Safety-M Kommunikationsmodule BMxx - kuebler.com R61363.7000 | Safety-M Kommunikationsmodule (Deutsch) 27.09.2013 Seite 3 von 61 Version: 01A Einstellungen CAN message 1 Einstellungen

R61363.7000 | Safety-M Kommunikationsmodule (Deutsch) 27.09.2013 Seite 1 von 61 Version: 01A

Safety-M Kommunikationsmodule BMxx


Funktion Auf dem Rückwandbus der Safety-M Module (MS1, MSP1, MS2, oder MSP2) können zwei Standard CAN Protokolle gesendet werden. Diese beinhalten Statusmeldungen, Diagnoseinformationen und Prozessdaten.

Grundeinstellungen CAN-Baudrate 500 kBit/s

Einstellung Sendedauer:

Zyklisch X * Zykluszeit (X: 1 ... 255)

Nicht zyklisch alle 500ms, oder bei Datenänderung

CAN ID message 1

CAN ID message 2

Cycle time CAN messages


Einstellungen CAN message 1

Einstellungen CAN message 2

Beispiel: Es wird die aktuelle Geschwindigkeit der Achse 1(24 Bit), die aktuelle Position

Teach IN (24 Bit) und Alarm und Operation Meldungen gewählt. Der Aufbau der Daten ist

wie folgt:

Bit 0…23: Actual position axes 1

Bit 24…47: Actual SLP Teach In Position

Bit 48…63: Alarm and Operation Notification

Auswahl der Daten

Positionsverschiebung der Daten

Liste aller hinzugefügten Logikdaten

Größe der Daten

Auswahl der Prozessdaten

Übersicht der benutzen Bits


CAN Telegramme

Message 1

Byte Bit „Run“ mode (2, 3, 4) “Alarm” mode (A, F)

Byte 0 0...3 Safety-M Staus 1, 2, 3, 4, 5, 6 = FatalError, 7 = Alarm

4 0x1 (define)

5..7 Alive counter (3 Bit)

Byte 1 0...7 diagnostic data (Bit: 48..55)




Byte 5 0...7 diagnostic data (Bit: 0...7)

Byte 6 0..6 diagnostic data (Bit 24.. 30) error code high Byte

7 „0“ „1“

Byte 7 0..7 diagnostic data (Bit: 16..23) error code low Byte

Message 2 Frei wählbare Prozessdaten (extended diagnostic data)

Byte Data

BYTE 0 Process data (Bit 56..63)









Bestimmungsgemäße Verwendung Das Kommunikationsmodul BMxx dürfen nicht für sicherheitsrelevante Reaktionen verwendet werden, es dient ausschließlich zur nicht-sicheren Datenübertragung.

Verdrahtung und Installation Die BMxx-Module sind Kommunikationserweiterungsbaugruppen und können nur zusammen mit einer Safety-M Basisbaugruppe (MS1, MSP1, MS2, MSP2) verwendet werden. Die BMxx-Module müssen übern Rückwandbusverbinder mit dem Safety-M Basismodul verbunden warden.


Inbetriebnahme BM11


Gerätebeschreibung und Funktion Die BM11 ist eine Kommunikationserweiterungsbaugruppe und kann nur zusammen mit einer Safety-M Basisbaugruppe verwendet werden. Sie ermöglicht dem Anwender CAN-Telegramme (Diagnosetelegramm z.B. Safety-M) über DeviceNet zu übertragen. Es können maximal 2 CAN-Telegramme weitergeleitet werden. Die Baugruppe ist als ein DeviceNet Teilnehmer (Slave) zu parametrieren. Entsprechende EDS-Dateien liegen dem Gerät bei. Die DeviceNet Baudrate von 125kbps, 250kbps und 500kbps können über die frontseitigen Adressschalter eingestellt werden. Die Größe der Ausgangsinformationen beträgt 16 Byte.

Geräteaufbau Auf der Frontseite der Baugruppe sind folgende Bauteile erkennbar:

Diagnose-LED‘s

Feldbus Steckverbinder

DeviceNet Adressschalter

Codierschalter Busterminierung


Codierschalter

Abschlusswiderstände für CAN-Bus-Verbindung

12

ON

Schalter 1 120 Ohm Abschlusswiderstand Rückwand CAN

Schalter 2 120 Ohm Abschlusswiderstand 2. CAN-Interface über SUB-D -Buchse

Hinweis:

Bei Verwendung DeviceNet sind beide Schalter auf „OFF“ zu stellen.

Diagnose-LED Die Baugruppe BM11 verfügt über drei LED. Diese Funktionen der Anzeige zeigt folgende Tabelle:

LED Farbe Mode Beschreibung

RUN grün „blinkend“ Baugruppe OK

DP (NS)

grün „dauerhaft“ DeviceNet Verbindung aktiv

grün „blinkend“ Bus im IDLE Mode

rot „blinkend“ Fehler im Gerät (Hersteller kontaktieren)

rot „blinkend“

Timeout Verbindung 24V Busversorgungsspannung fehlt Fehlerhafte Einstellung Busadresse oder Baudrate

rot/grün „alternierend“ Im Selbsttest Modus

XB (MS)

grün „dauerhaft“ Verarbeitung OK

grün „flackern“ Fehlendes CAN-Telegramm

grün „blinkend“ Verarbeitung AutoBaud

rot „dauerhaft“ Fehler im Gerät (Hersteller kontaktieren)

rot „blinkend“ Rücksetzbare Fehlermeldung

rot/grün „alternierend“ Im Selbsttest Modus


Adressschalter Mit diesen Schaltern kann man die Busadresse (bis max. 63) und die DeviceNet Baudrate einstellen. Die Eingabe erfolgt in hexadezimal.

