Prozessabbild einer NC-Achse

Über das Prozessabbild einer Achse wird diese mit unterschiedlichen Antriebskomponenten verbunden. Im einfachsten Fall wird ein Link von der Achse zu einem Antrieb hergestellt und notwendige Verknüpfungen der Prozessabbilder werden automatisch durchgeführt. Im Einzelfall, insbesondere wenn in das System unbekannte Hardwarekomponenten eingebunden werden, müssen solche Verknüpfungen von Hand hergestellt werden. Im Folgenden ist dafür das Prozessabbild einer NC-Achse beschrieben.

Hinweis
Die hier beschriebenen Datenstrukturen sind eine interne Schnittstelle zwischen NC‑Treiber und angeschlossener Antriebshardware. Diese Schnittstelle wird stetig weiterentwickelt und kann sich in Zukunft ändern.

Encoder-Prozessabbild einer Achse

Über das Encoder-Prozessabbild (zyklischer Datenaustausch) werden unterschiedliche Geber-Hardware bzw. entsprechende Busklemmen zur Positionserfassung einer Achse angebunden. Soweit diese Hardware direkt vom System unterstützt wird, ist keine manuelle Konfiguration einzelner Variablen notwendig.

Eingangsdaten des Encoder-Prozessabbildes einer Achse

I/O-Variable	Beschreibung	Anmerkung
nInData1	Aktuelle Istposition des Encoders bzw. des Drives in Inkrementen. Der Inkrementalwert wird durch die NC aufbereitet und mathematisch zur Istposition in physikalischen Einheiten, wie z. B. mm oder Grad, verarbeitet. Überläufe des Inkrementalwertes werden durch die NC mitgezählt. Das System macht üblicherweise keinen Unterschied zwischen Inkremental- und Absolutgebern. (Siehe auch Encoder-Parameter Referenzsystem INC/ABS.)	Einheit: Inkremente [INC] Datentyp: DINT (32 bit), teilweise auch INT (16 bit)
nInData2	Optionale Latch-Istposition des Encoders bzw. des Drives in Inkrementen. Der Inkrementalwert wird durch die NC aufbereitet und mathematisch zur Istposition in physikalischen Einheiten, wie z.B. mm oder Grad, verarbeitet. (Siehe auch Funktionsbaustein MC_TouchProbe TcMc.lib).	Einheit: Inkremente [INC] Datentyp: DINT (32 bit), teilweise auch INT (16 bit)
nStatus1	Optionale Statusinformationen. Z. B. Teilnehmer im Datenaustausch, Encoder Fehler, Kommunikation zum Positions-Latch oder Registerkommunikation.	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nStatus2	Zusätzliche optionale Statusinformationen. Z. B. Kommunikation zum Positions-Latch, Kommunikation Encoder-Reset, Kommunikation zum Lesen einer Absolut-Position	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nStatus3	reserviert
nStatus4	Optionaler feldbusabhängiger IO-Status wie WcState (Working Counter) bei EtherCAT oder CdlState bei Beckhoff Lightbus.	Bedeutung: 0 = I/O data valid 1 = I/O data invalid
nInData3	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0130): Touch probe position 1 (positive edge) CANopen (0x60BA): Touch probe position 1 (positive edge)	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nInData4	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0131): Touch probe position 1 (negative edge) CANopen (0x60BB): Touch probe position 1 (negative edge)	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nInData5	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0132): Touch probe position 2 (positive edge) CANopen (0x60BC): Touch probe position 2 (positive edge)	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nInData6	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0133): Touch probe position 2 (negative edge) CANopen (0x60BD): Touch probe position 2 (negative edge)	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nStatus5	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0409): Probe 1 positive edge latched CANopen (0x60B9, low byte): Status touch probe 1 + 2	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nStatus6	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0410): Probe 1 negative edge latched CANopen (0x60B9, high byte): Status touch probe 1 + 2	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nStatus7	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0411): Probe 2 positive edge latched	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nStatus8	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0412): Probe 2 negative edge latched	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nDcInputTime	Optional: Wird für die NC-Totzeitkompensation des Encoders verwendet.

