Operating instructions Strain link DSRT 22DJ-S5-xxxx CANopen DS 404 Baumer Electric AG Hummelstrasse 17 Postfach CH-8501 Frauenfeld www.baumer.com We reserve the right to make changes to the technology and design. Ver. 3.05 Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 1/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 1 1.1 1.2 General ............................................................................................................................................5 Safety instructions ............................................................................................................................5 Mounting and initial start-up .............................................................................................................5 2 2.1 Project engineering ........................................................................................................................6 Maximum system extent...................................................................................................................6 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 Connections....................................................................................................................................7 Electrical connection ........................................................................................................................7 Pin assignment .................................................................................................................................7 Connection diagram .........................................................................................................................7 Electrical potential conditions ...........................................................................................................8 EMC-compatible wiring ....................................................................................................................9 Grounding inactive metal parts.........................................................................................................9 Shielding lines ..................................................................................................................................9 Specification of the CAN lines ..........................................................................................................9 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 CANopen .......................................................................................................................................10 Introduction.....................................................................................................................................10 Signals, structure and bus topology ............................................................................................... 11 Bus signals ..................................................................................................................................... 11 Network topology............................................................................................................................ 11 CAN message structure .................................................................................................................12 Bitwise bus arbitration ....................................................................................................................13 Priority-oriented message transmission .........................................................................................14 Identifier distribution .......................................................................................................................14 Objects ...........................................................................................................................................15 Communication mechanisms .........................................................................................................16 Process Data Objects (PDOs)........................................................................................................16 Service Data Objects (SDOs).........................................................................................................17 Network Management (NMT) .........................................................................................................18 Emergency (EMGY) .......................................................................................................................20 Node guarding and Heartbeat ........................................................................................................21 Additional definitions ......................................................................................................................22 Boot-up message ...........................................................................................................................22 EDS ................................................................................................................................................22 DCF ................................................................................................................................................22 LSS.................................................................................................................................................22 5 5.1 5.1.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.3 5.4 CANopen protocol........................................................................................................................23 General...........................................................................................................................................23 Boot loader .....................................................................................................................................23 Network Management ....................................................................................................................23 Predefined connection set..............................................................................................................23 Start procedure ...............................................................................................................................24 Start Node.......................................................................................................................................25 Stop Node.......................................................................................................................................25 Pre-Operational Node ....................................................................................................................25 Reset Node.....................................................................................................................................25 Supported Object Overview ...........................................................................................................26 SDO-Struktur ..................................................................................................................................28 6 6.1 6.1.1 Object description ........................................................................................................................29 Standard objects.............................................................................................................................29 Device type.....................................................................................................................................29 Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 2/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.2 6.2.1 6.2.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 6.3.8 6.3.9 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.4.6 6.4.7 6.4.8 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.5.5 6.5.6 6.5.7 6.5.8 6.5.9 Calibration date ..............................................................................................................................29 Device name...................................................................................................................................29 Hardware version ...........................................................................................................................30 Software version.............................................................................................................................30 Identity object .................................................................................................................................30 Parameter handling (save, load default) ........................................................................................32 Store parameters ............................................................................................................................32 Restore default parameters............................................................................................................33 Device profile specific objects ........................................................................................................34 Sensor type ....................................................................................................................................34 Operation mode..............................................................................................................................34 Autozero .........................................................................................................................................35 Physical unit PV..............................................................................................................................35 Decimal digits PV ...........................................................................................................................35 Status of measurement ..................................................................................................................36 Process value 16bit ........................................................................................................................36 Process value 24bit ........................................................................................................................37 Interrupt delta input.........................................................................................................................37 Manufacturer specific objects.........................................................................................................39 Averaging time................................................................................................................................39 Store autozero ................................................................................................................................40 IIR filter cut-off frequency ...............................................................................................................40 Autozero .........................................................................................................................................41 Status autozero...............................................................................................................................41 Baud rate ........................................................................................................................................41 Identification ...................................................................................................................................42 Transmit data type 16/24bit ............................................................................................................43 PDO communication objects ..........................................................................................................44 Receive PDO 1 communication (autozero) ....................................................................................44 Receive PDO 1 mapping................................................................................................................45 Transmit PDO 1 communication ....................................................................................................45 Transmit PDO 2 communication ....................................................................................................47 Transmit PDO 3 communication ....................................................................................................47 Transmit PDO 1 mapping parameter..............................................................................................47 Transmit PDO 2 mapping ...............................................................................................................48 Transmit PDO 3 mapping ...............................................................................................................48 Sync ID ...........................................................................................................................................48 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 7.3 7.4 7.4.1 7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.5.5 7.5.6 Emergency and services .............................................................................................................49 Error register and history................................................................................................................49 Error register...................................................................................................................................49 Emergency History .........................................................................................................................49 SDO error messages......................................................................................................................51 Emergency Messages ....................................................................................................................52 Heartbeat........................................................................................................................................53 Producer heartbeat time.................................................................................................................53 LSS (Layer setting services) ..........................................................................................................54 Printed LSS information on the sensor ..........................................................................................54 Address the sensor with LSS .........................................................................................................54 Configuration mode direct connection (master sensor) .................................................................56 Configuration mode of a sensor in a network.................................................................................56 Changing ID and baud rate ............................................................................................................57 Save settings ..................................................................................................................................58 Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 3/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.5.7 Leave LSS Mode ............................................................................................................................58 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Examples for users with the CANopen protocol.......................................................................59 Tare of process value with SDO and PDO .....................................................................................59 Read process value with SDO (16 and 24bit) ................................................................................60 Set and request of process value with PDO1 (16 and 24bit) .........................................................61 Change ID (object 2101 or LSS) ....................................................................................................63 Change baud rate (object 21’00h or LSS)......................................................................................64 9 Document revision history ..........................................................................................................65 Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 4/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 1 General This manual contains important information for the safe and compliant use of the CANopen strain link and must be read before initial start-up. It was created for personnel trained and qualified in handling electrical equipment. There are also a short introduction with definitions of CANopen terms and useful notes for properly operating the strain link. 1.1 • • • • • • • • • • • 1.2 • • • • • Safety instructions The strain sensor is a compact, extremely sensitive precision measuring instrument. It is used exclusively to measure strains with respect to tension and compression, to process and to supply measured values as CANopen signals for the downstream device. The strain sensor must only be used for this purpose. Correct and safe operation requires proper transport, storage, mounting and careful operation and maintenance. Only a specialist may install and mount the strain sensor. Check all electrical connections before using the system for the first time. When using the sensors, obey all applicable safety and accident prevention regulations. Safety measures must be put in place, both in terms of hardware and software, so that a broken line does not result in undefined states of the automation equipment. In the case of systems where a malfunction may cause great damage to property or even to personnel, safety measures must be put in place that ensure a safe operating state in the event of a malfunction. For example, limit switches or mechanical interlocks may be used. You must not operate the strain sensor outside the specifications (see the data sheet). Do not make any mechanical or electrical changes to the sensor. Despite the rugged housing, the strain link must not be subjected to any hard impacts. Avoid static and dynamic overstrains exceeding 200% of the nominal range. Mounting and initial start-up For information on mounting and connection to the measuring system, refer to the mounting instructions supplied with the sensor. Only perform wiring tasks when no power is applied. Do not attach or remove electrical connections that are under power. Install the entire system to maximize EMC. The installation environment and the cabling affect the EMC of the strain link. Install the device and the power line separated from one another and at a great distance from lines with high noise levels. Connect the strain link to protective ground and use shielded cables. Bond the cable braid to the cable screw fitting. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 5/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 2 Project engineering 2.1 Maximum system extent To construct an operational bus, there must be at least one master (or parent system) on the bus. This master may be a PLC controller or a PC with an appropriate CAN board. Every CANopen strain link represents one active CAN node. One bus string with one master of the CAN network can have a maximum of 127 users. Every user has its own address. You can find the factory defaults of this sensor in Chapter 6.2 Parameter Handling (save, load default). You must absolutely comply with the permissible bus and stub line lengths given in Table 1. The maximum permitted total line length and total stub length • is dependent on the baud rate and • can be divided into several segments or individual stubs. Table 1 Baud rate [Kbit/s] 10 20 50 100 125 250 500 800 1000 Total bus length 5,000 m 3,000 m 1,000 m 500 m 400 m 200 m 75 m 30 m 25 m Total stub length 1,360 m 875 m 350 m 175 m 140 m 70 m 35 m 20 m 17 m 270 m 175 m 70 m 35 m 28 m 14 m 7m 4m 3m Individual stub length Maximum total bus length (with 120 ohm termination resistor) and maximum stub length (without termination resistor) as a function of the baud rate Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 6/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 3 Connections 3.1 Electrical connection Connect the strain link according to the schematic below. Make sure the polarity is correct. Use shielded cables. The sensor housing and the cable shield must be grounded. Avoid differences in electrical potential between parts of the system and the measuring chains. 3.1.1 Pin assignment 1 2 3 4 5 housing 3.1.2 n.c. +Vs GND CANH CANL shield Connection diagram To comply with the PELV requirements according to EN 60204-1 Section 6.4.1, we recommend connecting 0V (GND) to the protective ground at one point in the system. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 7/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 3.2 Electrical potential conditions The electrical potential conditions of a CAN bus system with a CANopen strain link are characterized by the following features: • • • The CAN bus connection is not potentially isolated from the supply connection The individual CANopen strain links are not electrically isolated from the supply voltage Every CANopen strain link can be powered separately Avoid differences in electrical potential by • connecting every CAN user to the same ground reference potential (PE) of the machine/system via the shortest path with the lowest resistance possible. • using a potential equalization line between the communications users. • connecting the ground reference for the machine/system to the main ground via a low resistance path. Recognizing EMC noise in the signal oscilloscope display Oscilloscope displays of the CAN signals (1) with and (2) without noise voltage (measuring points: CAN_HIGH to CAN_LOW). To quantify the noise, measurements with a CAN analyzer are necessary. With this device, important bus parameters such as the bus load or the number of error frames can be determined and more in-depth analyses performed. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 8/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 3.3 EMC-compatible wiring EMC (electromagnetic compatibility) is the ability of a device to operate without errors in a specified electromagnetic environment without affecting the environment in an impermissible way. All CANopen strain links meet these requirements because all sensors have been tested for compliance with the legally prescribed limits (industrial standard). 3.3.1 Grounding inactive metal parts All inactive metal parts must be bonded over a wide area and via a low impedance path (grounding). This action ensures that there is a uniform reference potential for all elements of the system. The CANopen strain links are grounded by way of the four mounting screws. 3.3.2 Shielding lines The shield should be grounded, if possible, at both ends using an EMC-compatible shield connection. 3.4 Specification of the CAN lines The cable that you use to connect the bus users to the CAN bus must comply with the ISO 11898 standard. Consequently, the lines must possess the following electrical characteristics: Specification of the CAN lines Bus system total length < 300 m < 1,000 m Cable type LIYCY 2 x 2 x 0.5 mm² (shielded twisted pair) CYPIMF 2 x 2 x 0.5 mm² (shielded twisted pair) Line resistance ≤ 40 Ohm/km ≤ 40 Ohm/km Capacitance ≤ 130 nF/km ≤ 60 nF/km Connection Pair 1 (white/brown): CAN-GND and +Vs Pair 2 (green/yellow): CAN-HIGH and CAN-LOW • • Only use lines that have an additional pair of conductors for CAN-GND. Noise-free bus operation is only possible with a correctly connected CAN-GND. Connect the bus termination resistors A 120 ohm termination resistor must be connected at the physical beginning and at the physical end of the bus system. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 9/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4 CANopen 4.1 Introduction The CANopen protocol is an open, standardized ISO/OSI Layer 7 protocol based on the Controller Area Network (CAN) application layer. CANopen has been developed, internationally standardized and is maintained by the CAN in Automation (CiA) user organization. CANopen has the following performance characteristics: • Transmission of time-critical process data using the producer-consumer principle. Messages may be received by all bus users. They are not given the destination address but rather they have an identifier. • Standardized device description (data, parameters, functions, programs) in the "Object directory." Access to all objects of a device using the standardized transmission protocol according to the clientserver principle. • Standardized node monitoring (node guarding and heartbeat), fault signaling (emergency messages) and network coordination (network management). • Standardized system for synchronous operation (synchronization message). • Standardized function for configuration of the baud rate and the device ID over the bus using LSS. CANopen consists of a communication profile (controlling communications) and various device profiles for the typical application profiles. The CANopen communication profile (CiA DS-301) controls the "How" of communications. In this respect, differentiation is made between real-time data and parameter data. Baumer Process Instrumentation sensors use the DS404 device profile for measurement and control equipment. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 10/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.2 Signals, structure and bus topology 4.2.1 Bus signals Good electrical noise immunity is achieved, among other measures, in that one bit is transmitted differentially on two lines. The CAN-High and CAN-Low lines contain the inverted and the non-inverted serial data signal. The state having two different levels on CAN-H and CAN-L is known as the dominant state. The state having two equal levels is known as the recessive state. According to the CAN definition, the dominant state corresponds to a logical zero (bus drivers have an open collector output). If a node puts a logical zero on the bus, it overwrites the state of a logical one from a different node. 4.2.2 Network topology Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 120 Ω Max. branch length 120 Ω The CAN architecture used as a basis defines the physical structures of the CANopen network. This is based on a bus (line) topology. To avoid signal reflections, the ends of the network must be terminated using a termination resistor (120 ohm). In addition, pay attention to the maximum stub length for connecting the individual network nodes. 