Features CoE

Abhängig von den Haupt-PDO/optionalen PDO sind im CoE (CAN over EtherCAT)-Verzeichnis weitere Einstellungen anwählbar.

Folgende CoE-Einstellungen aus dem Objekt 0x8010 sind möglich und hier in den Default‑Einstellungen wiedergegeben:

Abb.45: Reiter „CoE – Online“

Die Parameter werden auf der Seite „Objektbeschreibung und Parametrierung“ beschrieben.

Frequenz

• Das Zeitfenster für die Frequenzberechnung sowie die Auflösung kann in den CoE-Idizes 0x8010:11, 0x8010:13, 0x8010:15, 0x8010:17 parametriert werden.
• Es werden die positiven Flanken der Spur A im angegebenen Zeitfenster gezählt und die nächste folgende Flanke inkl. der Zeit bis dahin gezählt. Die Zeit, wie lange auf die Flanke gewartet wird, ist im CoE Index 0x8010:17 „Frequency Wait Time“ einstellbar (Einheit: ms) und standardmäßig auf 1,6 s gesetzt. Das ist auch der Maximalwert.
• Das Zeitfenster ist 10 ms (default), min. 1 µs. Mit der Standardeinstellung können Frequenzen bis ca. 800 kHz gemessen werden, bei höheren Frequenzen ist ein kleinerer Wert für das Zeitfenster zu wählen.
• Die Zeit wird mit einer Auflösung von 100 ns gemessen.
• Diese Berechnung wird im Slave ohne Bezug zum Distributed-Clocks-System ausgeführt, ist also von der DC-Betriebsart unabhängig.
• Wenn der Zähler durch das Gate gesperrt ist, ist keine Frequenzmessung möglich. Die Messung der Periodendauer kann in diesem Fall trotzdem durchgeführt werden.
• Wenn nur an Eingang A/A ein Encoder-Signal anliegt und die Frequenz/Periode gemessen werden soll, muss die Klemme im CoE 0x8010:03 auf „Up/Down Counter“ eingestellt werden.
• Ein C- oder externer Reset startet die Frequenzmessung neu, der zuletzt ausgegebene Frequenzwert bleibt bis zur Ermittlung eines neuen Frequenzwertes unverändert.

Frequenzmessung

• Basiseinheit 1 µs: alle Fenstergrößen

Ablauf der Messung

• Die Messung beginnt mit einer steigenden Flanke der Spur A, aktueller Zählerstand und Zeit (Auflösung: 100 ns) werden gespeichert.
• Nach Ablauf des Messfensters (Index 0x8010:11) wird noch bis zur folgenden steigenden Flanke an Spur A gewartet, maximal jedoch 1,6 s bzw. die Zeit aus 0x8010:17.
• Die Frequenz wird berechnet aus der Flankendifferenz und der real vergangenen Zeit.

Abb.46: Prinzip Frequenzmessung im erweiterten Betriebsmodus

Periodenberechnung

• Diese Berechnung wird im Slave ohne Bezug zum Distributed-Clocks-System ausgeführt, ist also von der DC-Betriebsart unabhängig.
• Es wird in jedem Zyklus der Abstand zwischen zwei positiven Flanken von Eingang A mit einer Auflösung von 100 ns gezählt.
• Ereignet sich 1,6 s lang kein Flankenwechsel, wird die evtl. bestehende Periodenangabe gelöscht.

Frequenz- und Periodenmessung Aus den oben angeführten Erläuterungen wird ersichtlich, dass die Frequenzmessung den aktuellen Achsenzustand (Geschwindigkeit) deutlich genauer erfassen kann als die Periodenmessung. Es ist deshalb, wenn möglich, bevorzugt die Frequenzmessung zu verwenden.

Latch

• Aktivierung des Latch C-Eingangs (C) und Speichern („Latchen“) des Zählerstandes
• Beim ersten externen Latch‑Impuls (positive Flanke an Eingang C) nach Setzen des Bits im Ausgangsprozessdatum „Enable latch C“ (Index 0x7010:01) = TRUE wird der Counter‑Wert gespeichert (hat Vorrang vor den Prozessdaten „Enable latch extern on positive/negative edge“ (Index 0x7010:02/0x7010:04)).
  Die folgenden Impulse an den anderen Eingängen haben bei gesetztem Bit keinen Einfluss auf den Latch-Wert im Eingangsprozessdatum „Latch value“ (Index 0x6010:12).

„Latch C valid“-Bit Erst wenn der Wert im Eingangsprozessdatum „Latch C valid“(Index 0x6010:01) = FALSE ist, kann ein neuer Counter‑Wert auf den Latch-Eingang geschrieben werden.

