Prozessdaten

Die Prozessdatenübersicht listet die detaillierte PDO-Auswahl auf. Für den Betrieb unter TwinCAT sind diese Angaben üblicherweise nicht nötig, da sie von der Konfigurationsoberfläche über die Prozessdatenvorauswahl einfach konfiguriert werden kann.

Prozessdatenvorauswahl

Ein EtherCAT Gerät bietet üblicherweise mehrere verschiedene Prozessdatenobjekte (PDO) für Input- und Outputdaten an, die im Systemmanager konfiguriert d.h. zur zyklischen Übertragung aktiviert oder deaktiviert werden können. Die entsprechende Übersicht siehe weiter unten. Dabei ist auf Kompatibilität von In- und Output-PDO zu achten.

Ab TwinCAT 2.11 können bei den lt. ESI/XML-Beschreibung dafür vorgesehenen EtherCAT-Geräten die Prozessdaten für Input und Output gleichzeitig durch entsprechende vordefinierte Sätze aktiviert werden, "predefined PDO".

Die EL2212 verfügt im Tab "Process Data"

Prozessdaten 1:
Karteireiter "Process Data"

über folgende "predefined PDO" Sätze:

Prozessdaten 2:
TwinCAT Systemmanager mit der PDO-Auswahl

Im Einzelnen setzen sich die Sätze wie folgt zusammen:

Betriebsart

Name

SM2, PDO-Zuordnung

SM3, PDO-Zuordnung

SM-syncron "frame-getriggert"

Standard digital output

(default Einstellung)

0x1600
0x1601

0x1A00
0x1A02

Standard digital output with InfoData

0x1600
0x1601

0x1A00
0x1A01
0x1A02
0x1A03

DistributedClocks-getriggert

DC Digital output

0x1600
0x1601
0x1602

0x1A00
0x1A02
0x1A04

DC Digital output with InfoData

0x1600
0x1601
0x1602

0x1A00
0x1A01
0x1A02
0x1A03
0x1A04

Multi-Timestamping 2 Ch. 10x

0x1603
0x1604
0x1607
0x160B

0x1A05
0x1A06
0x1A07
0x1A08

Multi-Timestamping 2 Ch. 5x

0x1603
0x1604
0x1608
0x160C

0x1A05
0x1A06
0x1A07
0x1A08

Multi-Timestamping 2 Ch. 2x

0x1603
0x1604
0x1609
0x160D

0x1A05
0x1A06
0x1A07
0x1A08

Multi-Timestamping 2 Ch. 1x

0x1603
0x1604
0x160A
0x160E

0x1A05
0x1A06
0x1A07
0x1A08

Erläuterung der Prozessdaten

Standard digital output (default)

Mit dieser Standard-PDO-Zuordnung können die Ausgänge direkt beschrieben, d.h. die angeschlossenen Aktoren direkt frame-getriggert geschaltet werden.

Prozessdaten 3:
Standard Prozessabbild EL2212

Die EL2212 (A) verfügt über 2-Byte-Variablen mit unterschiedlichen Bitbedeutungen. Diese sind im Baum aufklappbar sichtbar (A). Sie werden auch in der Detailansicht (B) dargestellt, wenn die entsprechende Anzeigefunktion (C) aktiviert ist.

Die Bitbedeutung d.h. Offsetposition kann dann auch unter Berücksichtigung der Variablengröße (D) der Speicherbelegungsanzeige (E) entnommen werden.

Es kann sowohl der Sammelname z.B. Status wie auch die einzelne Bitvariable wie z.B. OutputActive verlinkt werden, aber nicht beide zugleich.

Eingangsdaten

Sammelname

Name

Beschreibung / Funktion

Bitposition [0..15]

Status

Ready to activate

Die Klemme signalisiert hier ihre Betriebsbereitschaft.

0

 

Output active

Der Ausgang ist aktiv geschaltet.

1

 

Tristate active

Die Ausgangstreiber sind hochohmig geschaltet, die Last ist werde mit GND noch Versorgungsspannung verbunden

2

 

PWM active

Die PWM ist auf dem Ausgang n aktiv geschaltet.