11/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland The permissible bit rates/line lengths for a CANopen network (CiA 301): Two conditions must exist for a CANopen network to operate without errors: • All nodes must have the same bit rate • Each node ID must be unique The system integrator is responsible for maintaining the same bit rate and the different node IDs. Baumer sensors come as standard with 125 kBaud and ID = 1. They can be configured using the 2100H and 2101H objects or with the LSS Service (CiA 305). 4.2.3 CAN message structure A CAN message, also known as a frame, consists of the following seven fields: • Start of frame • Message identifier • Control bits • Data (0-8 bytes) • CRC check bits • Acknowledge bit • End of frame The length of the identifier differentiates the frames: • Standard Frame (11-bit identifier) • Extended Frame (29-bit identifier) Baumer Process Instrumentation only supports Standard Frames. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 12/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland The figure below shows the structure of a Standard Frame according to the CAN 2.0A standard. 1 1 1 4 Identifier RTR * IDE ** r0 DLC 0…64 15 1 1 1 7 3 Intermission (IFS) 11 End of Frame (EOF) 1 Start of Frame (SOF) recessive ACK CRC DATA dominant CAN Data Frame * RTR = 0 => Data Frame RTR = 1 => Remote Frame ** IDE = 0 => 11Bit Identifier IDE = 1 => 29 Bit Identifier • • • • • • • • • • • 4.2.4 Start of Frame: dominant (logical 0), used for synchronization Identifier: information for the receiver and priority information for bus arbitration RTR: recessive, differentiates between the data frame (dominant) and the data request frame (recessive) IDE: Identifier Extension r0: reserved DLC: contains length information for the following data DATA: contains the data of the frame CRC: marks the error code for the preceding data. The CRC checksum is used for detecting errors. ACK: contains an acknowledgment from other receivers upon correct reception of the message EOF: marks the End of Frame (7 recessive bits) IFS: marks the intermission frame space, the time for transmitting a correctly received frame. Bitwise bus arbitration During the arbitration phase, it is determined which of the messages undergoing simultaneous arbitration has the highest priority. The message having the lowest value for the message identifier has the highest priority. The arbitration phase comprises the transmission of the message identifier and the RTR bit (Remote Transmission Request bit). If a network node detects a dominant bus level (logical 0) although it connected a recessive level (recessive bit) itself, it stops transmission immediately and transitions to the receiver state because, in this case, a message with a higher priority was obviously transmitted at the same time. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 13/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland S O F 10 9 Identifier 8 7 6 5 4 3 2 1 R I r T D 0 0 R E DLC DATA DLC Node 3 DATA Node 3 DLC Node 3 DATA Node 3 Node 1 Node 2 Node 3 1 2 4 3 Bus Arbitration Fig. 1 Principle of bitwise bus arbitration -- Nodes 1, 2 and 3 simultaneously start an arbitration process. At Time 2, Node 2 determines that the bus does not have the recessive level it sent and terminates its arbitration process. At Time 3, Node 1 gives up. At Time 4 (end of the arbitration process), Node 3 transmits its data. 4.2.5 Priority-oriented message transmission The arbitration process described above guarantees at any time that the message with the highest priority is sent in each case as soon as the bus is free. The priority of the message is specified using the value in the Message identifier. The smaller this value, the higher the message priority. The principle of priority-oriented messages allows a very efficient utilization of the bandwidth available for data transmission. In this way, it is possible to fill the bus 100% with low-priority messages without noticeably delaying the transmission of messages having higher priority. A maximum latency of about 130 µs results for the message having the highest priority at a transmission rate of 1 Mbit/s. 4.2.6 Identifier distribution As standard, Message identifiers of 11 bits in length are used in communications via CANopen. Thus, the range of 0 to 7FFH is available. The identifier distribution is designed so that, in one CANopen network, a maximum of 128 devices are present: one NMT master and up to 127 NMT slaves. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 14/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Default identifier assignment: Communication objects NMT node control Sync Emergency TimeStamp PDO SDO NMT node monitoring (node guarding/heartbeat) LSS COB-ID(s) hex 000 080 080 + NodeID 100 180 + NodeID 200 + NodeID 280 + NodeID 300 + NodeID 380 + NodeID 400 + NodeID 480 + NodeID 500 + NodeID 580 + NodeID 600 + NodeID Slave-Nodes only receive only receive transmit only receive 1. PDO transmit 1. PDO receive 2. PDO transmit 2. PDO receive 3. PDO transmit 3. PDO receive 4. PDO transmit 4. PDO receive transmit receive 700 + NodeID transmit 7E4 7E5 transmit receive The master in the network is capable of changing the mode of the slaves. Consequently, it controls the CANopen network. For this reason, the master is often also referred to as the CANopen Network Manager. Typically, a CANopen master is implemented using a PLC or a PC. The CANopen slaves can be assigned the addresses from 1 to 127. The device address automatically indicates a number of identifiers that are assigned to this device. 4.3 Objects The object directory describes the complete functionality of the CANopen devices and is organized in tabular form. The object directory contains not only the standardized data types and objects of the CANopen communication profile and the device profiles but also vendor-specific objects and data types if provided. The entries are addressed using a 16-bit index (row address of the table, a maximum of 65,536 entries) and an 8-bit sub-index (column address of the table, a maximum of 256 entries). This makes it easy to group associated objects. The structure of this CANopen object directory is shown in the following table. Overview of the entire object directory: Indexrange Description 0000h Reserved 0001h to 025Fh Data types 0260h to 0FFFh Reserved 1000h to 1FFFh Communications profile area 2000h to 5FFFh Manufacturer specific profile area 6000h to 9FFFh Standardized profile area A000h to AFFFh Network variable B000h to BFFFh System variabel C000h to FFFFh Reserved Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 15/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Excerpt of the object region for communication (1000H … 1FFFH) Indexrange Description 1000h bis 1029h general communication objects 1200h to 12FFh SDO Parameter objects 1300h to 13FFh CANopen Savety objects 1400h to 1BFFh PDO Parameter objects 1F00h to 1F11h SDO Manager objects 1F20h to 1F27h Configuration Manager objects 1F50h to 1F54h Program control objects 1F80h to 1F89h NMT Master objects 4.4 Communication mechanisms Differentiation is mainly made between two different types of data transmission. The Process Data Objects (PDOs) are used to transmit real-time data or process data and the Service Data Objects (SDOs) allow access to the object directory containing all device settings. In addition to the standard transmission mechanisms, there are still more communications mechanisms. These are Network Management (NMT), Emergency (EMGY), Node Guarding and Heartbeat. 4.4.1 Process Data Objects (PDOs) The main task of a CANopen system is exchanging process data. For the transmission of process data, the protocol overhead is omitted and transmission uses the ProducerConsumer principle. This means that a message sent by a node (the Producer) can be received by all other nodes (the Consumers). This principle is also known as broadcast and represents a very efficient principle of data transmission. PDO messages are not acknowledged to reduce the bus load as much as possible, primarily during timecritical applications. Consequently, this service is not a query-response mechanism. The transmission of PDOs is possible only in the Operational state and the transmission packets do not have a fixed data length. The data length of a PDO can range from one to eight bytes. With regard to the composition of the data packets, both the sender and the receiver must know how to compose or interpret, respectively, the contents. The sender of the PDO can be identified only by the COB ID. PDO mapping describes the individual process variables transmitted in the data field of a PDO, how they are arranged as well as the data type and length used. The contents and the significance of the transmitted data in a PDO are defined in a PDO mapping list both on the send and the receive ends. The transmission of process data can be triggered by various events: • Event driven The transmission of the PDOs is triggered by an internal event of the node. This can occur due to a timer in the device, by exceeding or dropping below a limit or through other internal events. • Synchronized A bus user (usually the master) transmits synchronization messages on the bus. In the case of synchronous transmission, the PDOs are triggered by the received sync message. In this way, it is possible to obtain an instantaneous snapshot (process values at the same time) of the system. • Request driven In this case, a bus user requests processed data using a Remote Transmission Request (RTR). This mechanism is deprecated and not implemented by the strain links. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 16/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland PDO message structure: 4.4.2 Service Data Objects (SDOs) Specific communication objects, Service Data Objects (SDOs), are used for direct access to CANopen devices. Entries in the object directory can be read and written using these SDOs. Communication always takes place as a logical 1:1 connection (peer-to-peer) between two nodes (usually, the master is the configuring node and a normal bus user is the node to be configured). As a result of the direct connection, a response is expected for every request. This can be compared to a connection via radio. Every request must receive a response even if the device is incapable of executing or responding to the request or even if the request itself contains errors. Such a negative response is known as an abort message. In addition to the 4-byte error code (cause of the abort), the abort message contains the object address which was to be accessed. SDO message structure Server Client SDO Download CS MUX DATA SDO Download-Answer CS MUX Not used SDO Upload CS MUX Not used SDO Upload-Answer CS MUX DATA DLC = 8 Server-to-Client-CAN-ID for Standard-SDO = 600h + NodeID Client-to-Server-CAN-ID for Standard-SDO = 580h + NodeID CS = command specifier MUX = 16-bit Index and 8-Bit Subindex Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 17/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.4.3 Network Management (NMT) In a CANopen network, there is one NMT master and between 1 and 127 NMT slaves. The NMT master has complete control over all devices and may change the state of these devices. The NMT messages have the highest priority in a CANopen network and have ID = 0. An NMT command has only two data bytes. The NMT master can control the state of a single slave (e.g., ID = 2) or the entire network (ID = 0). The states in a CANopen network are usually shown using a state diagram. The following states are possible in a CANopen network: - Initialization - Pre-Operational - Operational - Stopped Initialization The node is in the Initialization state following an NMT reset or a power-on. The device application and communication are initialized in this state. After completing initialization, the node transmits a Boot-up message and switches automatically to the Pre-Operational state. Pre-Operational In this state, it is possible to communicate with the node via SDOs. No PDO messages can be sent. This state is primarily used for configuring the CANopen devices. Operational In this state, the node is completely ready for operation and can transmit messages on its own. Stopped With the exception of Node guarding and Heartbeat messages, the node can send no other messages in this state. Only LSS configuration functions in this state. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 18/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Start Remote Node => Transition to Operational Mode ID DLC: Byte1 Byte2 0 2 01h Node = module address, 0 = all nodes Node Stop Remote Node => Transition to Stopped Mode ID DLC: Byte1 Byte2 0 2 02h Node = module address, 0 = all nodes Node Pre-Operational Remote Node => Transition to Pre-Operational Mode ID DLC: Byte1 Byte2 0 2 80h Node = module address, 0 = all nodes Node Reset Node => Software reset of the node ID DLC: Byte1 Byte2 0 2 81h Node = module address, 0 = all nodes Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam Node 19/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.4.4 Emergency (EMGY) Emergency messages signal errors in a node. The Emergency message contains a code that uniquely identifies the error (defined in DS-301 and in the device profiles). The Emergency messages are transmitted by the CANopen devices automatically. Composition of the Emergency message: ErrorErrorManufacturer specific error field code register Overview of the error codes: Error code (hex) Error description 00xx Errorreset / no error 10xx General error 2xxx Current 3xxx Voltage 4xxx Temperature 50xx Device hardware 6xxx Device software 70xx Additional modules 8xxx Monitoring 90xx External error F0xx Additional functions Device specific FFxx Overview of the Error register: Bit Cause of error 0 General error 1 Current 2 Voltage 3 Temperature 4 Communication error 5 Device specific 6 Reserved (always 0) 7 Manufacturer specific At the same time, the Error codes are also written into the Emergency history (object: 1003h). The COB ID of the Emergency message is contained in object 1014h. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 20/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.4.5 Node guarding and Heartbeat CANopen provides the following capabilities to determine the ability of the network nodes to function: • Automatic transmission of a heartbeat message by the network nodes (Heartbeat principle) • Cyclic querying of the node state by the NMT master (Node guarding principle) With node monitoring according to the Heartbeat principle, every node automatically transmits a message at regular intervals. This message can be monitored by every node in the network. The interval between two heartbeat messages can be set in object 1017h. With the Node guarding protocol, the NMT master sends messages to the CANopen slaves that then respond within a defined time. The lack of a response can only be detected by the NMT master. If the NMT master fails, the entire network is paralyzed. For this reason, and because of the higher bus load (caused by two CAN messages per monitoring interval), Node guarding has almost completely been replaced by Heartbeat monitoring. The monitoring message of the nodes contains the COB ID 700h + the node ID of the sender. The only data byte transmitted contains the device state (Pre-Operational, Operational, Stopped) of the sender. Heartbeat producer Heartbeat consumer DLC = 1 Node state Inquiry Indication(s) CAN-ID = 700h + NodeID Heartbeat producer time (1017h) in ms Node state Inquiry Indication(s) Node state values 4 = Stopped 5 = Operational 127 = Pre-Operational Heartbeat consumer time (1016h) in ms Indication Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 21/65 Heartbeat event Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.5 Additional definitions 4.5.1 Boot-up message The Boot-up message is the first sign of life from a CANopen device following power-up or a reset. This message signals that the nodes have completed initialization and are transitioning into the Pre-Operational state. 4.5.2 EDS The Electronic Data Sheet (EDS) describes the functionality of a CANopen device in machine-readable form. These files, in a standardized text format, describe both all supported objects from the object directory of the device, various data about the device and the vendor as well as physical parameters such as the baud rates supported. Almost all CANopen control systems can read EDS files and make it easier for the system integrator to parameterize the system. 4.5.3 DCF The Device Configuration File (DCF) uses the EDS file as a basis and also contains the values of each object. This file can be used for the automatic configuration of CANopen devices. 4.5.4 LSS The Layer Setting Services (LSS) is a service that can be used to set the ID and the bit rate of a device. The identifiers 7E4H and 7E5H are reserved for this. The service can be used in a peer-to-peer connection from the master to the device or over the bus. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 22/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 5 CANopen protocol 5.1 General These operating instructions reproduce the current state of the implemented functions of the modules (described in the following chapters). You can obtain more detailed literature from the user organization: CAN in Automation (CiA) Kontumazgarten 3 DE-90429 Nürnberg [email protected] www.can-cia.org You do not need any aids for this CANopen strain link to change the identification and the baud rate. You also do not need to open the sensor. The communications parameters can be defined and saved using the software. You can find the information on the CANopen master in the documentation for the devices you are using. 5.1.1 Boot loader A boot loader is implemented in the sensor. Upon request, this can be used to update the firmware of the sensor at the customer's location in the CAN network. 5.2 Network Management After power is turned on at the CANopen strain link, the sensor responds by sending the CAN Boot-up message. This is a message without data bytes having the COB identifier 1792D + module ID (700H + ID). 5.2.1 Predefined connection set COB ID = Function code (4 bits) + module ID (7 bits) Object COB ID (decimal) COB ID (hex) Network Management 0 0 Sync 128 80h Emergency 129 – 255 81h – FFh PDO1 (tx) 385 – 511 181h – 1FFh PDO1 (rx) 512 – 640 201h – 27Fh PDO2 (tx) 641 – 767 281h – 2FFh PDO3 (tx) 897 – 1023 381h – 3FFh SDO (tx) 1409 – 1535 581h – 5FFh SDO (rx) 1537 – 1663 601h – 67Fh Heartbeat 1793 – 1919 701h – 77Fh Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 23/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 5.2.2 Start procedure (1) Initialisierung (6) Programmreset (7) Communikationsreset (2) Pre-Operational (4) (5) (3) (1) Power on (2) Automatical alternation to Pre-Operational (3) Alternation to Operational (4) Alternation to Pre-Operational (5) Alternation to Stopped (6) Reset Application (7) Communcationsreset Stopped (4) (3) Operational (5) Initialization This is the state that a node passes through following power-on. During this phase, the device application and device communications are initialized. Then, the node automatically transitions to the Pre-Operational state. Pre-Operational In this state, the node waits for the Operational mode to be enabled. The possible communications are shown in the table below. Operational In this state, the CANopen node is completely ready for operation and can transmit messages (PDOs, Emergency) on its own. Communications possible during the various modes: Pre-Operational Initialization mode PDO SDO X Sync indexes Emergency indexes X Boot-up indexes X Network Management X Heartbeat X LSS Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 24/65 Operational mode X X X X X X Stopped mode X X X Baumer Frauenfeld, Switzerland 5.2.3 Start Node Transition to Operational Mode ID DLC Byte1 0 2 01h Node = module address, 0 = all nodes 5.2.4 0 2 02h Node = module address, 0 = all nodes Byte2 Node Pre-Operational Node Transition to Pre-Operational Mode ID DLC Byte1 0 2 80h Node = module address, 0 = all nodes 5.2.6 Node Stop Node Transition to Stopped Mode ID DLC Byte1 5.2.5 Byte2 Byte2 Node Reset Node Software reset of the node ID DLC Byte1 0 2 81h Node = module address, 0 = all nodes Byte2 Node Reset Node is corresponding to a Power On Reset. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 25/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 5.3 Supported Object Overview The following table is a summary of the supported SDO objects. Index 16bit index number in hex Sub-index Sub-index in hex Name Name of objects / Sub-index Data type U/I = Unsigned/Integer, value = number of data bits, ARR = array, REC = record Acc ro = read only, wo = write only, rw = read & write Default Default value used of first initial and load default PDO mapping Mapping of object possible, TPDO = Transmit PDO, RPDO = Receive PDO Page Further information of the objects Index 1000 1001 1002 SubName index 00 Device type 00 Error register 00 1003 00 01 02-0F 1005 1008 1009 100A 1010 1014 1017 1018 Calibration date U32 Emergency history ARR Number of errors Last error Older errors 00 00 00 00 COB-ID SYNC message Device name Hardware version Software version Store parameters 00 01 Highest sub-index supported Save all parameters 1011 Data type U32 U8 Restore default parameter Acc Default ro ro 00‘02‘01‘94h 00h e.g. 10‘07‘14h (14 July 2010) ro PDO mapping TPDO - rw ro ro 00h - - U8 U32 U32 U32 ARR ro ro ro ro 80h „DSRT“ e.g. „3.03“ e.g. „2.08“ - U8 U32 ro rw 01h „save“ - ARR U8 U32 ro rw 01h „load“ - 00 00 COB-ID Emergency Producer heartbeat time Identity object U32 U16 REC ro rw 00‘00‘00‘81h 00‘00h - 00 01 02 03 04 Highest sub-index supported Vendor-ID Product code Revision number Serial number U8 U32 U32 U32 U32 ro ro ro ro ro 04h 00‘00‘00‘5Fh e.g. 11038931d e.g. 00‘03‘02‘08h e.g. 00000000d - ro rw rw 02h 40‘00‘02‘01h FEh - ro ro 01h 20‘03‘00‘20h - ro rw rw rw 05h 40‘00‘01‘81h FFh 03‘E8h - ro rw rw rw 05h 40‘00‘02‘81h 02h 03‘E8h - ro rw 05h 40‘00‘03‘81h - Receive PDO1 communication 1600 Highest sub-index supported COB-ID and activation of RPDO1 Transmission type Receive PDO1 mapping 00 01 1800 Highest sub-index supported Mapping object Transmit PDO1 communication 00 01 02 05 1801 Highest sub-index supported COB-ID and activation TPDO1 Transmission type Event timer Transmit PDO2 communication 00 01 02 05 1802 Highest sub-index supported COB-ID and activation TPDO2 Transmission type Event timer Transmit PDO3 communication 00 01 Highest sub-index supported COB-ID and activation TPDO3 Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam REC U8 U32 U8 45 REC U8 U32 U8 U16 47 REC U8 U32 26/65 52 53 30 45 REC U8 U32 U8 U16 48 29 30 30 32 44 ARR U8 U32 29 33 Highest sub-index supported Restore all default parameters 00 01 02 29 49 49 U8 U32 U32 00 01 1400 Page 47 Baumer Frauenfeld, Switzerland Index SubName index 02 05 1A00 Transmit PDO1 mapping 00 01 02-04 1A01 Number of mapped objects TPDO1 First application object Further application objects Transmit PDO2 mapping 00 01 02-04 1A02 2000 2001 2002 2003 2004 2100 2101 2112 Transmission type Event timer Number of mapped objects TPDO2 First application object Further application objects Transmit PDO3 mapping Data type Acc Default PDO mapping U8 U16 rw rw FEh 03‘E8h - rw rw rw 01h 71‘30‘01‘10h *1 - rw rw rw 01h 71‘30‘01‘10h *1 - ARR U8 U32 U32 47 ARR U8 U32 U32 48 ARR 48 00 01 02-04 Number of mapped objects TPDO3 First application object Further application objects U8 U32 U32 rw rw rw 01h 20‘04‘00‘10h *1 - 00 00 00 00 00 00 00 Averaging time Store autozero IIR filter cut-off frequency Autozero Status autozero Baud rate Identification Transmit data type 16/24bit U16 U8 U16 U32 U16 U8 U8 ARR rw rw rw wo ro rw rw 00‘1Eh 00h 00‘00h „zero“ 00‘00h 03h 01h 2 RPDO* TPDO - 00 01 Highest sub-index supported Select data type 16/24bit U8 U16 ro rw 01h 71‘30h - ro ro 01h 46h - ro ro 01h 01h - ro rw 01h „zero“ - ro ro 01h FA’01‘01‘00h - ro ro 01h e.g. 02h - ro ro 01h e.g. 00h TPDO ro ro 01h e.g. 01‘2Ch TPDO ro rw 01h 00‘00h ro ro 01h e.g. 01‘38‘80h ro rw 01h 00‘00‘00h 6110 Sensor type 00 01 6112 Highest sub-index supported Sensor type Operating mode 00 01 6125 00 01 6131 00 01 6132 Highest sub-index supported Operation mode PV1 6150 00 01 7130 ARR Highest sub-index supported Autozero PV1 U8 string Physical unit PV ARR Highest sub-index supported Physical unit PV1 7133 00 01 8130 Status of measurement ARR Highest sub-index supported Status of measurement PV1 U8 U8 Highest sub-index supported Process value PV1 16bit 8133 00 01 35 35 35 36 ARR U8 I16 Interrupt delta input 16bit ARR Highest sub-index supported Interrupt delta input PV1 16bit U8 U16 Highest sub-index supported Process value PV1 24bit 34 ARR U8 U8 Process value 24bit 00 01 U8 U32 Highest sub-index supported Decimal digits PV1 Process value 16bit 00 01 U8 U8 36 38 ARR U8 I24 Interrupt delta input 24bit ARR Highest sub-index supported Interrupt delta input PV1 24bit U8 U24 39 40 40 41 41 41 42 43 34 ARR Autozero Decimal digits PV 00 01 ARR U8 U16 Page 37 TPDO 38 1 * Sub-index is not accessible, accessible for customer mapping only 2 * Object mapped to the Receive PDO, mapping of RPDO is static and not dynamic Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 27/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 5.4 SDO-Struktur ID DLC Byte1 - 8 CMD Byte2 Byte3 Index Procedure Master request data from slave Slave responds Master writes to slave Slave responds CMD 40h 42h 43h 47h 4Bh 4Fh 22h 23h 27h 2Bh 2Fh 60h Byte4 Byte5 Sub-index Byte6 Byte7 Byte8 Data bytes Remarks (valid data bytes not specified) (4 valid data bytes) (3 valid data bytes) (2 valid data bytes) (1 valid data bytes) (valid data bytes not specified) (4 valid data bytes) (3 valid data bytes) (2 valid data bytes) (1 valid data bytes) In index and data bytes, the lowest byte is transmitted first. In ASCII code the bytes will be transferred legible (first character first). The range of the communication profile is in the indices 1000h-1FFFh and includes all parameters which concern the CAN network. This range is defined in the same way in all CANopen devices. The minimum time difference between two SDO messages must not be less than 20ms. Faster SDO communication can put the device into undefined states. