EtherCAT manuel V1.3
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1. ref_ok soit sur HIGH la course de r f rence est termin e Le r gulateur est maintenant pr t pour le positionnement start stop move Un flanc croissant signale qu une nouvelle commande de course doit tre accept e et lanc e En cas de flanc d croissant un arr t rapide est ex cut Pendant une course de r f rence cette entr e est sans effet A condition qu il n y ait pas d erreur le syst me de lib ration du r gulateur est actif et la course de r f rence est correcte ce qui signifie que les sorties ready drive enable ok et ref valid doivent tre plac es Type de fonctionnement Mode du r gulateur de position du r gulateur d intensit de courant LOW Mode du r gulateur de position HIGH Mode du r gulateur d intensit de courant Bloc de position binaire qui doit tre acc d Les blocs de position 1 15 sont pr configur s partir de la fen tre d outils Blocs de positionnement dans l outil Marche manuelle du logiciel de param trage Afag Tools Attention Lorsque les blocs de position sont atteints les valeurs des objets mode move relative target_position velocity decelaration acceleration et target current sont ignor es 16 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag jog_pos BOOL Lorsque l entr e est plac e la motorisation acc l re l acc l ration param tr e pour le mode Jog ralent2. 30 31 current_value mA 32bit Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag 5 3 2 Registre de contr le valeurs de consigne 5 3 2 1 Description des signaux des donn es en entr e du servor gulateur SE 24 Objet Description drive_enable fault_res BOOL Ce signal est d tect deux fois Lib ration du r gulateur Hi actif Acquittement d erreur Lo actif LOW gt Le moteur n est pas mis sous tension les erreurs sont acquitt es Passage 0 gt 1 pas d erreur le moteur est mis sous tension lors d un passage de LOW HIGH et est asservi jusqu ce qu une erreur survienne ou que le signal soit plac sur LOW Si cette entr e est plac e pour la premi re fois apr s un red marrage l angle de d calage de la position de commutation est d abord d termin uniquement pour les moteurs sans capteur effet Hall Passage 1 gt 0 en cas d erreur le r gulateur tente d acquitter les erreurs pr sentes Cela n est possible que si la cause de l erreur a t limin e start stop_ref Un flanc croissant provoque l ex cution de la course de r f rence Un flanc d croissant interrompt pr matur ment une course de r f rence en cours Dans un tel cas la s quence ressemble ceci Placement du signal drive enable fault_ res attendre que le signal drive enable ok soit sur HIGH Finalement placement du signal start stop_ ref la course de r f rence est ex cut e Attendre que le signal
3. SE 24 Exemple de programmation Siemens S7 V5 5 Description de l exemple de programmation pour Siemens S7 V5 5 SE 24 Exemple de programmation Siemens TIA V12 0 Description de l exemple de programmation pour Siemens TIA V12 0 Manuel du Profibus du SE 24 Description du branchement du bus de tarrain du servor gulateur SE 24 sous PROFIBUS DP Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 5 Manuel de l EtherCAT du SE 24 Description du branchement du bus de terrain du servor gulateur SE 24 sous EtherCAT SE 24 Exemple de programmation Beckhoff TwinCAT 2 Description de l exemple de programmation pour Beckhoff TwinCAT 2 Manuel du CANopen du SE 24 Description du branchement du bus de terrain du servor gulateur SE 24 sous CANopen Ces documents sont disponibles au t l chargement sur notre site Internet www afag com 2 Prescriptions de s curit Les prescriptions de s curit du manuel d utilisation doivent tre respect es Le manuel d utilisation constitue le document de r f rence principal il devra imp rativement avoir t lu avant l installation et la mise en fonction de tous les appareils de la s rie SE 24 et cela quel que soit le mod le 6 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag 3 EtherCAT 3 1 Vue d ensemble du syst me EtherCAT est un syst me de bus de terrain bas sur Ethernet qui tablit de nouvelles normes en mati re de vitesse aus