Ausgangsdaten des Encoder-Prozessabbildes einer Achse

I/O-Variable	Beschreibung	Anmerkung
nOutData1	Aktuelle Istposition des Encoders bzw. des Drives in Inkrementen, die die NC direkt von der Eingangsvariable nInData1 auf die Ausgangsvariable nOutData1 kopiert wird.	Einheit: Inkremente [INC] Datentyp: DINT
nOutData2	reserviert
nCtrl1	Optionale Control-Informationen. Z. B. Kommunikation zum Positions-Latch, Kommunikation Encoder Reset, Registerkommunikation	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nCtrl2	Zusätzliche optionale Control-Informationen. Z. B. Kommunikation zum Positions-Latch, Kommunikation Encoder-Reset, Kommunikation zum Lesen einer Absolut-Position	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nCtrl3	reserviert
nCtrl4	reserviert
nOutData3	reserviert
nOutData4	reserviert
nOutData5	reserviert
nOutData6	reserviert
nCtrl5	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0405, low byte): Probe 1 enable CANopen (0x60B8, low byte): Control Touch probe 1+2	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nCtrl6	Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0406, low byte): Probe 2 enable CANopen (0x60B8, high byte): Control Touch probe 1+2	Diese Information ist abhängig vom Typ des Encoders oder Antriebs.
nCtrl7	reserviert
nCtrl8	reserviert

Drive-Prozessabbild einer Achse

Über das Drive-Prozessabbild werden unterschiedliche Antriebs-Hardware oder auch entsprechende Busklemmen (+/-10V, PWM etc.) angebunden. Soweit diese Hardware direkt vom System unterstützt wird, ist keine manuelle Konfiguration notwendig.

Eingangsdaten des Drive-Prozessabbildes einer Achse

I/O-Variable	Beschreibung	Anmerkung
nInData1	Optionaler Schleppfehler (Lageregelabweichung, d. h. Sollposition minus Istposition) des IO Drives in Inkrementen. Ausschließlich für die Betriebsart Cyclic Position Mode (z. B. für EtherCAT, SERCOS, CANopen). Diese Größe wird von der NC entsprechend aufbereitet und mathematisch als „externer“ Schleppabstand in physikalischen Einheiten (z. B. in mm oder Grad) verarbeitet. Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0189): Following error CANopen (0x60F4): Following error actual value	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs (z. B. von SERCOS und CANopen unterstützt).
nInData2	reserviert
nStatus1	Optionale Status-Informationen. Z. B. Drive-Fehler, Drive Enabled/Disabled, Kommunikation Antriebs-State-Machine (z.B. EtherCAT, SERCOS, CANopen, Profibus), Registerkommunikation.	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs.
nStatus2	Zusätzliche optionale Status-Informationen. Z. B. Drive-Fehler, Drive Enabled/Disabled, Kommunikation Antriebs-State-Machine (z.B. EtherCAT, SERCOS, CANopen, Profibus), Registerkommunikation.	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs.
nStatus3	reserviert
nStatus4	Optionaler feldbusabhängiger IO-Status wie WcState (Working Counter) bei EtherCAT oder CdlState bei Beckhoff Lightbus.	Bedeutung: 0 = I/O data valid 1 = I/O data invalid
nInData3	Optionaler Drehmoment/Kraft-Istwert des IO Drives in Inkrementen. Diese Größe wird von der NC entsprechend aufbereitet und mathematisch als „ActTorque“ in physikalischen Einheiten (z. B. % oder A) verarbeitet. Verbunden (Mapping) mit SERCOS (S-0-0084): Torque feedback value CANopen (0x6077):Torque actual value	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs (z.B. von SERCOS und CANopen unterstützt).
nInData4	reserviert
nInData5	reserviert
nInData6	reserviert
nStatus5	reserviert
nStatus6	reserviert
nStatus7	reserviert
nStatus8	reserviert
nDcOutputTime	Optional: Wird für die NC-Totzeitkompensation des Drives verwendet.

