WWW.NET.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет ресурсы
 

«Документация на EK1122 – 2-портовый соединительный EtherCAT-модуль EK1521 1-портовый EtherCAT-конвертер с мультимодовыми оптическими разъемами Версия: 1.2 Дата: ...»

Документация на

EK1122 – 2-портовый соединительный EtherCAT-модуль

EK1521 -- 1-портовый EtherCAT-конвертер с мультимодовыми оптическими разъемами

Версия: 1.2

Дата: 2008-09-25

BECKHOFF Automation: Введение

Примечания к документации

Настоящее описание адресовано только специалистами в области систем автоматизации и контроля,

знакомым с соответствующими национальными техническими стандартами. При установке и вводе в

эксплуатацию этих компонентов необходимо соблюдать все последующие примечания и пояснения.

Обязательства Ответственный персонал должен обеспечить условия, при которых использование описанных устройств отвечало бы требованиям техники безопасности, а также соответствующим правовым нормам, правилам, рекомендациям и стандартам.

Документация готовилась очень тщательно. Однако идет постоянное совершенствование устройства.

Поэтому не во всех случаях производится проверка документации на соответствие техническим данным, стандартам и прочим характеристикам. Ничто из заявленного в настоящем руководстве не является гарантией в том смысле, как это описано в статье 443 Гражданского Кодекса (ГК) Германии. Равно как и заявления о пригодности устройства для использования в определенных целях не являются гарантией в том смысле, как это описано в статье 443, пар.1, предл.1 ГК. Если руководство содержит технические или редакторские ошибки, мы оставляем за собой право вносить изменения в любое время и без предупреждения.



Претензии к уже поставленной продукции, которые могут быть выдвинуты на основании данных, чертежей и описания в данной документации, не принимаются.

Авторское право ® Настоящая документация охраняется авторским правом. Запрещено любое копирование или использование данной публикации третьими лицами, целиком или частями, без письменного разрешения компании Beckhoff Automation GmbH.

BECKHOFF Automation: Введение Меры предосторожности Правила техники безопасности Обратите внимание на следующие указания по безопасности!

На следующих страницах приводятся инструкции по безопасности использования этого устройства, соответствующие указания и символы могут присутствовать также в местах монтажа, коммутации, ввода в эксплуатацию и т.д.

Отказ от обязательств Все компоненты поставляются в определенной аппаратной и программной конфигурации в соответствии с их назначением.

Изменения в конфигурации отличные от тех, что описаны в документации, не допускаются:

такие изменения делают обязательства со стороны компании Beckhoff Automation GmbH недействительными.

Квалификация персонала Настоящее описание адресовано только специалистами в области систем автоматизации и приводных технологий, знакомым с соответствующими национальными техническими стандартами.

Предупредительные символы В документации используются следующие символы с предупредительным текстом. Внимательно прочтите предупредительный текст и строго следуйте указаниям.

Реальная угроза!

Если вы не последуете указанию, сопровождаемому этим символом, то немедленно столкнетесь с реальной угрозой своей жизни или здоровью!

УГРОЗА ЖИЗНИ

–  –  –

Опасность для здоровья людей, опасность для окружающей среды или оборудования!

Если вы не последуете указанию, сопровождаемому этим символом, последствия могут оказаться пагубными для вашего здоровья, для окружающей среды или оборудования!

1.2 01 02 1.1 01 02 1.0 01 02 0.1 01 02

–  –  –

1.2 01 03 1.1 01 03 1.0 01 03 0.1 01 03 Версии микропрограммного обеспечения и оборудования (заводская комплектация) указаны в серийном номере, который находится на боковой части контроллера.

Синтаксис серийного номера Структура серийного номера: KK YY FF HH KK – неделя изготовления (CW, календарная неделя) YY – год изготовления FF – версия микропрограммного обеспечения HH – версия устройства

Пример серийного номера: 12 06 3A 02:

12 – неделя изготовления: 12 06 – год изготовления: 2006 3A – версия микроПО: 3A 02 – версия устройства: 02 Компоненты BECKHOFF для промышленной сети: Основы технологии EtherCAT Свойства системы Протокол Протокол EtherCAT оптимизирован на работу с данными процесса и благодаря специальному режиму Ethertype реализуется непосредственно в Ethernet-кадре. Он может состоять из нескольких субтелеграмм, каждая из них служит определенной областью памяти логических образов процесса, размер которых может достигать 4 Гбайт. Последовательность передачи данных не зависит от физического адреса Ethernet-модулей в сети – обращение может осуществляться в любом порядке. Между подчиненными устройствами возможны несколько видов связи: широковещание, групповая рассылка и обмен данными. Передача непосредственно в Ethernet-кадре используется в тех случаях, когда EtherCAT-компоненты работают в одной подсети с управляющим компьютером.

Применение EtherCAT, однако, не ограничивается возможностями подсети: пользовательский протокол данных UDP для EtherCAT позволяет вставлять EtherCAT-протокол в датаграммы UDP/IP. Благодаря этому любое управляющее устройство, которое работает с набором Ethernet-протоколов, имеет возможность обращаться к EtherCAT-системам. Возможна даже передача данных через маршрутизаторы в другие подсети.

В этом случае производительность системы напрямую зависит от реально-временных характеристик управления и реализации в ней Ethernet-протокола. Время отклика в самой сети EtherCAT практически не ограничено: только UDP-датаграмма должна быть распакована на первой станции.

Структура телеграмм

Образ логического процесса: до 4 Гбайт Структура протокола: распределение образа процесса свободно конфигурируется. Данные копируются непосредственно в модуль ввода/вывода, в нужную область образа процесса, поэтому дополнительного распределения не требуется. Доступное пространство логических адресов очень обширно (4 Гбайт).