Addr HIGH Addr LOW

B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 Baudrate Node ID

- - 0 0 0 0 0 0 - 0

- - 0 0 0 0 0 1 - 1

- - 0 0 0 0 1 0 - 2

- - 0 0 0 0 1 1 - 3

- - .. .. .. .. .. .. - …

- - 1 1 1 1 0 1 - 61

- - 1 1 1 1 1 0 - 62

- - 1 1 1 1 1 1 - 63

0 0 - - - - - - 125kbps -

0 1 - - - - - - 250kbps -

1 0 - - - - - - 500kbps -

1 1 - - - - - - AutoBaud Wird nicht unterstützt Tabelle 4: Adressen

z.B. Baudrate 125kbps:

z.B. Adresse: 5: ADDR HIGH = “0”

ADDR LOW = “5“ z.B. Adresse: 46: ADDR HIGH = “2”

ADDR LOW = “E“ z.B. Baudrate 250kbps:

z.B. Adresse: 5: ADDR HIGH = “4”


ADDR LOW = “E“

Inbetriebnahme

Vorgehensweise

Eine Inbetriebnahme darf nur durch qualifiziertes Personal vorgenommen werden! Beachten Sie bitte bei der Inbetriebnahme die Sicherheitshinweise! Im nachfolgenden wird als Beispiel eine Inbetriebnahme mit RSNetWorx und gezeigt.

Ablauf

Zunächst muss die mitgelieferte EDS-Datei geladen und im Netzplan eingebunden werden. Anschließend sind das Einstellen der Adresse und Konfiguration für die BM11 vorzunehmen. Dann können die Daten der BM11 angezeigt und validiert werden.

Einbindung EDS-Datei


Das Einbinden der EDS-Datei wird über das Menü Tools->EDS Wizard vorgenommen. In diesem Fenster können EDS-Dateien

eingebunden, (Register an EDS file(s))

entfernt, (Unregister a device)

Icons zugewiesen (Change a device’s graphic image)

Neu erstellt (Create an EDS file) werden.


Einbinden in den Netzplan

Anschließend kann im Hardware Menü unter Vendor das Gerät „Anybus-IC DEV“ per „drag and drop“ in den Plan gezogen werden.


Einstellen der BM11-Adresse

Durch Doppelklick auf „Anybus-IC DEV“ können folgende Informationen angezeigt werden. Die einzige Einstellung die hier getroffen werden muss ist die Vergabe der Busadresse (Node), die gleich der Einstellung am Gerat BM11 sein muss. Allgemeine Einstellungen:

CAN-ID und IO-Daten:


Konfiguration DeviceNet Scanner

Durch Anwählen des Scanners (hier: 1756-DNB) müssen folgende Einstellungen getroffen werden.

I/O-Parameter auswählen:

Im Menü Scanlist müssen die I/O Parameter ausgewählt werden.

Mappen der Eingangsdaten:

Im Menü Input muss die Eingangsinformation (16 Byte Cyclic) in den Adressbereich des Scanners „gemappt“ werden.

Wenn alle Einstellungen gemacht wurden, muss der Netzplan abgespeichert werden.


Einbindung in RSLogix 5000 Um die Daten des Scanners (1756-DNB) validieren zu können, muss der Scanner in die „I/O Configuration“ eingebunden werden. Durch Anwählen der Baugruppe kann im Fenster „Module Properties“ im Menü RSNetWorx der abgespeicherte Netzplan geladen werden.


Validierung der BM11 Daten Über das Menü Logic kann man das Fenster Controller Tags aktivieren. Bevor die Daten validiert werden können, muss der DeviceNet Scanner in den Modus „RUN“ gesetzt werden. Dies erfolgt durch das Setzen des Bits „Local:4:O.CommandRegister.Run“.


Inbetriebnahme BM21


Geräteaufbau

Diagnose-LED Es gibt 3 LED auf der Front des BM21. LED name

Status Bedeutung Lösung

RUN Alternierend rot und grün

Interner Fehler BM21-Modul ist defekt

Grün blinkend BM21 arbeitet -

ST Konstant rot Der CANopen-Controller ist bus off

Verbindung kontrollieren

Rot einzeln blinkend

Warnung Der Counter des CAN-Controllers hat zu viele Warnmeldungen empfangen (zu viele Error-Frames)

Rot doppel blinkend

Error control event Ein Guard event (NMT-slave or NMT-master) oder ein Heartbeat event (heartbeat consumer) ist aufgetreten.

Grün blinkend CANopen state PREOPERATIONAL

Die Baugruppe ist im Status PREOPERATIONAL

Grün einzeln blinkend

CANopen state STOPPED Die Baugruppe ist im Status STOPPED

Drehschalter für Adresse und Baudrate

CAN interface

3 LED´s für Betriebszustand

DIP Schalter für BUS-Abschluss


Grün leuchtent CANopen arbeitet

XB Rot leuchtent Es wurde kein Device-mapping konfiguriert.

Mapping in OD index 0x6200, subindex 1 to 8 schreiben.