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 28/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6 Object description 6.1 Standard objects 6.1.1 Device type Read device type (object 1000h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 00h 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 00h 94h 01h 02h 00h 600h + ID 580h + ID 8 8 Byte 5 + 6: Byte 7 + 8: 40h 43h 00h 01’94h = 404d 00’02h Byte8 0 (Device profile number) (additional information, analog input) The object 1000h is read only and has no sub-index. 6.1.2 Calibration date Read calibration date (object 1002h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 02h 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 00h 09h 0Bh 14h 00h Byte8 600h + ID 580h + ID 8 8 40h 43h 02h Example of calibration date 20.11.09: Byte 5: 09h Byte 6: 0Bh Byte 7: 14h Byte 8: Byte8 0 Year 09 Month 11 (November) Day 20 reserved The object 1002h is read only and has no sub-index. 6.1.3 Device name Read device name (object 1008h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 08h 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 00h 44h 53h 52h 54h 600h + ID 580h + ID 8 8 40h 43h 08h Example of strain link sensor: Byte 5 – 8: 44’53’52’54h 0 „DSRT“ in ASCII format The object 1008h is read only and has no sub-index. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 29/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.1.4 Hardware version Read hardware version (object 1009h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 09h 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 00h 33h 2Eh 30h 33h Byte8 600h + ID 580h + ID 8 8 40h 43h 09h Example of hardware version 3.03: Byte 5 – 8: 33’2E’30’33h Byte8 0 „3.03“ in ASCII format The object 1009h is read only and has no sub-index. 6.1.5 Software version Read software version (object 100Ah): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 0Ah 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 00h 32h 2Eh 30h 38h Byte8 600h + ID 580h + ID 8 8 40h 43h 0Ah Example of software version 2.08: Byte 5 – 8: 32’2E’30’38h 0 „2.08“ in ASCII format The object 100Ah is read only and has no sub-index. 6.1.6 Identity object Structure of object 1018h which contents general information about the device: Index Sub-index Name Length Access 1018h 0 Highest sub-index 1 Byte Read 1 Vendor-ID 4 Byte Read 2 Product code 4 Byte Read 3 Revision number 4 Byte Read 4 Serial number 4 Byte Read Read vendor-ID (sub-index 1): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 10h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 01h 5Fh 00h 00h 00h 600h + ID 580h + ID Byte 5 – 8: 8 8 40h 43h 18h 5F’00’00’00h Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 0 00’00’00’5F (LSB first) Baumer Company 30/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Read product code (sub-index 2): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 10h 02h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 02h 44h 0Dh A8h 00h 600h + ID 580h + ID 8 8 40h 43h 18h Example of product code 11013444: Byte 5 – 8: 44’0D’A8’00h Read revision number (sub-index 3): ID DLC Byte1 Byte2 Byte8 0 00'A8'0D'44 (LSB first) 11013444 in decimal Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 10h 03h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 03h 01h 02h 03h 00h 600h + ID 580h + ID 8 8 40h 43h 18h Example of revision number 00030201: Byte 5 – 8: 01’02’03’00h Read serial number (Sub-Index 4): ID DLC Byte1 Byte2 Byte8 0 00’03’02’01 (LSB first) 00030201h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 10h 04h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 04h 7Bh 00h 00h 00h 600h + ID 580h + ID 8 8 40h 43h 18h Example of serial number 123: Byte 5 – 8: 7B’00’00’00h Byte8 0 00’00’00’7B (LSB first) 123 The object 1018h is read only. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 31/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.2 Parameter handling (save, load default) The following changeable objects can be saved in the EEPROM: Object Name Default value 1017 Producer heartbeat time 00h Receive PDO1 – COB-ID + PDO valid, 1400 40’00’02’xxh sub-index 1 PDO1 – COB-ID + PDO valid , sub-index 1 40’00’01’xxh 1800 PDO1 – transmission type , sub-Index 2 FFh PDO1 – event time , sub-index 5 03’E8h PDO2 – COB-ID + PDO valid , sub-index 1 40’00’02’xxh 1801 PDO2 – transmission type , sub-index 2 02h PDO2 – event time , sub-index 5 03’E8h PDO3 – COB-ID + PDO valid , sub-index 1 40’00’03’xxh 1802 PDO3 – transmission type , sub-index 2 FEh 1A00 1A01 1A02 2000 2001 2002 2100 2101 2112 7133 8133 PDO3 – event time , sub-index 5 Transmit PDO1 mapping, sub-index 1 Transmit PDO2 mapping, sub-index 1 Transmit PDO3 mapping, sub-index 1 Averaging time Save autozero automatically IIR-filter cut-off frequency Baud rate Identification (7 bit) Transmit data type 16/24bit Interrupt delta input PV 16bit Interrupt delta input PV 24bit 03’E8h 71’30’01’10h 71’30’01’10h 20’04’00’10h 00’30h 00h 00’00h 03h 01h 71’30h 00h 00h 6.2.1 Disabled COB-ID = 200h+ID, Receive PDO enabled COB-ID = 180h+ID, PDO enabled Transmit after event timer 1000 ms COB-ID = 280h+ID, PDO enabled nd Transmit after 2 SYNC 1000 ms COB-ID = 380h+ID, PDO enabled Asynchronous, transmit after value change 1000 ms Index 7130, sub-index 1 mapped Index 7130, sub-index 1 mapped Index 2004, sub-index 0 mapped 30 ms Automatically storage disabled IIR filter disabled 125 kBaud ID 1 16bit data type Disabled Disabled Store parameters With object 1010h, the current parameters can be stored in EEPROM. The indices which are stored can be seen in the table at the beginning of Section 6.2. Storage takes place when the “save” message is sent in ASCII code to index 1010h, sub-index 1. The message thus has the following structure: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 10h 10h 01h 73h 61h 76h 65h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 01h 0 0 0 580h + ID 8 8 22h 60h 10h Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 32/65 0 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.2.2 Restore default parameters With object 1011h, the factory settings can be loaded. In this process all parameters, except the communication parameters (Baud rate, Identification), will be set to default values. For the parameters and the corresponding values, see the start of Section 6.2. Function mode: Restore default (Index 1011) Old Parameter activ PWR-On Reset / NMT Reset If you do not store the setting, the “old” parameters will be reloaded and activated after the next Reset Boot up Message Factory settings Parameter store (Index 1010) Loading the data takes place when the index 1011h with the “load” message in ASCII code on sub-index 1 is sent. The message thus has the following structure: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 11h 10h 01h 6Ch 6Fh 61h 64h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 01h 0 0 0 580h + ID 8 8 22h 60h 11h 0 Loading the default values means that the values are loaded into RAM. If the values are to remain at the next reset, the parameters must be stored in EEPROM using the index 1010h. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 33/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.3 Device profile specific objects Setting and interrogating the sensor-specific values. The following indices are supported: Object Name 6110 Sensor type 6112 Operating mode 6125 Autozero 6131 Physical unit PV 6132 Decimal unit PV 6150 Status of measurement 7130 Process value 16bit 7133 Interrupt delta input 16bit 8130 Process value 24bit 8133 Interrupt delta input 24bit 6.3.1 Sensor type Read sensor type (object 6110h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 61h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 61h 01h 46h 00h 0 600h + ID 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h 4Bh 10h 46h Byte8 0 Byte8 0 strain link The object 6110h is read only. 6.3.2 Operation mode When delivered, the sensor is always in normal mode. Read operation mode (object 6112h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 12h 61h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 61h 01h 01h 0 0 600h + ID 580h + ID Byte 5: 8 8 40h 4Fh 12h 01h 02h – 09h 0Ah Byte8 0 Byte8 0 Acquisition mode reserved (Adjust mode) The object 6112h is read only. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 34/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.3.3 Autozero To autozero or tare the sensor (set process value to zero), the command with the ASCII code „zero“ must be st sent to index 6125h and sub-index 1. Only the 1 process value (strain) can be tarred. Send an autozero command (object 6125h) to the sensor: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 01h 7Ah 65h 72h 6Fh Response from CANopen strain link after autozero: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 600h + ID 580h + ID 8 8 22h 60h 25h 25h 61h 61h 01h 0 If the internal signal is out of tare range, the sensor responds with a “time out” to a tare request. The zero value after autozero can be saved to EEPROM with the save command (object 1010h). If the object 2001h (store autozero automatically)is enabled, the zero value will be saved automatically after every tare procedure. For frequently tare procedure this function (store autozero automatically) should be disabled. Autozero can be run with the object 6125h, 2003h and with the Receive PDO1. 6.3.4 Physical unit PV Read physical unit from process value (object 6131h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 600h + ID Byte7 Byte8 61h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 61h 01h 00h 01h 01h FAh 8 Byte 5 – 8: 40h Byte6 31h 580h + ID 8 Byte5 43h 31h 0 FA’01’01’00 (LSB first) unit “µε” or „µm/m“ 00’01’01’FAh The object 6131h is read only. 6.3.5 Decimal digits PV Read decimal digits from the process value (object 6132h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 61h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 61h 01h 02h 0 0 Byte 5: 8 40h Byte7 32h 580h + ID 8 Byte6 4Fh 32h 02h Byte8 0 Byte8 0 2 decimal digits The decimal digits will be influenced by changing the transmit data type (16/24bit with object 2112h). The object 6132h is read only. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 35/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.3.6 Status of measurement Read status of measurement (object 6150h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte6 Byte7 61h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 61h 01h 00h 0 0 8 Byte 5: 40h Byte5 50h 580h + ID 8 Byte4 4Fh 50h 00h 03h 05h Byte8 0 Byte8 0 actual measurement overflow of AD – converter underflow of AD – converter The object 6150h is read only. 6.3.7 Process value 16bit Read process value 16bit (object 7130h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte6 Byte7 71h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 71h 01h 2Ch 01h 0 8 Byte 5 + 6: 40h Byte5 30h 580h + ID 8 Byte4 4Bh 30h Byte8 0 Byte8 0 01’2C (LSB first) 300 2C’01h Number decimal digits 300 / 10 (6132) + unit(6131) = 3.00 µε The process value is quoted as 16-bit Integer double complement. The object 2112h is changing the process value from 16bit (object 7130h) to 24bit (object 8130h) and vice versa. Example of negative strain: ID DLC Byte1 580h + ID Byte 5 + 6: 8 4Bh Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 30h 71h 01h D4h FEh 0 D4’FEh Byte8 0 FE’D4 (LSB first) -300 Number decimal digits -300 / 10 (6132) + unit(6131) = -3.00 µε The object 7130h is read only. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 36/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.3.8 Process value 24bit Read process value 24bit (object 8130h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID 8 40h 30h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 8 47h Byte 5 - 7: 30h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 81h 01h 0 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 81h 01h 80h 38h 01h 0 01’38'80 (LSB first) 80000 80'38'01h Number decimal digits 80000 / 10 (6132) + unit(6131) = 800.00 µε The process value is quoted as 24-bit Integer double complement. The object 2112h is changing the process value from 16bit (object 7130h) to 24bit (object 8130h) and vice versa. Example of negative strain: ID DLC Byte1 580h + ID 8 4Bh Byte 5 - 7: Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 30h 81h 01h 80h C7h FEh 0 FE’C7'80 (LSB first) -80000 80'C7'FEh Number decimal digits -80000/10 (6132) + unit(6131) = -800.00 µε The object 8130h is read only. 6.3.9 Interrupt delta input After the delta function is activated, when the threshold is passed the current process value is sent via PDO and a new threshold value is set. At the next over or undercut the threshold again a PDO will be sent. (Threshold = momentary process value +/- delta value) 2* delta value P A B C D E F A: Activation of delta function via PDO Transmission Type B-F: Process value is sent via PDO, new threshold value is set P: t: Process value Time t With the object 7133h (16bit) and 8133h (24bit) the interrupt delta input value can be set and read. The delta function is activated or deactivated via the transmission type of the PDO1 (object 1800h), PDO2 (object 1801h) and PDO3 (object 1802h). Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 37/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Change interrupt delta input (object 7133h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID 8 22h 33h 71h Interrupt delta input value: 5 µε Byte 4: 01h Byte 5 + 6: F4’01h 8 60h Byte5 Byte6 Byte7 01h F4h 01h 0 Byte8 0 2 5 * 10 = 500 = 01’F4h Sub-index 1 value for PDO1 01’F4 (LSB first) 500 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte4 33h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 71h 01h 0 0 0 Byte8 0 If the value 0 is written into the object 7133h, the delta value function will be switched off. Read interrupt delta input (object 7133h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte6 Byte7 71h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 71h 01h F4h 01h 0 Byte 5 + 6: 8 40h Byte5 33h 580h + ID 8 Byte4 4Bh 33h F4’01h Byte8 0 Byte8 0 01’F4 (LSB first) 500 5 µε The interrupt delta input object of the 24bit process value (object 8133h) is according to the object 7133h except the data length of the value (24bit instead of 16bit). Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 38/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.4 Manufacturer specific objects The definition of the following objects is manufacturer specific. They are used to set the CANopen strain link. List of supported objects: Object Name 2000 Averaging time 2001 Store autozero 2002 IIR filter cut-off frequency 2003 Autozero 2004 Status autozero 2100 Baud rate 2101 Identification 2112 Transmit data type 16/24bit 6.4.1 Averaging time The average time specifies the time in ms over which the measured values are arithmetically averaged. The average time can be set between 0..1000 (0..3E8h). nd The sensor internal averaging contains a 32bit buffer. If an averaging time >32ms is selected, just every 2 rd measurement is used. With averaging time >64ms just every 3 value is used, and so on. If the IIR-filter is enabled, the averaging should be disabled and vice versa. Read averaging time (object 2000h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 00h 20h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 1Eh 00h 0 600h + ID 580h + ID 8 8 Byte 5 + 6: 40h 4Bh 8 Byte 5 + 6: 22h Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 00h 20h 00h 64h 00h 0 8 60h Byte8 0 Byte8 0 00’64h (LSB first) 100ms 64’00h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 00’1Eh (LSB first) 30ms (Default value) 1E’00h Change of averaging time: ID DLC Byte1 600h + ID 00h Byte8 00h Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 0 0 0 39/65 Byte8 0 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.4.2 Store autozero Store autozero should be disabled with cyclical autozero applications. Read status of store autozero (object 2001h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 600h + ID 01h 20h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 01h 0 0 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h Byte7 4Fh 01h 8 Byte 5: 22h 01h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 00h 0 0 8 60h Byte8 0 Byte8 0 0 save after autozero automatically disabled 00h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 0 save after autozero automatically disabled 1 save after autozero automatically enabled 01h Change of status of store autozero: ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID Byte8 01h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 0 0 0 Byte8 0 6.4.3 IIR filter cut-off frequency st This object contains the cut-off frequency of a IIR-filter 1 order. The calculation of the filter coefficient is made for the sampling rate of 1000 samples per second. The cut-off frequency can be chosen between 0...499Hz (0...1F3h). The value 0 disables the IIR-filter (default value). If the filter is enabled, the averaging (object 2000h) should be disabled and vice versa. Read IIR-filter cut-off frequency (object 2002h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte6 Byte7 20h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 0Ah 00h 0 8 Byte 5 + 6: 40h Byte5 02h 580h + ID 8 Byte4 4Bh 02h 8 Byte 5 + 6: 22h 02h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 64h 00h 0 8 60h Byte8 0 Byte8 0 00’64h 100Hz 64’00h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 00’00h disabled (Default value) 00’00h Change of IIR-filter cut-off frequency: ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID Byte8 02h Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 0 0 0 40/65 Byte8 0 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.4.4 Autozero The autozero function (Objekt 2003h) contains the same mechanism as the procedure in the object 6125h, except that the object 2003h cannot be mapped to the Receive PDO. The Receive PDO has a fixed mapping and cannot be modified. 6.4.5 Status autozero The object 2004h contains the status of the tare procedure with Receive PDO. This object can be mapped and is configured to the Transmit PDO3 by default. Is PDO3 enabled, the feedback about the status of the tare function is given. • 00’00h no tare procedure with Receive PDO is done since start up • 75’00h („u“ in ASCII) a tare procedure is executing • 66’00h („f“ in ASCII) the last tare procedure is completed successfully • 65’72h („er“ in ASCII) the last tare procedure is failed 6.4.6 Baud rate The baud rate specifies the speed at which the whole bus is operated. All users must have the same baud rate. The CANopen strain link is shipped with 125kBaud. Read baud rate (object 2100h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 00h 21h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 03h 0 0 600h + ID 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h 4Fh 00h 00h 10 kBaud 01h 20 kBaud 02h 50 kBaud 03h 125 kBaud Byte8 0 Byte8 0 04h 250 kBaud 05h 500 kBaud 06h 800 kBaud 07h 1000 kBaud Function mode: Changing baud rate: Change Baudrate (Index 2100) Stroe Parameter (Index 1010) Old Baudrate PWR-On Reset / NMT Reset New Baudrate Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam Boot up Message 41/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Change of baud rate to 500 kBaud: ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID 8 Byte 5: 22h 00h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 05h 0 0 8 Byte8 0 5 500 kBaud 05h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte3 60h 00h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 0 0 0 Byte8 0 6.4.7 Identification The ID of a device in a CANopen network must be unique. Otherwise 2 devices at a time are addressed. The identification can be set from 1 to 127 => 7bit. Read identification number (object 2101h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte6 Byte7 21h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 01h 0 0 8 Byte 5: 40h Byte5 01h 580h + ID 8 Byte4 4Fh 01h 01h 8 Byte 5: 22h 01h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 05h 0 0 05h 8 Byte8 0 Byte8 0 ID 5 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 ID 1 (Default value) Change of identification to ID 5: ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID Byte8 60h 01h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 0 0 0 Byte8 0 Function mode: Change ID (Index 2101) Old ID Store Parameter (Index 1010) PWR-On Reset / NMT Reset New ID Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam Boot up Message 42/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.4.8 Transmit data type 16/24bit With the object 2112h the data length of the process value can be chosen. Depending of the setting the process value can be read ether from object 7130h (16bit) or 8130h (24bit). If the data type is changed, the decimal digits and the PDO mapping will be updated. Read transmit data type 16/24bit (object 2112h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID 8 40h 12h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 8 Byte 5 + 6: 4Bh 12h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 21h 01h 0 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 21h 01h 30h 71h 0 0 71'30h 16bit process value 30'71h Change of transmit data type from 16bit to 24bit: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID 8 Byte 5 + 6: 22h 12h 8 60h Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 01h 30h 81h 0 0 81'30h 24bit process value 30'81h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 21h Byte4 12h Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 21h 01h 0 0 0 0 43/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.5 PDO communication objects Via communication using PDO (Process Data Objects), it is possible to interrogate specified values of the CANopen strain link simply and quickly. With the same communication profile a autozero of the strain link can be obeyed. A variable PDO mapping is implemented in the strain link. The send parameters and the conditions for the PDO sending can be defined by the user. The PDO can be activated by a sync message, after expiration of an event time or by overwriting of a interrupt delta input value. Communication via PDO is only possible in the operational mode of the sensor. 6.5.1 Receive PDO 1 communication (autozero) With object 1400h, the settings are made to work with Receive PDO. Structure of object 1400h (receive PDO communication parameter): Index Sub-index Name 1400h 0 Highest sub-index supported 1 COB-ID and activation of RPDO1 2 Transmission type Length 1 Byte 4 Byte 1 Byte Change of receive PDO from enable to disable (sub-index 1): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 02h 0 600h + ID 8 Byte 5 + 6: Byte 8: 22h 00h 14h 01h 01h Access read read / write read / write Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 00h 14h 02h 00h 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 14h 02h FEh 0h 0h 580h + ID Byte 5: 8 8 40h 4F 40h 01’02h 02’01h (LSB first) 200h + ID 1 (COB-ID) RPDO enable and RTR not supported RPDO disable and RTR not supported 40h C0h Read transmission type (sub-index 2): ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID Byte8 00h FEh Byte8 0 Byte8 0h 254d transmit PDO after value change Function description: Autozero with Receive PDO1 Autozero can be activated over receiving PDO1. Notice the following information: • Sensor is in „Operational Mode“ • Receive PDO 1 is enabled and transmission type of RPDO is FEh • Transmit PDO 3 is enabled and transmission type of TPDO3 is FEh • Transmit PDO3 is mapped to object 2004, sub-index 0 Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 44/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Baumer Sensor Control unit Receive-PDO1 COB-ID = 200 + ID Request Transmit – PDO3 COB-ID = 380 + ID Confirmation 1ms Identification Autozero with RPDO: ID DLC 200h + ID 0 Internal autozero phase 8 ms Answer Answer of strain link (command understood) ID DLC Byte1 Byte2 380h + ID 2 00h 75h No further communication with the sensor Transmit – PDO3 COB-ID = 380 + ID Reply 2nd answer from strain link. (autozero successfully finished) ID DLC Byte1 Byte2 380h + ID 2 00h 66h Case of an error, instable signal ID DLC Byte1 Byte2 380h + ID 2 72h 65h Identification time 6.5.2 Receive PDO 1 mapping Object 1600h (Receive PDO Mapping Parameter) The mapping of the Receive PDO1 can be read with the object 1600h. Receive PDO1 has a fixed mapping and can not be modified. Read Receive PDO 1 mapping (object 1600h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte6 Byte7 Byte8 16h 01h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 16h 01h 20h 00h 03h 20h Byte 4: Byte 5: Byte 6: Byte 7 + 8: 8 40h Byte5 00h 580h + ID 8 Byte4 43h 00h 01h 02h – 04h 20h 00h 03’20h 0 st 1 mapped object for Receive PDO1 nd th 2 to 4 mapped object 20h 32 Bit data length of mapped object 00h mapped sub-index 0 20’03h mapped index Autozero function The object 1600h is read only. 6.5.3 Transmit PDO 1 communication Via the object 1800h the settings are made to make it possible to work with Transmit PDOs. PDOs are processed only in the Operational mode of the device. The PDO must be activated. The PDO should not be requested faster than the corresponding measurement rate. (1000 measurements / second) > 1 ms The object has the following structure: Index Sub-index Name 1800h 0 Highest sub-index supported 1 COB-ID and activation TPDO 1 2 Transmission type 5 Event timer Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 45/65 Length 1 Byte 4 Byte 1 Byte 2 Byte Access read read / write read / write read / write Baumer Frauenfeld, Switzerland Change of transmit PDO from enable to disable (sub-index 1): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 8 Byte 5 + 6: Byte 8: 22h 00h 18h 01h 81h Byte6 Byte7 01h 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 01h 0 0 0 Change of transmission type (sub-index 2): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 02h FFh 0 0 600h + ID 8 8 Byte5 60h 22h 00h 00h 18h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 8 60h 00h Byte8 0 Byte8 0 th 01h – F0h FEh transmit after n Sync (1 – 240) transmit when interrupt delta input (interrupt delta input value is set with object 7133h) transmit when event timer (Event timer is set with sub-index 05h) FFh 580h + ID 40h 01’81h (LSB first) 180h + ID 1 (COB-ID) PDO enabled and RTR not supported PDO disabled and RTR not supported 81’01h 40h C0h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte8 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 02h 0 0 0 Byte8 0 The event timer defines in which cycle the PDO will be transmitted. 