Топология Система EtherCAT поддерживает практически любую топологию: линейную, древовидную, звездообразную.

Шинная, или линейная, структура, используемая в промышленных сетях, становится доступной и в Ethernet.

Особенно практичной для подключения устройств в системе является комбинация линейного соединения и ответвлений. Необходимые для этого интерфейсы имеются на контроллерах, поэтому дополнительные коммутаторы не нужны. Разумеется, можно использовать и классическую для Ethernet топологию типа «звезда» с коммутаторами.

Максимальная гибкость соединений предполагает свободу выбора и возможность комбинировния линейной и древовидной топологии – с коммутаторами или без. В комбинации с коммутаторами или медиаконвертерами с применением различных оптоволоконных и медных кабелей возможно использование всей полосы пропускания сети Ethernet.

Технология распределенных часов

Точная синхронизация особенно важна там, где требуется обеспечить одновременность операций в пространственно разнесенных технологических процессах. Например, это касается приложений, где несколько сервоприводов осуществляют одновременное согласованное перемещение.

Наиболее эффективный подход к синхронизации – точное согласование распределенных часов, как это указано в новом стандарте IEEE 1588. В отличие от полностью синхронного обмена данными, где в случае сбоя связи сразу нарушается точность синхронизации, технология распределенных часов обладает более высокой степенью толерантности по отношению к возможным задержкам, обусловленным сбоями в системе связи.

В среде EtherCAT обмен данными полностью зависит только от аппаратных средств. Поскольку в системе связи применяется логическая (а благодаря полнодуплексному стандарту высокоскоростной сети Fast Ethernet -- и физическая) кольцевая структура, главные системные часы легко и точно определяют время рассогласования для отдельных подчиненных часов – и наоборот. Распределенные часы настраиваются по этому значению, что позволяет иметь исключительно точное системное время во всей сетевой среде с погрешностью существенно ниже 1 мкс Однако высокоточные распределенные часы используются не только для синхронизации, они дают точную информацию о локальном времени сбора данных. Например, система управления ведет многократное вычисление скоростей в последовательно замеряемых позициях. Даже небольшая временная погрешность при определении координат, особенно при очень коротком времени замера, приводит к большим скачкообразным изменениям величины скорости.





В системе EtherCAT в качестве логического расширения используются новые типы данных (штамп времени и передискретизация). Локальное время привязано к измеренной величине с точностью до 10 нс, что стало возможным благодаря большой пропускной способности Ethernet. Теперь точность вычисления скорости больше не зависит от погрешности в системе связи. Результат на порядок лучше по сравнению с тем, что обеспечивают методы измерения на основе устойчивой синхронизации.

Производительность

Система EtherCAT обеспечивает новый уровень производительности. Выполнение протокола осуществляется исключительно за счет использованием чипа FMMU модуля и прямого доступа к сетевой карте мастер-устройства. Таким образом, обеспечивается независимость от времени исполнения пакета протоколов, производительности ЦП и используемого программного обеспечения. Опрос1000 устройств ввода-вывода производится всего за 30 мкс, включая цикл считывания и записи модуля. Один Ethernet-кадр может содежрать до 1486 байт информации -- это эквивалентно передаче почти 12000 цифровых сигналов ввода/вывода. Передача такого количества данных занимает всего 30 мкс.

Цикл обмена информацией с сотней сервоосей длится всего 100 мкс. За это время все оси получают установочные величины и управляющие команды, и сообщают о своей позиции и состоянии. Распределенные часы обеспечивают синхронизацию осей с отклонением значительно менее 1 сикросекунды.

Исключительно высокая производительность технологии EtherCAT позволяет использовать концепции управления, которые невозможно было реализовать в классических промышленных сетях. Так, система Ethernet теперь обеспечивает не только контроль скорости, но и управление током распределенных приводов.

Громадная пропусканая способность позволяет передавать статусную информацию с каждым элементом данных. Благодаря EtherCAT появилась технология связи, отвечающая самым высоким требованиям, предъявляемым современными промышленными компьютерами. Шина больше не является узким местом в системе управления. Распределенные устройства ввода/вывода регистрируются быстрее, чем это возможно при использовании большинства локальных интерфейсов ввода/вывода. Технология EtherCAT основывается на приницпе масштабирования, и не ограничена скоростью передачи данных в 100 Мбод – возможно ее использование в сети стандарта GBit Ethernet.

Диагностика

Опыт эксплуатации промышленных сетей показывает, что время подготовки и ввода в эксплуатацию в огромной степени зависит от возможностей диагностики. Быстро устранить можно только те ошибки, которые можно удается быстро и точно обнаружить. Поэтому при разработке EtherCAT особое внимание уделялось эффективным диагностическим функциям.

При вводе в эксплуатацию текущую конфигурацию модулей ввода/вывода необходимо проверять на соответствие конфигурации, указанной в документации. Топология также должна соответстветствовать сохраненной конфигурации. Благодаря способности системы распознавать топологию вплоть до отдельных модулей проверка может производиться не только во время запуска системы, возможно также автоматическое считывание сети (выгрузка конфигурации).

