A00h - 1st Transmit PDO Mapping Parameter
Das Objekt enthält die Mapping-Parameter des ersten Transmit-PDOs�
Subindex Bedeutung Datentyp Standardwert Zugang Wiederherstellung
nach BootUp
0 Anzahl der
Subindizes
Unsigned 8 2 - zwei Achsen
1 - eine Achse
rw Ja
1 Abgebildetes
Objekt
Unsigned 16 0x60100010 rw Ja
2 Abgebildetes
Objekt
Unsigned 16 0x60200010 rw Ja
8.9.8 Objekt 1A01h - 2nd Transmit PDO Mapping Parameter
Dieses Objekt enthält den Mapping-Parameter des zweiten Transmit-PDOs�
Subindex Bedeutung Datentyp Standardwert Zugang Wiederherstellung
nach BootUp
0 Anzahl der
Subindizes
Unsigned 8 2 - zwei Achsen
1 - eine Achse
rw Ja
1 Abgebildetes
Objekt
Unsigned 16 0x60100010 rw Ja
2 Abgebildetes
Objekt
Unsigned 16 0x60200010 rw Ja
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Programmierbeispiel (für NN=1)
Der Sensor soll die Drehgeschwindigkeit der X-Achse und den
Beschleunigungswert der X-Achse über das zweite PDO übertragen�
Schritt 1
Zweites Transmit-PDO deaktivieren
Bezeichner DLC Befehl Index Subindex Dienst/Prozessdaten
NN = 10 Download Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7
60A 8 22 01 18 01 00 00 00 80
Schritt 2
TPDO2-Mapping deaktivieren
Bezeichner DLC Befehl Index Subindex Dienst/Prozessdaten
NN = 10 Download Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7
60A 8 22 01 1A 00 00 00 00 80
Schritt 3
Gyroskop X 16 Bit-Wert (3400Sub0) auf TPDO2 Objekt 1 abbilden
Bezeichner DLC Befehl Index Subindex Dienst/Prozessdaten
NN = 10 Download Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7
60A 8 22 01 1A 00 10 00 00 34
Schritt 4
Beschleunigung x 16 Bit-Wert (3403Sub0) auf TPDO2 Objekt 2 abbilden
Bezeichner DLC Befehl Index Subindex Dienst/Prozessdaten
NN = 10 Download Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7
60A 8 22 01 1A 02 10 00 03 34
Schritt 5
TPDO Mapping Parameter wieder aktivieren
Bezeichner DLC Befehl Index Subindex Dienst/Prozessdaten
NN = 10 Download Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7
60A 8 22 01 1A 00 02 00 00 00
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