Orange blinkend Eine Baugruppe ist gemapped. für mind. 1 Sekunde wurden keine diagdata empfangen von einem gemappten Gerät

Ist der OD index 0x6200 mit den richtigen Werten konfiguriert? Es gibt keine Übereinstimmung mit der CAN ID des SAFETY-M MODULE. Ist das SAFETY-M MODULE am arbeiten?

Grün blinkend In den letzten Sekunden wurden diagdata von allen gemappten Geräten empfangen.

-

Kombinationen

RUN ST XB

aus rot aus

ungültige NodeID Wählen sie eine NodeID im Bereich von 1 bis 126 mit den Drehwahlschaltern.

Hinweis: Wenn beide LED (grün/rot) zur gleichen Zeit leuchten, ergibt sich eine Orangene Farbe.

Lieferumfang Kommunikationsmodul BM21 - CANopen ESD-Datei (CD-ROM)


Parametrierung der Backplane-BUS Kommunikation Die Safety-M Module mussen mit der im Netzwerk eindeutigen CAN ID konfiguriert warden.

Diese CAN ID muss per SDO in den OD index 0x6200 und der dazugehörigen Subindex für

die Baugruppe eingegeben warden.

Index Subindex meaning

0x6200 1 CAN ID of the 1. mapped device or 0, if not used








Ein Beispiel:

Wenn sie wollen dass die die TPDO5 die digdata des Safety-M Moduls mit der CAN ID 0x107 enthalten, dann müssen sie den Wert 0x107 in den OD index 0x6200, subindex 5 schreiben.

Parameterierung der CANopen Kommunication

Jeder CANopen Teilnehmer hat seine eindeutige NodeID.

Die NodeID der BM21-Module wird mittels der Drehwahlschalter auf der Front eingestellt.

Jeder der Drehwahlschalter hat 16 mögliche Positionen. Diese können als HIGH und LOW

nibble eines Byte verstanden werden.

Die Werte der Drehwahlschalter kann wie folgt berechnet werden:

RDSvalue = 16 x (Wert des „HIGH“ Drehwahlschalter) + (Wert des „LOW“

Drehwahlschalter).

Bitte beachten sie, dass wenn sich mehr als ein BM21-Modul im CANopen-Netzwerk

befindet, dass sich deren Adressen um mindestens zwei unterscheiden müssen.

Ein CANopen Teilnehmer can nur die Adressen zwischen 1 und 127 annehmen, da im

höherwertigen Byte auch die Baudrate festgelegt wird. Da die Adresse 127 reserviert ist,

können nur Adressen von 1 bis 126 gewählt werden.

Wenn sie möchten, dass das BM21-Modul Heartbeat-Messages generiert, müssen sie die

“producer heartbeat time” wie unten beschrieben einstellen.

Ein Beispiel: „HIGH“Drehwahlschalter hat den Wert 10, der „LOW“Drehwahlschalter hat den Wert 3.

RDSvalue = 10*16 + 3 = 163 = 0xA3

Das “most significant bit” ist gesetzt, also ist das BM21-Modul konfiguriert mit 1

MBaud.


Die NodeID wird eingestellt mit dem “lower significant bit”:

(0xA3 & 0x7F) = 0x23 = 35.

Wie unten beschrieben in „TPDOs“, die COB-IDs können wie folgt berechnet werden:

TPDO COB-ID

TPDO1 0x180 + 0x23 = 0x1A3

TPDO2 0x280 + 0x23 = 0x2A3

TPDO3 0x380 + 0x23 = 0x3A3

TPDO4 0x480 + 0x23 = 0x4A3

TPDO5 0x180 + 0x23 +1 = 0x1A4

TPDO6 0x280 + 0x23 +1 = 0x2A4

TPDO7 0x380 + 0x23 +1 = 0x3A4

TPDO8 0x480 + 0x23 +1 = 0x4A4

Baugruppenspezifische OD Einträge

Index Subindex Type Meaning

0x6000

0x00 UINT8 Number of used subindexes (const 8)

0x6000

0x01 UINT8 1. byte diagdata of the 1. mapped device

0x6000


0x6000


0x6000


0x6000


0x6000


0x6000


0x6000


0x6001


0x6001


0x6001


0x6001


0x6001


0x6001



0x6001


0x6001


0x6001


0x6002


0x6002


0x6002


0x6002


0x6002


0x6002


0x6002


0x6002


0x6002


0x6003


0x6003


0x6003


0x6003


0x6003


0x6003


0x6003


0x6003


0x6003


0x6004


0x6004


0x6004



0x6004


0x6004


0x6004


0x6004


0x6004


0x6004


0x6005


0x6005


0x6005


0x6005


0x6005


0x6005


0x6005


0x6005


0x6005


0x6006


0x6006


0x6006


0x6006


0x6006


0x6006


0x6006


0x6006


0x6006



0x6007


0x6007


0x6007


0x6007


0x6007


0x6007


0x6007


0x6007


0x6007


0x6200


0x6200

0x01 UINT32

CAN ID of the 1. mapped device or 0, if not used

0x6200

0x02 UINT32


0x6200

0x03 UINT32


0x6200

0x04 UINT32


0x6200

0x05 UINT32


0x6200

0x06 UINT32


0x6200

0x07 UINT32


0x6200

0x08 UINT32



TPDOs Während der Initialisierung des BM21-Moduls, die folgenden COB-IDs werden für die

TPDOs verwendet. Diese können mit der Default-Position der OD (index 0x1800 to 0x1807,

subindex 1) geändert werden.