3

 

Warning

Es ist ein Warnung aufgetreten -> "Diag data" (Index 0xA000) auswerten.

6

 

Error

Es ist ein Fehler aufgetreten und Ausgangstreiber sind deaktiviert -> "Diag data" (Index 0xA000) auswerten.

7

 

TxPDO Toggle

Wechselt bei jedem Prozessdatenaustausch seinen Zustand.

15

WcState

 

Sollwert im Betrieb: 0

Jedes Datagramm der EL2212 zeigt hier seinen Bearbeitungszustand an. Dadurch kann die EL2212 auf korrekte Prozessdatenkommunikation überwacht werden.

 

InfoData (State)

 

Sollwert im Betrieb: 8

Zustandsanzeige der "EtherCAT State Machine"

 

AdsAddr

 

AMS-Adresse des zuständigen EtherCAT-Masters im Format "0.0.0.0.0.0". Außerdem die für diesen Slave gültige Portnummer.

Wird für azyklische Zugriffe zur Laufzeit auf das CoE benötigt.

 

Hinweis: Die EL2212 liefert 2 unterschiedliche Status-Words (16 Bit):

Ausgangsdaten

Sammelname

Name

Beschreibung / Funktion

Bitposition [0..15]

Control

 

 

 

Output

Ausgang von Kanal n aktiv schalten

1

Tristate

Kanal n hochohmig schalten

2

PWM

PWM durchschalten

3

Reset

Rücksetzen eines Fehlers von Kanal n

7

Prozessdaten 4:

Prioritäten beachten

Sind die beiden Signale "Output" und "Tristate" gleichzeitig aktiviert, hat "Tristate" eine höhere Priorität.

Standard digital output with InfoData

Prozessdaten 5:
Zusätzliche Informationsdaten

Für genauere Informationen über den Zustand der Aktoren bzw. der Treiberstufe können pro Kanal zwei weitere zyklische Datenworte eingeblendet werden. Die jeweilige Auswhal ist über den entsprechenden Index 0x80n2:11  im CoE zu konfigurieren. Wählbar sind unter anderen z.B. die Innentemperatur der Klemme oder der aktuelle Strom durch den angeschlossenen Aktor.

Eingangsdaten

Name

Beschreibung / Funktion

Info data 1

Zusätzliche Kanal-Informationen, Festlegung in 0x80n2:11

Info data 2

Zusätzliche Kanal-Informationen, Festlegung in 0x80n2:19

DC Digital output

Prozessdaten 6:
Zusätzliche Prozessdaten bei Distributed-Clocks-Betrieb

Bei Distributed-Clocks-Betrieb arbeitet die EL2212 nach Zeitstempelauftrag wie die EL2252. Entsprechend ist das Prozessabbild gleich.

Eingangsdaten

Name

Beschreibung / Funktion

Feedback

Die Klemme gibt in diesem Byte den aktuellen Zustand der Ausgangskanäle zurück. Dadurch kann ein Schaltauftrag kontrolliert werden.

Bit 0: Output Kanal 1
Bit 1: Tristate Kanal 1
Bit 2: Output Kanal 2
Bit 3: Tristate Kanal 2

Ausgangsdaten

Name

Beschreibung / Funktion

Activate

Mit diesem Byte wird durch den Übergang 0 --> 3 ein neuer Startzeitpunkt in der Klemme aktiviert. Die Abfolge:

  1. in einem EtherCAT-Zyklus Activate = 0, Soll-Zustand der beiden Ausgangskanäle und gewünschten Startzeitpunkt an die EL2212 übertragen
  2. im darauffolgenden EtherCAT-Zyklus mit Activate = 3 den Schaltauftrag aktivieren

Es kann an die EL2212/EL2252 immer nur ein Schaltauftrag mit den Soll-Zuständen beider Kanäle (Ausgang, Tristate) übermittelt werden. Nach Ablauf des Auftrags ist die Klemme für einen neuen Schaltauftrag bereit, es sei denn der bestehende Auftrag wird zuvor bereits überschrieben.