Ошибки битов во время передачи данных выявляются при помощи анализа контрольной суммы с использованием циклического избыточного кода (CRC): минимальное расстояние Хемминга 32-разрядной полиноминальной контрольной суммы составляет 4. Наряду с обнаружением и локализацией момента отказа, протокол, принцип физического переноса и топология системы EtherCAT обеспечивают индивидуальный качественный контроль каждого сегмента системы передачи данных. Автоматический анализ соответствующих счетчиков ошибок позволяет точно локализовать критические области сети. Постепенный уход параметров или меняющиеся источники ошибок типа электромагнитных возмущений, дефектных разъемов или кабельных повреждений обнаруживаются и локализуются, даже если они еще не начали явно ограничивать возможности самовосстановления сети.

Подключение стандартных модулей ввода/вывода Beckhoff

Новые модули ввода/вывода с интерфейсом E-Bus (ELxxxx), а также все стандартные модули с интерфейсом K-Bus (KLxxxx) могут подключаться через контроллеры узла шины BK1120 или BK1250. Это обеспечивает их совместимость с существующими модулями ввода/вывода Beckhoff, и как следствие защищенность ваших вложений.

Компоненты BECKHOFF для промышленной сети: Основы технологии EtherCAT Интерфейс CoE Все интеллектуальные подчиненные EtherCAT-устройства (со встроенными микроконтроллерами) поддерживают интерфейс CoE. Далее приводится краткое описание входящих в него компонентов.

Автомат состояний EtherCAT State Machine Состояние подчиненного EtherCAT-устройства контролируется при помощи функции EtherCAT State Machine.

Каталог объектов (Object directory) Все подчиненные EtherCAT-устройства, поддерживающие интерфейс CoE, имеют каталог объектов, содержащий все параметры, данные по диагностике, процессам и другие, которые могут считываться или записываться через систему EtherCAT.

Каталог объектов можно просмотреть с помощью информационного сервиса SDO (список объектов подчиненного устройства), включенного в файл описания устройства. Все подчиненные EtherCAT-компоненты должны поддерживать информационный сервис SDO, по крайней мере, в пределах, допускающих считывание компактное описание каждого объекта (из индекса 0x1000). Описание объекта включает тип данных, длину, права доступа и информацию о возможности включения объекта в объект данных процесса (PDO) и использования его в качестве данных процесса Данные процесса (Process data) Канальный уровень EtherCAT оптимизирован для быстрой передачи данных процесса. Он содержит информацию о связи данных процесса устройства с данными процесса сети EtherCAT и о синхронизации ПО устройства с ее циклом.

Назначение (распределение) данных процесса производится с помощью назначения PDO и выбора объектов PDO для Sync Manager. Они показывают, какие объекты передаются как данные процесса из каталога объектов через EtherCAT. Все подчиненные устройства EtherCAT, как минимум, в состоянии считывать информацию о назначении PDO и выборе объектов PDO для Sync Manager. Если распределение данных процесса подчиненного устройства EtherCAT может осуществляться с помощью EtherCAT-мастера, тогда функция записи информации о назначении PDO или выборе объектов PDO для Sync Manager также должна быть доступна.

Объекты сообщений Sync Manager определяют время цикла для передачи соответствующих данных процесса через EtherCAT и способ их синхронизации при передаче.

Запуск системы EtherCAT Start-Up (EtherCAT Start-Up) Механизм запуска EtherCAT Start-Up описывает взаимосвязь между автоматом состояний EtherCAT, распределением данных процесса и установки параметров устройства во время запуска системы EtherCAT.

Командные объекты (Command objects) Командные объекты используются для запуска операций внутри устройства, результат которых становится доступным лишь через некоторое время.

Экстренные сообщения (Emergencies) Сообщения об экстренных ситуациях используются, например, для передачи диагностической информации или событий процесса со штампом времени для записи регистратором событий.

C другой стороны, статусные сообщения, определяющие текущее состояние устройства, информация о котором необходима одновременно для использования ее в качестве реальных данных процесса в системах управления, должны передаваться непосредственно вместе с данными процесса.

Компоненты BECKHOFF для промышленной сети: Основы технологии EtherCAT

Автомат состояний EtherCAT State Machine

Состояние подчиненного EtherCAT-устройства контролируется автоматом состояний EtherCAT - EtherCAT

State Machine (ESM). Различают следующие состояния (см. Рис. 1):

Инициализация (Init) Предоперационное (Pre-Operational) Защищенное оперционное (Safe-Operational) Операционное (Operational) Обновление (Boot)

Init – инициализация

После включения подчиненное EtherCAT-устройство входит в состояние Init. При том невозможно ни использование электронного почтового ящика, ни обмен данными процесса. EtherCAT-мастер инициализирует каналы 0 и 1 менеджера синхронизации Sync Manager для установки связи с использованием почтового ящика.

Pre-Operational (Pre-Op) – предоперационное состояние При переходе от состояния Init к состоянию Pre-Op подчиненное EtherCAT-устройство проверяет правильность инициализации почтового ящика.

В состоянии Pre-Op возможна связь через электронную почту, но невозможна передача данных процесса.

EtherCAT-мастер инициализирует каналы менеджера синхронизации для передачи данных процесса (из канала 2), каналы FMMU и, если подчиненное устройство поддерживает конфигурирование назначения, назначение PDO или выбор объектов PDO для Sync Manager. В этом состоянии передаются настройки для данных процесса, и, возможно, специфические параметры модуля, которые могут отличаться от стандартных настроек.

Safe-Operational (Safe-Op) – защищенное оперционное состояние

При переходе от состояния Pre-Op к состоянию Safe-Op подчиненное EtherCAT-устройство проверяет правильность настройки каналов менеджера синхронизации для передачи данных процесса и, если требуется – корректность настроек распределенных часов. До подтверждения смены состояния подчиненное EtherCAT-устройство копирует текущие входные данные в соответствующие области DP-RAM памяти контроллера подчиненного EtherCAT-устройства (ECSC).