• Aktivierung des externen Latch-Eingangs („Gate/Latch“) und Verriegeln („Latchen“) des Zählerstandes
• Bei gesetztem Bit im Prozessdatum „Enable latch extern on positive edge“ = TRUE (Index 0x7010:02) wird beim ersten externen Latch‑Impuls mit steigender Flanke der Counter‑Wert auf den Latch-Eingang im Eingangsprozessdatum „Latch value“ (Index 0x6010:12) gespeichert. Die folgenden Impulse haben keinen Einfluss auf den Latch-Wert im Eingangsprozessdatum „Latch value“ (Index 0x6010:12).
• Bei gesetztem Bit im Prozessdatum „Enable latch extern on negative edge“ = TRUE (Index 0x7010:04) wird beim ersten externen Latch‑Impuls mit fallender Flanke der Counter‑Wert auf den Latch-Eingang im Eingangsprozessdatum „Latch value“ (Index 0x6010:12) gespeichert. Die folgenden Impulse haben keinen Einfluss auf den Latch-Wert im Eingangsprozessdatum „Latch value“ (Index 0x6010:12).

„Latch extern valid“-Bit Erst wenn der Wert im Eingangsprozessdatum „Latch extern valid“ (Index 0x6010:02) = FALSE ist, kann ein neuer Counter‑Wert auf den Latch‑Eingang geschrieben werden.

Reset

• Reset des Zählers (Index 0x8010:01, 0x8010:02, 0x8010:10): Für den Zähler-Reset über den Eingang C ist das Bit im Index 0x8010:01 zu setzen, für den Reset über den externen Latch-Eingang das Bit im Index 0x8010:02.
• Die Aktivierung der Funktionen „Enable C reset“ (0x8010:01 ) und das „Enable extern reset“ (0x8010:02) sind gleichzeitig nicht möglich.
• Hinweis „Extern reset polarity“, Index 0x8010:10: Über den Index 0x8010:10 besteht die Möglichkeit zur Auswahl der Flanke, um den Zähler auf null zu setzen.
• Bit nicht gesetzt: Zähler wird mit fallender Flanke auf Null gesetzt.
• Bit gesetzt: Zähler wird mit steigender Flanke auf Null gesetzt.

Vorwärts-/Rückwärts-Zähler

• Die Betriebsartenwahl (Encoder oder V/R-Zähler) wird über die CoE-Objekte (Profilspezifische Objekte, Karteireiter CoE-Online, Index 0x8010:03 „Enable up/down counter“) vorgenommen. Klicken Sie auf die entsprechende Zeile des zu parametrierenden Index und geben Sie den Wert 1 im „SetValue“-Dialog ein und bestätigen Sie mit „OK“.
• Ebenso ist über Index 0x8010:04 die Gate-Polarität einzustellen.
• Eine zusätzliche Option zur Drehrichtungsumkehr ist mit Setzen des Bits in Index 0x8010:0E gegeben.

Over-/Underflow 

• In Kombination mit einer aktivierten Reset-Funktion (C/extern) ist die Over-/Underflow-Kontrolle unwirksam.
• Das Bit im Eingangsprozessdatum „Counter underflow“ (Index 0x6010:04) wird gesetzt, wenn ein Unterlauf ...00 →...FF eintritt. Es wird zurückgesetzt, wenn 2/3 des Zählerbereiches unterschritten werden.
• Das Bit im Eingangsprozessdatum „Counter overflow“ (Index  0x6010:05) wird gesetzt, wenn ein Überlauf FF...→ 00... eintritt. Es wird zurückgesetzt, wenn 1/3 des Zählerbereiches überschritten werden.

Drahtbrucherkennung „Open circuit detection“

• Für die Kanäle A, B und C kann jeweils separat eine Drahtbrucherkennung aktiviert werden (Index 0x8010:0B, 0x8010:0C, 0x8010:0D).
• Standardmäßig ist die Drahtbrucherkennung für die Kanäle A und B aktiviert.
• Eine differentielle Spannung typ. -1,5 V > Vid > +1,5 V wird als Drahtbruch detektiert.
• Ein erkannter Drahtbruch wird durch Setzen des Bits im Prozessdatum „Open circuit“ (Index 0x6010:07) = TRUE angezeigt. Die separate Anzeige eines Drahtbruchs wird in den Indizes 0xA010:01 (Spur A), 0xA010:02 (Spur B) und 0xA010:03 (Spur C) angezeigt.
• Das Bit im Eingangsprozessdatum „TxPDO State“ wird bei einem erkannten Drahtbruch ebenfalls TRUE, da von ungültigen Daten ausgegangen werden muss.

Mikroinkremente

• Arbeitet mit und ohne Distributed Clocks, ist aber nur in Verbindung mit einem der DC‑Modi sinnvoll.
• Über das Zählerstand-Setzen kann nur der ganzzahlige Anteil verändert werden.
• das Prinzip:

Abb.47: Prinzip Frequenzmessung im erweiterten Betriebsmodus

Die hochkonstanten Abfragezyklen (Genauigkeit: 100 ns) des Distributed Clocks Systems erlauben es, ab einer bestimmten Geschwindigkeit interpolierte Achspositionen zwischen die gezählten Encoder-Inkremente zu interpolieren. Die Interpolationsauflösung beträgt dabei 8 Bit entsprechend 256 Werte. Ein Standard-Encoder mit 1.024 Strichen wird so mit 4-fach-Auswertung und Mikroinkrementen zu einem hochauflösenden Achsgeber mit 4096 * 256 = 1.048.576 Strichen.
Die Unterschreitung der Mindestgeschwindigkeit wird durch Index 0x6010:08 „Extrapolation stall“ in den Prozessdaten angezeigt.