Start time

64 Bit Wert des nächsten gewünschten Schaltereignisses.

Die Daten der DC-Zeit:

  • Startzeitpunkt 1.1.2000
  • Auflösung 1 Bit = 1 ns
Prozessdaten 7:

Schaltzeitpunkt

Der gewünschte Schaltzeitpunkt muss vom Zeitpunkt der Berechnung in der NC/PLC aus gesehen weit "genug" in der Zukunft liegen um an die Klemme inkl. Aktivierung übermittelt werden zu können. Da 2 EtherCAT-Zyklen für die Aktivierung benötigt werden wird empfohlen, diesen Abstand nicht kleiner als 3 Zykluszeiten zu wählen.

DC Digital output with InfoData

Wie beiden Standard-Daten können auch im DC-Betrieb zusätzliche Informationsdaten eingeblendet werden. Siehe oben.

Multi-Timestamping

Prozessdaten 8:
Prozessdaten bei Multi-Timestamping-Betrieb (2-fach Oversampling)

Das Multi-Timestamping unterstützt zwei Kanäle mit jeweils 1-fach, 2-fach, 5-fach bzw. 10-fach Oversampling. Der Faktor gibt an wie viele Ereignisse maximal pro EtherCAT-Zyklus in den Ausgabepuffer geladen werden können.

Eingangsdaten

Name

Beschreibung / Funktion

Output short circuit

Ausgang hat einen Kurzschluss/Überlast.

Output buffer overflow

Es wurden mehr Events in den Puffer geschrieben als freie Elemente verfügbar sind.

Output state

Aktueller Zustand desr Ausgangs.

Input cycle counter

Aktualisierungszähler der PLC Input Daten.

Output order feedback

Feedback des Order counters.

Events in output buffer

Aktuelle Anzahl der im Puffer verbliebenen Events.

Ausgangsdaten

Name

Beschreibung / Funktion

Ctrl

Output buffer reset

Alle Ereignisse im Ausgangs-Puffer löschen.

Manual output state

Den Ausgang fest auf diesen Wert setzen (aktivierbar über CoE und PDO, siehe Enable manual operation).

Force order

Bereits abgelaufene Ereignisse werden ebenfalls ausgegeben, wenn „1“. Ist nur bei aktivierter Zeitstempelprüfung „Enable time check“ = „1“ relevant. Siehe detailliertere Erläuterung unten.

Enable manual operation

Manuellen Betrieb über das PDO bit 'Manual output state' zulassen.

Output order counter

Durch Inkrementieren dieses Wertes wird der Klemme mitgeteilt, dass neue Werte im PDO liegen.

No of output events

Anzahl der im PDO abgelegten Ereignisse

Outputs

Output event state n

Ausgangswert zum Zeitpunkt des n-ten Timestamps

Output event time n

Timestamp des n-ten Events

Die EL2212 bearbeitet die Multi-Timestamp-Aufträge mit einem Takt von ca 25 µs und entscheidet in diesem Rhythmus ob eine Ausführung ansteht oder nicht. Dem entsprechend beträgt somit auch die realisierbare Zeitauflösung und damit Zeitgenauigkeit des elektrischen Schaltsignals 25 µs.

Detaillierte Erläuterung zu Enable time check/ Force order

Die Verwendung der Zeitstempelprüfung „Enable time check“ = „1“ wird im Folgenden in Verbindung mit dem PDO „Force Order“ in drei Modi dargestellt:

Modus

Enable time check

Force Order

Auswirkung

1

0

-

Zeitstempelprüfung inaktiv, d.h. vom momentanen DC Zeitwert ausgehend mehr als 100 µs zurückliegende Zeitstempel werden als zukünftige Zeitstempel interpretiert, was u.U. eine Verzögerung der Zustandsübertragungen von bis zu ca. 4,29 s hervorrufen kann.

