Diagnose

Verhalten im Fehlerfall - Watchdog und CycleCounter

Als Ausgangsklemme verfügt die EL2262 über einen parametrierbaren SM-Watchdog (SyncManager). Dieser wird in jedem erfolgreichen EtherCAT-Zyklus wieder aufgezogen bzw. zurückgestellt. Wird er für eine gewisse Zeit nicht bedient, werden die Ausgänge in den sicheren Zustand versetzt. Diese Zeit ist 100 ms (default). Die EL2262 verfügt über keinen PDI-Watchdog. Zur zeitlichen Parametrierung des Watchdog in der EL2262 bitte separate Seite beachten.

Als weiteres Diagnoseinstrument aus Sicht der Klemme verfügt die EL2262 über eine CycleCounter-Überwachung. Die beiden Prozessdatenvariablen CycleCounter0 und CycleCounter1 sollten mit zyklisch fortlaufenden Werten aus der Steuerung belegt werden. Die EL2262 kann so anhand der fortlaufenden Werte feststellen, ob eine Framewiederholung oder ein LostFrame aufgetreten ist. Wenn kein Inkrement +1 von der Klemme festgestellt wird, zählt zumindest das interne Register 030D_hex um 1 hoch. Dieses Register kann azyklisch z.B. durch die PLC ausgelesen werden. Siehe dazu das Beispielprogramm 2.

Damit hat die EL2262 die Möglichkeit auf 2 besondere Situationen zu reagieren:

längere Zeit gar keine Prozessdatenkommunikation --> Watchdog reagiert
keine Daten im aktuellen Zyklus bekommen --> CycleCounter Überwachung in der EL2262

Im folgenden Beispiel sollen die daraus resultierenden 3 Phasen aufgezeigt werden. Es werden hier allgemeine Signale (nach Vorgabe PLC) auf Kanal 1 + 2 einer EL2262 ausgegeben und mit dem Oszilloskop betrachtet.

Diagnose 1: — Beispiel Fehlerverhalten EL2262 ab FW09

Im Zeitverlauf über die Klemmenfunktion bei einer Kommunikationsunterbrechung ergeben sich folgenden 3 Phasen, vgl. Abb. Beispiel Fehlerverhalten EL2262 ab FW09:

Phase 1: normaler Betrieb: zyklische Prozessdaten werden rechtzeitig an die EL2262 gesendet, diese gibt die Daten aus.
In diesem Beispiel geben Kanal 1 und 2 den gleichen Signalverlauf aus, 10fach Oversampling, Zykluszeit 2 ms, mit einem sich wiederholenden Muster

generell Ausgang = TRUE, 1 Sample = FALSE
generell Ausgang = TRUE, 2 Samples = FALSE, im nächsten Zyklus dann
generell Ausgang = TRUE, 3 Samples = FALSE, im nächsten Zyklus dann
generell Ausgang = TRUE, 4 Samples = FALSE, dann wieder von vorne.
Außerdem werden die CycleCounterVariablen bedient. Die Daten kommen aus dem Beispielprogramm für die Watchdogparametrierung.

Phase 2: CycleCounter-Überwachung: die EL2262 bekommt keine neuen Prozessdaten, auch der CycleCounter wird nicht mehr bedient.
Dies kann über einen längeren Zeitraum auftreten durch Kommunikationsunterbrechung, kurzfristig (1 Zyklus) durch eine verzögerte Datenzustellung.
Der Watchdog wird ebenfalls nicht mehr bedient weil die SyncManager-Events ausbleiben und beginnt abzulaufen.
Das Ausgangsverhalten kann wie u.a. ab Firmware 09 verändert werden, in diesem Beispiel

gibt Kanal 1 in dieser Phase alternierend 0/1 aus
gibt Kanal 2 in dieser Phase alternierend 0 aus

Phase 3, Watchdog-Fall: der Watchdog ist nach der parametrierten Zeit abgelaufen, in diesem Beispiel 25 ms.
Die Ausgänge gehen nun in den parametrierten oder sicheren Zustand.
Das Ausgangsverhalten kann wie u.a. ab Firmware 09 verändert werden, in diesem Beispiel

gibt Kanal 1 in dieser Phase endlos wiederholt das letzte Sample aus
gibt Kanal 2 in dieser Phase 1 aus

In diesem Beispiel (Abb. Beispiel Fehlerverhalten EL2262 ab FW09) ist bereits das parametrierbare Verhalten ab FW09 zu erkennen:

Firmware	Verhalten CycleCounter-Überwachung	Verhalten Watchdog
< FW09	Register 030D_hex: + 1	Ausgänge: FALSE
>= FW09	Register 030D_hex: + 1, Ausgangsverhalten wie parametriert, s.u.	Ausgangsverhalten wie parametriert, s.u.