4. d termine quel couple le moteur doit tourner Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 17 M afag 5 3 2 2 T l gramme d entr e du servor gulateur SE 24 RX PDO 1 2 octets target_position um 1000 32bit RX PDO 3 2 octets o 1 2 3 4 s5 e6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 velocity mm s s 16bit RX PDO 4 4 octets o 1j 2 3 4 s5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 81 deceleration mm s s 16bit acceleration mm s s 16bit RX PDO 5 2 octets Lo a fhe fs has he hr 87 97 10 11 12 13 14 15 target_current 16bit 18 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 6 Diagramme des signaux ready ER drive enable ok nel rev_valid EE _ drive enable fault res Start stop rev Start stop move mode Red marrage D b de rech de pos de comm Position de commutation trouv e D but course de r f rencement Fin course de r f rencement D but en mode de positionnement Fen tre de position atteinte D but en Mode courant Fen tre de courant atteinte D but en mode de positionnement Erreur DS Interruption course de positionnement D but course de r f rencement Rech de la pos de comm Course de pos D Fin course de r f rencement Erreur Acauitter l erreur Course de r f rence D Course de courant D R activer la lib ration du r gulation Manuel de
5. de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 9 M afag 3 5 Documentation sur EtherCAT Le syst me de bus de terrain EtherCAT signifie Ethernet for Controller and Automation Technology et a t con u par la firme Beckhoff du secteur de l automatisation L organisation EtherCAT Technology Group ETG supervise et soutient ce syst me conceptualis comme une technologie ouverte normalis e par la Commission Electrotechnique Internationale CEI Pour plus d informations les coordonn es etc consulter www ethercat orq 10 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag 4 C blage et branchement 4 1 Affectation des bornes Le branchement EtherCAT sur le servor gulateur SE 24 se fait par le biais de deux prises M12 codage D 5 p les 4 1 1 EtherCAT IN X2d X2d EtherCAT IN Prise encastrable 5 p les M12 codage D Phoenix 1419616 SACC DSI M12FSD 4CON M16 0 5 Broche D nomination Sp cification Figure 1 Vue du branchement X2d 3o Te O R ception donn es 4 1 2 EtherCAT OUT X3d X3d EtherCAT OUT Prise encastrable 5 p les M12 codage D Phoenix 1419616 SACC DSI M12FSD 4CON M16 0 5 Broche D nomination Sp cification Envoi donn es Figure 2 Vue du branchement X3d R ception donn es Envoi donn es R ception donn es Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 11 M afag C blage d EtherCAT Respectez imp rativement lo
6. l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 19 Afag Automation AG Fiechtenstrasse 32 CH 4950 Huttwil Suisse T l phone 41 0 62 959 86 86 T l copie 41 0 62 959 87 87 Courriel sales afag com Internet www afag com
7. Servor gulateur SE 24 Manuel de l EtherCAT Document compl mentaire au manuel d utilisation Copyright Afag Automation AG M afag M afag Ce manuel est un document de compl ment pour le manuel d utilisation et est valable dans le cas du Mod le R f rence SE 24 EtherCAT 50315436 Montage et mise en service uniquement par du personnel technique qualifi dans le respect du manuel d utilisation ASIN EeNS Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 documentation Comme ce manuel est un document compl mentaire au manuel d utilisation ce document seul n est pas suffisant pour le montage et la mise en service de l appareil Veuillez SVP respecter galement les notes se trouvant sous 1 1 Documentation 2 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 Symboles Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag DANGER Indique un danger imm diat Lorsque l information n est pas respect e les cons quences peuvent tre la mort ou des blessures corporelles graves invalidit Indique une situation potentiellement dangereuse Lorsque l information n est pas respect e les cons quences peuvent tre la mort ou des blessures corporelles graves invalidit Indique une situation pouvant tre dangereuse Lorsque l information n est pas respect e les cons quences peuvent tre des dommages mat riels ainsi que des blessures corporelles de grav
