IFM JD2120 Bedienungsanleitung

Marke: IFM

Modell: JD2120

Typ: Bedienungsanleitung

Dieses Handbuch ist auch geeignet für

Gerätehandbuch

Neigungssensor JD

mit CANopen-Schnittstelle

80279676/00 12/2020

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

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

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

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)

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�

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

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)�

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

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.

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�

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

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

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 -

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

-Y

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).

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"�

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

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

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

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

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)�

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�

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

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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IFM JD2120 Bedienungsanleitung

Marke: IFM

Modell: JD2120

Typ: Bedienungsanleitung

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IFM JD2120 Bedienungsanleitung

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