Das Vorgehen für beide Überwachungen ist wie folgt:

CycleCounter-Überwachung (ab Firmware 09, vgl. das Beispielprogranmm)

Soll die Funktion genutzt werden, muss der CycleCounter wie folgt von der PLC bedient werden
Byte 0: 8 Bit Zähler, inkrementiert (+1) in jedem Zyklus durch die PLC
Byte 1: Control-Byte

Bit 0 = 0: CycleCounter-Überwachung deaktiviert
Bit 0 = 1: CycleCounter-Überwachung aktiviert, nun wird der Zähler ausgewertet und bei CC-Fehlern im Register 030D_hex + 1 gezählt.
Ein Zählerüberlauf wird erkannt und nicht als Fehler ausgewertet. Ist das Zählerinkrement einmalig größer eins und anschließend wieder eins, dann wird insgesamt nur 1 PDI-Error ausgegeben, da alle dem Ereignis nachfolgenden Zählerwerte wieder ein Inkrement von 1 haben.

Wird die CycleCounter-Überwachung nicht aktiviert, kann die EL2262 das Ausbleiben der Daten nicht erkennen und wiederholt die Daten des letzten Samples bis zum Ablauf des Watchdogs.
In diesem Beispiel ist der Watchdog auf 25 ms gesetzt.

Diagnose 2: — default Ausgabeverhalten bei deaktivierter CycleCounter-Überwachung

Wird die CycleCounter-Überwachung aktiviert, wird defaultmäßig Ausgang = FALSE ausgegeben.

Diagnose 3: — default Ausgabeverhalten bei aktivierter CycleCounter-Überwachung

Ist ein besonderes Verhalten im CycleCounter-Fall gewünscht, ist dieses gesondert im ESC über ADS einzustellen:

Kanal 1: Register 0x0F00
Bit 0 = TRUE --> Parametrierung ist aktiviert
Bit 1 bis 3: Vorgabewert für Verhalten bei CycleCounterFehler, s.u.
Kanal 2: Register 0x0F01
Bit 0 = TRUE --> Parametrierung ist aktiviert
Bit 1 bis 3: Vorgabewert für Verhalten bei CycleCounterFehler, s.u.

Zum Beispiel kann dann ein Verhalten wie in Abb. Beispiel Fehlerverhalten EL2262 ab FW09 oder anlagenspezifisch parametriertes Ausgabeverhalten erreicht werden.

Diagnose 4: — anlagenspezifisch parametriertes Ausgabeverhalten

Hinweis: die beiden Byte-Register 0x0F00 und 0x0F01 sollten als 1 Word-Zugriff gleichzeitig beschrieben werden.

Die Vorgabewerte für das CycleCounter-Verhalten sind:

Zero: „000“: Es wird eine logische Null ausgegeben
ONE: „001“: Es wird eine logische Eins ausgegeben
HOLD: „010“: Der Wert des letzten Bits im vorherigen Zyklus wird ausgegeben
CONTINUE: „011“: Es wird ein PDI-Error ausgegeben, die aktuell im Buffer liegenden Daten werden jedoch ausgegeben. Dies können auch veraltete Daten sein.
ALT: „100“: Es wird alternierend Null und Eins ausgegeben
OFF: „101“: Die Ausgangsstufe wird hochohmig geschaltet. Es wird kein Pegel getrieben.

	Verwendung der ESC-Register Werden Einstellungen in ESC-Register (hier z.B. 0x0F00) geladen, bleiben diese bis zum nächsten Überschreiben oder Spannungslos-Schalten erhalten. Nach einem Spannungslos-Schalten müssen die gewünschten Werte erneut in die Register geladen werden.

Watchdog-Überwachung (ab Firmware 09, vgl. das Beispielprogranmm)

Ist ein besonderes Verhalten im Watchdog-Fall gewünscht, ist dieses gesondert im ESC über ADS einzustellen:

Kanal 1: Register 0x0F00

Bit 0 = TRUE --> Parametrierung ist aktiviert
Bit 4 bis 6: Vorgabewert für Verhalten bei Watchdog, s.u.

Kanal 2: Register 0x0F01

Bit 0 = TRUE --> Parametrierung ist aktiviert
Bit 4 bis 6: Vorgabewert für Verhalten bei Watchdog, s.u.

Das Default-Verhalten der Watchdog-Überwachung ist Ausgang=FALSE

Hinweis: die beiden Byte-Register 0x0F00 und 0x0F01 sollten als 1 Word-Zugriff gleichzeitig beschrieben werden.

Die Vorgabewerte für das Watchdog-Verhalten sind:

Zero: „ „000“: Es wird eine logische Null ausgegeben
ONE: „001“: Es wird eine logische Eins ausgegeben
HOLD: „010“: Der Wert des letzten Bits im vorherigen Zyklus wird ausgegeben
REP: „011“: Die Daten des letzten Zyklus werden widerholt ausgegeben
ALT: „100“: Es wird alternierend Null und Eins ausgegeben
OFF: „101“: Die Ausgangsstufe wird hochohmig geschaltet. Es wird kein Pegel getrieben.

	Verwendung der ESC-Register Werden Einstellungen in ESC-Register (hier z.B. 0x0F00) geladen, bleiben diese bis zum nächsten Überschreiben oder Spannungslos-Schalten erhalten. Nach einem Spannungslos-Schalten müssen die gewünschten Werte erneut in die Register geladen werden.