8. ctionnement En mode position le signal est plac lorsque la position actuelle reste dans la fen tre de position plus longtemps que le temps de propagation param tr En mode courant le bit est plac lorsque la valeur du courant actuelle reste dans la fen tre de courant plus longtemps que le temps de propagation param tr Important Le signal est r initialis lorsque le signal start move est plac Toutefois cela ne se produit qu avec un certain retard c est pourquoi il faut tenir compte du fait qu apr s le d marrage d une course en pla ant le signal start move le signal move ok doit d abord tre interrog sur LOW et seulement apr s sur HIGH error_nr INT16 Affichage de l erreur survenue position _ value INT32 Position r elle um 71000 current _ value INT32 Courant de moteur r el mA 14 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag 5 3 1 2 T l gramme de sortie du servor gulateur SE 24 TX PDO 1 2 octets ol 1 j2 3 4f 5 6 7 s8 9 10 11 12 13 14 15 ref valid drive enable ok TX PDO 2 2 octets error_nr 16bit TX PDO 3 4 octets Loue hs als her 87911012 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2228 24 25 26 27 28 29 30 81 _position_value um 1000 32b position value um 1000 32bit TX PDO 4 4 octets o 1j2 a a s e 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
9. i pour atteindre une vitesse positive galement pr param tr e En cas de flanc d croissant cette entr e le moteur d c l re la vitesse de d c l ration programm e pour le Quickstopp arr t rapide pour arriver au point mort Pendant une course de r f rence de positionnement ou de courant cette entr e est sans effet jog_neg BOOL Lorsque l entr e est plac e la motorisation acc l re l acc l ration param tr e pour le mode Jog ralenti pour atteindre la vitesse n gative galement pr param tr e En cas de flanc d croissant cette entr e le moteur d c l re la vitesse de d c l ration programm e pour le Quickstopp arr t rapide pour arriver au point mort Pendant une course de r f rence de positionnement ou de courant cette entr e est sans effet move relativ BOOL Changement entre valeur absolue et valeur relative LOW absolue HIGH relative target_position um NT32 Position de consigne 1000 La valeur de la consigne de position est interpr t e comme une donn e absolue ou relative en fonction du signal move relative velocity mm s NT16 Vitesse de course consigne 7s deceleration mm s NT16 D c l ration consigne 7s acceleration mm s NT16 Acc l ration consigne 7s target_current NT16 Courant cible La valeur de couple consigne est impos e par la commande hi rarchiquement sup rieure en positif du syst me de limitation de courant Elle
10. it l g re ou moyenne Indique une note caract re g n ral des tours de main destin s l utilisateur ainsi que des conseils pour le travail ceux ci n ayant aucune incidence sur la s curit et la sant du personnel M afag Sommaire 1 EE dd TLC PRE RER RE 5 1 1 Doc MeEntAtUOM siasi niani anses sense mener cannes ess en messes anen osent een Raai emeo seen caen 5 2 Prescriptions de s curit nn nnnnrrnrrrnnrrrnnnnnernnnnnnenennnnnenennnnnnneneennnnnnennns 6 3 A a E E N A E om memameno 7 3 1 Vue d ensemble du SVS PME ceinrersns renom ente anis coinemsgen nus seen n es sement 7 3 2 SP CaO ae E E E TE E EE 7 3 3 POIOODIR ane ae eee en des en E E TE E ee 8 3 4 Machine d tats d EtherCAT EtherCAT Statemachine ESM snennnnsnnnnnennnnsrnnnnnnrnnsrrrnnenrrenene 8 3 5 Documentation sur EtherCAT iii EErEE SENEE ENEEK Enin EEE 10 4 C blage et DANCE nnnm mnnn 11 4 1 Altectaton des DOGS 2 ienei n E Eaa ear OE EEEE 11 4 1 1 EIRIC ATIN A aE E EE a EEE 11 4 1 2 EtherCAT OUT RS TE a ee aa ee a te ed 11 4 2 Lignes de bus pour EtherCAT ie ereeneneseeeeeenssneeenne 12 5 Liaison EtherCAT PP mnnn 13 5 1 ROGUE AO EE E A E RE ee ete E 13 5 2 Vitesse de ITANSMISSIOME Se sea s e 2e dans en Eire men dec ie RER 13 5 3 COM O a a e 13 5 3 1 Registre d tat valeurs r elles iii 14 5 3 2 Registre de contr le valeurs de consigne VV 16 6 Diagramme des S gnauUKX nissan rene een naiti te rhone 19 Liste des figure