В состоянии Safe-Op возможна связь через электронную почту и передача данных процесса, хотя подчиненное устройство поддерживает выходные данные в защищенном состоянии, в то время как входные данные периодически обновляются.

Operational (Op) – операционное состояние Прежде чем EtherCAT-мастер переключит подчиненное EtherCAT-устройство из состояния Safe-Op в состояние Op, он должен передать действительные выходные данные.

В состоянии Op подчиненное устройство копирует выходные данные мастера в свои выходные данные. В этом состоянии возможна передача данных процесса и связь через электронную почту.

Boot – обновление В состоянии Boot возможно обновление микропрограммного обеспечения подчиненного устройства. Переход к состоянию Boot осуществляется только из состояние Init.

В состоянии Boot доступна связь через почтовый ящик с использованием протокола FoE (File access over EtherCAT), но иные виды связи по электронной почте и передача данных процесса невозможны.

BECKHOFF EK1122: Общее описание EK1122 – Общее устройство Двухпортовый соединительный EtherCAT-модуль предназначен для организации топологии «звезда» в сети EtherCAT. Модульная схема звезды может быть реализована с использованием нескольких EK1122 в станции.

К портам модуля можно подключать отдельные устройства или цепочки EtherCAT-устройств. Для подключения используются разъемы RJ 45 со светодиодными индикаторами, показывающими состояние связи и активности. Индикатор Run сигнализирует о состоянии EK1122. При помощи программного пакета автоматизации TwinCAT и сторонних механизмов и реализаций EtherCAT-мастера EK1132 поддерживает подключение и отключение EtherCAT-устройств во время работы (функция оперативного соединения Hot Connect).

Подключение Соединительный разъем

–  –  –

Сертификация UL При установке EtherCAT-компонентов с неограниченной сертификацией UL обратите внимание на следующее примечание:

Сети ВНИМАНИЕ!

–  –  –

Отметка о сертификации UL Все EtherCAT-компоненты с неограниченной сертификацией UL (Underwriters Laboratories) имеют следующую наклейку.

BECKHOFF EK1521: Общее описание EK1521 – Общее устройство

–  –  –

В комбинации с EtherCAT-контроллером EK1100 однопортовый EtherCAT-конвертер с многомодовыми оптическими разъемами преобразует сигнал из стандарта 100BASE-TX в физическую среду 100BASE-FX (через оптический кабель). Таким образом, при использовании EtherCAT-контроллера EK1501 с многомодовыми оптическими разъемами расстояние между узлами сети может достигать 2 км. На базе однопортового EtherCAT-конвертера с многомодовыми оптическими разъемами возможна даже реализация избыточных систем на базе оптоволокнных кабелей. Светодиодный индикатор Run показывает состояние EK1521.

Соединительные разъемы

–  –  –

Основные принципы функционирования Модули EK1122 и EK1521 имеют такие же функции, как и подчиненные EtherCAT-устройства. Следующие примеры, однако, касаются только EK1122.

Работа подчиненных устройств в EtherCAT При использовании EtherCAT в качестве протокола промышленной сети возможна реализация разных топологий: «линия», «звезда», «дерево», и даже «кольцо». Простейшей топологией является линейная, где каждое подчиненное EtherCAT-устройство передает данные единственно доступному следующему подчиненному устройству, (см. рис. 1).

Рис. 1: Линейная топология EtherCAT Если в сети используются, например EtherCAT-контроллеры EK1100, ставноится возможной организация ветвей, наподобие древовидной топологии (см. рис. 2).

Рис.

2: Линейная топология с расширениями Основной принцип состоит в том, что внутри сети Ethernet-кадры с данными EtherCAT-протокола передаются непрерывно по логическому кольцу:

EtherCAT-мастер отправляет кадр по двум исходящим линиям Ethernet-кабеля этот кадр проходит через каждое подчиненное устройство, дойдя до последнего в логической последовательности устройства, сигнал меняет направление на обратное и возвращается на мастер, проходя через каждое подчиненное EtherCAT-устройство по двум возвратным линиям Ethernet-кабеля без дополнительной обработки.

Каждую секунду в системе EtherCAT передается 20 000 Ethernet-кадров с коротким циклом времени порядка 50 мкс, плюс еще ацикличные организационные кадры. Мастер ждет возврата отправленных кадров, которые возвращают мастеру, например, входные данные устройства. Передача от одного подчиненного устройства другому основана на принципе наличия соединения: EtherCAT-устройство передает кадр только после получения сигнала об установке соединения со следующим устройством. Предполагается, что следующее в цепочке устройство корректно обрабатывает каждую EtherCAT- у и возвращает ее или передает до конца цепочки.

Важнейшая особенность при передаче EtherCAT- состоит в том, что сигнал об установке соединения поступает только с одного устройства на следующее только после того, как оба подчиненных устройства будут готовы к обмену данными в режиме реального времени. Это означает, что подчиненное EtherCAT-устройство не открывает свой Ethernet-порт до тех пор, пока не будет готово к немедленному приему и передаче Ethernet-кадра.

Для передачи сообщений по стандартному Ethernet-трафику обычно используется коммутатор или маршрутизатор. Любые конфликты или проблемы с потерей кадров решаются за счет повторения кадров в протоколах более высокого уровня (напр., TCP). Из-за короткого времени цикла и потребности в режиме реального времени этот метод обычно не используется в EtherCAT. Некоторые Ethernet-устройства, например, специальные коммутаторы, дают удаленному модулю сигнал об установке соединения даже тогда, когда для приема и передачи данных у них есть всего лишь несколько миллисекунд. Такое поведение, в частности, характерно для медиаконвертеров -- устройств преобразования среды передачи с 100Base-TX (медь) на 100Base-Fx (оптика), которые могут сообщать подчиненному EtherCAT-устройству об установке связи даже при нарушенном оптическом соединении – при этом должны быть заданы соответствующие настройки для «меди».