TPDO COB-ID Zugeteilte Baugruppe

TPDO1 0x180 + NodeID device 1




TPDO5 0x180 + NodeID +1 device 5




Das Mapping der TPDOs kann nicht geändert werden, aber kann von OD index 0x1A00 to

0x1A07 ausgelesen werden.

Ein TPDO-Telegramm wird immer generiert, sobald sich ein vom gemappten Baugruppe

empfangenes diagdata verändert hat.

Ein Beispiel:

Wenn sich ein Byte des diagdata des BM21-Moduls device 3 auf dem Rückwandbus

verändert, wird ein TPDO3 generiert.

SDO Die Datenkommunkikation mit SDO verwendet die standard COB-IDs 0x580 + NodeID furs

senden und 0x600 + NodeID furs empfangen.

Heartbeat producer

Das BM21-Modul ist ein heartbeat producer conform zu dem CANopen-Standard.

Die „producer heartbeat time“ ist einstellbar und kann mittels schreiben in OD index 0x1017

verändert werden.

Der Default-Wert ist 0, was bedeutet, dass die Generierung von Heartbeat-Telegrammen

ausgeschaltet ist.

Gültige Werte sind im Bereich von 0 bis 60.000. die Einheit ist 1ms.


Inbetriebnahme BM31


Begriffsbestimmungen BM31 steht als abkürzende Bezeichnung für Kommunikationmodul BM31 - PROFIBUS.

Bestimmungsgemäße Verwendung Das Modul BM31 darf nicht für sicherheitsrelevante Reaktionen verwendet werden, es dient ausschließlich zur nicht-sicheren Datenübertragung mit PROFIBUS-Protokoll. Die Baugruppe darf nur in einem PROFIBUS-DP Umfeld gemäß dem Standard EN50170 als „SLAVE“-Baugruppe verwendet werden.

Lieferumfang Im Lieferumfang enthalten ist:

Baugruppe BM31

GSD-Datei (auf CD-ROM)

Funktionsbeschreibung Das Modul BM31 ermöglicht dem Anwender CAN-Telegramme (Diagnosetelegramme) über PROFIBUS DP zu übertragen. Es können maximal 8 CAN-Telegramme empfangen und weitergeleitet werden. Die Baugruppe ist als ein PROFIBUS Teilnehmer (Slave) zu parametrieren. Entsprechende GSD-Dateien sind auf der Software CD-ROM oder im Internet unter www.kuebler.com zu finden. Die PROFIBUS Baudrate von 9.6kBaud bis 12Mbaud wird automatisch erkannt. Die Größe der Ausgangsinformationen beträgt maximal 64 Byte.

Geräteaufbau Auf der Frontseite der Baugruppe kann folgendes eingestellt werden:

http://www.kuebler.com/


Diagnose-LED



DP grün „dauerhaft“ Profibusverbindung aktiv

grün „blinkend“ Profibusverbindung unterbrochen

rot „blinkend“ Übertragene Parameterdaten ungültig

XB grün „blinkend“ „internes“ CAN-Telegramm (Safety-M) wird empfangen

rot „blinkend“ Fehlendes CAN-Telegramm oder CAN-Telegramm nicht innerhalb „CAN WD Timeout“-Zeit

Steckerbelegung PROFIsafe-Belegung: 9 polige SUB-D Buchse

Diagnose LED‘s

PROFIBUS Steckverbinder

PROFIBUS Adressschalter

Codierschalter Busterminierung


Pin Belegung

1

2

3 Datenader B

4

5 GND Bus

6 +5V Bus

7

8 Datenader A

9

Adressräder Eingabe der Profibusadresse in hexadezimal. z.B. Adresse: 5: ADDR HIGH = “0”


ADDR LOW = “E“

Codierschalter Abschlusswiderstände für CAN-Bus-Verbindung

12

ON

Schalter 1 120 Ohm Abschlusswiderstand Rückwand CAN

Schalter 2 120 Ohm Abschlusswiderstand 2. CAN-Interface über SUB-D -Buchse


Einbindung der GSD Datei Zuerst die GSD-Datei in Step7 Programmverzeichnis kopieren.

Installation der GSD Datei


Einbinden in Netzplan Step7

Im Unterpunkt „Weitere Feldgeräte“->“Allgemein“-> BMB1 DP-V0 in den Netzwerkplan ziehen und Profibusadresse vergeben.


Einbinden in HW-Konfig

BM31 Baugruppe anwählen und Steckplatz mit CAN-Objekten (INPUT: 8 Byte) füllen. Es können 1 bis 8 CAN-Objekte je nach Applikation eingefügt werden.


Konfiguration BM31

Im Folgenden werden die Konfigurationen die für den internen CAN-Bus (Rückwandbus) der Safety-M Baugruppenreihe benötigt werden aufgezeigt:

Folgende Einstellungen können gemacht werden

CAN-Baudrate Einstellung Baudrate für CAN-Kommunikation (z.Zt ist nur eine Einstellung von 500kBit/s zulässig)

Anzahl CAN-Module Anzahl der CAN Objekte, die auf den Steckplätzen vorhanden sind.