11. pport par EtherCAT comme CoE CANopen sur EtherCAT et est utilis dans l EtherCAT du SE 24 3 4 Machine d tats d EtherCAT EtherCAT Statemachine ESM Comme c est le cas pour la majorit des raccordements de bus de terrain pour servor gulateur de position l esclave raccord dans le cas pr sent le servor gulateur de position SE 24 EtherCAT doit d abord tre initialis par le ma tre avant de pouvoir tre utilis dans une application travers le ma tre A cet effet une machine d tats State Machine SM est d finie pour la communication qui fixe une s quence d actes permanente pour cette initialisation Une machine d tats est galement d finie pour l interface EtherCAT Ainsi les changements entre les tats s par s de la machine d tats peuvent s effectuer uniquement entre certains tats et sont syst matiquement initialis es par le ma tre Un esclave ne peut pas changer d tat de fa on autonome Seules les transitions suivantes entre les tats de la machine d tats d EtherCAT sont permises Initialisation Init Pr op rationnel I t Op rationnel s r Op rationnel 8 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag Les fonctions courantes de chaque tat sont d crites dans le tableau ci dessous tat state Services Initialisation Init Dans cet tat le bus de terrain EtherCat est synchronis au travers du ma t
12. re Cela comprend aussi l implantation de la communication asynchrone entre ma tre et esclave protocole Mailbox et t l gramme Aucune communication directe n a encore lieu entre ma tre et esclave Au d marrage de la configuration les valeurs enregistr es sont charg es Lorsque tous les quipements qui sont raccord s au bus ont t configur s on passe l tat pr op rationnel Pr op rationnel Dans cet tat la communication asynchrone entre ma tre et esclave est active Cet tat est utilis par le ma tre pour instaurer une ventuelle communication cyclique via les PDO et d finir des param trages n cessaires via la communication acyclique Si cet tat est ex cut sans erreur le ma tre passe l tat op rationnel s r Op rationnel s r Ce tat est utilis pour passer tous les quipements raccord s EtherCAT l tat s curis Pour ce faire l esclave envoie des valeurs r elles au ma tre ignore toutefois les nouvelles valeurs de consigne du ma tre et utilise la place des valeurs par d faut s res Si cet tat est ex cut sans erreur le ma tre passe l tat op rationnel Op rationnel Dans cet tat aussi bien la communication acyclique que la communication cyclique sont actives Ma tre et esclave changent des donn es de consigne et des donn es r elles Dans cet tat le SE 24 peut tre lib r et acc d par le protocole CoE Manuel
13. reconna t automatiquement la vitesse de transmission de la communication du Profibus et supporte des vitesses allant jusqu max 100Mbi s 53 Commande Deux registres sont n cessaires pour le fonctionnement du SE 24 le registre d tat qui contient les valeurs r elles du moteur et le registre de contr le o les valeurs de consigne sont enregistr es Les pages suivantes pr sentent la description et sp cification des signaux Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 13 M afag 5 3 1 Registre d tat valeurs r elles 5 3 1 1 Description des signaux des donn es en sortie du servor gulateur SE 24 Objet Description BOOL Ce signal est plac lorsque le moteur est pr t fonctionner et peut tre mis sous tension Lorsqu une erreur survient sur le moteur ce signal l instar du signal drive enable ok sont r initialis s Le signal ready n est replac que lorsque l erreur a t acquitt e par la r initialisation du signal drive enable fault res drive enable ok BOOL L tage de sortie de puissance et le syst me d asservissement sont actifs ref_ valid BOOL Ce signal est plac lorsqu il y a une position de r f rence correcte Le signal n est pas plac pendant le d roulement d une course de r f rence Il n est plac que lorsque la course de r f rence a t correctement ex cut e d s la premi re fois ou suivante move ok BOOL Ce bit est r gl en fonction du mode de fon