Следовательно, центральным элементов каждого подчиненного EtherCAT-контроллера (устройства обработки данных по EtherCAT-протоколу) является быстрое обнаружение соединения. Согласно спецификации EtherCAT подчиненный EtherCAT-контроллер (ESC) может иметь и контролировать от 1 до 4 портов. Через открытый порт он поддерживает входящий исходящий Ethernet-трафик. На рис. 3 показано направление потока данных ESC с полной конфигурацией. Данные датаграмм EtherCAT обрабатываются только в EtherCAT-блоке обработки через порты 0 (А) и 3 (D).

Рис. 3: Направление потока данных ESC В идеале процесс обнаружения соединения и контроля порта в ESC должен протекать достаточно быстро, чтобы не допускать потери кадров даже при времени цикла 10 мкс. Тем не менее, нельзя исключать потери хотя бы одного кадра при разрыве соединения в момент похождения Ethernet-кадра по линии связи и перехода на сегмент шины вниз по цепочке.

Модуль серии EL Стандартный 2-портовый подчиненный EtherCAT-модуль (например, из серии EL компании Beckhoff) имеет два порта:

один для входящих кадров (порт 0 [A]) и один для исходящих кадров (напр., порт 3 [D]).

Еще два порта -- внутренние. EtherCAT- а потсупает на блок обработки через порт 0 (А)/верхний и передается следующему подчиненному устройству через порт 3 (D)/левый – если существует сообщение с этим портом (зеленые стрелки). Это в том случае, когда следующий модуль EL подключен справа.

Если соединения нет, кадр передается на порт 1 (В) по фиолетовому маршруту. Этот порт, а также порт 2 (С) не имеют соединения, поэтому кадр возвращается на порт 0 (А), и через него выходит – то есть, через тот же Ethernet-порт, через который он пришел на данное устройство. Это в том случае, когда модуль функционирует оконечный.

EtherCAT-устройство с одним портом, таким образом, имеет ограниченное применение, поскольку может использоваться только как оконечный модуль.

Модуль EK1100, контроллер узла шины для среды EtherCAT В EtherCAT-контроллере EK1100 используются 3 порта из 4 для подключения модулей справа, а через разъем RJ45 возможно соединение с другими контроллерами (см. рис. 2). Для обмена данными процесса блок обработки в EK1100 не используется.

Модуль EK1122, соединительное устройство для среды EtherCAT В модуле EK1122 для соединения используются все 4 ESC-порта – два через внутреннюю шину E-bus и два через разъемы RJ45 с Ethernet-конфигурацией. Программа TwinCAT System Manager показывает статус соединения портов 0, 1, 2 и 3 на экране. Они обозначены как порты A, B, C и D (см. рис. 7).

Модуль EK1521, конвертер для среды EtherCAT В модуле EK1521 используются 3 соединительных ESC-порта (как в EK1100): два через внутреннюю шину Ebus и один через разъем SC и оптический кабель.

Пример конфигурации с использованием EK1122 В этом разделе приводится описание соединений в системе TwinCAT и их представление в System Manager.

Рис. 4: Пример конфигурации На экране в окне TwinCAT показана схема соединений (см. рис. 5). Выделенный модуль EK1122 сопровождается дополнительной информацией. Зеленые полосы над подчиненными устройствами показывают их корректное рабочее состояние.

Рис. 5: Схема соединений В результате нарушения соединения между верхним разъемом RJ45 (Х1) и устройством EL3102 происходит сбой. Через несколько микросекунд блок ESC в EK1122 обнаруживает нарушение связи и автоматически закрывает поврежденный порт. В этом случае следующий входящий EtherCAT-кадр немедленно переводится на порт D (3) и передается на EL4732. System Manager выводит на экран информацию о нарушенном соединении (рис. 6).

Рис. 6: Пример конфигурации и нарушенное соединение

Сообщения System Manager интерпретируются следующим образом:

Адрес 1002 - EK1122: "OP LNK:MIS D": Подчиненное устройство находится в операционном состоянии (OP), нарушено соединение порта D (3), тогда как в соответствии с конфигурацией соединени должно быть.

Адрес 1003 - EK1100: "INIT NO_COMM": Поскольку сообщение с этим подчиненным устройством прервано, его состояние показано как инициализация (INIT).

Адрес 1004 - EL3104: то же самое.

–  –  –

Примечание Подчиненные устройства, где были нарушены соединения, выделены на схеме красными линиями (рис. 7).

Рис. 7: Схема соединений с разрывом линии связи Обратите внимание на ацикличное изображение кадров на рис. 4 и 6 (см. рис. 8).

Рис. 8: Сравнение кадров в System Manager, представленных на рис. 4 и 6 На картинке слева показано малое число ацикличных кадров (2), отправленных мастером в течение одной секунды – все подчиненные устройства работают нормально. На картинке справа их число значительно увеличилось (77 ацикличных кадров в секунду): EtherCAT-мастер быстро определяет, что не все подчиненные устройства участвуют в обмене данными. Обнаружив место, в котором произошел сбой, он предпринимает многократные попытки восстановления соединения.

Восстановление соединения

После восстановления связи EK1122 сообщает мастеру, что на порте D (3) появилось соединение. EtherCATмастер обеспечивает доступ этого участка к данным процесса. После выполнения подготовительных операций мастер дает модулю EK1122 инструкции открыть порт D (3) для регулярного обмена данными.