Module ID Fest auf „1“

Timeout CAN WD Timeout

Timeoutzeit „interne“ CAN Kommunikation (siehe Konfiguration der Diagnose im Programmierhandbuch)

Hinweis:

Erst bei Anbindung an das PROFIbus Mastersystem werden die konfigurierten Daten in die BM31 übernommen. Sonst sind die „Default-Einstellungen“ gültig:

Parameter Default-Wert

CAN-Baudrate 500 kBit/s

Anzahl CAN-Module 8

Module ID 1

Timeout CAN WD Timeout

8ms

CAN-ID 192


Konfiguration CAN-Objekte

Folgende Einstellungen können gemacht werden CAN-ID: CAN Identifier (Typ: Standard-ID)

Wertebereich: 1 …. 2047


Inbetriebnahme BMB1


Gerätebeschreibung und Funktion In Verbindung mit Safety-M-Basisbaugruppen fungiert das Gerät als Gateway vom CAN-basierenden Rückwandbus der Safety-M-Baureihe zu EtherCAT. Sie ermöglicht dem Anwender die Meldekanaldaten zum EtherCAT zu übertragen. Es können maximal die Nutzdaten aus 8 CAN-Telegrammen weitergeleitet werden.

Weiterhin können umgekehrt über EtherCAT bis zu 32 Byte Daten an die BMB1 versendet werden. Diese 32 Byte Daten werden über 4 CAN Telegramme zu 4 verschiedenen Safety-M Baugruppen verschickt.

Die Baugruppe ist als ein EtherCAT-Teilnehmer (Slave) zu parametrieren.

Die Ethernet-Datenrate beträgt 100 MBit/s im Full-duplex-Modus. Die Größe der Ausgangsinformationen beträgt 64 Byte, die der Eingangsinformationen 32 Byte.

Gerätekenndaten

Baugruppe BMB1

Reaktionszeit Zykluszeit 10 ms

Anzahl der CAN Objekte 1 bis 8

Größe CAN Telegramme 8 Byte

CAN ID Standard (11 Bit) Tabelle 3: Kenndaten

Geräteeinstellungen

Bild 1: Gerätefront

Am Gerät müssen keine Einstellungen vorgenommen werden.

Diagnose-LED’s (vgl. Kapitel „Diagnose-LED“)

EtherCAT-Steckverbinder


Klemmenbelegung

Bild 4: Steckerbelegung RJ45

Pins 1 … 8 RJ45

Pin Name Beschreibung Farbe

1 TX+ Tranceive Data + weiss-orange

2 TX- Tranceive Data - orange

3 RX+ Receive Data + weiss-grün

4 nc. nicht genutzt blau

5 nc. nicht genutzt weiss-blau

6 RX- Receive Data - grün

7 nc. nicht genutzt weiss-braun

8 nc. nicht genutzt braun


Parametrierung Verwendung des Programms TwinCAT von Beckhoff.

Installation der ESI-Datei ESI-Datei in das ESI-Verzeichnis von TwinCAT kopieren. TwinCAT muss für diesen Schritt geschlossen sein. Danach Programm starten. Nach dem Programmstart wird der ESI -Cache von TwinCAT neu aufgebaut.

Bild 5: TwinCAT Verzeichnis für ESI-Dateien


Die folgende Tabelle zeigt die fest vorgegebenen CAN-IDs mit der Zuordnung zu den Ein- und Ausgangsbytes auf der EtherCAT Seite.

Bytes CAN-ID Richtung

0 bis 7 0xA1 Ausgang (BMB1->EtherCAT Master)








0 bis 7 0x9D Eingang (EtherCAT Master-> BMB1)

8 bis 15 0x9E Eingang (EtherCAT Master-> BMB1)

16 bis 23 0x9F Eingang (EtherCAT Master-> BMB1)

24 bis 31 0xA0 Eingang (EtherCAT Master-> BMB1) Tabelle 4: CAN-IDs der CAN Telegramme mit Zuordnung zu EtherCAT Datenbytes

Einbindung der BMB1 in TwinCAT Zunächst den TwinCAT System Manager öffnen und gegebenenfalls ein neues Projekt anlegen.

Bild 7: TwinCAT System Manager


„E/A Geräte“ ->„Gerät anfügen“ anklicken.

Bild 8: TwinCAT System Manager mit Kontextmenü „E/A Geräte“

„EtherCAT“ bestätigen

Bild 9: TwinCAT Menü „E/A Gerät“


Nun ist ein EtherCAT-Master in TwinCAT eingefügt und es kann nach vorhandenen EtherCAT-Slaves gesucht werden. Dazu müssen die EtherCAT-Slaves eingeschaltet sein und mit dem PC (TwinCAT Programm)verbunden sein.

Bild 10: TwinCAT mit EtherCAT Master Gerät „Gerät 1 (EtherCAT)“ anklicken und dann „Boxen scannen“ Such nach den Slavegeräten beginnt.

Bild 11: TwinCAT mit Kontextmenü von EtherCAT Master Gerät

Klickt man auf den Eintrag „BMB1“, so werden die Ein- und Ausgangsbytes angezeigt.


Bild 12: TwinCAT mit gefundenen EtherCAT-Slaves


Wird „Free Run Status wechseln“ in der Werkzeugleiste angewählt, wird die EtherCAT Verbindung aufgebaut. Die von der BMB1 über EtherCAT versendeten Diagnosedaten werden nun im TwinCAT angezeigt.