Ausgangsdaten des Drive-Prozessabbildes einer Achse

I/O-Variable	Beschreibung	Anmerkung
nOutData1	Aktuelle Sollgeschwindigkeit oder aktuelle Sollposition in Inkrementen. Die Sollgeschwindigkeit bzw. die Sollposition der NC in physikalischen Einheiten, wie z. B. mm oder Grad, wird von der NC mathematisch in einen Inkrementalwert zurückgerechnet und zum Antrieb übertragen. Hierbei werden Überläufe des Inkrementalwertes in der Sollposition von der NC berücksichtigt. Je nach Drive-Typ wird eine Normierung der Sollgeschwindigkeit bzw. der Sollposition in Inkrementen vorgenommen. Wenn der Drive-Typ Universal-Drive gewählt wurde, enthält nOutData1 die Gesamtgeschwindigkeit (inkl. Lageregelanteil) mit Vorzeichen.	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs
nOutData2	Aktuelle Sollgeschwindigkeit oder aktuelle Sollposition in Inkrementen. Die Sollgeschwindigkeit bzw. die Sollposition der NC in physikalischen Einheiten, wie z.B. mm oder Grad, wird von der NC mathematisch in einen Inkrementalwert zurückgerechnet und zum Antrieb übertragen. Hierbei werden Überläufe des Inkrementalwertes in der Sollposition von der NC berücksichtigt. Je nach Drive-Typ wird eine Normierung der Sollgeschwindigkeit bzw. der Sollposition in Inkrementen vorgenommen. Wenn der Drive-Typ Universal-Drive gewählt wurde, enthält nOutData2 den Betrag der Gesamtgeschwindigkeit (inkl. Lageregelanteil, ohne Vorzeichen).	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs
nCtrl1	Optionale Control-Information: Z. B.: Drive-Reset, Drive Enable/Disable, Kommunikation Antriebs-State-Machine (z. B. EtherCAT, SERCOS, CANopen, Profibus), Registerkommunikation.	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs
nCtrl2	Zusätzliche optionale Control-Information: Digitale Richtungsausgabe der Sollwertgenerierung (entspricht dem Vorzeichen der Sollgeschwindigkeit, also ohne Lageregler) Digital Outputs Setpoint Generator: 0x41 (0100 0001) = Minus 0x42 (0100 0010) = Plus 0x80 (1000 0000) = Stop Die einzige Ausnahme stellt der Antrieb AX2xxx-B200/B900 dar. Hier wird mit der Antriebs-State-Machine kommuniziert.	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs (Ausnahme AX2xxx B200 und B900)
nCtrl3	Zusätzliche optionale Control-Information: Digitale Richtungsausgabe bzw. Fahrstufen der Gesamtausgabe (Summe aus Sollwertgenerierung und Lageregler) Digital Outputs (Setpoint Generator + Position Controller): 0x41 (0100 0001) = Minus 0x42 (0100 0010) = Plus 0x80 (1000 0000) = Stop
nCtrl4	reserviert
nOutData3	Aktuelle Sollbeschleunigung (2te zeitliche Ableitung der Sollposition) in Inkrementen. Optional kann es auch das aktuelle Soll-Moment in Inkrementen enthalten (z. B. von einer erweiterten Transformation mit dynamischem Modell). Die Sollbeschleunigung und das Soll-Moment können entweder jeweils einzeln oder auch als Summe der Einzelgrößen vorliegen (je nach Parametrierung der Ausgabeskalierungen). Die Ausgabegröße ist vorzeichenbehaftet.	Diese Information ist abhängig vom Typ des Antriebs
nOutData4	reserviert
nOutData5	reserviert
nOutData6	reserviert
nCtrl5	reserviert
nCtrl6	reserviert
nCtrl7	reserviert
nCtrl8	reserviert