Передача данных на другие подчиненные EtherCAT-устройства в цикличном и ацикличном режимах продолжается в обычном порядке.

–  –  –

Подробную информацию об этом можно найти в соответствующих разделах Информационной системы Beckhoff и в примечаниях к диагностике EtherCAT.

Компоненты BECKHOFF для промышленной сети: Установка и подключение Установка на монтажную рейку

–  –  –

Установка Рис.

1 Контроллер и шинные модули крепятся к 35-мм монтажной рейке (DIN-рейке стандарта EN 50022) посредством легкого нажатия до щелчка:

1. Сначала установите на монтажную рейку контроллер.

2. Шинные модули следует устанавливать справа от контроллера. Соедините компоненты, совмещая углубления с выступами и используя фиксаторы, установите на монтажную рейку (1) и прижмите до щелчка (2).

3. Если сначала установить компоненты на рейку, а потом соединить их без предварительного совмещения и фиксации, соединение окажется неработоспособным! При правильной сборке между модулями не должно оставаться видимых зазоров.

При установке модулей блокировочный механизм не должен вступать в конфликт с крепежными болтами на рейке.

Снятие с монтажной рейки Рис. 2

Каждый модуль крепится на рейке с помощью замка, который необходимо разомкнуть при снятии модуля:

1. Используя отвертку (3) как рычаг, поднимите вверх язычок размыкающего механизма.

2. Два фиксатора, захватывающие края монтажной рейки, убираются внутрь корпуса модуля. Поднятый вверх язычок размыкающего механизма (3b) защелкивается и остается в поднятом положении.

3. Потяните модуль, чтобы снять его с монтажной рейки (4).

Соединения внутри блока модулей Электрические соединения между контроллером и шинными модулями реализуются автоматически за счет физического соединения компонентов:

Шесть пружинных контактов K-Bus/E-Bus обеспечивают соединения для передачи данных и питания электроники модулей.

Силовые контакты обеспечивают питание электроники исполнительных устройств, выполняя, таким образом, функцию шины питания внутри блока модулей. Питание на силовые контакты поступает через клеммы контроллера.

–  –  –

При проектировании модульного блока и назначении контактов отдельных модулей ввода/вывода следует иметь в виду, что мастера с интерфейсом промышленной шины (EL67xx) и модули с коммутируемыми портами (EL66xx) не имеют контактов питания.

Примечание BECKHOFF EtherCAT: Установка и подключение Подключение в системе EtherCAT Длина кабеля между двумя EtherCAT-устройствами не должна превышать 100 м.

Кабели и соединители Для соединения EtherCAT-компонентов должны использоваться Ethernet-кабели не ниже категории 5 (CAT5) стандарта EN 50173 или ISO/IEC 11801. Для передачи сигналов в среде EtherCAT применяется четырехпроводная система.

–  –  –

Благодаря возможности автоматического определения типа кабеля (функция auto-crossing) для соединения EtherCAT-устройствами BECKHOFF могут использоваться как симметричные (1:1), так и перекрещенные кабели.

Для системы EtherCAT применяются следующие типы кабелей BECKHOFF:

• ZB9010 (промышленный Ethernet/EtherCAT кабель, готовая сборка, CAT5e, 4-проводной)

• ZB9020 (промышленный Ethernet/EtherCAT кабель для организации кабельной цепи, CAT5e, 4проводной)

• ZS1090-0003 (соединитель RJ 45, 4-контактный, IP 20, для монтажа на месте)

• ZS1090-0005 (соединитель RJ 45, 8-контактный, (GigaBit-совместимый), IP 20, для монтажа на месте)

• ZK1090-9191-0001 (соединительный EtherCAT-кабель, 0,17 м)

• ZK1090-9191-0005 (соединительный EtherCAT-кабель, 0,5 м)

• ZK1090-9191-0010 (соединительный EtherCAT-кабель, 1,0 м)

• ZK1090-9191-0020 (соединительный EtherCAT-кабель, 2,0 м)

• ZK1090-9191-0030 (соединительный EtherCAT-кабель, 3,0 м)

• ZK1090-9191-0050 (соединительный EtherCAT-кабель, 5,0 м)

–  –  –

Подключите рабочее напряжение, откройте программу TwinCAT System Manager (режим

• конфигурирования), и начните сканирование модуля (см. рис. 1). Во всех диалоговых окнах для подтверждения нажимайте кнопку OK, чтобы получить конфигурацию в режиме «FreeRun».

Рис. 1: Сканирование конфигурации в EtherCAT (I/O Devices- нажать правую кнопку мыши - Scan Devices..) Добавление модуля вручную

–  –  –

Подключите рабочее напряжение, откройте программу TwinCAT System Manager (режим • конфигурирования).

• Добавьте новое устройство ввода/вывода (см. рис. 2). В открывшемся диалоговом окне выберите устройство EtherCAT (Direct Mode), как показано на рис. 3, и подтвердите выбор нажатием кнопки OK.

Рис. 2: Добавление нового устройства ввода/вывода (I/O Devices- нажать правую кнопку мыши - Append Device...) Рис. 3: Выбор устройства EtherCAT (Direct Mode) Выбрав команду Append box..., добавьте новый блок (см. рис. 4). В открывшемся диалоговом окне • выберите системный контроллер, напр., EK1100 (рис..5), и подтвердите выбор нажатием OK.