2

1

0

keine Ausgabe veralteter Ereignisse

Zeitstempelprüfung aktiv, das Zeitintervall des zu übertragenden Zeitstempels wird auf ±231 aufgeteilt, d.h. ca. 2,15 s zeitlich zurückliegend und ca. 2,15 zeitlich vorausliegend. Letzteres stellt eine herabgesetzte Begrenzung des zul. Zeitbereichs von ca. 4,29 s auf ca. 2,15 s dar.

3

1

1

sofortige Ausgabe des veralteten Ereignisses

Prozessdaten 9:
Behandlung des Zeitstempels der Ausgabezustände bei aktivierter Zeitstempelprüfung

Hinweis

Bedingungen für Zeitstempel beim Multi-Timestamping

    • Zeitstempel müssen in zeitlich aufsteigender Reihenfolge an die Klemme gesendet werden. Sollte ein Zeitstempel älter sein als der vorherige, bleibt die Ausgabe für bis zu ca. 4,29 Sekunden aus. Der Schaltvorgang findet anschließend statt.
    • Zeitstempel müssen in der Zukunft liegen und frühzeitig an die Klemme gesendet werden. Erkennt die Klemme, dass ein Zeitstempel in der Vergangenheit liegt, bleibt die Ausgabe für bis zu ca. 4,29 Sekunden aus. Der Schaltvorgang findet anschließend statt.
    • Unvorhersehbares Verhalten beim Multi-Timestamping:
      In beiden oben beschriebenen Fällen blockiert die Ausgabe für bis zu ca. 4,29 Sekunden und es kann zu einer Buffer-Overflow-Rückmeldung der Klemme kommen.
      Dadurch kann es zu einem unerwünschten Schaltzustand kommen.

    Prozessdatenübersicht

    Die manuelle Prozessdatenzuordnung ist erforderlich bei TwinCAT bis Version 2.10.

    Sync Manager (SM)

    Der Umfang der angebotenen Prozessdaten kann über den Reiter „Prozessdaten“ verändert werden (siehe folgende Abbildungen).

    Dem Output-SyncManager können die PDOs aus dem Bereich 0x160n (0x1600, 01x1601, 0x1602) zugeordnet werden, siehe Abbildung „Karteireiter Prozessdaten Sync Manager mit Outputs“.

    Dem Input-SyncManager die PDOs aus dem Bereich 0x1A0n (0x1A00 bis 0x1A049), siehe Abbildung „Karteireiter Prozessdaten Sync Manager mit Inputs“.

    Nicht alle Kombinationen sind technisch möglich

    Prozessdaten 10:
    Karteireiter Prozessdaten SM2 (Outputs), EL2212 (default)
    Prozessdaten 11:
    Karteireiter Prozessdaten SM3 (Inputs), EL2212 (default)

    Manuelle PDO-Zuordnung

    Zur Konfiguration der Prozessdaten markieren Sie im oberen linken Feld „Sync Manager“ den gewünschten Sync Manager „Inputs“ oder „Outputs“ (beide sind editierbar). Im Feld darunter „PDO Zuordnung“ können dann die diesem Sync Manager zugeordneten Prozessdaten an- oder abgeschaltet werden. Ein Neustart des EtherCAT-Systems oder Neu-Laden der Konfiguration im Config-Modus (F4) bewirkt einen Neustart der EtherCAT-Kommunikation und die Prozessdaten werden von der Klemme übertragen.

    SM2 (Outputs), PDO-Zuordnung 0x1C12

    Index

    Index ausgeschlossener PDOs

    Größe (Byte.Bit)

    Name

    PDO Inhalt

    0x1600 (default)

    0x1603

    2.0

    DOX Control
    Channel 1

    Index 0x7000:02 - Output

    Index 0x7000:03 - Tristate

    Index 0x7000:04 - PWM

    Index 0x7000:08 - Reset

    0x1601 (default)

    0x1604

    2.0

    DOX Control
    Channel 2

    Index 0x7010:02 - Output

    Index 0x7010:03 - Tristate

    Index 0x7010:04 - PWM

    Index 0x7010:08 - Reset

    0x1602

    0x1607
    0x1608
    0x1609
    0x160A
    0x160B
    0x160C
    0x160D
    0x160E

    10.0

    DC Sync

    ausschließlich in Verbindung mit DC-Betriebsart möglich!