14. rs de la r alisation du r seau EtherCAT les recommandations fournies par la litt rature concern e ainsi que les informations et notes qui suivent afin d obtenir un syst me stable fonctionnant fiablement En cas d un c blage incorrect il peut se produire en cours de fonctionnement des probl mes sur l EtherCAT qui peuvent entrainer pour des raisons de s curit la mise l arr t du servor gulateur avec message de dysfonctionnement 4 2 Lignes de bus pour EtherCAT Pour la connexion d appareils EtherCAT utilisez uniquement du c ble Ethernet de cat gorie 5 Catb selon les normes EN 50173 et ISO IEC 11801 EtherCAT utilise 4 des brins du c ble pour la transmission de signal Nous recommandons pour la liaison EtherCAT l utilisation du c ble de la soci t Beckhoff suivant Ligne EtherCAT fiche M12 droite codage D 4 p les fiche M12 droite codage D 4 p les C ble EtherCAT de Beckhoff C ble EtherCAT R f rence Longueur en m ZK1090 6161 0025 25 12 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag 5 Liaison EtherCAT 5 1 Introduction La transmission de donn es s effectue avec le protocole CoE CANopen sur EtherCAT L allocation des donn es un esclave dans le cas pr sent au SE 24 est fixe Pour cela il faut d terminer juste du c t de l esclave la quantit de donn es transmettre et l assemblage des donn es 5 2 Vitesse de transmission Le servor gulateur SE 24
15. s Figure 1 Vue du branchement X2d en nsseeasninen de ssieeassaensncs lead ess need ass emikannnesne seat 11 Figure 2 Vue du branchement X3d ss iiiissieeeesereeeeseeeeeenne 11 4 Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 M afag 1 G n ralit s 1 1 Documentation Les servor gulateurs de la s rie SE 24 sont richement document s La documentation en question se subdivise en documents principaux et documents annexes Les documents contiennent les consignes de s curit qu il convient de respecter Document principal existant Documentation description Manuel d utilisation du SE 24 Description des caract ristiques techniques et des fonctionnalit s de l appareils ainsi que des informations concernant les brochages des connecteurs l installation et la mise en uvre du servor gulateur SE 24 Il s adresse aux personnes s tant d j familiaris es avec le servor gulateur SE 24 Le manuel d utilisation constitue le document de r f rence principal il devra imp rativement avoir t lu avant l installation et la mise en fonction de tous les appareils de la s rie SE 24 et cela quel que soit le mod le Documents compl mentaires au manuel d utilisation existant Documentation description Manuel du logiciel du SE 24 Description du programme de param trage afagTools Manuel des E S I O du SE 24 Description du branchement des E S 1 0 du servor gulateur SE 24
16. si simple manipuler qu un bus de terrain gr ce sa topologie souple lin aire arborescente en toile et sa configuration simple Le protocole EtherCAT est transport par un Ethertype normalis sp cial directement dans la trame Ethernet selon la norme IEEE 802 3 Le broadcast multicast et la communication crois e entre les esclaves sont possibles L change de donn es par EtherCAT repose sur un simple quipement mat riel Pour cela un quipement sp cial est utilis c t esclave qui traite le t l gramme Ethernet selon le protocole EtherCAT Ces interpr teurs de protocole mat riels sont propos s en ASIC Application Specific Integrated Circuit ou en FPGA Field Programmable Gate Array avec le logiciel appropri 3 2 Sp cifications Description EtherCAT Couche physique EtherCAT 100 Base Tx Vitesse de transmission 100 Mbit s Type de c ble CATS5 Longueur de c ble Max 100 m Protocole de communication support CoE CANopen sur EtherCAT Manuel de l EtherCAT du SE 24 vers 1 3 fr 12 08 2014 7 M afag 3 3 Protocole Le syst me de bus de terrain EtherCAT d finit seulement un nouveau protocole pour la couche de transport Il ne d finit pas son propre protocole utilisateur ou protocole machine EtherCAT peut transporter de multiples protocoles utilisateur et machine d j existants et prouv s via le protocole EtherCAT tunnel Un de ces protocoles existants est le protocole CANopen qui est su
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