Рис. 4: Добавление нового блока (Devices- нажать правую кнопку мыши - Append Box...) )

Рис. 5: Выбор системного контроллера (напр., EK1100)

Выбрав команду Append box..., добавьте новый блок (см. рис. 6). В открывшемся диалоговом окне • выберите EK1122, EK1521 (рис.7) и подтвердите выбор нажатием OK.

• Модуль вставляется в древовидную структуру TwinCAT (рис. 8).

Рис. 6: Добавление нового блока (Devices- нажать правую кнопку мыши - Append Box...) ) Рис. 7: Выбор модуля EK1122 или EK1521 Рис. 8: Модуль EK1122 или EK1521 в древовидной структуре TwinCAT BECKHOFF EK1122: Ввод в эксплуатацию Замечания по применению Для обычной работы модуль EK1122 может использоваться с установками, заданными по умолчанию.

Обозначение портов, принятое в TwinCAT System Manager, применительно к EK1122 выглядит следующим образом:

Рис. 1: Обозначение портов EK1122

–  –  –

Замечания по применению Для обычной работы модуль EK1521 может использоваться с установками, заданными по умолчанию.

Обозначение портов, принятое в TwinCAT System Manager, применительно к EK1521 выглядит следующим образом:

Рис. 1: Обозначение портов EK1521

–  –  –

Оптоволоконные кабели Общая информация о типах оптоволокна Различают многомодовые и одномодовые оптоволокна – со ступенчатым профилем распределения показателей преломления и с градиентным показателем преломления.

Ступенчатый и градиентный показатели преломления Оптоволоконный кабель состоит из двух концентрических элементов – сердцевины и оболочки, плюс защитная (цветная) наружная оболочка. Сердцевина и оболочка имеют различные оптические свойства, под воздействием которых световые волны, или моды (мод – это естественная волна внутри оптоволокна), на границе двух сред -- сердцевины и оболочки -- отражаются внутрь сердцевины. Если индекс преломления изменяется ступенчато, такое оптоволокно называется оптоволокном со ступенчатым индексом преломления.

Смешением материалов можно обеспечить постепенный/параболический переход между индексом преломления сердцевины и оболочки, который называется градиентным показателем. В оптоволокне с градиентным показателем происходит плавное преломление волн внутри сердцевины. Такое поведение обеспечивает компенсацию временных задержек при распространении волны, значительно повышая качество светового импульса на выходе – в отличие от многомодового оптоволокна со ступенчатым индексом, где разные световые волны имеют разное время прохождения сигнала (модовая дисперсия) с соответствующими фронтальными искажениями.

Одномодовые оптоволокна

Одномодовые оптические кабели имеют очень тонкую сердцевину (9 мкм), и поэтому проводят только одну оптическую волну с высоким качеством сигнала и почти без модовой дисперсии. Такие волокна бывают только со ступенчатым профилем распределения показателей преломления. Благодаря высокому качеству сигнала они подходят для передачи сигналов при широкой полосе пропускания более 10 ГГц*км на расстояние свыше 50 км.

Многомодовые оптоволокна Многомодовые оптические кабели со ступенчатым индексом преломления используются для передачи сигналов при полосе пропускания до 100 МГц*км на расстояние до 1 км. Многомодовые оптические кабели с градиентным индексом с сердцевиной диаметром 50-62,5 мкм обеспечивают передачу сигналов при ширине пропускания более 1 ГГц*км на расстояние свыше 10 км.

Применение оптоволокна с модулем EK1521 Модуль EK1521 предназначен для использования с оптическими кабелями со следующими характеристиками:

Соединитель SC Duplex Многомодовое оптоволокно 50/125 мкм или 62,5/125 мкм (внутренний/внешний диаметр сердцевины) для дуплексной связи.

Многомодовое оптоволокно означает, что серцевина оптического кабеля достаточно толста для внутреннего отражательного распространения нескольких световых волн.

–  –  –

Многомодовые кабели выпускаются в двух вариантах: со ступенчатым и с градиентным индексом (решение принимает сам производитель).

В многомодовых оптоволокнах для обмена данными используются волны длиной 850 и 1300 нм. Поскольку ослабление сигнала предсталвяют собой частотно-зависимую величину (как в медных кабелях), выпускаемые промышленностью оптические кабели оптимизированы на применение либо первого, либо второго варианта, чтобы при данной длине волны можно было обеспечить большее расстояние – до несколько км. Оптические кабели для волн длиной 1300 нм имеют меньший коэффициент ослабления, чем кабели для волн 850 нм.

В модуле EK1521 используется трансивер с длиной волны 1300 нм.

Ширина пропускания и расстояние

–  –  –

Дополнительную информацию можно найти в следующих документах:

ITU Recommendation ITU-T G.651 "Characteristics of a 50/125 µm multimode graded index optical fiber cable" (Рекомендации МСЭ, ITU-T G.651 «Характеристики многомодового оптического кабеля 50/125 мкм с градиентным показтелем») -- имеется в общем доступе ITU Recommendation ITU-T G-651.1 "Characteristics of a 50/125 µm multimode graded index optical fiber cable for the optical access network" (Рекомендации МСЭ, ITU-T G.651 «Характеристики многомодового оптического кабеля 50/125 мкм с градиентным показтелем для оптических сетей доступа») -- имеется в общем доступе EN 50173:2002 EN 60793-2 BECKHOFF EK1521: Обработка ошибок и диагностика Индикаторы диагностики

–  –  –

Техническая поддержка и обслуживание Компания Beckhoff и ее зарубежные партнеры предлагают всестороннюю техническую поддержку и обслуживание, оказывая быструю и квалифицированную помощь по всем вопросам, касающимся продукции и системных решений компании Beckhoff.