16 The value range is fixed between 0…2 – 1 = 65535 (ms). Change of event timer (sub-index 5): ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID 8 Byte 5 + 6: 22h 00h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 05h E8h 03h 0 8 60h Byte8 0 03’E8h (LSB first) Event timer 1000 ms (Default value) E8’03h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte3 00h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 05h 0 0 0 Byte8 0 Too small values make no sense, because they overload the bus and the measured values may still not be updated (see start of this section). The PDO parameters are not stored automatically, must be done with object 1010h. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 46/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.5.4 Transmit PDO 2 communication Object 1801h (Transmit PDO communication parameter): The setting of Transmit PDO2 is made with the object 1801h. This object is similar to the object 1800h. Detailed information se the previous section in this manual. 6.5.5 Transmit PDO 3 communication Object 1802h (Transmit PDO communication parameter): The setting of Transmit PDO3 is made with the object 1802h. This object is similar to the object 1800h. Detailed information se the previous section in this manual. 6.5.6 Transmit PDO 1 mapping parameter Via the object 1A00h, the mapping of the Transmit PDO 1 can be interrogated. The object has the following structure: Index Sub-index Name Length 1A00h 0 Number of mapped objects TPDO1 1 Byte st 1 1 application object 4 Byte nd th 4 Byte 2 2 to 4 application object Access read / write read / write read / write How to set the mapping: Switch off mappings (Index 1A00, set Sub-Index 00 to 0) Switch off PDO (Index 1800, Sub-Index 01, set Byte 8 to C0h) Adjust Mapping (Index 1A00, Sub-Index 01 – XX) Switch on Mapping (Index 1A00, Sub-Index 01 insert quantity of mapped parameters) Switch on PDO again (Index 1800, set Sub-Index 00 Byte 8 to 40h) The sent PDO 1 has 8 Bytes. This PDO is freely configurable by the user. The following objects can be chosen: Index Sub-index Name Length 7130 01 Process value 16bit 2 Bytes 8130 01 Process value 24bit 3 Bytes 6150 01 Status of measurement 1 Byte 1001 00 Error register 1 Byte 2004 00 Status autozero 2 Byte Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 47/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Mapping of PDO 1 via SDO command: ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID 8 22h 00h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 1Ah 01h 10h 01h 30h 71h Example of PDO 1 with process value 16bit: Byte 4: 01h 02h – 04h Byte 5: 10h Byte 6: 01h Byte 7 + 8: 30’71h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 8 60h 00h st 1 mapped object in PDO 1 nd th 2 to 4 mapped object in PDO 1 (attention: only 8Byte) 16 Bit data length of the mapped object (2 Byte) mapped sub-index 01 7130 mapped index Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 1Ah 01h 0 0 0 0 Byte7* Byte8* When the PDO 1 is transmitted the message has the following structure: ID DLC Byte1 Byte2* Byte3* Byte4* Byte5* Byte6* Byte8 180h + ID 2 68h 10h *Bytes will only be sent when they were mapped in index 1A00. 6.5.7 Transmit PDO 2 mapping Object 1A01h (Transmit PDO mapping parameter): The mapping of Transmit PDO2 is made with the object 1A01h. This object is similar to the object 1A00h. Detailed information se the previous section in this manual. 6.5.8 Transmit PDO 3 mapping Object 1A02h (Transmit PDO mapping parameter): The mapping of Transmit PDO3 is made with the object 1A02h. This object is similar to the object 1A00h. Detailed information se the previous section in this manual. 6.5.9 Sync ID The sync generation is switched off in the sensor. PDO messages are only sent when the object 180xh sub index 2 is switched on. With the object 1005h the ID of the sync message can be interrogated. If a sync message with the following ID is on the bus, the PDO can be triggered (compare PDO communication). Read SYNC COB-ID (object 1005h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 05h 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 80h 0 0 600h + ID 580h + ID 8 8 40h 43h 05h Byte8 0 Byte8 0 The ID is defined as 80h. This ensures that the sync messages have a high priority on the CAN bus. The object 1005h is read only and has no sub-index. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 48/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7 Emergency and services 7.1 Error register and history 7.1.1 Error register Read error register (object 1001h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 01h 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 81h 0 0 600h + ID 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h 4Fh 01h 81h Byte8 0 Byte8 0 a manufacture error has occurred Bit 0=1 error occurred Bit 7=1 manufacturer specific error The object 1001h is read only and has no sub-index. 7.1.2 Emergency History The object 1003h stores the last 16 error messages (Emergency Messages) which have occurred during operation in the RAM. This means that at the next loss of power or manual deletion the data is deleted. The recording will be deleted if 00h is written on the sub index 0. The object has the following structure: Index Sub-index Name 1003h 0 Number of errors 1...16 Error messages Read number of errors (sub-Index 0): ID DLC Byte1 Byte2 Length 1 byte 8 byte Access Read/Write Read Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 03h 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 02h 0 0 600h + ID 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h 4Fh 03h 02h Byte6 Byte7 03h 10h 00h 00h 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 0 0 0 580h + ID 8 8 22h 60h 0 Byte8 0 2 error messages have been recorded Delete the emergency messages by writing 0 to sub-index 0: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID Byte8 03h Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 49/65 Byte8 0 Byte8 0 Baumer Frauenfeld, Switzerland Read error message (sub-index 1...16): ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID 8 Byte 4: 40h 03h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 01h 0 0 0 01h 02h – 10h 8 43h 0 last recorded error message older error messages Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte8 03h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 01h 00h FFh 81h 14h The error message code is descript in section „Emergency messages“. Request a sub-index without occurred error the following error message will be received: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 580h + ID 8 80h 03h 10h 01h 11h 00h 09h 06h Function mode: 1. error message 2. error message 17. error message message 2 Sub-Idx 16 message 1 message 16 message 1 message 2 message 17 number of messages: 1 number of messages: 2 number of messages :16 Sub-Idx 2 Sub-Idx 1 Sub-Idx 0 number of messages: 0 The sensor can store the last 16 error messages. The last message is stored under sub-index 1 and all previous ones are pushed upward by one position. If the memory is full and a new message appears, it is stored under sub-index 1 and the oldest message (sub-index 16) is pushed out of the memory. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 50/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.2 SDO error messages In the case of wrong access to an index you receive an error message as the response. An error message has the following structure: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 Sub580h + ID 8 80h Index Abort code index The ID of the message and the index and sub-index refer to the message which has caused an error. The error messages can have the following contents: Abort code Meaning 05 04 00 00h Time out (with autozero: signal out of tare range) 05 04 00 01h Client / server command is invalid or unknown 06 01 00 01h Write only access possible 06 01 00 02h Read only access possible 06 02 00 00h Object does not exist 06 04 00 41h Object cannot be mapped to the PDO. 06 04 00 42h The number and length of the objects to be mapped would exceed PDO length 06 04 00 43h General parameter incompatibility reason. Object can not be mapped on Transmit PDO 06 07 00 10h Data type does not match, length of service parameter does not match 06 09 00 11h Sub-index does not exist 06 09 00 30h Invalid value for parameter 06 09 00 31h Value of parameter written too high 06 09 00 32h Value of parameter written too low 08 00 00 20h Data cannot be saved, signature is invalid 08 00 00 21h Data cannot be saved, communication with memory component has failed 08 00 00 22h Data cannot be stored because the memory component is already being accessed 08 00 00 24h No data available Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 51/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.3 Emergency Messages Emergency messages will be sent from the sensor independently in error case. When an error occurs for the first time an error message will be sent. If the error is eliminated or it is not pending anymore an appropriate error message will be sent. The last 16 error messages will be saved in the emergency history. The error messages have the following structure: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Emergency Error 80h + ID 8 error code register Following error codes will be supported: Emergency Error Manufact. error code register error code 50’01h 81h 10h 00’00h 00h 20h 50’01h 81h 30h 00’00h FF’00h FF’00h 00’00h FF’00h FF’00h 00’00h FF’00h FF’00h 00h 81h 81h 00h 81h 81h 00h 81h 81h 11h 12h 14h 31h 32h 34h 41h 42h 44h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 Manufacturer specific error code Description EEPROM read error (hardware error) Boot up: Error will be sent with ID1 and 125kBaud EEPROM write error released Saving of autozero value in EEPROM successful EEPROM write error (hardware error) By saving the autozero value in the EEPROM Internal stain signal has reached valid range Internal strain signal value passed maximum limit Internal strain signal value passed minimum limit Internal input signal reached valid range Internal input signal left maximum limit (tare error) Internal input signal left minimum limit (tare error) Strain output signal reached valid range Strain output signal left maximum limit (32767) Strain output signal left minimum limit (-32767) Object 1014h (COB-ID Emergency object): When an error occurs the ID will be stored in this index. Concerning this error message the ID can be assigned to a sensor. Read COB-ID Emergency object (Objekt 1014h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID 8 40h 14 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte 5 8 43h 14h 81h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 81h 0 0 Byte8 0 Byte8 0 ID = 80h + Node ID The object 1014h is read only and has no sub-index. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 52/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.4 Heartbeat The CANopen strain link offers the option of the heartbeat protocol. The Heartbeat protocol makes an error control system possible without an interrogation being necessary. The Heartbeat producer transmits the status message cyclically (defined in object 1017h). If the message does not arrive within the defined time, the CAN bus controller can send a corresponding reaction (Network management commands). The heartbeat time can be adjusted between 1 and 65535 (1ms up to 65.535 seconds). 7.4.1 Producer heartbeat time Read producer heartbeat time (object 1017h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte6 Byte7 10h 00h 0 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 00h 00h 0 8 Byte 5 + 6: 40h Byte5 17h 580h + ID 8 Byte4 4Bh 17h 8 Byte 5 + 6: 22h 17h 10h 8 60h Byte8 0 00h Byte6 Byte7 03h 0 E8h Byte8 0 03’E8h (LSB first) 1000d 1000ms E8’03h Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 00’00h (LSB first) disabled (Default value) 00’00h Change producer heartbeat time to 1000ms (1000d 3E8h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID Byte8 17h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 0 0 0 Byte8 0 If this time is set to 0 no Heartbeat protocol takes place (default value). The value can be stored in the EEPROM with the object 1010h. After the heartbeat protocol is activated, the sensor sends the following messages: ID DLC Byte1 700h + ID Byte 1: 1 04h 00h 04h 05h 7Fh Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam boot up stop mode operate pre-operational 53/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.5 LSS (Layer setting services) 7.5.1 Printed LSS information on the sensor To use the LSS functionality LSS data, which clearly identifies the sensor, is needed. The data are stored in the identity object (object 1018h). This data is printed on every sensor. Example of a printed sensor with LSS information: LSS data are displayed in decimal number system. Title: VenID ProdC RevNr SerNr 7.5.2 Description: Vendor-ID Product code Revision number Serial number Index: 1018h 1018h 1018h 1018h Sub-index: 01h 02h 03h 04h Address the sensor with LSS There are two possibilities to communicate with the sensor by LSS. The LSS service supports sensors in an existing network but also sensors with a master. In both cases the bus has to be brought in stop mode. In LSS mode the sensors are addressed with ID 7E5h. The respond is with ID 7E4h. Bring all sensors to stop mode: ID DLC Byte1 Byte2 0 2 02h 00h Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 54/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland There are different ways to put the sensor in the desired configuration mode (direct connection mastersensor or sensor in network). Master Sensor Network Sensor Sensor to stop mode Sensor to stop mode (00 02 00) (00 02 00) Transmit vendor-ID Sensor to LSS mode (ID 7E5, CS 40 & vendor-ID) (ID 7E5, CS 04, Data 01) Transmit product code (ID 7E5, CS 41 & product code) Transmit revision No. (ID 7E5, CS 42 & revision number) Request sensor ID Transmit Serial No. (ID 7E5, CS 5E) (ID 7E5, CS 43 & serial number) Answer from sensor (ID 7E4, CS 5E & sensor-ID) Answer from sensor (ID 7E4, CS 44) Change parameter Change parameter (ID 7E5 & CS für S/N 11, CS for Baud 13) (ID 7E5 & CS für S/N 11, CS for Baud 13) Save change Save change (ID 7E5, CS 17) (ID 7E5, CS 17) Leave LSS mode Leave LSS mode (ID 7E5, CS 04, Data 00) (ID 7E5, CS 04, Data 00) PWR-On / NMT Reset PWR-On / NMT Reset (00 81 00) (00 81 00) New parameter New parameter Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 55/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.5.3 Configuration mode direct connection (master sensor) To use LSS the sensor has to be in the LSS configuration mode. The sensor can be set into the LSS configuration mode as follows: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 7E5 8 04h 01h 0 0 0 Byte7 Byte8 0 0 0 The current set ID can be interrogated to test if the sensor has switched into the configuration mode: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 7E5 8 5Eh 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 7E4 8 5Eh Example “ID 1“ Byte 2: 01h 0 01h 0 0 0 0 0 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 accessed sensor has ID 1 If the sensor does not respond, the sensor does not support LSS or the baud rate is incorrect. For safe access the service and its baud rates has to be tested. Now the ID or the baud rate can be changed. 7.5.4 Configuration mode of a sensor in a network With the following orders the sensor can be identified: Transmission of vendor ID: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 7E5 8 40h Vender ID: Byte 1: Byte 2 – 5: 5Fh 40h 5F’00’00’00h Transmission of product code: ID DLC Byte1 Byte2 7E5 8 41h Product code: Byte 1: Byte 2 – 5: 44h 8 Revision number: Byte 1: Byte 2 – 5: 42h 01h 42h 01’02’03’00h Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam Byte6 Byte7 Byte8 00h 0 0 0 00h System byte vender ID 00’00’00’5F (LSB first) Firma Baumer electric Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0Dh A8h 00h 0 0 0 41h 44’0D’A8’00h Transmission of revision number: ID DLC Byte1 Byte2 7E5 00h Byte5 System byte product code 00’A8’0D’44 (LSB first) 11013444 in decimal Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 02h 03h 00h 0 0 0 System byte revision number 00’03’02’01 (LSB first) 00030201h 56/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Transmission of serial number: ID DLC Byte1 Byte2 7E5 8 43h Serial number: Byte 1: Byte 2 – 5: 7Bh Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 00h 00h 00h 0 0 0 43h 7B’00’00’00h System byte serial number 00’00’00’7B (LSB first) 123 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 7E4 8 44h 0 0 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 The strain link confirms the identification with the answer. Now the ID and baud rate of the sensor can be changed 7.5.5 Changing ID and baud rate Set of new ID: ID DLC 7E5 8 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 11h 01h 0 0 0 0 0 0 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 Example ID = 1: Byte 2: 01h ID = 1 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 7E4 Byte 2: 8 11h 00h 00h 01h FFh Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 0 ID successfully changed ID beyond valid range specific failure 57/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Set new baud rate: ID DLC Byte1 7E5 8 13h Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 00h 04h 0 0 0 0 0 Example baud rate = 125kBaud: Byte 2: 00h Byte 3: 04h Baud rates: 0=1Mbaud 1=800kBaud 2=500kBaud CiA baud rate table 4 = 125kBau 3=250kBaud 4=125kBaud 6=50kBaud Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 7E4 8 13h Byte 2: 7.5.6 00h 0 7=20kBaud 8=10kBaud Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 00h 01h FFh Baud rate successfully changed Baud rate beyond valid range specific failure Save settings To accept the changes the setting must be saved. Saving LSS setup: ID DLC Byte1 7E5 8 17h Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 0 0 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 Byte7 Byte8 0 0 Response from CANopen strain link: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 7E4 8 17h Byte 2: 00h 0 00h 01h FFh Successfully saved Save not possible specific failure The modifications will be accepted after reset. 7.5.7 Leave LSS Mode The sensor can be set with the following command to stop mode: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 7E5 8 04h 00h 0 0 0 0 No respond will be sent to this command. Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 58/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 8 Examples for users with the CANopen protocol This chapter shows how to easy use a CANopen product. These examples can easy practice with a strain sensor. 8.1 Tare of process value with SDO and PDO The process value can be tarred with SDO and PDO. To tare with PDO, the sensor must be in operational mode. Sensor to operational mode Not needed Tare process value with SDO SDO PDO Master Slave ID DLC 0 2 Byte1 Byte2 01h ID Tare process value with PDO Tare of process value completed Save in EEPROM (optional) Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 59/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 8.2 Read process value with SDO (16 and 24bit) Initialize of measurement: 1. Set data type (object 21’12h) 16-Bit 71’30h => 16 bit process value 81’30h => 24 bit process value 2. Request unit (object 61’31h) FA’01’01’00h => µ 24-Bit 16-Bit ε or µm/m 24-Bit FA’01’01’00h => µ ε or µm/m 3. Request decimal digits (object 61’32h) 16-Bit 02h => 2 decimal digits => Divide with 102 24-Bit 02h => 2 decimal digits => Divide with 102 Measurement cycle: 16-Bit Object 71’30h, strain 24-Bit Object 81’30h, strain 01’2Ch => 300Dez 01’38’80h => 80’000Dez Shift with decimal digits: 300 / 102 = 3.00 Shift with decimal digits: 80'000 / 102 = 800 Add unit: 3.00 => 3.00µ ε Add unit: 800 => 800µ 16-Bit Object 71’30h, compression FE’D4h => 1111’1110’1101’0100b - 0000’0001’0010’1011b - 0000’0001’0010’1100b inv. +1 Shift with decimal digits: -300 / 10 = -3.00 Add unit: -3.00 => -3.00 µ ε Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 24-Bit Object 81’30h, compression FE’C7’80h => 1111’1110’1100’0111’1000’0000b - 0000’0001’0011’1000’0111’1111b = -300Dez 2 ε - 0000’0001’0011’1000’1000’0000b inv. +1 = -80’000Dez 2 Shift with decimal digits: -80'000 / 10 = -800 Add unit: -800 => -800µ 60/65 ε Baumer Frauenfeld, Switzerland 8.3 Set and request of process value with PDO1 (16 and 24bit) Initialize of measurement: 1. Set data type (object 21’12h) 16-Bit 71’30h => 16 bit process value 24-Bit 81’30h => 24 bit process value 2. Request unit (object 61’31h) FA’01’01’00h => µ ε or µm/m FA’01’01’00h => µ ε or µm/m 3. Request decimal digits (object 61’32h) 02h => 2 decimal digits => Divide with 102 02h => 2 decimal digits => Divide with 102 Configure of PDO settings: 1. Set PDO1 transmission type FFh => transmit after run down of event timer 16-Bit 24-Bit FFh => transmit after run down of event timer 2. Set PDO1 event timer (1sec) 03’E8h => 1000Dez => Event timer = 1000ms 03’E8h => 1000Dez => Event timer = 1000ms 3. Disable PDO1 mapping Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 61/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 24-Bit 16-Bit 4. Disable PDO1 output 5. Modify PDO1 mapping No.: Leng.: Sub.: map. Index: 01h => 1st mapped object in PDO1 10h => 16 bit data length of mapped object 01h => mapped sub-index = 01h 30’71h => mapped index = 71’30h No.: Leng.: Sub.: map. Index: 01h => 1st mapped object in PDO1 18h => 24 bit data length of mapped object 01h => mapped sub-index = 01h 30’81h => mapped index = 81’30h 6. Enable PDO1 mapping 01h => 1 mapped object with PDO1 01h => 1 mapped object with PDO1 7. Enable PDO1 mapping Measurement cycle: Sensor to operational mode Master Slave ID DLC 0 2 Master Byte1 Byte2 01h ID Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam DLC 0 2 Byte1 Byte2 01h ID 24-Bit after 1s ID after 1s after 1s after 1s 16-Bit Slave 62/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 8.4 Change ID (object 2101 or LSS) Bus in Stop Mode Sensor in network with LSS Object 21’01h Not needed Set sensor to LSS configuration mode Not needed Product code, revision and serial number are displayed on the sensor and can be read out from object 1018h Change ID Store changes Leave configuration mode Not needed Reset or restart sensor => CAUTION: Use old ID for reset Sensor works with new ID Boot up message with new ID Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 63/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 8.5 Change baud rate (object 21’00h or LSS) Bus to stop mode Sensor in network with LSS Object 21’00h Not needed Set sensor to LSS configuration mode Not needed Product code, revision and serial number are displayed on the sensor and can be read out from object 1018h Change baud rate (to 250kBaud) Baud.: 04h => 250kBaud Baud.: 03h => 250kBaud Store changes Leave configuration mode Not needed Change baud rate of all bus users Reset or restart bus => CAUTION: Start up with new baud rate Sensor works with new baud rate Boot up Message with new baud rate Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 64/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 9 Document revision history V2.10 Manual before software version 2.00 & revision number 30200h V3.00 Manual from software version 2.00 & revision number 30200h Changed to the modified CANopen communication Add changes from software version 2.00 - LSS service - Communication modification - Implement of IIR filter V3.01 Manual from software version 2.03 & revision number 30203h Modified the emergency message with overflow output signal V3.02 Manual from software version 2.04 & revision number 30204h Add PDO functionality (RPDO1, TPDO2, TPDO3) Add object 2003, 2004 for Receive PDO mapping und answer for autozero with Transmit PDO V3.03 Manual from software version 2.05 & revision number 30205h Add 16/24bit data type. Add object 8130, 8133, 2112 V3.04 Manual from software version 2.07 & revision number 30207h Smal software modifications V3.05 Manual from software version 2.07 & revision number 30207h Add CANopen introduction and an object table Manual_CANopen_StrainLink_EN_V3_05.doc 22.07.11/dam 65/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Bedienungsanleitung Dehntrafo DSRT 22DJ-S5-xxxx CANopen DS 404 Baumer Electric AG Hummelstrasse 17 Postfach CH-8501 Frauenfeld www.baumer.com Änderungen in Technik und Design vorbehalten. Ver. 3.05 Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 1/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 1 1.1 1.2 Allgemeines ....................................................................................................................................5 Sicherheitshinweise..........................................................................................................................5 Montage und Inbetriebnahme ..........................................................................................................5 2 2.1 Projektierung ..................................................................................................................................6 Maximaler Systemausbau ................................................................................................................6 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 Anschlüsse .....................................................................................................................................7 Elektrischer Anschluss .....................................................................................................................7 Anschlussbelegung ..........................................................................................................................7 Anschluss-Skizze .............................................................................................................................7 Potentialverhältnisse ........................................................................................................................8 EMV-gerechte Verdrahtung ..............................................................................................................9 Erdung inaktiver Metallteile ..............................................................................................................9 Schirmung von Leitungen.................................................................................................................9 Spezifikation der CAN-Leitungen .....................................................................................................9 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 CANopen .......................................................................................................................................10 Einleitung........................................................................................................................................10 Signale, Aufbau und Bus Topologie................................................................................................ 