    Index 0xF700:01 - Activate

    Index 0xF700:03 - Start time

    0x1603

    0x1600

    2.0

    DOX Control (MTO)
    Channel 1

    Index 0x7000:04 - PWM

    Index 0x7000:08 - Reset

    0x1604

    0x1601

    2.0

    DOX Control (MTO)
    Channel 2

    Index 0x7010:04 - PWM

    Index 0x7010:08 - Reset

    0x1605

    -

    3.0

    DOX PWM
    Channel 1

    Index 0x7000:11 - Duty cycle

    Index 0x7000:13 - PWM Tperiod

    0x1606

    -

    3.0

    DOX PWM
    Channel 2

    Index 0x7010:11 - Duty cycle

    Index 0x7010:13 - PWM Tperiod

    0x1607

    0x1602
    0x1608
    0x1609
    0x160A

    48.0

    MTO Outputs 10x
    Channel 1

    Index 0x7021:01 - Output buffer reset

    Index 0x7021:02 - Manual output state

    Index 0x7021:03 - Force order

    Index 0x7021:04 - Enable manual operation

    Index 0x7021:09 - Output order counter

    Index 0x7021:11 - No of output events

    Index 0x7021:21 - Output event state 1

    Index 0x7021:22 - Output event state 2

    Index 0x7021:23 - Output event state 3

    Index 0x7021:24 - Output event state 4

    Index 0x7021:25 - Output event state 5

    Index 0x7021:26 - Output event state 6

    Index 0x7021:27 - Output event state 7

    Index 0x7021:28 - Output event state 8

    Index 0x7021:29 - Output event state 9

    Index 0x7021:2A - Output event state 10

    Index 0x7021:41 - Output event time 1

    Index 0x7021:42 - Output event time 2

    Index 0x7021:43 - Output event time 3

    Index 0x7021:44 - Output event time 4

    Index 0x7021:45 - Output event time 5

    Index 0x7021:46 - Output event time 6

    Index 0x7021:47 - Output event time 7

    Index 0x7021:48 - Output event time 8

    Index 0x7021:49 - Output event time 9

    Index 0x7021:4A - Output event time 10

    0x1608

    0x1602
    0x1607
    0x1609
    0x160A

    28.0

    MTO Outputs 5x
    Channel 1

    siehe 0x1607 mit entsprechend weniger Ereignissen

    0x1609

    0x1602
    0x1607
    0x1608
    0x160A

    16.0

    MTO Outputs 2x
    Channel 1

    siehe 0x1607 mit entsprechend weniger Ereignissen

    0x160A

    0x1602
    0x1607
    0x1608
    0x1609

    12.0

    MTO Outputs 10x
    Channel 1

    siehe 0x1607 mit entsprechend weniger Ereignissen

    0x160B

    0x1602
    0x160C
    0x160D
    0x160E

    48.0

    MTO Outputs 10x
    Channel 2

    Index 0x7031:01 - Output buffer reset

    Index 0x7031:02 - Manual output state

    Index 0x7031:03 - Force order

    Index 0x7031:04 - Enable manual operation

    Index 0x7031:09 - Output order counter

    Index 0x7031:11 - No of output events

    Index 0x7031:21 - Output event state 1

    Index 0x7031:22 - Output event state 2

    Index 0x7031:23 - Output event state 3

    Index 0x7031:24 - Output event state 4

    Index 0x7031:25 - Output event state 5

    Index 0x7031:26 - Output event state 6

    Index 0x7031:27 - Output event state 7

    Index 0x7031:28 - Output event state 8

    Index 0x7031:29 - Output event state 9

    Index 0x7031:2A - Output event state 10

    Index 0x7031:41 - Output event time 1

    Index 0x7031:42 - Output event time 2