Bild 13: TwinCAT im Free Run Modus


Die Ausgangsbytes, die zur BMB1 Baugruppe gesendet werden können hier ausgewählt und gesetzt werden.

Bild 14: TwinCAT Ausgangsbytes


Bild 15: TwinCAT mit dem Dialog „Set Value Dialog“


Diagnose-LEDs Die Baugruppe BMB1 verfügt über drei LEDs. Zustände:



DP

grün „dauerhaft“ EtherCAT Verbindung aktiv

grün „blinkend“ BMB1erfolgreich hochgefahren, warten auf EtherCAT Verbindung

rot „blinkend“ BMB1in Hochlaufphase

XB grün „blinkend“

mindestens ein CAN-Telegramm (Safety-M) empfangen

rot „blinkend“ kein CAN-Telegramm empfangen Tabelle 5: LED-Zustände


Inbetriebnahme BMC1


Begriffsbestimmungen BMC1 steht als abkürzende Bezeichnung für Kommunikationmodul BMC1 - PROFINET.

Bestimmungsgemäße Verwendung Das Modul BMC1 darf nicht für sicherheitsrelevante Reaktionen verwendet werden, es dient ausschließlich zur nicht-sicheren Datenübertragung mit PROFINET-Protokoll.

Lieferumfang Im Lieferumfang enthalten ist:

Kommunikationsmodul BMC1 - PROFINET

GSDML-Datei (auf CD-ROM)

Funktionsbeschreibung In Verbindung mit Safety-M Basisbaugruppen fungiert das Gerät als Gateway vom CAN-basierenden Rückwandbus der Safety-M Baureihe zu PROFINET DP. Sie ermöglicht dem Anwender die Nutzdaten der CAN-Telegramme (Diagnosetelegramm z.B. Safety-MS2) des Rückwandbus über PROFINET DP zu übertragen. Es können maximal die Nutzdaten aus 8 CAN-Telegrammen empfangen und weitergeleitet werden.

Ab Software Version 1.2.0.1 können Daten von der SPS via PROFINET zur Safety-M Baugruppe übertragen werden. Diese Daten werden von der BMC1 in Form von CAN Telegrammen, deren CAN-ID parametrierbar ist, zur Safety-M Basisbaugruppe verschickt. Dadurch können z.B. die funktionalen Eingänge der Safety-M gesteuert werden.

Die Baugruppe ist als ein PROFINET-Teilnehmer (Slave) zu parametrieren. Entsprechende GSDML-Dateien sind auf der Software CD-ROM oder im Internet unter www.kuebler.com zu finden.

Die Ethernet-Datenrate beträgt 100 MBit/s im Full-duplex-Modus. Die Größe der Ausgangsinformationen beträgt maximal 64 Byte.

Geräteaufbau

Auf der Frontseite der Baugruppe sind folgende Bauteile erkennbar:

http://www.kuebler.com/


Am Gerät müssen keine Einstellungen vorgenommen werden.

Diagnose-LED Die Baugruppe BMC1 verfügt über drei LEDs. Diese Funktionen der Anzeige zeigt folgende Tabelle:



DP

grün „dauerhaft“ PROFINET-Verbindung aktiv

grün „blinkend“ PROFINET-Verbindung unterbrochen, Parameterdaten gültig

rot „blinkend“ Übertragene Parameterdaten ungültig

rot/grün „alternierend“ Selbsttest-Modus

XB

grün „blinkend“ „internes“ CAN-Telegramm (Safety-M) wird empfangen

grün „dauerhaft“ Verarbeitung OK

rot „blinkend“ Fehlendes CAN-Telegramm oder CAN-Telegramm nicht innerhalb „CAN WD Timeout“-Zeit

rot „dauerhaft“ Fehler im Gerät (Hersteller kontaktieren)

rot/grün „alternierend“ Selbsttest-Modus

Steckerbelegung

Kodierschalter Busterminierung Diagnose-LED’s PROFINET-Steckverbinder


Inbetriebnahme

Vorgehensweise Eine Inbetriebnahme darf nur durch qualifiziertes Personal vorgenommen werden! Beachten Sie bitte bei der Inbetriebnahme die Sicherheitshinweise! Im nachfolgenden wird als Beispiel eine Inbetriebnahme in Step7 gezeigt.

Hinweis: Die S7-CPU muss vor dem Einschalten der BMC1 Baugruppe bereits in den aktiven Betriebszustand versetzt worden sein.

Projektierung Zunächst muss die mitgelieferte GSDML-Datei eingebunden werden. Dazu ist die GSDML-Datei (oder kurz GSD-Datei) in das Step7-Programmverzeichnis zu kopieren.

Installation der GSDML-Datei Im Fenster HW-Konfig der Siemens SIMATIC-Software kann über den Menüpunkt „Extras / GSD-Dateien installieren...“ das Menü zur Installation von GSDML Dateien aufgerufen werden:

Pins 1 … 8 Steckerbelegung RJ45

Pin Name Beschreibung Farbe

1 TX+ Tranceive Data + weiss-orange

2 TX- Tranceive Data - orange

3 RX+ Receive Data + weiss-grün

4 nc. nicht genutzt blau

5 nc. nicht genutzt weiss-blau

6 RX- Receive Data - grün

7 nc. nicht genutzt weiss-braun

8 nc. nicht genutzt braun


Bild 5: SIMATIC HW Konfig mit Menü „GSD-Dateien installieren“

Im sich öffnenden Fenster „GDS-Dateien installieren“ den Eintrag „aus dem Verzeichnis“ im Drop-Down-Menü auswählen. Mit einem Klick auf „Durchsuchen“ kann dann das Verzeichnis ausgewählt werden, in dem sich die mitgelieferte GSDML-Datei befindet.