11 Bus-Signale .................................................................................................................................... 11 Netzwerk-Topologie ........................................................................................................................ 11 Aufbau einer CAN Nachricht ..........................................................................................................12 Bitweise Busarbitrierung.................................................................................................................13 Prioritätsorientierte Nachrichtenübertragung .................................................................................14 Identifier-Verteilung ........................................................................................................................14 Objekte ...........................................................................................................................................15 Kommunikations-Mechanismen .....................................................................................................16 Process Data Objects (PDO) .........................................................................................................16 Service Data Objects (SDO) ..........................................................................................................17 Network Management (NMT) .........................................................................................................18 Emergency (EMGY) .......................................................................................................................20 Node-Guarding und Hearbeat ........................................................................................................21 Weitere Begriffserklärung ...............................................................................................................22 Boot-Up Nachricht ..........................................................................................................................22 EDS ................................................................................................................................................22 DCF ................................................................................................................................................22 LSS.................................................................................................................................................22 5 5.1 5.1.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.3 5.4 CANopen Protokoll ......................................................................................................................23 Allgemeines ....................................................................................................................................23 Bootloader ......................................................................................................................................23 Network Management ....................................................................................................................23 Predefined Connection Set ............................................................................................................23 Startprozedere ................................................................................................................................24 Start Node.......................................................................................................................................25 Stop Node.......................................................................................................................................25 Pre-Operational Node ....................................................................................................................25 Reset Node.....................................................................................................................................25 Übersicht der unterstützten Objekte...............................................................................................26 SDO-Struktur ..................................................................................................................................28 Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 2/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.2 6.2.1 6.2.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 6.3.8 6.3.9 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.4.6 6.4.7 6.4.8 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.5.5 6.5.6 6.5.7 6.5.8 6.5.9 Beschreibung der Objekte...........................................................................................................29 Standard Objekte............................................................................................................................29 Geräteprofil.....................................................................................................................................29 Kalibrationsdatum...........................................................................................................................29 Gerätebezeichnung ........................................................................................................................29 Hardware ........................................................................................................................................30 Software .........................................................................................................................................30 Geräte Identität...............................................................................................................................30 Parameter Handling (save, load default)........................................................................................32 Speichern........................................................................................................................................32 Defaultwerte laden .........................................................................................................................33 Gerätespezifische Objekte .............................................................................................................34 Sensortyp .......................................................................................................................................34 Betriebsart ......................................................................................................................................34 Tarierung.........................................................................................................................................35 Einheit Prozesswert........................................................................................................................35 Dezimalstellen Prozesswert ...........................................................................................................35 Status der Messung........................................................................................................................36 Abfrage Prozesswert 16bit .............................................................................................................36 Abfrage Prozesswert 24bit .............................................................................................................37 Delta-Prozesswert ..........................................................................................................................37 Herstellerspezifische Objekte.........................................................................................................39 Mittelungszeit..................................................................................................................................39 Tarierung speichern ........................................................................................................................40 IIR Filter Grenzfrequenz .................................................................................................................40 Autozero .........................................................................................................................................41 Status Autozero ..............................................................................................................................41 Baudrate .........................................................................................................................................41 Identifikation ...................................................................................................................................42 Datentyp 16/24bit ...........................................................................................................................43 PDO-Kommunikation Objekte ........................................................................................................44 Empfangs PDO 1 (Tarierung) .........................................................................................................44 Empfangs PDO 1 Mapping Parameter...........................................................................................45 Sende PDO 1 .................................................................................................................................45 Sende PDO 2 .................................................................................................................................47 Sende PDO 3 .................................................................................................................................47 Sende PDO 1 Mapping Parameter.................................................................................................47 Sende PDO 2 Mapping ..................................................................................................................48 Sende PDO 3 Mapping ..................................................................................................................48 Sync ID ...........................................................................................................................................48 Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 3/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 7.3 7.4 7.4.1 7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.5.5 7.5.6 7.5.7 Fehlermeldungen und Dienste....................................................................................................49 Error Register & History .................................................................................................................49 Error Register .................................................................................................................................49 Emergency History .........................................................................................................................49 SDO-Fehlermeldungen ..................................................................................................................51 Emergency Messages ....................................................................................................................52 Heartbeat........................................................................................................................................53 Heartbeat Time ...............................................................................................................................53 LSS (Layer Setting Services) .........................................................................................................54 Aufgedruckte LSS-Daten auf Sensor .............................................................................................54 Ansprechen des Sensors über LSS ...............................................................................................54 Konfigurationsmodus direkte Verbindung (Master-Sensor) ...........................................................56 LSS Mode verlassen ......................................................................................................................58 Konfigurationsmodus von einem Sensor in einem Netzwerk.........................................................56 Verstellen der ID und der Baudrate ................................................................................................57 Speichern der Änderungen.............................................................................................................58 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Anwenderbeispiele CANopen Protokoll ....................................................................................59 Tarieren des Prozesswerts über SDO und PDO ............................................................................59 Abfragen eines Prozesswerts über SDO (16 und 24bit) ................................................................60 Konfigurieren des Prozesswerts über PDO1 (16 und 24bit) ..........................................................61 ID Ändern (Objekt 2101 oder LSS) ................................................................................................63 Baudrate ändern (Objekt 21’00h oder LSS)...................................................................................64 9 Dokument-Revisions-History ......................................................................................................65 Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 4/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 1 Allgemeines Dieses Manual enthält wichtige Informationen für den sicheren und bestimmungsgemässen Gebrauch des CANopen Dehntrafos und muss vor Inbetriebnahme unbedingt gelesen werden. Es wurde für Personal erarbeitet, welches im Umgang mit elektrischen Geräten geschult und qualifiziert ist. Weiter findet sich eine kleine Einführung und Begriffserklärung von CANopen und nützliche Hinweise für eine einwandfreie Funktionalität des Dehntrafos. 1.1 • • • • • • • • • • • 1.2 • • • • • Sicherheitshinweise Der Dehnungssensor ist ein kompaktes und hochsensibles Präzisionsmessgerät. Er dient ausschliesslich zur Erfassung von Dehnungen auf Druck und Zug, der Aufbereitung und Bereitstellung der Messwerte als CANopen Signale für das Folgegerät. Der Dehnungssensor darf ausschliesslich zu diesem Zweck verwendet werden. Der einwandfreie und sichere Betrieb setzt sachgemässen Transport, Lagerung, Montage sowie sorgfältige Bedienung und Wartung voraus. Einbau und Montage des Dehnungssensors darf ausschliesslich durch eine Fachkraft erfolgen. Vor der Inbetriebnahme der Anlage alle elektrischen Verbindungen überprüfen. Bei der Inbetriebnahme der Sensoren auf die jeweils geltenden Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften achten. Es müssen hard- und softwareseitige Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, damit ein Leitungsbruch nicht zu undefinierten Zuständen der Automatisierungseinrichtung führt. Bei Anlagen, die aufgrund einer Fehlfunktion grosse Sachschäden oder sogar Personenschäden verursachen können, müssen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, die im Fehlerfall einen sicheren Betriebszustand gewährleisten. Dies kann z. B. durch Grenzwertschalter, mechanische Verriegelungen usw. erfolgen. Der Dehnungssensor darf nicht ausserhalb der Spezifikationen betrieben werden (siehe Datenblatt). Keine mechanischen oder elektrischen Veränderungen am Sensor vornehmen. Trotz robuster Bauweise, sollten die Dehntrafos keinen harten Stössen ausgesetzt werden. Statische und dynamische Überdehnungen, die 200% des Nennbereiches überschreiten müssen vermieden werden. Montage und Inbetriebnahme Für Informationen zur Montage und den Anschluss ans Messsystem wird auf die Montageanleitung MAL verwiesen, welche dem Sensor beigelegt ist. Verdrahtungsarbeiten immer im spannungslosen Zustand vornehmen. Elektrischer Anschluss darf nicht unter Spannung aufgesteckt oder abgenommen werden. Die gesamte Anlage EMV gerecht installieren. Einbauumgebung und Verkabelung beeinflussen die EMV des Dehntrafos. Gerät und Zuleitung getrennt und in grossem Abstand zu Leitungen mit hohen Störpegeln verlegen. Den Dehntrafo an Schutzerde anschliessen und geschirmte Kabel verwenden. Schirmgeflecht des Kabels muss mit der Kabelverschraubung verbunden sein. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 5/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 2 Projektierung 2.1 Maximaler Systemausbau Um einen lauffähigen Bus aufzubauen, muss mindestens ein Master (oder übergeordnetes System) auf dem Bus vorhanden sein. Dieser Master kann eine SPS-Steuerung oder ein PC mit entsprechender CAN-Karte sein. Jeder CANopen Dehntrafo stellt einen aktiven CAN-Knoten dar. Ein Busstrang mit jeweils einem Master des CAN-Netzwerkes kann aus maximal 127 Teilnehmern bestehen. Jeder Teilnehmer erhält eine eigene Adresse. Werkseinstellungen dieses Sensors entnehmen sie dem Kapitel 6.2 Parameter Handling (save, load default). Halten Sie unbedingt die zulässigen Bus- und Stichleitungslängen nach Tabelle 1 ein Die maximal zulässige Gesamt-Leitungslänge und Gesamt-Stichleitungslänge • ist abhängig von der Baudrate und • kann in mehrere Segmente bzw. Einzelstichleitungen aufgeteilt werden. Tabelle 1: Baudrate [kBit/s] 10 20 50 100 125 250 500 800 1000 Gesamt-Buslänge 5000 m 3000 m 1000 m 500 m 400 m 200 m 75 m 30 m 25 m Gesamt-Stichleitungslänge 1360 m 875 m 350 m 175 m 140 m 70 m 35 m 20 m 17 m Einzel-Stichleitungslänge 270 m 175 m 70 m 35 m 28 m 14 m 7m 4m 3m Maximale Gesamt-Busleitungslänge (mit 120Ohm Abschlusswiderstand) und maximale Stichleitungslänge (ohne Abschlusswiderstand) in Abhängigkeit von der Baudrate. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 6/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 3 Anschlüsse 3.1 Elektrischer Anschluss Schliessen Sie den Dehntrafo gemäss untenstehender Skizze an. Achten Sie auf die richtige Polung. Verwenden Sie abgeschirmte Kabel. Das Sensorgehäuse und der Kabelschirm müssen geerdet werden. Vermeiden Sie Potentialdifferenzen zwischen Anlagenteilen und Messketten. 3.1.1 Anschlussbelegung 1 2 3 4 5 Gehäuse 3.1.2 n.c. +Vs GND CANH CANL Schirm Anschluss-Skizze Um die PELV Anforderungen zu erfüllen gemäss EN 60204-1 §6.4.1, empfehlen wir 0V (GND) an einem Punkt im System mit Schutzerde zu verbinden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 7/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 3.2 Potentialverhältnisse Die Potentialverhältnisse eines CANbus-Systems mit einem CANopen Dehntrafo sind durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet: • • • Der CAN-Bus Anschluss ist nicht potentialgetrennt vom Versorgungsanschluss Die einzelnen CANopen Dehntrafos sind nicht galvanisch von der Versorgungsspannung getrennt Jeder CANopen Dehntrafo kann separat versorgt werden Vermeiden Sie Potentialdifferenzen, indem Sie • jeden CAN-Teilnehmer auf dem kürzesten, möglichst niederohmigen Weg mit dem gleichen ErdBezugspotential (PE) der Maschine/Anlage verbinden. • eine Potentialausgleichsleitung zwischen den Kommunikationsteilnehmern verwenden. • den Erdbezug der Maschine/Anlage zur Gesamterde niederohmig ausführen. Erkennen von EMV-Störungen im Signal-Oszillogramm Oszillogramme der CAN-Signale (1) mit und (2) ohne Störspannung (Messpunkte: CAN_HIGH zu CAN_LOW). Zur Quantifizierung von Störungen sind Messungen mit einem CAN-Analyser erforderlich. Hiermit können wichtige Bus-Parameter wie beispielsweise die Buslast oder die Anzahl von Errorframes ermittelt und weitergehende Analysen durchgeführt werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 8/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 3.3 EMV-gerechte Verdrahtung EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) ist die Fähigkeit eines Gerätes in einer gegebenen elektromagnetischen Umgebung fehlerfrei zu arbeiten, ohne selbst die Umgebung in einer nicht zulässigen Weise zu beeinflussen. Alle CANopen Dehntrafos werden diesen Anforderungen gerecht, da sämtliche Sensoren auf die Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte (Industrienorm) getestet werden. 3.3.1 Erdung inaktiver Metallteile Alle inaktiven Metallteile müssen grossflächig und impedanzarm verbunden werden (Erdung). Diese Massnahme stellt sicher, dass ein einheitliches Bezugspotential für alle Elemente des Systems gewährleitstet ist. Die Erdung der CANopen Dehntrafos erfolgt über die vier Befestigungsschrauben. 3.3.2 Schirmung von Leitungen Die Schirmleitung sollte, wenn möglich, beidseitig mit EMV gerechtem Schirmanschluss geerdet werden. 3.4 Spezifikation der CAN-Leitungen Das Kabel, welches Sie für die Verbindung der Busteilnehmer am CAN-Bus verwenden, muss der Norm ISO 11898 entsprechen. Die Leitungen müssen demnach folgende elektrischen Eigenschaften aufweisen: Spezifikation der CAN-Leitungen. Gesamtlänge Bussystem < 300 m < 1000 m Kabeltyp LIYCY 2 x 2 x 0,5 mm² (paarverseilt mit Abschirmung) CYPIMF 2 x 2 x 0,5 mm² (paarverseilt mit Abschirmung) Leitungswiderstand ≤ 40 Ohm/km ≤ 40 Ohm/km Kapazitätsbelag ≤ 130 nF/km ≤ 60 nF/km Anschluss Paar 1 (weiss / braun): CAN-GND und +Vs Paar 2 (grün / gelb): CAN-HIGH und CAN-LOW • • Nur Leitungen verwenden, die ein zusätzliches Aderpaar für CAN-GND haben. Nur mit korrekt angeschlossenem CAN-GND ist ein störungsfreier Busbetrieb möglich. Schliessen Sie die Bus-Abschlusswiderstände an Am physikalischen Anfang und am physikalischen Ende des Bussystems muss jeweils ein Abschlusswiderstand von 120 Ohm angeschlossen sein. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 9/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4 CANopen 4.1 Einleitung Das CANopen Protokoll ist ein offenes und standardisiertes ISO/OSI-Schicht-7 Protokoll basierend auf dem Controller Area Network (CAN) Application Layer. CANopen ist entwickelt, international genormt und gewartet von der Nutzerorganisation CAN in Automation (CiA). CANopen weisst folgende Leistungsmerkmale aus: • Übertragung von zeitkritischen Prozessdaten nach dem Producer-Consumer Prinzip. Nachrichten können von allen Busteilnehmern empfangen werden. Sie werden nicht mit der Zieladresse versehen, sondern weisen einen Identifier auf. • Standardisierte Gerätebeschreibung (Daten, Parameter, Funktionen, Programme) im sogenannten "Objektverzeichnis". Zugriff auf alle "Objekte" eines Gerätes mit standardisiertem Übertragungsprotokoll nach dem Client-Server-Prinzip. • Standardisierte Knoten-Überwachung (Node-Guarding & Heartbeat), Fehler Signalisierung (Emergency-Nachrichten) und Netzwerk-Koordination (Netzwerk-Management). • Standardisiertes System für synchrone Operationen (Synchronisations-Nachricht). • Standardisierte Funktion zur Konfiguration der Baudrate und der Geräte-ID über den Bus mittels LSS. CANopen besteht aus einem Kommunikationsprofil (regelt die Kommunikation) sowie aus verschiedenen Geräteprofilen für die typischen Anwendungsprofile. Das CANopen Kommunikationsprofil (CiA DS-301) regelt das „Wie“ der Kommunikation. Hierbei wird zwischen den Echtzeitdaten und den Parameter Daten unterschieden. Für die Sensoren von Baumer Process Instrumentation wird das Geräteprofil DS404 für Mess- und Regelgeräte angewendet. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 10/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.2 Signale, Aufbau und Bus Topologie 4.2.1 Bus-Signale Eine gute elektrische Störsicherheit wird unter anderem dadurch erreicht, dass ein Bit auf zwei Leitungen differenziell übertragen wird. Die Leitung CAN-High und CAN-Low enthalten das invertierte und das nicht invertierte serielle Datensignal. Der Zustand mit zwei unterschiedlichen Pegeln auf CAN-H und CAN-L wird als der dominante Zustand, der Zustand mit zwei gleichen Pegeln als rezessiv bezeichnet. Der dominante Zustand entspricht per CAN Definition einer logischen Null (Bustreiber haben einen „OpenKollektor“ Ausgang). Legt ein Knoten eine logische Null auf den Bus, überschreibt er den Zustand einer logischen Eins eines anderen Knotens. 4.2.2 Netzwerk-Topologie Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 120 Ω Max. Zweiglänge 120 Ω Die zugrunde liegende CAN-Architektur definiert die physikalischen Strukturen des CANopen-Netzwerks. Diese beruht auf einer Bus- (Linien-)Topologie. Zur Vermeidung von Reflexionen der Signale müssen die Enden des Netzes mit einem Abschlusswiderstand (120Ohm) geschlossen werden. Zusätzlich sind auch die maximal zulässigen Zweig-Leitungslängen (max. stub length) für den Anschluss der einzelnen Netzwerkknoten zu beachten. 11/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Die zulässigen Bitraten/Leitungslängen für ein CANopen-Netzwerk (CiA 301): Zwei Bedinungen müssen für ein fehlerfrei funktionierendes CANopen Netzwerk gegeben sein: • Alle Knoten müssen die gleiche Bitrate aufweisen • Kein Knoten-ID darf zweimal vorhanden sein Der Systemintegrator ist für das einhalten der gleichen Bitrate und der unterschiedlichen Knoten-ID verantwortlich. Sensoren werden von Baumer standardmässig mit 125kBaud und ID =1 ausgeliefert und können über die Objekte 2100H und 2101H oder mit Hilfe von „LSS-Service“ (CiA 305) konfiguriert werden. 