    Index 0x7031:43 - Output event time 3

    Index 0x7031:44 - Output event time 4

    Index 0x7031:45 - Output event time 5

    Index 0x7031:46 - Output event time 6

    Index 0x7031:47 - Output event time 7

    Index 0x7031:48 - Output event time 8

    Index 0x7031:49 - Output event time 9

    Index 0x7031:4A - Output event time 10

    0x160C

    0x1602
    0x160B
    0x160D
    0x160E

    28.0

    MTO Outputs 5x
    Channel 2

    siehe 0x160B mit entsprechend weniger Ereignissen

    0x160D

    0x1602
    0x160B
    0x160C
    0x160E

    16.0

    MTO Outputs 2x
    Channel 2

    siehe 0x160B mit entsprechend weniger Ereignissen

    0x160E

    0x1602
    0x160B
    0x160C
    0x160D

    12.0

    MTO Outputs 10x
    Channel 2

    siehe 0x160B mit entsprechend weniger Ereignissen

    SM3 (Inputs), PDO-Zuordnung 0x1C13

    Index

    Index ausgeschlossener PDOs

    Größe (Byte.Bit)

    Name

    PDO Inhalt

    0x1A00 (default)

    0x1A05

    2.0

    DOX Status
    Channel 1

    Index 0x6000:01 - Ready to activate

    Index 0x6000:02 - Output active

    Index 0x6000:03 - Tristate active

    Index 0x6000:04 - PWM active

    Index 0x6000:07 - Warning

    Index 0x6000:08 - Error

    Index 0x6000:10 - TxPDO Toggle

    0x1A01

    -

    4.0

    DOX Synchron info data
    Channel 1

    Index 0x6000:11 - Info data 1
    Index 0x6000:12 - Info data 2

    0x1A02 (default)

    0x1A06

    2.0

    DOX Status
    Channel 2

    Index 0x6010:01 - Ready to activate

    Index 0x6010:02 - Output active

    Index 0x6010:03 - Tristate active

    Index 0x6010:04 - PWM active

    Index 0x6010:07 - Warning

    Index 0x6010:08 - Error

    Index 0x6010:10 - TxPDO Toggle

    0x1A03

    -

    4.0

    DOX Synchron info data
    Channel 2

    Index 0x6010:11 - Info data 1

    Index 0x6010:12 - Info data 2

    0x1A04

    0x1A07
    0x1A08

    2.0

    DC Feedback

    ausschließlich in Verbindung mit DC-Betriebsart möglich!

    Index 0xF600:01 - Feedback

    0x1A05

    0x1A00

    2.0

    DOX Status (MTO)
    Channel 1

    Index 0x6000:01 - Ready to activate

    Index 0x6000:04 - PWM active

    Index 0x6000:07 - Warning

    Index 0x6000:08 - Error

    Index 0x6000:10 - TxPDO Toggle

    0x1A06

    0x1A02

    2.0

    DOX Status (MTO)
    Channel 2

    Index 0x6010:01 - Ready to activate
    Index 0x6010:04 - PWM active
    Index 0x6010:07 - Warning
    Index 0x6010:08 - Error
    Index 0x6010:10 - TxPDO Toggle

    0x1A07

    0x1A04

    4.0

    MTO Inputs
    Channel 1

    Index 0x6020:01 - Output short circuit

    Index 0x6020:02 - Output buffer overflow

    Index 0x6020:03 - Output state

    Index 0x6020:0F - Input cycle counter

    Index 0x6020:11 - Output order feedback

    Index 0x6020:12 - Events in output buffer

    0x1A08

    0x1A04

    4.0

    MTO Inputs
    Channel 2

    Index 0x6030:01 - Output short circuit

    Index 0x6030:02 - Output buffer overflow

    Index 0x6030:03 - Output state

    Index 0x6030:0F - Input cycle counter

    Index 0x6030:11 - Output order feedback

    Index 0x6030:12 - Events in output buffer