Отделения и представительства Beckhoff По вопросам технической поддержки и обслуживания устройств Beckhoff обращайтесь в отделение или представительство Beckhoff в вашем регионе!

Адреса отделений представительств Beckhoff в разных странах мира можно найти на нашем сайте:

http://www.beckhoff.com Там же представлена ознакомительная документация по продукции Beckhoff.

Штаб-квартира Beckhoff Beckhoff Automation GmbH Eiserstr.

5 33415 Verl Germany Тел.: +49(0)5246/963-0 Факс: +49(0)5246/963-198 e-mail: info@beckhoff.com Техническая поддержка Beckhoff В рамках технической поддержки предоставляется не только всесторонняя помощь по вопросам эксплуатации отдельных продуктов Beckhoff, но и широкий выбор других услуг:

техническая поддержка проектирование, программирование и подготовка к работе комплексных систем автоматизации интенсивная программа обучения работе с компонентами систем Beckhoff Тел.: +49(0)5246/963-157 Факс: +49(0)5246/963-9157 e-mail: support@beckhoff.com Техническое обслуживание Beckhoff

Сервисный центр Beckhoff окажет вам содействие по всем вопросам послепродажного обслуживания:

–  –  –

Тел.: +49(0)5246/963-460 Факс: +49(0)5246/963-479

Похожие работы:

«ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТАНОВКЕ И ОБСЛУЖИВАНИЮ ПРЯМООТОПИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОКОТЛОВ РТЕ 4М РТЕ 12М РТЕ 6М РТЕ 14М РТЕ 8М РТЕ 16М РТЕ 10М РТЕ 18М Производитель: Bosch Termotechnika s.r.o., торговая марка DAKON, Прага, Чешская республика СОДЕРЖАНИЕ: Предупреждения 3 Техническое описание 4 Работа котла РТЕ-М 4 Поставка котла РТЕ-М 4 Технические па...»

«РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ФИЛЬТРОВ СЕРИИ “FGI” “FBI”,“FM”, “FH”, “FC” С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ КЛАПАНОМ 2850.1. НАЗНАЧЕНИЕ 1. Бытовые полностью автоматизированные установки серии "FGI" моделей FGI-28-18T,...»

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АРЕНДНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ ПОСОБИЕ 9.91 к СНиП 2.04.05-91 ГОДОВОЙ РАСХОД ЭНЕРГИИ СИСТЕМАМИ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ Москва, 1993 г. Рекомендовано к изданию решением Технического Совета арендн...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Брестский политехнический институт МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ФИЗИКЕ Брест 2000 Методические указания и контрольные работы по физике для слушателей факультета довузовской подготовки. Брест, БрПИ, 2000. Составители:...»

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru Письмо Госстроя СССР, Госплана СССР, Минфина СССР, Стройбанка СССР и Госбанка СССР от 18 августа 1986 г. N 61-Д О порядке проведения работ по консервации строительства объектов Госстрой СССР, Госплан СССР, Минфин...»

«Пояснительная записка Рабочая программа по природоведению составлена на основе следующих документов:Федеральный компонент государственного стандарта основного общего образования на базовом уровне (приказ МОРФ от 05.03.2004 г. № 1089).Примерная программа основного общего обра...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО ИЗЫСКАНИЮ НОВЫХ АНТИБИОТИКОВ имени Г.Ф. ГАУЗЕ" (ФГБНУ НИИНА) Рабочая программа подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации по дисциплине МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ МЕХА...»

«Интегрированная система безопасности ParsecNET 2 Proximity считыватели NR-H03, NR-H05, NR-H09, NR-H16 Паспорт и инструкция по установке Версия 2.1 Назначение Назначение Считыватели proximity карт NR-H03, NR-H05, NR-H09 и NR-H16 предназначены для использования в интегрированной системе ParsecNET с применением proximity карт и брел...»

«" налоговых каникул" он прекращал свою деятельность, и регистрировался другой. Таким образом, удавалось избежать налогообложения доходов в тече­ ние длительного времени, после чего, заниматься бизнесом пропадала необхо­ димость, так как накопленная за время " махинаций" сумма предост...»

«Рекомендации для начинающих судей туристских соревнований ГОУ ЯО "Центр детского и юношеского туризма и экскурсий" Н.И. Кладухина, методист туристского отдела ГОУ ЯО ЦДЮТурЭк Туристские соревнования проводятся на подготовленных дистанциях с целью проверки и сравнения технической подгото...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" К а ф е д р а аналитической...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (ГОССТАНДАРТ) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ОРГАН РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМИТЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ ТК 465 "СТРОИТ...»

«ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (РОСГИДРОМЕТ) РД 52.24.662— РЕКОМЕНДАЦИИ О Ц ЕН К А Т О К С И Ч Е С К О Г О ЗА ГРЯ ЗН Е Н И Я П РИ РО Д Н Ы Х ВОД И Д О Н Н Ы Х О Т Л О Ж Е Н И Й П РЕ С Н О В О Д Н Ы Х Э К О С И С Т Е М М ЕТО Д А М И Б И О Т Е С Т И РО В А Н И Я С И С...»

«1 Система технической фиксации и протоколирования судебных заседаний IS Mechanics SRS Femida ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Содержание Общая информация Основные функции Преимущества Главное окно программы...»

«Особенности проведения тромборлитической терапии прим ОКС Фрейдлина М.С. Зам директора по лечебной работе "Уральский институт кардиология" д.м.н. г. Екатеринбург 05.02.2016 Эволюция организации лечения ОИМ 60-70 годы...»








 
2017 www.ne.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.