4.2.3 Aufbau einer CAN Nachricht Eine CAN-Botschaft, auch Frame genannt, besteht aus folgenden 7 Kennfeldern: • Start-Condition • Message Identifier • Steuerbits • Daten (0-8 Bytes) • CRC-Prüfbits • Acknowledge-Bit • Stop-Condition Man unterscheidet die Frames nach der Länge des Identifiers: • Standard Frame (11 Bit Identifier) • Extended Frame (29 Bit Identifier) Bei Baumer PI werden nur Standard Frames unterstützt. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 12/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Den Aufbau des Standard-Frames nach Standard CAN 2.0A zeigt das folgende Bild: 1 1 1 4 Identifier RTR * IDE ** r0 DLC 0…64 15 1 1 1 7 3 Intermission (IFS) 11 End of Frame (EOF) 1 Start of Frame (SOF) rezessiv ACK CRC DATA dominant CAN Data Frame * RTR = 0 => Data Frame RTR = 1 => Remote Frame ** IDE = 0 => 11Bit Identifier IDE = 1 => 29 Bit Identifier • • • • • • • • • • • 4.2.4 Start: dominant (logisch 0), dient der Synchronisation Identifier: Information für den Empfänger und Prioritätsinformation für die Busarbitrierung RTR: rezessiv, unterscheidet zwischen Daten- (dominant) und Datenanforderungstelegramm (rezessiv) IDE: Identifier Extension r0: reserviert DLC: enthält die Längeninformation der nachfolgenden Daten DATA: enthält die Daten des Telegramms CRC: kennzeichnet den Fehlercode für die vorangegangenen Informationen. Die CRC Prüfsumme wird zur Fehlererkennung verwendet ACK: enthält Rückmeldung von anderen Teilnehmern bei korrektem Empfang der Nachricht EOF: kennzeichnet das Ende des Datentelegramms (7 rezessive Bits) IFS: kennzeichnet den Zeitraum für das Übertragen einer korrekt empfangenen Nachricht Bitweise Busarbitrierung Im Rahmen der Arbitrierungsphase wird ermittelt, welche von den gleichzeitig arbitrierenden Nachrichten die höchste Priorität aufweist. Höchste Priorität hat die Nachricht mit dem niedrigsten Wert des NachrichtenIdentifiers. Die Arbitrierungsphase umfasst das Senden des Nachrichten-Identifiers sowie des sog. RTR-Bits ("Remote-Transmission-Request"-Bit). Erkennt ein Netzknoten einen dominanten Buspegel (logisch 0), obwohl er selbst einen rezessiven Pegel (rezessives Bit) aufgeschaltet hat, so bricht er den Sendevorgang sofort ab und geht in den Empfangszustand, da in diesem Falle offensichtlich gleichzeitig eine Nachricht höherer Priorität gesendet wird. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 13/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland S O F 10 9 Identifier 8 7 6 5 4 3 2 1 R I r T D 0 0 R E DLC DATA DLC Knoten 3 DATA Knoten 3 DLC Knoten 3 DATA Knoten 3 Knoten 1 Knoten 2 Knoten 3 1 2 4 3 Bus Arbitrierungsphase Bild 1: Prinzip der bitweisen Busarbitrierung - Knoten 1, 2 und 3 beginnen gleichzeitig einen Arbitrierungsvorgang. Zum Zeitpunkt 2 stellt der Knoten 2 fest, dass der Bus nicht den von ihm gesendeten rezessiven Pegel hat und beendet seinen Arbitrierungsvorgang. Zum Zeitpunkt 3 gibt Knoten 1 auf. Zum Zeitpunkt 4 (Ende des Arbitrierungsprozesses) sendet Knoten 3 seine Daten. 4.2.5 Prioritätsorientierte Nachrichtenübertragung Das zuvor beschriebene Arbitrierungsverfahren garantiert zu jeder Zeit, dass die jeweils höchstpriore Nachricht gesendet wird sobald der Bus frei ist. Die Priorität der Nachricht ist hierbei über den Wert des Nachrichten-Identifiers bestimmt. Je kleiner dieser Wert ist, desto höher ist die Priorität der Nachricht. Das Prinzip der prioritätsorientierten Nachrichten ermöglicht eine sehr effiziente Nutzung der für die Datenübertragung zur Verfügung stehenden Bandbreite. Hierbei ist es möglich, dass niederpriore Nachrichten den Bus mit 100% belegen, ohne die Übertragung höherpriorer Nachrichten maßgeblich zu verzögern. Für die höchstpriore Nachricht resultiert bei einer Übertragungsrate von 1 Mbit/s eine maximale Latenzzeit von ca. 130 µs. 4.2.6 Identifier-Verteilung Standardmässig werden bei der Kommunikation über CANopen Nachrichten-Identifier mit 11 Bit Länge verwendet. Somit steht der Bereich von 0 bis 7FFH zur Verfügung. Die Identifier-Verteilung ist so ausgelegt, dass in einem CANopen- Netzwerk maximal 128 Geräte vorhanden sind: ein NMT-Master und bis zu 127 NMT-Slaves. Vordefinierte Identifier Zuweisung: Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 14/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Kommunikationsobjekt NMT node control Sync Emergency TimeStamp PDO SDO NMT node monitoring (node guarding/heartbeat) LSS COB-ID(s) hex 000 080 080 + NodeID 100 180 + NodeID 200 + NodeID 280 + NodeID 300 + NodeID 380 + NodeID 400 + NodeID 480 + NodeID 500 + NodeID 580 + NodeID 600 + NodeID Slave-Knoten nur empfangen nur empfangen senden nur empfangen 1. PDO senden 1. PDO empfangen 2. PDO senden 2. PDO empfangen 3. PDO senden 3. PDO empfangen 4. PDO senden 4. PDO empfangen senden empfangen 700 + NodeID senden 7E4 7E5 senden empfangen Der "Master" im Netzwerk besitzt die Fähigkeit, die Betriebsart der "Slaves" zu ändern. Er hat also die Kontrolle über das CANopen-Netzwerk. Vielfach wird der „Master“ daher auch als CANopen-NetworkManager bezeichnet. Typischerweise wird ein CANopen-Master durch eine SPS oder einen PC realisiert. Die CANopen-Slaves können die Adressen 1 bis 127 belegen. Durch die Geräteadresse ergibt sich dann automatisch eine Anzahl von Identifiern, welche dieses Gerät dann belegt. 4.3 Objekte Das Objektverzeichnis beschreibt die komplette Funktionalität der CANopen-Geräte und ist in Tabellenform organisiert. Im Objektverzeichnis sind nicht nur die standardisierten Datentypen und Objekte des CANopenKommunikationsprofils sowie der Geräteprofile enthalten, sondern gegebenenfalls auch herstellerspezifische Objekte und Datentypen. Die Adressierung der Einträge erfolgt mit Hilfe eines 16-Bit-Indizes (Reihenadresse der Tabelle, maximal 65536 Einträge) und eines 8-Bit-Subindizes (Spaltenadresse der Tabelle, maximal 256 Einträge). Somit lassen sich zusammengehörige Objekte leicht gruppieren. Die Struktur dieses CANopen Objektverzeichnisses ist in der folgenden Tabelle dargestellt. Übersicht über das gesamte Objektverzeichnis: Indexbereich Beschreibung 0000h Reserviert 0001h bis 025Fh Datentypen 0260h bis 0FFFh Reserviert 1000h bis 1FFFh Kommunikationsprofilbereich 2000h bis 5FFFh Herstellerspezifischer Profilbereich 6000h bis 9FFFh Standardisierter Profilbereich A000h bis AFFFh Netzwerkvariabeln B000h bis BFFFh Systemvariabeln C000h bis FFFFh Reserviert Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 15/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Ausschnitt aus dem Indexbereich 1000h bis 1029h 1200h bis 12FFh 1300h bis 13FFh 1400h bis 1BFFh 1F00h bis 1F11h 1F20h bis 1F27h 1F50h bis 1F54h 1F80h bis 1F89h 4.4 Objekt-Bereich für die Kommunikation (1000H … 1FFFH) Beschreibung Generelle Kommunikationsobjekte SDO Parameterobjekte CANopen Sicherheitsobjekte PDO Parameterobjekte SDO Managerobjekte Konfigurationsmanagerobjekte Programmsteuerungsobjekte NMT Masterobjekte Kommunikations-Mechanismen Es wird hauptsächlich zwischen 2 verschiedenen Datenübertragungsarten unterschieden. Die „Process Data Objects“ (PDO) dienen zur Übertragung der Echtzeitdaten/Prozessdaten und die „Service Data Objects“ (SDO) ermöglichen den Zugriff auf das Objektverzeichnis welches sämtliche Einstellungen des Geräts beinhaltet. Zusätzlich zu den Standard-Übertragungs Mechanismen gibt es noch weitere KommunikationsMechanismen. Dabei handelt es sich um „Network Management“ (NMT), „Emergency“ (EMGY), „NodeGuarding“ und „Heartbeat“. 4.4.1 Process Data Objects (PDO) Die Hauptaufgabe eines CANopen-Systems ist der Austausch von Prozessdaten. Für die Übertragung von Prozessdaten wird auf Protokoll-Overhead verzichtet und die Übertragung erfolgt nach dem sogenannten "Producer-Consumer Prinzip". Dies bedeutet, dass eine Nachricht von einem Knoten (der "Producer") versendet von allen anderen Knoten (die "Consumer") empfangen werden kann. Dieses Prinzip wird auch als "Rundfunk" bezeichnet und stellt ein sehr effiziente Prinzip der Datenübertragung dar. PDO Nachrichten werden nicht bestätigt um die Buslast vor allem bei zeitkritischen Anwendungen möglichst tief zu halten. Dieser Dienst ist somit nicht ein Frage-Antwort Mechanismus. Die Übertragung von PDOs ist nur im Zustand "Operational" möglich und die Übertragungspakete haben keine feste Datenlänge. Die Datenlänge der PDO kann zwischen einem und acht Byte lang sein. Bezüglich der Zusammensetzung der Datenpakete muss sowohl der Sender als auch der Empfänger wissen wie der Inhalt zu interpretieren respektive zusammenzustellen ist. Der Absender des PDOs ist nur durch die COB-ID erkennbar. Das sogenannte "PDO-Mapping" beschreibt die einzelnen Prozessvariablen die im Datenfeld eines PDO übertragen werden, wie sie angeordnet sind und welche Daten Typ und Länge sie haben. Der Inhalt und die Bedeutung der übertragenen Daten eines PDOs ist in einer PDO-Mapping Liste definiert; sowohl auf der Sende- wie auch auf der Empfangsseite. Die Übertragung der Prozessdaten kann durch verschiedene Ereignisse ausgelöst werden: • Ereignisgesteuert Die Aussendung der PDO’s wird durch ein internes Ereignis des Knotens ausgelöst. Dies kann durch einen Zeitgeber im Gerät, durch ein Über- oder Unterschreiten einer Limite oder durch weitere interne Ereignisse • Synchronisiert Ein Busteilnehmer (meistens der Master) sendet Synchronisationstelegramme auf den Bus. Bei der synchronen Übertragung werden die PDOs durch das empfangene Sync-Telegramm ausgelöst. Damit ist es möglich eine Momentaufnahme (Prozesswerte zur gleichen Zeit) des Systems zu erhalten. • Anforderungsgesteuert In diesem Fall fordert ein Busteilnehmer die Prozessdaten über ein Remote-Transmission-Request (RTR) an. Dieser Mechanismus wird nicht weiter empfohlen und bei den Dehntrafos nicht umgesetzt. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 16/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Aufbau einer PDO Nachricht: 4.4.2 Service Data Objects (SDO) Spezifische Kommunikation Objekte, sogenannte "Service Data Objects" (SDO) werden für den direkten Zugriff auf CANopen Geräte verwendet. Mit diesen SDOs können in Objektverzeichnis Einträge gelesen und geschrieben werden. Die Kommunikation erfolgt stets als logische 1:1-Verbindung (Peer-to-Peer) zwischen zwei Knoten (meistens ist der Master der Konfigurierer und ein normaler Busteilnehmer der zu Konfigurierende). Aufgrund der direkten Verbindung wird auf jede Anfrage auch eine Antwort erwartet. Dies ist zu vergleichen mit einer Funkverbindung. Jede Anfrage muss beantwortet werden, auch wenn das Gerät nicht in der Lage ist die Anfrage auszuführen oder zu beantworten oder wenn die Anfrage selbst bereits fehlerhaft ist. Eine solche negative Antwort heißt "Abbruch". In der Abbruchmeldung wird neben dem 4-Byte lange Fehlercode (Ursache für den Abbruch) auch die Objektadresse auf welche zugegriffen werden sollte angegeben. Aufbau einer SDO Nachricht Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 17/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Server Client SDO Download CS MUX DATA SDO Download-Antwort CS MUX CS MUX Nicht verw. SDO Upload Nicht verw. SDO Upload-Antwort CS MUX DATA DLC = 8 Server-zu-Client-CAN-ID für Standard-SDO = 600h + NodeID Client-zu-Server-CAN-ID für Standard-SDO = 580h + NodeID CS = command specifier MUX = 16-bit Index und 8-Bit Subindex 4.4.3 Network Management (NMT) In einem CANopen-Netzwerk gibt es einen NMT-Master und 1 … 127 NMT-Slaves. Der NMT-Master hat die komplette Kontrolle über alle Geräte und kann deren Zustand verändern. Die NMT-Messages haben in einem CANopen-Netzwerk die höchste Priorität und besitzen die ID=0. Ein NMT-Befehl hat jeweils nur 2 Daten-Bytes. Der NMT-Master kann den Zustand eines einzelnen Slaves (z.B. ID=2) oder das ganze Netzwerk (ID=0) steuern. Die Zustände in einem CANopen-Netzwerk werden meistens in einem Zustandsdiagramm dargestellt. Folgende Zustände sind ein einem CANopen-Netzwerk möglich: - Initialization - Pre-Operational - Operational - Stopped Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 18/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Initialisierung Nach einem NMT-Reset oder einem Power-On ist der Knoten im „Initialization“ Zustand. In diesem Zustand wird die Geräte-Applikation und die Kommunikation initialisiert. Nach Abschluss der Initialisierung überträgt der Knoten eine „Boot-up Nachricht“ und schaltet automatisch in den Pre-Operational Zustand. Pre-Operational In diesem Zustand kann mit dem Knoten über SDO kommuniziert werden. Es können keine PDO Meldungen gesendet werden. Dieser Zustand wird in erster Linie für die Konfiguration der CANopen Geräte verwendet. Operational In diesem Zustand hat der Knoten die volle Betriebsbereitschaft und kann selbstständig Nachrichten übertragen. Stopped Bis auf Node-Guarding- und Hearbeat-Nachrichten können in diesem Zustand keine Nachrichten vom Knoten gesendet werden. Einzig die LSS-Konfiguration funktioniert in diesem Zustand. Start-Remote Node => Wechsel in den Operational Mode ID DLC Byte1 Byte2 0 2 01h Node = Moduladresse, 0 = alle Knoten Node Stop-Remote Node => Wechsel in den Stopped Mode ID DLC Byte1 Byte2 0 2 02h Node = Moduladresse, 0 = alle Knoten Node Pre-Operational-Remote Node => Wechsel in den pre-Operational Mode ID DLC Byte1 Byte2 0 2 80h Node = Moduladresse, 0 = alle Knoten Node Reset Node => Software Reset des Knotens ID DLC Byte1 Byte2 0 2 81h Node = Moduladresse, 0 = alle Knoten Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam Node 19/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.4.4 Emergency (EMGY) Emergency Botschaften signalisieren Fehler eines Knotens. Das Emergency-Telegramm, beinhaltet einen Code, der den Fehler eindeutig identifiziert (definiert in DS-301 und den Geräteprofilen). Die Emergency-Botschaften werden von den CANopen-Geräten selbstständig ausgesendet. Zusammenstellung der Emergency-Botschaft: Fehler- FehlerHerstellerspezifisches Fehlerfeld code register Übersicht über die Fehler-Codes: Fehlercode (hex) Fehlerbeschreibung 00xx Feherreset / kein Fehler 10xx Genereller Fehler 2xxx Strom 3xxx Spannung 4xxx Temperatur 50xx Gerätehardware 6xxx Gerätesoftware 70xx Zusätzliche Module 8xxx Monitoring 90xx Externer Fehler F0xx Zusätzliche Funktionen Gerätespezifisch FFxx Übersicht über das Error Register: Bit Fehlerursache 0 Genereller Fehler 1 Strom 2 Spannung 3 Temperatur 4 Kommunikationsfehler 5 Geräteprofilspezifisch 6 Reserviert (immer 0) 7 Herstellerspezifisch Gleichzeitig werden die Fehler-Codes auch in die Emergency-History (Objekt 1003h) geschrieben. Die COB-ID der Emergency-Botschaft kann im Objekt 1014h nachgeschaut werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 20/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.4.5 Node-Guarding und Hearbeat Um die Funktionsfähigkeit der Netzknoten festzustellen hat CANopen folgende Möglichkeiten: • Automatische Übertragung eines "Heartbeat-Nachricht" von den Netzknoten ("Heartbeat"-Prinzip) • Zyklische Abfrage des Knoten Zustands durch den "NMT-Master" ("Node-Guarding"-Prinzip) Bei der Knotenüberwachung mit Heartbeat sendet jeder Knoten autark eine Botschaft in zyklischen Abständen aus. Diese Nachricht kann von jedem Teilnehmer im Netzwerk überwacht werden. Das Intervall zwischen zwei Heartbeat-Botschaften kann im Objekt 1017h eingestellt werden. Beim Node-Guarding-Protokoll sendet der NMT-Master Botschaften an die CANopen-Slaves, die innerhalb einer definierten Zeit antworten. Ein ausbleiben der Antwort kann nur durch den NMT-Master erkennt werden. Fällt der NMT-Master aus, so ist das gesamte Netzwerk lahmgelegt. Aus diesem Grund und der höhere Buslast (durch 2 CAN-Nachrichten pro Überwachungsintervall) wird das Node-Guarding fast komplett durch die Heartbeat-Überwachung abgelöst. Die Überwachungs-Botschaft der Knoten enthält die COB-ID 700h + Node-ID des Senders. Das einzige übertragene Daten-Byte beinhaltet den Geräte-Zustand (Pre-Operational, Operational, Stopped) des Senders. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 21/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 4.5 Weitere Begriffserklärung 4.5.1 Boot-Up Nachricht Die Boot-up Nachricht ist das erste Lebenszeichen eines CANopen Geräts nach einem Power-up oder einem Reset. Diese Botschaft signalisiert, dass Knoten die Initialisierung abgeschlossen haben und in den Pre-Operational Status wechseln. 4.5.2 EDS Das „Electronic Data Sheet“ (EDS) beschreit die Funktionalität eines CANopen Gerätes in maschinenlesbarer Form. Diese Dateien in einem standardisierten Textformat beschreiben sowohl alle unterstützen Objekte aus dem Objektverzeichnis des Gerätes, diverse Informationen über das Gerät und den Hersteller als auch physikalische Parameter wie zum Beispiel die unterstützten Baudraten. Fast alle CANopen Steuerungen können EDS Dateien einlesen und erleichtern dem System-Integrator die Parametrisierung des Systems. 4.5.3 DCF Das „Device Configuration File“ (DCF) hat das EDS File als Grundlage und enthält zusätzlich die Werte jedes Objekts. Dieses File kann zur automatischen Konfiguration von CANopen Geräten verwendet werden. 4.5.4 LSS Der Layer Setting Services (LSS) ist ein Dienst mit dem einem Gerät die ID und die Bitrate eingestellt werden kann. Dafür sind die Identifier 7E4H und 7E5H reserviert. Der Dienst kann in einer 1:1 Verbindung vom Master zum Gerät oder über den Bus genutzt werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 22/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 5 CANopen Protokoll 5.1 Allgemeines Diese Bedienungsanleitung gibt den aktuellen Stand der implementierten Funktionen der Module wieder (beschrieben in den nachfolgenden Kapiteln). Weiterführende Literatur erhältlich bei der Nutzerorganisation: CAN in Automation (CiA) Kontumazgarten 3 DE-90429 Nürnberg [email protected] www.can-cia.org Zu diesem CANopen Dehntrafo brauchen Sie keine weiteren Hilfsmittel, um die Identifikation und die Baudrate umzustellen. Der Sensor muss auch nicht geöffnet werden. Die Kommunikationsparameter können über die Software definiert und gespeichert werden. Die Angaben zu dem CANopen-Master entnehmen Sie bitte den Dokumentationen der jeweils eingesetzten Geräte. 5.1.1 Bootloader Im Sensor ist ein Bootloader implementiert. Auf Wunsch kann damit die Firmware des Sensors beim Kunden im CAN-Netzwerk aktualisiert werden. 5.2 Network Management Nach dem Einschalten der Speisung am CANopen-Dehntrafo meldet sich der Sensor durch das Senden der CAN-Message “Boot-up Message”. Dies ist eine Mitteilung ohne Datenbytes mit dem COB-Identifier 1792D + Modul-ID (700H + ID). 5.2.1 Predefined Connection Set COB-ID = Function Code (4 bit) + Modul-ID (7 bit) Objekt COB-ID (dezimal) Network Management 0 Sync 128 Emergency 129 – 255 PDO1 (tx) 385 – 511 PDO1 (rx) 512 – 640 PDO2 (tx) 641 – 767 PDO3 (tx) 897 – 1023 SDO (tx) 1409 – 1535 SDO (rx) 1537 – 1663 Heart beat 1793 – 1919 Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam COB-ID (hex) 0 80h 81h – FFh 181h – 1FFh 201h – 27Fh 281h – 2FFh 381h – 3FFh 581h – 5FFh 601h – 67Fh 701h – 77Fh 23/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 5.2.2 Startprozedere Initialisierung Dies ist der Zustand, den ein Knoten nach dem Einschalten durchläuft. Innerhalb dieser Phase erfolgt eine Initialisierung der Geräteapplikation sowie der Gerätekommunikation. Anschliessend geht der Knoten selbständig in den Zustand Pre-Operational. Pre-Operational In diesem Zustand wartet der Knoten auf das Freigeben des Operational-Modus. Die Kommunikationsmöglichkeiten sind in der untenstehenden Tabelle dargestellt. Operational In diesem Zustand hat der CANopen-Knoten die volle Betriebsbereitschaft und kann selbständig Nachrichten übertragen (PDO’s, Emgergency). Kommunikationsmöglichkeiten während den verschiedenen Modi: Pre-Operational Initialisierung Modus PDO SDO X Sync Indexe Emergency Indexe X Boot – Up Indexe X Network management X Heart beat X LSS Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 24/65 Operational Modus X X X X X X Stop Modus X X X Baumer Frauenfeld, Switzerland 5.2.3 Start Node ID DLC Byte1 Byte2 0 2 01h Node Node = Moduladresse, 0 = alle Knoten Der Befehl “Start Node” setzt den Knoten wieder in den Operational Modus. 5.2.4 Stop Node ID DLC Byte1 Byte2 0 2 02h Node Node = Moduladresse, 0 = alle Knoten Der Befehl “Stop Node” setzt den Knoten wieder in den Pre-Operational Modus. 5.2.5 Pre-Operational Node ID DLC Byte1 0 2 80h Node = Moduladresse, 0 = alle Knoten 5.2.6 Byte2 Node Reset Node ID DLC Byte1 0 2 81h Node = Moduladresse, 0 = alle Knoten Byte2 Node Der Befehl “Reset Node“ entspricht einem Power On Reset. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 25/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 5.3 Übersicht der unterstützten Objekte Folgende Tabelle zeigt eine Zusammenstellung aller unterstützten SDO Objekten. Objekt Objektnummer in Hex Sub-Index Sub-Index in Hex Name Name des Objekts/Sub-Index Format U/I = Unsigned/Integer, Zahl = Anzahl Datenbit, ARR = Array, REC = Record Zugriff ro = read only, wo = write only, rw = read & write Default Defaultwerte beim ersten Initialisieren oder bei Load Default PDO mapping Kann Objekt/Sub-Index gemappt werden, TPDO = Sende PDO, RPDO = Empfangs PDO Seite Weitere Informationen zu den Objekten befindet sich auf den angegeben Seiten Objekt 1000 1001 1002 SubName Index 00 Geräteprofil 00 Error Register 00 1003 00 01 02-0F 1005 1008 1009 100A 1010 Zugriff Default U32 U8 ro ro Kalibrationsdatum U32 ro 00‘02‘01‘94h 00h z.B. 10‘07‘14h (14 Juli 2010) Emergency History ARR Anzahl Fehler Letzter Fehler Ältere Fehler PDO mapping TPDO - rw ro ro 00h - - Sync ID Gerätebezeichnung Hardware Version Software Version Speichern U8 U32 U32 U32 ARR ro ro ro ro 80h „DSRT“ z.B. „3.03“ z.B. „2.08“ - 00 01 Anzahl Subindex Alle Parameter speichern U8 U32 ro rw 01h „save“ - Defaultwerte laden ARR 00 01 Anzahl Subindex Alle Default Daten laden U8 U32 ro rw 01h „load“ - 00 00 Emergency Message ID Heartbeat [ms] Geräte Identität U32 U16 REC ro rw 00‘00‘00‘81h 00‘00h - 00 01 02 03 04 Anzahl Subindex Vendor ID Produktcode Revisionsnummer Seriennummer U8 U32 U32 U32 U32 ro ro ro ro ro 04h 00‘00‘00‘5Fh z.B. 11038931d z.B. 00‘03‘02‘08h z.B. 00000000d - ro rw rw 02h 40‘00‘02‘01h FEh - ro ro 01h 20‘03‘00‘20h - ro rw rw rw 05h 40‘00‘01‘81h FFh 03‘E8h - ro rw rw rw 05h 40‘00‘02‘81h 02h 03‘E8h - ro rw 05h 40‘00‘03‘81h - 1400 Empfang PDO 1 00 01 02 1600 Anzahl Subindex ID & Aktivierung RPDO Übertragungsart PDO 1 Mapping Parameter 00 01 1800 00 01 02 05 1801 U8 U32 Sende PDO 1 REC Anzahl Subindex ID & Aktivierung TPDO1 Übertragungsart Event Time [ms] Sende PDO 2 00 01 02 05 1802 Anzahl Subindex ID & Aktivierung TPDO2 Übertragungsart Event Time [ms] Sende PDO 3 00 01 Anzahl Subindex ID & Aktivierung TPDO3 Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam U8 U32 U8 U16 26/65 52 53 30 45 47 REC U8 U32 48 29 30 30 32 45 REC U8 U32 U8 U16 29 44 ARR Anzahl Subindex Mapping Objekt 29 49 33 REC U8 U32 U8 Seite 49 U8 U32 U32 00 00 00 00 1011 1014 1017 1018 Format 47 Baumer Frauenfeld, Switzerland Objekt SubName Index 02 05 1A00 PDO 1 Mapping Parameter 00 01 02-04 1A01 Anzahl Subindex Erstes übertragene Objekt Weitere übertragene Objekte PDO 2 Mapping Parameter 00 01 02-04 1A02 2000 2001 2002 2003 2004 2100 2101 2112 Übertragungsart Event Time [ms] Anzahl Subindex Erstes übertragene Objekt Weitere übertragene Objekte PDO 3 Mapping Parameter Format Zugriff Default PDO mapping U8 U16 rw rw FEh 03‘E8h - rw rw rw 01h 71‘30‘01‘10h *1 - rw rw rw 01h 71‘30‘01‘10h *1 - ARR U8 U32 U32 47 ARR U8 U32 U32 48 ARR 48 00 01 02-04 Anzahl Subindex Erstes übertragene Objekt Weitere übertragene Objekte U8 U32 U32 rw rw rw 01h 20‘04‘00‘10h *1 - 00 00 00 00 00 00 00 Mittelungszeit [ms] Autozero speichern IIR Filter Grenzfrequenz Autozero Status Autozero Baud-Rate Identifikation Datentyp 16/24bit U16 U8 U16 U32 U16 U8 U8 ARR rw rw rw wo ro rw rw 00‘1Eh 00h 00‘00h „zero“ 00‘00h 03h 01h 2 RPDO* TPDO - 00 01 Anzahl Subindex Datentypauswahl 16/24bit U8 U16 ro rw 01h 71‘30h - ro ro 01h 46h - ro ro 01h 01h - ro rw 01h „zero“ - ro ro 01h FA’01‘01‘00h - ro ro 01h z.B. 02h - ro ro 01h z.B. 00h TPDO ro ro 01h z.B. 01‘2Ch TPDO ro rw 01h 00‘00h - ro ro 01h z.B. 01‘38‘80h TPDO ro rw 01h 00‘00‘00h - 6110 Sensortyp 00 01 6112 Anzahl Subindex Sensortyp Betriebsart 00 01 6125 00 01 6131 00 01 6132 Anzahl Subindex Betriebsart des Sensors 6150 ARR Anzahl Subindex Tarieren von Prozesswert U8 string Einheit Prozesswert ARR Anzahl Subindex Physik. Prozesswerteinheit Anzahl Subindex Anzahl Dezimalstellen Status der Messung 00 01 7130 Anzahl Subindex Status Messung Prozesswert Abfrage des Messwertes 16bit 00 01 7133 Anzahl Subindex Messwert in 16bit Delta-Wert 16bit 00 01 8130 Anzahl Subindex Delta-Wert 16bit für PDO Abfrage des Messwertes 24bit 00 01 8133 Anzahl Subindex Messwert 24bit Delta-Wert 24bit 00 01 U8 U8 Anzahl Subindex Delta-Wert 24bit für PDO U8 U32 34 35 35 ARR U8 U8 35 ARR U8 U8 36 ARR U8 I16 36 ARR U8 U16 38 ARR U8 I24 37 ARR U8 U24 39 40 40 41 41 41 42 43 34 ARR Autozero Dezimalstellen 00 01 ARR U8 U16 Seite 38 1 * Subindex sind nicht vorhanden, kommen erst zur Anwendung wenn Objekt neu gemappt wird. 2 * Objekt ist auf Receive PDO gemappt, RPDO hat aber kein dynamisches Mapping. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 27/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 5.4 SDO-Struktur ID DLC Byte1 - 8 CMD Byte2 Byte3 Objekt Vorgang Master fordert Daten vom Slave Slave antwortet Master schreibt zum Slave Slave antwortet CMD 40h 42h 43h 47h 4Bh 4Fh 22h 23h 27h 2Bh 2Fh 60h Byte4 Sub-Index Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 Datenbytes Bemerkung (Gültige Datenbytes nicht spezifiziert) (4 gültige Datenbytes) (3 gültige Datenbytes) (2 gültige Datenbytes) (1 gültige Datenbytes) (Gültige Datenbytes nicht spezifiziert) (4 gültige Datenbytes) (3 gültige Datenbytes) (2 gültige Datenbytes) (1 gültige Datenbytes) Bei Objekt und Datenbytes wird das LSB zuerst übertragen. Werden ASCII Zeichen übertragen, so werden die Zeichen leserlich übertragen (erstes Zeichen zuerst). Der Bereich des Kommunikations-Profils befindet sich in den Indexen 1000h-1FFFh und beinhaltet alle Parameter, welche das CAN-Netzwerk betreffen. Dieser Bereich ist in allen CANopen Geräten gleich definiert. Die minimale Zeitdifferenz zwischen zwei SDO Botschaften darf 20ms nicht unterschreiten. Eine schnellere SDO-Kommunikation kann das Gerät in undefinierte Zustände setzen. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 28/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6 Beschreibung der Objekte 6.1 Standard Objekte 6.1.1 Geräteprofil Das Geräteprofil (Objekt 1000h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID Byte8 10h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 00h 94h 01h 02h 00h 8 Byte 5 + 6: Byte 7 + 8: 40h Byte7 00h 580h + ID 8 Byte6 43h 00h 01’94h = 404d 00’02h 0 (Geräteprofil Nummer) (zusätzliche Information, Analog Input) Das Objekt 1000h kann nur gelesen werden und hat keinen Sub-Index. 6.1.2 Kalibrationsdatum Das Kalibrationsdatum (Objekt 1002h) des Sensors kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 600h + ID 02h 10h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 00h 09h 0Bh 14h 00h 6.1.3 Gerätebezeichnung Die Gerätebezeichnung (Objekt 1008h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 580h + ID 8 8 40h Byte8 43h 02h Beispiel Kalibrationsdatum 20.11.09: Byte 5: 09h Byte 6: 0Bh Byte 7: 14h Byte 8: 0 Jahr 09 Monat 11 (November) Tag 20 Reserviert Das Objekt 1002h kann nur gelesen werden und hat keinen Sub-Index. 600h + ID 08h 10h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 00h 44h 53h 52h 54h 580h + ID 8 8 40h 43h 08h Beispiel DSRT Sensor: Byte 5 – 8: 44’53’52’54h 0 „DSRT“ im ASCII Format Das Objekt 1008h kann nur gelesen werden und hat keinen Sub-Index. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 29/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.1.4 Hardware Die aktuelle Hardware Version (Objekt 1009h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 600h + ID 8 40h 09h 10h 00h 0 Im ASCII-Format codierte Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 580h + ID 8 43h 09h 10h Beispiel Hardware Version 3.03: Byte 5 – 8: 33’2E’30’33h 00h Byte8 0 0 Byte6 Byte7 Byte8 2Eh 30h 33h Byte7 Byte8 33h 0 „3.03“ im ASCII Format Das Objekt 1009h kann nur gelesen werden und hat keinen Sub-Index. 6.1.5 Software Die aktuelle Software Version (Objekt 100Ah) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 600h + ID 8 40h 0Ah 10h 00h 0 Im ASCII-Format codierte Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 580h + ID 8 43h 0Ah 10h Beispiel Software Version 2.08: Byte 5 – 8: 32’2E’30’38h 00h 0 0 Byte6 Byte7 Byte8 2Eh 30h 38h 32h 0 „2.08“ im ASCII Format Das Objekt 100Ah kann nur gelesen werden und hat keinen Sub-Index. 6.1.6 Geräte Identität Das Objekt 1018h enthält generelle Informationen über das Gerät und hat folgenden Aufbau: Objekt Sub-Index Parameter Länge Access 1018h 0 Anzahl der Sub-Indexe 1 Byte Read 1 Vendor-ID 4 Byte Read 2 Produkt Code 4 Byte Read 3 Revisionsnummer 4 Byte Read 4 Serienummer 4 Byte Read Die Vendor-ID (Sub-Index 1) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID Byte8 10h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 01h 5Fh 00h 00h 00h Byte 5 – 8: 8 40h Byte7 18h 580h + ID 8 Byte6 43h 18h 5F’00’00’00h Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 0 00’00’00’5F (LSB first) Firma Baumer 30/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Der Produktcode (Sub-Index 2) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID Byte8 10h 02h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 02h 44h 0Dh A8h 00h 8 40h Byte7 18h 580h + ID 8 Byte6 43h 18h Beispiel Product Code 11013444: Byte 5 – 8: 44’0D’A8’00h 00'A8'0D'44 (LSB first) 11013444 in Dezimal Die Revisionsnummer (Sub-Index 3) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID Byte7 Byte8 10h 03h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 03h 01h 02h 03h 00h 8 40h Byte6 18h 580h + ID 8 0 43h 18h Beispiel Revisionsnummer 00030201: Byte 5 – 8: 01’02’03’00h 00’03’02’01 (LSB first) 00030201h Die Serienummer (Sub-Index 4) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID Byte7 Byte8 10h 04h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 04h 7Bh 00h 00h 00h 8 40h Byte6 18h 580h + ID 8 0 43h 18h Beispiel Serienummer 123: Byte 5 – 8: 7B’00’00’00h 0 00’00’00’7B (LSB first) 123 Das Objekt 1018h kann nur gelesen werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 31/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.2 Parameter Handling (save, load default) Folgende veränderbaren Objekte sind in einem EEPROM gespeichert: Objekt Objektname Default-Werte 1017 Producer Heartbeat Time 00h Empfang PDO1 – COB-ID + PDO valid, 1400 40’00’02’xxh Sub-Index 1 PDO1 – COB-ID + PDO valid , Sub-Index 40’00’01’xxh 1 1800 PDO1 – Transmission Type , Sub-Index 2 FFh PDO1 – Event Time , Sub-Index 5 03’E8h PDO2 – COB-ID + PDO valid , Sub-Index 40’00’02’xxh 1 1801 PDO2 – Transmission Type , Sub-Index 2 02h PDO2 – Event Time , Sub-Index 5 03’E8h PDO3 – COB-ID + PDO valid , Sub-Index 40’00’03’xxh 1 1802 PDO3 – Transmission Type , Sub-Index 2 FEh 1A00 1A01 1A02 2000 2001 2002 2100 2101 2112 7133 8133 6.2.1 PDO3 – Event Time , Sub-Index 5 Mapping Transmit PDO1, Sub-Index 1 Mapping Transmit PDO2, Sub-Index 1 Mapping Transmit PDO3, Sub-Index 1 Mittelungszeit Save Autozero automatically IIR-Filter Grenzfrequenz Baud-Rate Identifikation (7 bit) Datentyp 16/24bit Interrupt Delta Input Prozesswert 16bit Interrupt Delta Input Prozesswert 24bit 03’E8h 71’30’01’10h 71’30’01’10h 20’04’00’10h 00’30h 00h 00’00h 03h 01h 71’30h 00h 00h deaktiviert COB-ID = 200h+ID, Empfang PDO ist aktiviert COB-ID = 180h+ID, PDO ist aktiviert Sendet nach Ablauf des Event Timer 1000 ms COB-ID = 280h+ID, PDO ist aktiviert Sendet nach 2. Sync Message 1000 ms COB-ID = 380h+ID, PDO ist aktiviert Asynchron, sendet nach Wertveränderung 1000 ms Objekt 7130 Sub-Index 1 gemappt Objekt 7130 Sub-Index 1 gemappt Objekt 2004 Sub-Index 0 gemappt 30 ms Keine automatische Speicherung IIR Filter ausgeschaltet 125 kBaud ID 1 16bit Datentyp deaktiviert deaktiviert Speichern Mit dem Objekt 1010h können die aktuellen Parameter im EEPROM gespeichert werden. Die Objekte die gespeichert werden sind in der Tabelle zu Beginn des Kapitels 6.2 ersichtlich. Das Speichern erfolgt, indem die Botschaft “save” als ASCII-Code auf das Objekt 1010h, Sub-Index1 gesendet wird. Die Botschaft hat folgenden Aufbau: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 10h 10h 01h 73h 61h 76h 65h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 01h 0 0 0 580h + ID 8 8 22h 60h 10h Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 32/65 0 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.2.2 Defaultwerte laden Mit dem Objekt 1011h können die Werkseinstellungen geladen werden. Die Parameter und die entsprechenden Werte befinden sich zu Beginn des Kapitels 6.2. Funktionsweise: Restore default (Index 1011) Alte Parameter aktiv PWR-On Reset / NMT Reset Werden die Parameter nicht gespeichert und ein 2. Mal ein Reset durchgeführt, so werden die „alten“ Parameter wieder aktiv! Boot up Message Werkseinstellungen aktiviert Parameter speichern (Index 1010) Das Laden der Default-Daten erfolgt, indem die Botschaft “load” in ASCII-Code auf das Objekt 1011h, SubIndex1 gesendet wird. Die Botschaft hat folgenden Aufbau: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 11h 10h 01h 6Ch 6Fh 61h 64h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 01h 0 0 0 580h + ID 8 8 22h 60h 11h 0 Das Laden der Default-Werte bedeutet, dass die Werte ins RAM geladen werden. Sollen die Werte beim nächsten Reset erhalten bleiben, müssen die Parameter mit dem Objekt 1010h im EEPROM abgespeichert werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 33/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.3 Gerätespezifische Objekte Einstellung und Abfrage der sensorspezifischen Werte. Nachfolgende Objekte werden unterstützt: Objekt Beschreibung 6110 Sensortyp 6112 Betriebsart 6125 Tarierung 6131 Einheit Prozesswert 6132 Dezimalstellen Prozesswert 6150 Status der Messung 7130 Prozesswert 16bit 7133 Interrupt Delta-Prozesswert 16bit 8130 Prozesswert 24bit 8133 Interrupt Delta-Prozesswert 24bit 6.3.1 Sensortyp Der Sensortyp (Objekt 6110h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 61h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 61h 01h 46h 00h 0 Die Betriebsart (Objekt 6112h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 8 Byte 5: 40h Byte7 10h 580h + ID 8 Byte6 4Bh 10h 46h Byte8 0 Byte8 0 Dehntrafo Das Objekt 6110h kann nur gelesen werden. 6.3.2 Betriebsart Dieser Sensor weist zwei grundlegende Betriebsmodi auf: - Mess-Modus - Abgleich-Modus Bei der Auslieferung ist der Sensor immer im Mess-Modus. 600h + ID 12h 61h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 61h 01h 01h 0 0 580h + ID Byte 5: 8 8 40h 4Fh 12h 01h 02h – 09h 0Ah Byte8 0 Byte8 0 Mess-Modus Reserviert (Abgleich-Modus) Das Objekt 6112h kann nur gelesen werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 34/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.3.3 Tarierung Eine Tarierung (Prozesswert auf Null setzen) erfolgt, indem die Botschaft „zero“ in ASCII-Code auf den SubIndex 1 des Objekts 6125h gesendet wird. Es kann nur der 1. Prozesswert (Dehnung) tariert werden. Die Tarierungs-Botschaft (Objekt 6125h) hat folgenden Aufbau: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 8 22h 25h 61h 01h 7Ah Byte6 Byte7 Byte8 65h 72h 6Fh Nachdem die Tarierung des Dehntrafo erfolgreich war, wird folgende Antwort gesendet: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 580h + ID 8 60h 25h 61h 01h 0 0 0 0 Falls das Sensorsignal ausserhalb des Tarierbereichs liegt, wird eine SDO Fehlermeldung „Time out“ gesendet. Die Einstellungen einer Tarierung werden mit einem Speicherbefehl (Objekt 1010h) im EEPROM gespeichert. Ist das Objekt 2001h (Save Autozero automatically) aktiviert, werden die Einstellungen nach jeder Tarierung im EEPROM gespeichert. Wird häufig tariert, soll diese Funktion deaktiviert werden. Info: Die Tarierung kann auch über den Empfangs PDO1 oder über das Objekt 2003h ausgelöst werden. 6.3.4 Einheit Prozesswert Die physikalische Prozesswerteinheit (Objekt 6131h) des CANopen Dehntrafos kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 31h 61h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 61h 01h 00h 01h 01h FAh 580h + ID 8 8 Byte 5 – 8: 40h 43h 31h 0 FA’01’01’00 (LSB first) Einheit “µε” oder „µm/m“ 00’01’01’FAh Das Objekt 6131h kann nur gelesen werden. 6.3.5 Dezimalstellen Prozesswert Die Anzahl der Dezimalstellen des Prozesswerts (Objekt 6132h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 32h 61h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 61h 01h 02h 0 0 580h + ID Byte 5: 8 8 40h 4Fh 32h 02h 0 Byte8 0 2 Dezimalstellen Das Objekt 6132h kann nur gelesen werden. Wird der Datentyp umgestellt (16/24bit über 2112h) werden die Dezimalstellen in diesem Objekt auch angepasst. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 35/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.3.6 Status der Messung Der Status der Messung (Objekt 6150h) des CANopen Dehntrafos kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 50h 61h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 61h 01h 00h 0 0 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h 4Fh 50h 00h 03h 05h 0 Byte8 0 Messwert aktuell Überlauf des AD – Wandlers Unterlauf des AD – Wandlers Das Objekt 6150h kann nur gelesen werden. 6.3.7 Abfrage Prozesswert 16bit Der 16bit Prozesswert – Dehnung (Objekt 7130h) des Dehntrafos kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 30h 71h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 71h 01h 2Ch 01h 0 580h + ID 8 8 Byte 5 + 6: 40h 4Bh 30h 0 Byte8 0 01’2C (LSB first) 300 2C’01h (6132) + Einheit(6131) = 3.00 µ ε Anzahl Dezimalstellen 300 / 10 Der Prozesswert wird als 16-bit Integer 2-er Komplement ausgegeben. Mit dem Objekt 2112h kann zwischen dem 16bit (Objekt 7130h) und dem 24bit (Objekt 8130h) Prozesswert umgeschaltet werden. Beispiel für negative Dehnung: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte 5 + 6: 8 4Bh 30h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 71h 01h D4h FEh 0 D4’FEh Byte8 0 FE’D4 (LSB first) -300 (6132) + Einheit(6131) = -3.00 µε Anzahl Dezimalstellen -300 / 10 Das Objekt 7130h kann nur gelesen werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 36/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.3.8 Abfrage Prozesswert 24bit Der 24bit Prozesswert – Dehnung (Objekt 8130h) des Dehntrafos kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 8 40h 30h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 8 47h Byte 5 - 7: 30h 81h 01h 0 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 81h 01h 80h 38h 01h 0 01’38'80 (LSB first) 80000 80'38'01h Anzahl Dezimalstellen(6132) 80000/10 +Einheit(6131) = 800.00 µ ε Der Prozesswert wird als 24-bit Integer 2-er Komplement ausgegeben. Mit dem Objekt 2112h kann zwischen dem 16bit (Objekt 7130h) und dem 24bit (Objekt 8130h) Prozesswert umgeschaltet werden. Beispiel für negative Dehnung: ID DLC Byte1 580h + ID 8 4Bh Byte 5 - 7: Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 30h 81h 01h 80h C7h FEh 0 FE’C7'80 (LSB first) -80000 80'C7'FEh Anzahl Dezimalstellen(6132) -80000/10 +Einheit(6131) = -800.00 µε Das Objekt 8130h kann nur gelesen werden. 6.3.9 Delta-Prozesswert Nach dem Aktivieren der Deltafunktion wird beim Überschreiten der definierten Schwelle der aktuelle Prozesswert über einen PDO geschickt und die Schwelle neu gesetzt. Beim nächsten Über- oder Unterschreiten der Schwelle wird erneut ein PDO gesendet. (Schwelle = momentaner Prozesswert +/- Deltawert) 2* Delta-Wert F A B C D E F A: Aktivieren der Delta-Funktion über PDO Transmission Type B-F: Prozesswert wird über PDO gesendet, Schwellwert wird neu gesetzt F: t: Prozesswert Zeit t Über das Objekt 7133h (16bit) oder 8133h (24bit) kann der Delta-Wert gelesen und geschrieben werden. Die Delta-Funktion wird über den Transmission Type des PDO1 (Objekt 1800h), PDO2 (Objekt 1801h) und PDO3 (Objekt 1802h) aktiviert oder deaktiviert. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 37/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Der Delta-Wert (Objekt 7133h) kann wie folgt geändert werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 8 22h 33h 71h Gewünschter Deltawert 5 µ ε Byte 4: 01h Byte 5 + 6: F4’01h 8 60h F4h Byte7 01h 0 Byte8 0 2 5 * 10 = 500 = 01’F4h (Delta-Wert) Sub-Index 1 Delta-Wert für PDO1 01’F4 (LSB first) 500 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 01h Byte6 33h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 71h 01h 0 0 0 Byte8 0 Wird der Wert 00h in das Objekt 7133h Sub-Index 01h geschrieben, ist die Delta-Wert Funktion ausgeschaltet. Der Delta-Wert (Objekt 7133h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 71h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 71h 01h F4h 01h 0 Byte 5 + 6: 8 40h Byte7 33h 580h + ID 8 Byte6 4Bh 33h F4’01h Byte8 0 Byte8 0 01’F4 (LSB first) 500 5 µε Der Deltawert des 24bit Prozesswerts (8133h) verhält sich gleich wie der Deltawert des 16bit Prozesswerts (7133h). Es können aber 24bit anstelle von 16bit eingegeben werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 38/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.4 Herstellerspezifische Objekte Die nachfolgenden Objekte sind herstellerspezifisch definiert. Sie dienen der Einstellung des CANopen Dehntrafos. Folgende Objekte werden unterstützt: Objekt Beschreibung 2000 Mittelungszeit 2001 Tarierung speichern 2002 IIR Filter Grenzfrequenz 2003 Autozero 2004 Status Autozero 2100 Baudrate 2101 Identifikation 2112 Datentyp 16/24bit 6.4.1 Mittelungszeit Die Mittelungszeit bestimmt die Zeit in ms über welche die Messwerte arithmetisch gemittelt werden. Die Mittelungszeit ist zwischen 0…1000 (0…3E8h) wählbar. Für die Mittelung wird intern mit einem 32bit Buffer gearbeitet. Ist die Mittelungszeit nun >32ms so wird nur jeder 2te Messwert abgespeichert, für Mittelungszeiten >64ms nur jeder 3te Messwert, usw. Ist der IIR Filter eingeschaltet, sollte die Mittelungszeit ausgeschaltet werden. Die aktuelle Mittelungszeit (Objekt 2000h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 600h + ID 00h 20h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 1Eh 00h 0 580h + ID 8 8 Byte 5 + 6: 40h Byte7 4Bh 8 Byte 5 + 6: 22h Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 00h 20h 00h 64h 00h 0 8 60h Byte8 0 Byte8 0 00’64h (LSB first) 100ms 64’00h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 00’1Eh (LSB first) 30ms (Default-Wert) 1E’00h Ändern der Mittelungszeit: ID DLC Byte1 600h + ID 00h Byte8 00h Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 0 0 0 39/65 Byte8 0 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.4.2 Tarierung speichern Bei einer zyklischen Tarierungen ist empfohlen “Tarierung speichern” auszuschalten. Der aktuelle Status der Tarierung-Speicherung (Objekt 2001h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 01h 20h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 01h 0 0 580h + ID 8 8 Byte 5: 4Fh 01h 8 Byte 5: Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 22h 01h 20h 00h 00h 0 0 8 60h Byte8 0 Byte8 0 0 autom. Speicherung nach Tarierung ausgeschaltet 00h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 0 autom. Speicherung nach Tarierung ausgeschaltet 1 autom. Speicherung nach Tarierung eingeschaltet 01h Ändern des Status: ID DLC 600h + ID 40h 01h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 0 0 0 Byte8 0 6.4.3 IIR Filter Grenzfrequenz Dieses Objekt beinhaltet die Grenzfrequenz für ein IIR-Filter 1ster Ordnung. Die Filterkonstantenberechnung ist auf eine Abtastrate von 1000 Samples pro Sekunde. abgestimmt. Die Grenzfrequenz kann zwischen 0...499 (0...1F3h) eingestellt werden, wobei der Wert 0 das Filter ausschaltet (Default). Ist das IIR Filter eingeschaltet, sollte die Mittelungszeit ausgeschaltet werden und umgekehrt. Die aktuelle IIR-Filter Grenzfrequenz (Objekt 2002h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 600h + ID 02h 20h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 0Ah 00h 0 580h + ID 8 8 Byte 5 + 6: 40h 4Bh 02h 8 Byte 5 + 6: 22h 02h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 64h 00h 0 8 60h Byte8 0 Byte8 0 00’64h 100Hz 64’00h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 00’00h ausgeschaltet (Default-Wert) 00’00h Ändern der IIR-Filter Grenzfrequenz: ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID Byte8 02h Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 20h 00h 0 0 0 40/65 Byte8 0 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.4.4 Autozero Dieses Autozero (Objekt 2003h) hat die gleiche Funktion wie das Objekt 6125h. Dieses Objekt ist jedoch mappbar und wird für den Receive-PDO verwendet. Der Receive-PDO hat kein dynamisches Mapping. 6.4.5 Status Autozero Der Status Autozero (Objekt 2004h) wiederspiegelt den aktuellen Status der Tarierung, die über den Receive PDO gestartet wurde. Dieses Objekt ist mappbar und ist Default mässig im Transmit PDO3 konfiguriert. Ist PDO 3 aktiviert, wird ein Feedback über Start und Abschluss der Tarierung ausgegeben. • 00’00h es ist noch keine Tarierung über Receive PDO ausgeführt worden • 75’00h („u“ in ASCII) entspricht einer laufenden Tarierung • 66’00h („f“ in ASCII) entspricht einer erfolgreichen Tarierung • 65’72h („er“ in ASCII) entspricht einer fehlgeschlagenen Tarierung 6.4.6 Baudrate Die Baudrate bestimmt die Geschwindigkeit mit welcher der gesamte Bus betrieben wird. Im Bus müssen alle Teilnehmer mit der gleichen Baudrate konfiguriert sein. Der CANopen Dehntrafo wird mit dem Default Wert von 3 (entspricht 125kBaud) ausgeliefert. Die aktuelle Baudrate (Objekt 2100h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 600h + ID 00h 21h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 03h 0 0 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h Byte7 4Fh 00h 00h 10 kBaud 01h 20 kBaud 02h 50 kBaud 03h 125 kBaud Byte8 0 Byte8 0 04h 250 kBaud 05h 500 kBaud 06h 800 kBaud 07h 1000 kBaud Funktionsweise: Ändern der Baudrate: Baudrate umstellen (Index 2100) Alte Baudrate Parameter speichern (Index 1010) PWR-On Reset / NMT Reset Neue Baudrate Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam Boot up Message 41/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Ändern der Baudrate auf 500 kBaud: ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID 8 Byte 5: 22h 00h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 05h 0 0 8 60h Byte8 0 5 500 kBaud 05h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte3 00h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 0 0 0 Byte8 0 6.4.7 Identifikation Die ID eines CANopen Knoten ist die Identifikation im Netzwerk, dadurch darf jede ID in einem Netzwerk nur für ein Gerät vergeben werden. Ansonsten werden jeweils 2 Sensoren angesprochen. Es können Identifikationsnummer von 1 … 127 vergeben werden. Die aktuelle Identifikationsnummer (Objekt 2101h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 600h + ID 01h 21h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 01h 0 0 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h 4Fh 01h 01h 8 Byte 5: 22h 01h 21h 05h 8 60h Byte8 0 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 00h 05h 0 0 Byte8 0 ID 5 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 ID 1 (Default-Wert) Ändern der Identifikation auf Nummer 5: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte8 01h Funktionsweise: Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 21h 00h 0 0 0 Byte8 0 ID umstellen (Index 2101) Alte ID Parameter speichern (Index 1010) PWR-On Reset / NMT Reset Neue ID Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam Boot up Message 42/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.4.8 Datentyp 16/24bit Mit dem Objekt 2112h kann der Benutzer die Datenlänge des Prozesswerts auswählen. Abhängig vom eingestellten Wert kann der Prozesswert auf dem Objekt 7130h oder 8130h abgefragt werden. Beim Umstellen des Datentyps (Länge des Prozesswerts) werden die Dezimalstellen (6132h) und das PDO mapping neu geladen. Der aktuelle Datentyp (Objekt 2112h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 600h + ID 8 40h 12h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 8 Byte 5 + 6: 4Bh 12h 01h 0 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 21h 01h 30h 71h 0 0 71'30h 16bit Prozesswert 30'71h 8 Byte 5 + 6: 22h 12h 21h 8 60h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 01h 30h 81h 0 0 81'30h 24bit Prozesswert 30'81h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte8 21h Ändern des Datentyps von 16bit auf 24bit: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 600h + ID Byte7 12h Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 21h 01h 0 0 0 0 43/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.5 PDO-Kommunikation Objekte Über die Kommunikation mittels PDO (Process Data Objects) ist es möglich bestimmte Werte des CANopen Dehntrafos auf einfache und schnelle Weise zu übermitteln. Über die gleiche Kommunikationsart kann ein Autozero im Dehntrafo durchgeführt werden. Bei den Dehntrafos ist ein dynamisches PDO-Mapping für die Sende PDOs realisiert. Die gesendeten Parameter wie auch die Bedingung für das Senden eines PDO’s können vom Anwender definiert werden. Der PDO kann über eine Sync-Nachricht, nach Ablauf der Event-Time oder beim Überschreiten eines DeltaWerts ausgelöst werden. Die Funktionalität der PDOs ist nur im Operational-Modus des Sensors aktiviert. 6.5.1 Empfangs PDO 1 (Tarierung) Über das Objekt 1400h werden die Einstellungen vorgenommen, um mit den Empfangs-PDOs zu arbeiten. Das Objekt 1400h (Receive PDO Comunication Parameter) hat folgenden Aufbau: Objekt Sub-Index Parameter Länge Access 1400h 0 Anzahl der Sub-Indexe 1 Byte read 1 Aktivierung & ID der PDO 1 (COB-ID) 4 Byte read / write 2 Art der Sendung (Transmission Type) 1 Byte read / write Die PDO wird wie folgt aktiviert/deaktiviert (Sub-Index 1): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 600h + ID 8 Byte 5+6 Byte 8 22h 00h 14h 01h Byte5 Byte6 Byte7 01h 02h 0 14h 02h 00h 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 14h 02h FEh 0h 0h Byte 5 8 40h Byte7 00h 580h + ID 8 4F 40h 02’01h (LSB first) 200h + ID 1 (COB-ID) PDO aktiviert und RTR nicht unterstützt PDO deaktiviert und RTR nicht unterstützt 01’02h 40h C0h Der Transmission Type (Sub-Index 2) kann wie folgt abgefragt werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 600h + ID Byte8 00h FEh Byte8 0 Byte8 0h 254d senden nach Änderung (siehe unten) Funktionsbeschreibung: Tarierung über Empfangs PDO 1 Über den Empfangs PDO 1 kann eine Tarierung (Autozero) ausgelöst werden. Für einen definierten Ablauf sind folgende Punkte zu beachten: • Sensor befindet sich im „Operational Mode“ • Empfang PDO 1 ist aktiviert und Transmission Type vom RPDO ist FEh • Sende PDO 3 aktiviert und Transmission Type von TPDO3 ist FEh • Mapping von Sende PDO 3: Objekt 2004, Sub-Index 0 Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 44/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Baumer Sensor Kontrolleinheit Empfangs-PDO1 COB-ID = 200 + ID Anfrage 1ms Identifikation Sende – PDO3 COB-ID = 380 + ID Interne Tarierungsphase 8 ms Antwort Bestätigung Keine weitere Kommunikationen mit dem Baumersensor Beantwortung Sende – PDO3 COB-ID = 380 + ID Identifikation Zeit 6.5.2 Tarierbefehl über PDO: ID DLC 200h + ID 0 Erste Antwort vom Dehntrafo Kommando verstanden ID DLC Byte1 380h + ID 2 00h Zweite Antwort vom Dehntrafo Tarierung erfolgreich beendet ID DLC Byte1 380h + ID 2 00h oder Fehlerfall, instabiles Signal Tarierung fehlerhaft ID DLC Byte1 380h + ID 2 72h Byte2 75h Byte2 66h Byte2 65h Empfangs PDO 1 Mapping Parameter Objekt 1600h (Receive PDO Mapping Parameter) Über das Objekt 1600h kann das Mapping der Empfangs-PDO 1 abgefragt werden. Der Empfangs-PDO hat ein fixes Mapping. D.h. das Mapping kann nicht angepasst werden. Abfrage über SDO-Kommandos: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 00h 16h 01h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 16h 01h 00h 00h 03h 20h 600h + ID 580h + ID Byte 4: Byte 5: Byte 6: Byte 7 + 8: 8 8 40h 43h 00h 01h 02h – 04h 20h 00h 03’20h Byte8 0 1. gemapptes Objekt in Empfang PDO 1 keine weiteren gemappte Objekte 20h 32 Bit Datenlänge des Objekts 00h gemappter Sub-Index 0 20’03h gemapptes Objekt Autozero Funktion Das Objekt 1600h kann nur gelesen werden. 