Bild 6: Auswahl der GSDML Datei

Anschließend wird in der Liste der GSD/GSDML-Dateien die mitgelieferte GSDML Datei mit einem Mausklick angewählt und kann dann mit einem weiteren Klick auf „Installieren“ in den Hardwarekatalog aufgenommen werden.

Hinweis: In den Programmen „HW-Konfig“ und „NetPro“ der SIMATIC-Software dürfen keine Projekte geöffnet sein, da sonst die GSDML-Datei nicht installiert werden kann.


Einbinden im Netzplan Step7 Nach der Installation der GSD-Datei muss diese in den Netzplan Step7 eingebunden werden. Dazu ist im Programm „NetPro“ der Netzplan des für die Konfiguration gewünschten Projektes öffnen.

Bild 7: NetPro

Im Fenster „Auswahl der Netzobjekte“ kann die Baugruppe BMC1 angewählt werden. Diese befindet sich unter „PROFINET IO / Weitere Feldgeräte / General / Safety-M BM / BMC1 / BMC1 V1.1“

Bild 8: Auswahl der Netzobjekte

Die Baugruppe BMC1 kann mit der Maus in den Netzplan gezogen werden und ist dort sodann eingefügt.


Bild 9: Programm NetPro mit geöffnetem Netzplan und eingefügter BMC1 Baugruppe

Anschließend muss der Netzplan gespeichert und übersetzt werden.

Bild 10: Speichern und Übersetzen des Netzplans

Über das Menü „Zielsystem / Ethernet / Ethernet Teilnehmer bearbeiten“


kann das Fenster zum Ändern der IP-Konfiguration und des Gerätenamens geöffnet werden.

Bild 11: Pfad Ethernet

Bild 12: Ethernet Teilnehmer bearbeiten

Durch Klicken auf „Durchsuchen...“ in diesem Fenster öffnet sich der Dialog „Netz durchsuchen“:


Bild 13: Dialog „Netz durchsuchen“ mit 2 gefundenen PROFINET Teilnehmern

Dieser Dialog zeigt alle im Netzwerk gefundenen PROFINET-Teilnehmer mit IP-Adresse, MAC-Adresse, Gerätetyp und Gerätename an. Dort ist die entsprechende BMC1-Baugruppe (siehe MAC-Adresse, Gerätetyp und Gerätename) anzuwählen und dann mit OK zu bestätigen. Danach kann im Dialog „Ethernet-Teilnehmer bearbeiten“ unter „Name zuweisen“ ein neuer Gerätename vergeben werden:


Bild 14: Dialog Ethernet-Teilnehmer bearbeiten mit Einstellungen für BMC1

Der gewählte Name muss die Dateiendung der PROFINET Verbindung tragen, in diesem Fall „.profinet-io-system“. Die IP-Adresse und die Subnetzmaske dürfen nicht an dieser Stelle bearbeitet werden - diese Einstellungen sind in der HW-Konfig vorzunehmen (folgende Seite).

Einbinden im Programm HW-Konfig Zunächst ist das Programm „HW-Konfig“ und das entsprechende STEP7 Projekt zu öffnen. Im Hauptfenster des Programms werden alle vorhandenen Baugruppen angezeigt, die konfiguriert werden können.

Bild 15: Programm HW Konfig

Anschließend ist die Baugruppe BMC1 anzuwählen. Es wird eine Liste mit Steckplätzen und deren Belegung angezeigt. Im rechten Teil des Fensters. Das Modul „Eingänge“ auswählen und auf einen Steckplatz zwischen Nummer 1 und Nummer 8 in der angezeigten Tabelle ziehen.


Jeder Steckplatz repräsentiert 8 Byte oder ein CAN-Telegramm auf dem Rückwandbus. Bei vollständiger Nutzung sind alle 8 Steckplätze = 64 Byte Nutzdaten zu belegen. Pro Basisbaugruppe wird ein CAN-Telegramm für Binärdaten und optional ein weiteres für Analogdaten belegt.

Max. Belegung mit 8 Basisbaugruppen für reine Binärdaten oder 4 Basisbaugruppen mit Binär- und Analogdaten

Bild 16: Auswahl Eingangsmodul BMC1

Erweiterte Funktionalität ab Version 1.2.0.1 Die BMC1 enthält ab Version 1.2.0.1 eine Rückkanal-Funktionalität, wodurch Daten von einer SPS zur BMC1 übertragen werden können. Dadurch ist es z.B. möglich die funktionalen Eingänge der Safety-M zu steuern. (vgl. Programmierhandbuch Safety-M) An dieser Stelle können nun auch Ausgangsmodule parametriert werden. Hierfür sind die Steckplätze 8 bis 16 vorgesehen. Die Ausgangsmodule können nur in diesen Steckplätzen parametriert werden, während die Eingangsmodule weiterhin nur in den Steckplätzen 1 bis 8 parametriert werden können.