6.5.3 Sende PDO 1 Über den Objekt 1800h werden die Einstellungen vorgenommen, um mit den Sende-PDO’s zu arbeiten. Die PDO’s sollten nicht schneller als die entsprechende Messrate angefordert werden. (1000 Messungen / Sekunde) > 1 ms Das Objekt hat den folgenden Aufbau: Objekt Sub-Index Parameter 1800h 0 Anzahl der Sub-Indexe 1 Aktivierung & ID der PDO 1 (COB-ID) 2 Art der Sendung (Transmission Type) 5 Event time in ms Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 45/65 Länge 1 Byte 4 Byte 1 Byte 2 Byte Access read read / write read / write read / write Baumer Frauenfeld, Switzerland Die PDO wird wie folgt aktiviert/deaktiviert (Sub-Index 1): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 600h + ID 8 Byte 5 + 6: Byte 8: 22h 00h 8 60h 01h Byte6 Byte7 81h 01h 0 00h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 01h 0 0 0 Byte6 Byte7 0 0 Die Art der Sendung (Sub-Index 2) wird wie folgt verändert: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 8 Byte5 22h 00h 18h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 8 60h 40h 00h 02h FFh Byte8 0 Byte8 0 ten 01h – F0h FEh ausgelöst nach dem n Sync (1 – 240) ausgelöst wenn Messwert +/-Delta-Wert übersteigt (Delta-Wert wird über Objekt 7133 definiert) ausgelöst nach Ablauf der Event Time (Event-Time definiert in Sub-Index 05h) FFh 580h + ID Byte8 01’81h (LSB first) 180h + ID 1 (COB-ID) PDO aktiviert und RTR nicht unterstützt PDO deaktiviert und RTR nicht unterstützt 81’01h 40h C0h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 18h Byte5 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 02h 0 0 0 Byte8 0 Die Event Time legt fest, in welchem Zyklus der PDO gesendet werden soll. Für das Aussenden der PDO ist ein interner Timer mit der Zeitbasis von Event Time verantwortlich. 16 Der Wertebereich ist zwischen 0... 2 – 1 = 65535 [ms] festgelegt. Die Event Time (Sub-Index 5) wird wie folgt verändert: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 600h + ID 8 Byte 5 + 6: 22h 00h 8 60h 05h Byte6 Byte7 E8h 03h 0 Byte8 0 03’E8h (LSB first) Event Time 1000 [ms] (Default-Wert) E8’03h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 18h Byte5 00h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 18h 05h 0 0 0 Byte8 0 Zu kleine Werte machen keinen Sinn, da der Bus zu stark belastet und die Messwerte eventuell noch nicht aktualisiert sind (siehe Beginn dieses Kapitels). Das Abspeichern der eingestellten PDO-Parameter erfolgt nicht automatisch, sondern müssen manuell über das Objekt 1010h getätigt werden. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 46/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 6.5.4 Sende PDO 2 Objekt 1801h (Transmit PDO Communication Parameter): Über das Objekt 1801h werden die Einstellungen für die PDO 2 vorgenommen. Die Parameter sind identisch mit dem PDO 1. Detaillierte Angaben können von PDO 1 entnommen werden. 6.5.5 Sende PDO 3 Objekt 1802h (Transmit PDO Communication Parameter): Über das Objekt 1802h werden die Einstellungen für die PDO 3 vorgenommen. Die Parameter sind identisch mit dem PDO 1. Detaillierte Angaben können von PDO 1 entnommen werden. 6.5.6 Sende PDO 1 Mapping Parameter Über das Objekt 1A00h kann das Mapping der Sende-PDO 1 festgelegt und abgefragt werden. Das Objekt hat folgenden Aufbau: Objekt Sub-Index Parameter Länge Access 1A00h 0 Anzahl gemappter Objekte im PDO 1 1 Byte read / write 1 erstes gemapptes Objekt im PDO 1 4 Byte read / write 2 2tes bis 4tes gemapptes Objekt im PDO 1 4 Byte read / write Vorgehen beim Einstellen des Mappings: Mapping ausschalten (Index 1A00, Sub-Index 00 auf 0 setzen) Ausschalten von PDO (Index 1800, Sub-Index 01, Byte 8 auf C0h setzen) Mapping anpassen (Index 1A00, Sub-Index 01 – XX) Mapping einschalten (Index 1A00, Sub-Index 00 Anzahl gemappter Parameter einfügen) PDO wieder einschalten (Index 1800, Sub-Index 01 Byte 8 auf 40h setzen) Der Sende-PDO 1 hat eine Grösse von 8 Byte, die der Benutzer frei konfigurieren kann. Aus folgenden Objekten kann ausgewählt werden: Objekt Sub-Index Parameter Länge 7130 01 Prozesswert 1 16bit (Dehnungswert) 2 Bytes 8130 01 Prozesswert 1 24bit (Dehnungswert) 3 Bytes 6150 01 Status Prozesswert 1 1 Byte 1001 00 Error Register 1 Byte 2004 00 Status Autozero 2 Byte Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 47/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Mapping des PDO 1 über SDO-Befehl: ID DLC Byte1 Byte2 600h + ID 8 22h 00h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 1Ah 01h 10h 01h 30h 71h Beispiel PDO 1 mit Prozesswert 1: Byte 4: 01h 02h – 04h Byte 5: 10h Byte 6: 01h Byte 7 + 8: 30’71h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 8 60h 00h 1. gemapptes Objekt in PDO 1 2. bis 4. gemapptes Objekt in PDO 1 (Achtung nur 8Byte) 16 Bit Datenlänge des gemappten Objekt (2 Byte) gemappter Sub-Index 01 7130 gemappter Objekt Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 1Ah 01h 0 0 0 0 Byte4* Byte5* Byte6* Byte7* Byte8* Aufbau der Botschaft beim Senden des PDO 1: ID DLC Byte1 Byte2* Byte3* Byte8 180h + ID 2 68h 10h *Byte werden nur gesendet wenn diese im Objekt 1A00 gemappt wurden 6.5.7 Sende PDO 2 Mapping Objekt 1A01h (Transmit PDO Mapping Parameter): Über das Objekt 1A01h kann das Mapping der Sende-PDO 2 abgefragt werden und hat den gleichen Aufbau wie der PDO 1. 6.5.8 Sende PDO 3 Mapping Objekt 1A02h (Transmit PDO Mapping Parameter): Über das Objekt 1A02h kann das Mapping der Sende-PDO 3 abgefragt werden und hat den gleichen Aufbau wie der PDO 1. 6.5.9 Sync ID Beim Sensor ist die Sync-Generierung ausgeschaltet und es werden nur PDO Meldungen gesendet wenn das Objekt 180xh Sub-Index 2 entsprechende eingestellt wurde. Im Objekt 1005h kann die ID für die Sync-Nachrichten abgefragt werden. Liegt eine Sync-Nachricht mit der folgenden ID auf dem Bus, so kann ein PDO ausgelöst werden (vgl. PDO-Kommunikation). Die Sync-ID (Objekt 1005h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 10h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 80h 0 0 8 40h Byte7 05h 580h + ID 8 Byte6 43h 05h Byte8 0 Byte8 0 Die ID ist auf 80h festgelegt. Dies gewährleistet den Sync-Botschaften eine hohe Priorität auf dem CAN-Bus. Das Objekt 1005h kann nur gelesen werden und hat kein Sub-Index. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 48/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7 Fehlermeldungen und Dienste 7.1 Error Register & History 7.1.1 Error Register Das Error Register (Objekt 1001h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 10h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 81h 0 0 8 Byte 5: 40h Byte7 01h 580h + ID 8 Byte6 4Fh 01h 81h Byte8 0 Byte8 0 herstellerspezifischer Fehler aufgetreten Bit 0=1 Fehler aufgetreten Bit 7=1 Fehler ist herstellerspezifisch Das Objekt 1001h kann nur gelesen werden und hat keinen Sub-Index. 7.1.2 Emergency History Das Objekt 1003h speichert die letzten 16 Fehlernachrichten (Emergency Messages) im RAM, die im Betrieb aufgetreten sind. Nach dem nächsten Reset oder Power Down werden die Daten gelöscht. Wird 00h auf den Sub-Index 0 geschrieben, so wird die Aufzeichnung ebenfalls gelöscht. Das Objekt hat folgenden Aufbau: Objekt Sub-Index Parameter 1003h 0 Anzahl Fehlernachrichten 1...16 Fehlernachrichten Länge 1 byte 8 byte Access Read/Write Read Der Sub-Index 0 (Anzahl aufgetretene Fehlernachrichten) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 03h 10h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 02h 0 0 580h + ID 8 8 Byte 5: 40h 4Fh 03h 02h 0 Byte8 0 2 Fehlernachrichten aufgezeichnet Die Emergency Messages werden gelöscht, indem eine 0 auf den Sub-Index 0 geschrieben wird: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 03h 10h 00h 00h 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 0 0 0 580h + ID 8 8 22h 60h 03h Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 49/65 0 Byte8 0 Baumer Frauenfeld, Switzerland Die Fehlernachrichten (Sub-Index 1...16) können wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 600h + ID 8 Byte 4: 40h 03h 10h 01h 02h – 10h 8 43h 0 0 0 Byte8 0 letzte gespeicherte Fehlernachricht ältere Fehlernachrichten Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 01h Byte7 03h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 10h 01h 00h FFh 81h 14h Der Fehlercode wird im Kapitel „Emergency Messages“ beschrieben. Wird ein Sub-Index ohne aufgetretene Fehlermeldung abgefragt so sendet der Sensor folgende Antwort: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 580h + ID 8 80h 03h 10h 01h 11h 00h 09h 06h Funktionsweise: 1. Fehlernachricht 2. Fehlernachricht Nachricht 2 Sub-Idx 16 Nachricht 1 Nachricht 16 Nachricht 1 Nachricht 2 Nachricht 17 Anzahl Nachrichten: 1 Anzahl Nachrichten: 2 Anzahl Nachrichten: 16 Sub-Idx 2 Sub-Idx 1 Sub-Idx 0 17. Fehlernachricht Anzahl Nachrichten: 0 Der Sensor kann die letzten 16 Fehlernachrichten speichern. Die letzte Nachricht wird unter dem Sub-Index 1 gespeichert, alle vorherigen werden um eine Position nach oben geschoben. Ist der Speicher voll und es tritt eine neue Nachricht auf wird die älteste Nachricht (Sub-Index 16) aus dem Speicher geschoben. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 50/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.2 SDO-Fehlermeldungen Bei fehlerhaftem Zugriff auf einen Objekt erhalten Sie eine Fehlermeldung als Antwort. Eine Fehlermeldung hat den folgenden Aufbau: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 Sub580h + ID 8 80h Objekt Abort Code Index Die ID der Botschaft sowie das Objekt und der Sub-Index beziehen sich auf die Botschaft, welche den Fehler verursacht hat. Die Fehlermeldungen können folgende Inhalte aufweisen: Abort Code Bedeutung 05 04 00 00h Time out (bei Tarierung: Signal ausserhalb Tarierbereich) 05 04 00 01h Client / Server-Befehl ist nicht gültig oder unbekannt 06 01 00 01h Nur Schreibzugriff möglich 06 01 00 02h Nur Lesezugriff möglich 06 02 00 00h Objekt existiert nicht 06 04 00 41h Objekt kann nicht gemappt werden oder Mapping nicht deaktiviert 06 04 00 42h Anzahl und Länge gemappter Objekte übersteigt zulässige PDO Länge Inkompatibilität von allgemeinen Parametern. Objekt kann nicht auf Sende PDO 06 04 00 43h gemappt werden 06 07 00 10h Datentyp stimmt nicht, die Länge des Serviceparameter stimmt nicht 06 09 00 11h Sub-Index existiert nicht 06 09 00 30h Wertebereich des Parameters überschritten 06 09 00 31h Geschriebener Wert zu hoch 06 09 00 32h Geschriebener Wert zu niedrig 08 00 00 20h Daten können nicht gespeichert werden, da die Signatur des SDO-Befehls nicht stimmt. Daten können nicht gespeichert werden, da die Kommunikation mit dem 08 00 00 21h Speicherbaustein fehlgeschlagen ist. Daten können nicht gespeichert werden, da zurzeit bereits auf den Speicherbaustein 08 00 00 22h zugegriffen wird. 08 00 00 24h Keine Daten vorhanden Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 51/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.3 Emergency Messages Emergency Messages werden im Fehlerfall vom Sensor selbständig gesendet. Beim ersten Auftreten eines Fehlers wird eine Fehlernachricht gesendet. Wird der Fehlergrund behoben oder liegt der Fehler nicht mehr an, wird ebenfalls eine entsprechende Fehlernachricht gesendet. Die letzten 16 Fehlernachrichten werden in der Emergency History gespeichert. Die Fehlermeldungen sind wie folgt aufgebaut: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Emergency Error 80h + ID 8 Error Code Register Folgende Error Codes werden unterstützt: Emergency Error Herster. Error Code Register Error Code 50’01h 81h 10h 00’00h 00h 20h 50’01h 81h 30h 00’00h FF’00h FF’00h 00’00h FF’00h FF’00h 00’00h FF’00h FF’00h 00h 81h 81h 00h 81h 81h 00h 81h 81h 11h 12h 14h 31h 32h 34h 41h 42h 44h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 Herstellerspezifischer Error Code Beschreibung EEPROM Lesefehler (Hardware Fehler) Beim Aufstarten: Fehler wird mit ID1 und 125kBaud gesendet EEPROM Schreibfehler behoben Erfolgreiche Speicherung von Tariernullpunkt im EEPROM EEPROM Schreibfehler (Hardware Fehler) Beim Speichern des Tariernullpunkts im EEPROM Dehnungs-Signal hat zulässigen Bereich wieder erreicht maximale Dehnungs-Signalgrösse überschritten minimale Dehnungs-Signalgrösse unterschritten Dehnungs-Rohsignal hat zulässigen Bereich wieder erreicht maximales Eingangssignal überschritten (ev. Tarierfehler) minimales Eingangssignal unterschritten (ev. Tarierfehler) Dehnungs-Ausgangssignal hat Wertebereich wieder erreicht maximales Wertebereich überschritten (32767) minimales Wertebereich unterschritten (-32767) Objekt 1014h (COB-ID Emergency Object): In diesem Objekt ist die ID bei einem Fehlerfall festgehalten. Anhand dieser ID kann die Fehlermeldung einem Sensor zugeordnet werden. Abfrage der ID (Objekt 1014h) für die Emergency Message. Die ID kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 600h + ID 8 40h 14 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID Byte 5: 8 43h 14h 81h 10h 00h 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 81h 0 0 0 Byte8 0 ID = 80h + Node ID Das Objekt 1014h kann nur gelesen werden und hat keinen Sub-Index. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 52/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.4 Heartbeat Der CANopen Dehntrafo bietet ebenfalls die Möglichkeit des Heartbeat Protokolls. Das Heartbeat Protokoll ermöglicht ein Error-Kontrollsystem, ohne dass dafür eine Anfrage nötig ist. Der Heartbeat Produzent sendet die Statusmeldung zyklisch (definiert im Objekt 1017h). Sollte die Meldung nicht innerhalb der definierten Zeit eintreffen, so sendet der CANbus – Controller eine entsprechende Reaktion senden (Networkmanagement Commands). Die Zeit des Heartbeats kann zwischen 1 und 65535 (1ms bis 65.535sec) eingestellt werden. Defaultmässig ist der Heartbeat ausgeschaltet (00h im Objekt 1017h). 7.4.1 Heartbeat Time Die Heartbeat Zeit (Objekt 1017h) kann wie folgt gelesen werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 600h + ID 10h 00h 0 0 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 00h 00h 0 8 Byte 5 + 6: 40h Byte7 17h 580h + ID 8 Byte6 4Bh 17h 8 Byte 5 + 6: 22h 17h 10h 8 60h Byte8 0 00h Byte5 Byte6 Byte7 E8h 03h 0 Byte8 0 03’E8h (LSB first) 1000d 1000ms E8’03h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 580h + ID 0 00’00h (LSB first) ausgeschaltet (Default-Wert) 00’00h Ändern der Heartbeat Time auf 1000ms (1000d 3E8h): ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 600h + ID Byte8 17h Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 10h 00h 0 0 0 Byte8 0 Wird diese Zeit auf 0 gesetzt, so ist der Heartbeat ausgeschaltet. (Default Einstellung) Der Wert kann mit dem Objekt 1010h in das EEPROM gespeichert werden. Nach dem Aktivieren des Heartbeat Protokolls werden durch den Sensor die folgenden Mitteilungen gesendet: ID DLC Byte1 700h + ID Byte 1: 1 04h 00h 04h 05h 7Fh Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam Aufstarten (Boot up) Stop Mode Operate Pre-operational 53/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.5 LSS (Layer Setting Services) 7.5.1 Aufgedruckte LSS-Daten auf Sensor Um die LSS-Funktionalität zu nutzen, werden LSS-Daten benötigt, welche den Sensor eindeutig identifizieren. Dabei handelt es sich um die Geräte Identität (Objekt 1018h). Diese Daten sind auf jedem Dehntrafo aufgedruckt. Beispiel einer Sensorbeschriftung mit LSS-Daten: Die LSS-Daten sind im dezimalen Zahlensystem dargestellt. Aufschrift: VenID ProdC RevNr SerNr 7.5.2 Bezeichnung: Vendor-ID Produkt-Code Revisions-Nummer Serie-Nummer Objekt: 1018h 1018h 1018h 1018h Sub-Index: 01h 02h 03h 04h Ansprechen des Sensors über LSS Es bestehen 2 Möglichkeiten einen Sensor mit LSS anzusprechen. Der LSS Service wird für einen Sensor in einem bestehenden Netzwerk, wie auch für einen Sensor 1:1 mit einem Master unterstützt. In beiden Fällen muss der Bus in den Stop Mode gebracht werden. Im LSS Betrieb werden die Sensoren mit der ID 7E5h angesprochen (es könnten verschiedene Sensoren die ID 1 haben). Der angesprochene Sensor antwortet mit der ID 7E4h. Alle Sensoren in den Stop Modus bringen: ID DLC Byte1 Byte2 0 2 02h 00h Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 54/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Nun können die verschiedenen Wege gegangen werden, um den gewünschten Sensor in den Konfigurationsmodus zu bringen. (Direkte Verbindung Master-Sensor oder Sensor in Netzwerk) Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 55/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.5.3 Konfigurationsmodus direkte Verbindung (Master-Sensor) Um LSS gebrauchen zu können, muss sich der Sensor im LSS Konfigurationsmodus befinden. Der Sensor kann mit folgendem Befehl in den LSS Konfigurationsmodus gebracht werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 7E5 8 04h 01h 0 0 0 0 0 0 Um zu überprüfen ob der Sensor in den Konfigurationsmodus gewechselt hat, kann die momentan eingestellte ID abgefragt werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 7E5 8 5Eh 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 7E4 8 5Eh Beispiel “ID 1“ Byte 2: 01h 0 0 0 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 0 01h angesprochener Sensor hat ID 1 Gibt der Sensor keine Antwort, so unterstützt er LSS nicht oder die Baudrate ist nicht korrekt. Für das sichere Ansprechen, muss der Service mit allen unterstützen Baudraten getestet werden. Nun können die ID und die Baudrate vom Sensor geändert werden. 7.5.4 Konfigurationsmodus von einem Sensor in einem Netzwerk Mit den folgenden Befehlen kann der Sensor erkannt werden: Übermitteln der Vendor-ID: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 7E5 8 40h Vender-ID: Byte 1: Byte 2 – 5: 5Fh 40h 5F’00’00’00h Übermitteln des Produkt-Code: ID DLC Byte1 Byte2 7E5 00h 8 41h Produkt-Code: Byte 1: Byte 2 – 5: 44h 8 Revisions-Nummer: Byte 1: Byte 2 – 5: 01h 42h 01’02’03’00h Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam Byte8 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0Dh A8h 00h 0 0 0 41h 44’0D’A8’00h 42h 00h Byte7 Systembyte Vender-ID 00’00’00’5F (LSB first) Firma Baumer electric Systembyte Produkt-Code 00’A8’0D’44 (LSB first) 11013444 in Dezimal Übermitteln der Revisions-Nummer: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 7E5 00h Byte6 02h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 03h 00h 0 0 0 Systembyte Revisions-Nummer 00’03’02’01 (LSB first) 00030201h 56/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland Übermitteln der Serienummer: ID DLC Byte1 Byte2 7E5 8 43h Serienummer: Byte 1: Byte 2 – 5: 7Bh 8 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 00h 00h 00h 0 0 0 43h 7B’00’00’00h Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 7E4 Byte3 44h 0 Systembyte Serienummer 00’00’00’7B (LSB first) 123 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 0 Mit dieser Antwort bestätigt der Dehntrafo, dass er erkannt wurde. Nun können die ID und die Baudrate vom Sensor geändert werden. 7.5.5 Verstellen der ID und der Baudrate Anpassen der ID: ID DLC Byte1 7E5 8 11h Beispiel ID = 1: Byte 2: Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 01h 0 0 0 0 0 0 01h ID = 1 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 7E4 8 11h Byte 2: 00h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 0 00h 01h FFh Anpassen der Baudrate: ID DLC Byte1 7E5 Byte3 8 13h ID wurde erfolgreich umgestellt ID ausserhalb gültigem Bereich spezifischer Fehler Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 00h 04h 0 0 0 0 0 Beispiel Baudrate = 125kBaud: Byte 2: 00h Byte 3: 04h Baudraten: 0=1Mbaud 1=800kBaud 2=500kBaud 3=250kBaud 4=125kBaud 6=50kBaud Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 7E4 Byte 2: 8 CiA Bauraten Tabelle 4 = 125kBau 13h 00h 00h 01h FFh Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 7=20kBaud 8=10kBaud Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 0 Baudrate wurde erfolgreich umgestellt Baudrate ausserhalb gültigem Bereich spezifischer Fehler 57/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 7.5.6 Speichern der Änderungen Um die Einstellungen zu übernehmen müssen diese gespeichert werden. Speichern der Einstellungen von LSS: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 7E5 8 17h 0 Antwort vom CANopen Dehntrafo: ID DLC Byte1 Byte2 7E4 8 17h Byte 2: 00h Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 0 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 Byte8 0 0 0 0 0 0 00h 01h FFh Speicherung erfolgreich abgeschlossen Speicherung war nicht erfolgreich spezifischer Fehler Die Änderungen werden erst nach einem Reset übernommen. 7.5.7 LSS Mode verlassen Der Sensor kann mit folgendem Befehl zurück in den Stop Mode gebracht werden: ID DLC Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 7E5 8 04h 00h 0 0 0 0 0 Byte8 0 Auf diesen Befehl gibt der Sensor keine Antwort als Bestätigung. Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 58/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 8 Anwenderbeispiele CANopen Protokoll Dieses Kapitel soll den Umgang mit dem CANopen Produkt erleichtern. Es werden typische kundenseitige Anwendungen aufgezeigt, welche auch einfach mit dem Sensor nachgebildet werden können. 8.1 Tarieren des Prozesswerts über SDO und PDO Der Prozesswert kann über SDO und PDO tariert werden. Für die Tarierung über PDO muss sich der Sensor im Operational-Mode befinden. Sensor in Operational Mode bringen nicht nötig Prozesswert tarieren über SDO SDO PDO Master Slave ID DLC 0 2 Byte1 Byte2 01h ID Prozesswert tarieren über PDO Prozesswert tariert Speichern im EEPROM (optional) Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 59/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 8.2 Abfragen eines Prozesswerts über SDO (16 und 24bit) Messinitialisierung: 1. Datentyp einstellen (Objekt 21’12h) 16-Bit 81’30h => 24-Bit-Prozesswert 71’30h => 16-Bit-Prozesswert 2. Einheit abfragen (Objekt 61’31h) FA’01’01’00h => µ 24-Bit 16-Bit ε oder µm/m 24-Bit FA’01’01’00h => µ ε oder µm/m 3. Dezimalstellen abfragen (Objekt 61’32h) 16-Bit 02h => 2 Dezimalstellen => Division mit 102 24-Bit 02h => 2 Dezimalstellen => Division mit 102 Messzyklus: Objekt 71’30h, positive Dehnung 16-Bit 01’2Ch => 300Dez 01’38’80h => 80’000Dez Dezimalpunkt verschieben: 300 / 102 = 3.00 Dezimalpunkt verschieben: 80'000 / 102 = 800 Einheit hinzufügen: 3.00 => 3.00µ ε Einheit hinzufügen: 800 => 800µ Objekt 71’30h, negative Dehnung inv. FE’D4h => 1111’1110’1101’0100b - 0000’0001’0010’1011b +1 - 0000’0001’0010’1100b Dezimalpunkt verschieben: -300 / 10 = -3.00 ε Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam ε 24-Bit Objekt 81’30h, negative Dehnung FE’C7’80h => 1111’1110’1100’0111’1000’0000b - 0000’0001’0011’1000’0111’1111b = -300Dez 2 Einheit hinzufügen: -3.00 => -3.00 µ 16-Bit 24-Bit Objekt 81’30h, positive Dehnung - 0000’0001’0011’1000’1000’0000b inv. +1 = -80’000Dez 2 Dezimalpunkt verschieben: -80'000 / 10 = -800 Einheit hinzufügen: -800 => -800µ 60/65 ε Baumer Frauenfeld, Switzerland 8.3 Konfigurieren des Prozesswerts über PDO1 (16 und 24bit) Messinitialisierung: 1. Datentyp einstellen (Objekt 21’12h) 16-Bit 24-Bit 81’30h => 24-Bit-Prozesswert 71’30h => 16-Bit-Prozesswert 2. Einheit abfragen (Objekt 61’31h) FA’01’01’00h => µ ε oder µm/m FA’01’01’00h => µ ε oder µm/m 3. Dezimalstellen abfragen (Objekt 61’32h) 02h => 2 Dezimalstellen => Division mit 102 02h => 2 Dezimalstellen => Division mit 102 Konfiguration PDO Einstellungen: 1. PDO1 Transmission Type einstellen FFh => ausgelöst nach Ablauf der Event Time 16-Bit 24-Bit FFh => ausgelöst nach Ablauf der Event Time 2. PDO1 Event Time einstellen (1sec) 03’E8h => 1000Dez => Event Time = 1000ms 03’E8h => 1000Dez => Event Time = 1000ms 3. Mapping PDO1 deaktivieren Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 61/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 24-Bit 16-Bit 4. PDO1 ausschalten 5. Mapping PDO1 anpassen No.: Länge: Sub.: Gem. Index: 01h => 1. gemapptes Objekt in PDO1 10h => 16 Bit Datenlänge des gemappten Index 01h => gemappter Subindex = 01h 30’71h => gemappter Index = 71’30h No.: Länge: Sub.: Gem. Index: 01h => 1. gemapptes Objekt in PDO1 18h => 24 Bit Datenlänge des gemappten Index 01h => gemappter Subindex = 01h 30’81h => gemappter Index = 81’30h 6. Mapping PDO1 aktivieren 01h => 1 gemapptes Objekt in PDO1 01h => 1 gemapptes Objekt in PDO1 7. PDO1 einschalten Abfrage des Prozesswerts: Sensor in Operational Mode bringen Master Slave ID DLC 0 2 Master Byte1 Byte2 01h ID 16-Bit Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 62/65 Slave ID DLC 0 2 Byte1 Byte2 01h ID 24-Bit Baumer Frauenfeld, Switzerland 8.4 ID Ändern (Objekt 2101 oder LSS) Bus in Stop Mode LSS mit Sensor im Netzwerk Obj. 21’01h nicht nötig Sensor in Konfigurationsmodus nicht nötig Produktcode, Revisions- und Serienummer sich auf dem Sensor ersichtlich und können im Objekt 1018h ausgelesen werden ID ändern Änderungen speichern Konfigurationsmodus verlassen nicht nötig Sensor resetieren oder neu aufstarten => ACHTUNG: Alte ID verwenden Sensor arbeitet mit neuer ID Bootup Message mit neuer ID Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 63/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 8.5 Baudrate ändern (Objekt 21’00h oder LSS) Bus in Stop Mode LSS mit Sensor im Netzwerk Obj. 21’00h nicht nötig Sensor in Konfigurationsmodus nicht nötig Produktcode, Revisions- und Serienummer sich auf dem Sensor ersichtlich und können im Objekt 1018h ausgelesen werden Baudrate ändern (auf 250kBaud) Baudr.: 04h => 250kBaud Baudr.: 03h => 250kBaud Änderungen speichern Konfigurationsmodus verlassen nicht nötig Weitere Busteilnehmer auf neue Baudrate konfigurieren Bus resetieren oder neu aufstarten => ACHTUNG: Startet mit neuer Baudrate Sensor kommuniziert mit neuer Baudrate Bootup Message mit neuer Baudrate Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 64/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland 9 Dokument-Revisions-History V2.10 Manual vor Software Version 2.00 & Revisionsnummer 30200h V3.00 Manual ab Software Version 2.00 & Revisionsnummer 30200h Angepasst an überarbeitete CANopen Kommunikation Implementieren der Neuerungen der Software Version 2.00 - LSS Dienst - Kommunikationsüberarbeitung - IIR Filter implementiert V3.01 Manual ab Software Version 2.03 & Revisionsnummer 30203h Angepassen der Emergency Message an überlaufenden Wertebereich V3.02 Manual ab Software Version 2.04 & Revisionsnummer 30204h Erweiterte PDO Funktionalität (RPDO1, TPDO2, TPDO3) Erweiterter Objekt 2003, 2004 für Receive PDO Mapping und Antwort von Autozero über Transmit PDO V3.03 Manual ab Software Version 2.05 & Revisionsnummer 30205h Ergänzen von 16/24bit Datentyp. Erweiterung mit Objekt 8130, 8133, 2112 V3.04 Manual ab Software Version 2.07 & Revisionsnummer 30207h Anpassungen an kleine Softwareänderungen V3.05 Manual ab Software Version 2.07 & Revisionsnummer 30207h Einfügen einer CANopen Einführung und einer Objekt Tabelle Manual_CANopen_StrainLink_DE_V3_05.doc 07.07.11/dam 65/65 Baumer Frauenfeld, Switzerland