Jeder Steckplatz repräsentiert 8 Byte oder ein CAN-Telegramm auf dem Rückwandbus. Bei vollständiger Nutzung sind alle 8 Steckplätze = 64 Byte Nutzdaten zu belegen. Pro Basisbaugruppe wird ein CAN-Telegramm für Binärdaten belegt.

Max. Belegung mit 8 Basisbaugruppen

Bild 17: HW Konfig mit geöffnetem Projekt und BMC1 Baugruppe

Das Eingangs- bzw. Ausgangsmodul ist nun in der Hardwarekonfiguration vorhanden. Durch einen Doppelklick auf das entsprechende Modul kann die Startadresse der Eingänge bzw. der Ausgänge verändert werden. Anschließend den Dialog „Eigenschaften“ des Moduls schließen. Durch Doppelklick auf das Objekt BMC1 kann dieses über den Dialog „Eigenschaften“ über den Unterpunkt „Ethernet...“ die IP-Adresse der BMC1 konfiguriert werden. Diese IP-Adresse wird beim Verbindungsaufbau automatisch an die BMC1 Baugruppe zugewiesen. Der Kontrollhaken bei „IP-Adresse durch IO-Controller zuweisen“ im Fenster „Eigenschaften“ muss gesetzt sein. Der Gerätename muss mit dem im Netzplan eingestellten übereinstimmen.



Konfiguration der BMC1

Im Folgenden werden die Konfigurationsmöglichkeiten, die für den internen CAN-Bus (Rückwandbus) der Safety-M Baugruppenreihe benötigt werden, erläutert. Diese sind über den Dialog „Eigenschaften“ des BMC1-Moduls über den Reiter „Parameter“ einzusehen und können dort verändert werden. Pro Basisbaugruppen können maximal 2 CAN-Telegramme für Ausgangsdaten (=Eingangsdaten in der SPS) und 1 Telegramm für Eingangsdaten (=Ausgangsdaten in der SPS) belegt werden. Mit den verfügbaren 8 Slots können somit max. 8 (nur Binärdaten) bzw. 4 (Binär- und Analogdaten –siehe oben) Basisbaugruppen an einer BMC1 betrieben werden. Durch Konfiguration der CAN-ID erfolgt eine Zuweisung der Slots zu den Basisbaugruppen.


Folgende Einstellungen können ausgeführt werden:

Interval Time Timeoutzeit Watchdog „interne“ CAN Kommunikation

CAN-ID Slot 1...8 CAN Identifier für den jeweiligen Slot für CAN Eingangsdaten. Dieser muss mit der parametrierten CAN-ID der diesem Slot zugeordneten Basisbaugruppe entsprechen. Die CAN-ID der Basisbaugruppe wird in der SafePLC Software konfiguriert. Wird ein Slot nicht benutzt ist als CAN-ID der Wert „0“ einzutragen.

CAN-ID Slot 9...16 Ab Version 1.2.0.1 können hier zusätzlich die CAN-IDs für Slots 9...16 eingestellt werden. Diese entsprechen den CAN-IDs für das Versenden von Daten von der BMC1 zur Safety-M Basisbaugruppe. Die CAN-ID muss mit der parametrierten CAN-ID der diesem Slot zugeordneten Basisbaugruppe entsprechen. Die CAN-ID der Basisbaugruppe wird in der SafePLC Software konfiguriert. Wird ein Slot nicht benutzt ist als CAN-ID der Wert „0“ einzutragen.

Tabelle 4: CAN-ID Slots

Hinweis: Erst bei Anbindung an das PROFINET Mastersystem werden die konfigurierten Daten in die BMC1 übernommen - sonst sind folgende „Default-Einstellungen“ gültig:

Parameter Default-Wert

Interval Time 500

CAN-ID Slot 1 192

CAN-ID Slot 2 194

CAN-ID Slot 3 196

CAN-ID Slot 4 198

CAN-ID Slot 5 200

CAN-ID Slot 6 202

CAN-ID Slot 7 204

CAN-ID Slot 8 206 Tabelle 5: CAN-ID Werte

Ab Version 1.2.0.1 gelten folgende Änderungen: Die BMC1 enthält ab dieser Version eine Rückkanalfunktionalität. Dadurch können Daten von der SPS zur BMC1 übertragen werden, diese sendet die Daten dann über den Rückwandbus zur Basisbaugruppe. Im Dialog „Eigenschaften“ von Steckplatz 0 können die CAN-IDs sowohl für die Eingangsmodule wie auch für die Ausgangsmodule pro Slot eingestellt werden.


Slots, die nicht belegt sind, müssen weiterhin die CAN-ID „0“ zugewiesen werden.

Hinweis: Es muss mindestens ein Eingangs- und ein Ausgangsmodul vorhanden sein.

Diagnose Meldungen Die BMC1 kann im Fehlerfall über PROFINET kanalspezifische Diagnosemeldungen senden. Diese können über die SIEMENS SIMATIC Software angezeigt werden. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die möglichen Diagnosemeldungen.

Fehlercode Beschreibung

300 Die Parameter wurden nicht korrekt empfangen oder waren fehlerhaft.

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Safety-M Kommunikationsmodule BMxx - kuebler.com R61363.7000 | Safety-M Kommunikationsmodule (Deutsch) 27.09.2013 Seite 3 von 61 Version: 01A Einstellungen CAN message 1 Einstellungen