technical description: btl5-t110- de | en · 2016. 11. 9. · 1 tbit bei 12.000 kbit/s =...

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BTL5-T110-... Konfiguration und Profibus-Ankopplung --Wegaufnehmer Klasse 3/4

Technische Beschreibungdeutsch

PROFIBUS-DP

BTL5-T110...Konfiguration und Profibus-Ankopplung –Wegaufnehmer Klasse 3/4

deutsch2

Inhaltsverzeichnis

1 Systembeschreibung des BTL5-T110-... am Profibus ................... 41.1 Profibus-Technologie ............................................................................ 41.2 Überblick Profibus DP .......................................................................... 41.3 Zyklische Prozessdaten ....................................................................... 41.4 Azyklische Parametrierdaten ................................................................ 4

2 Systemstart ......................................................................................... 52.1 Power_on .............................................................................................. 52.2 Wait_Prm (Warten auf Parametrierung) ................................................ 52.3 Wait_Cfg (Warten auf Konfiguration) .................................................... 52.4 Data_Exch (Datenaustausch) ............................................................... 5

3 Abschätzen der Übertragungsdauer ................................................ 63.1 Zulässige Leitungslängen ..................................................................... 63.2 Ungefähre Nachrichten-/Buszyklusberechnung im zyklischen

Datenaustausch .................................................................................... 6

4 Übertragung der Daten im Data_Exchange .................................... 74.1 Datenformat für Position und Geschwindigkeit ................................. 10

5 Konfiguration des Knotens ............................................................. 115.1 Anzahl Positionsgeber ........................................................................ 115.2 Allgemeine Einstellungen .................................................................... 115.3 Positionseinstellungen ........................................................................ 125.4 Geschwindigkeitseinstel-lungen ........................................................ 16

6 Inbetriebnahme ................................................................................. 176.1 Quellen ................................................................................................ 176.2 Programmierung zyklischer Verkehr (DP-V0) ...................................... 176.3 Programmierung azyklische Dienste (DP-V1) ..................................... 206.4 Programmierung Isochron Mode (DP-V2) ........................................... 316.5 Querverkehr ........................................................................................ 366.6 Allgemeine Hinweise zur Inbetriebnahme .......................................... 366.7 Begriffe und Abkürzungen rund um DP-V2 ........................................ 37

7 Daten .................................................................................................. 387.1 Parameterdaten .................................................................................. 387.2 Diagnosedaten .................................................................................... 427.3 Azyklische Daten ................................................................................ 45

Definitionen

ASICAnwenderspezifischer Schaltkreis.Für PROFIBUS werden mittlerweileeine Reihe von ASICs angeboten,die teilweise oder komplett dasPROFIBUS-Protokoll beinhalten.Mit wenigen zusätzlichen Bauteilenist eine PROFIBUS-Anschaltungrealisierbar.

BaudrateGeschwindigkeit der Datenübertra-gung auf dem Profibus.

Eigenschaften

Der Micropulse WegaufnehmerBTL5-T110... bietet Ihnen die Mög-lichkeiten der BTL-Konfiguration ineinem Profibus-System:Parametrierung der Daten➥➥➥➥➥ Kapitel 7

Bei der Parametrierung wird zwi-schen den Encoder spezifischenund den Profibus-spezifischen Pa-rametern unterschieden.

Programmierbare BTL-Parameter:

– Anzahl der Positionsgeber– Auflösung von Position und Ge-

schwindigkeit– Setzen der Schaltpunkte/Nok-

ken für Position und Geschwin-digkeit

– Arbeitsbereich festlegen– Nullpunkt setzen

Profibus – Kommunikations-parameter:

– Zykluszeiten– Isochrone Einstellungen

Busparameter:

– Einstellen der Übertragungs-geschwindigkeit (Baudrate)

– Einstellen der Knotennummer

DPDezentrale Peripherie. PROFIBUSProtokoll, das seine Stärken imschnellen zyklischen Datenaus-tausch hat.

DP-V0zyklische Datenkommunikation

DP-V1Die Profibus DP-ErweiterungDP-V1 bietet zusätzlich zur zykli-schen Datenkommunikation vonDP-V0 eine azyklische Kommuni-kation.

DP-V2Die Profibus DP-ErweiterungDP-V2 bietet zusätzlich zur azykli-schen Datenkommunikation vonDP-V1 die Möglichkeiten der Takt-synchronität, sowie des Quer-verkehrs.

DUData Unit (zu übertragende Netto-daten, Wertebereich 1...244 Bytes/Telegramm)


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Definitionen (Fortsetzung)

GSD-DateiDie GSD-Datei enthält die Geräte-Stamm-Daten des Produkts undist vom Gerätehersteller auszufül-len. Die GSD-Datei kann von derBalluff-Homepage herunter gela-den werden und enthält die techni-schen Merkmale des Gerätes.Diese Datei wird beim Projektierenbenötigt.

I&M ParameterI&M steht für Identification &Maintenance. Dahinter verbirgtsich ein Konzept zur hersteller undbranchenunabhängigen, einheitli-chen Identifikation von Feld-geräten. Durch das Einlesen deselektronischen Typenschilds in einI&M-fähiges PC-Tool kann ein ge-zielter Zugriff auf Online-Informa-tionen zu Inbetriebnahme- undWartungszwecken ermöglicht wer-den.

IdentnummerEine von der PROFIBUS Nutzer-organisation e.V. zugeteilte 16 Bit-Nummer, die ein Produkt eindeutigkennzeichnet. Sie stellt eine Refe-renz zur GSD-Datei dar. Bei modu-laren Geräten oder Geräten, diesich in der gleichen GSD-Dateibeschreiben lassen, kann eineIdentnummer für eine ganzeGerätereihe erteilt werden.

Master Klasse 1Der Master, der den Nutz-datenverkehr durchführt.

Master Klasse 2Master für Steuerungs-/Inbetrieb-nahme- und Projektierungs-aufgaben.

Min_Slave_IntervallZeit zwischen 2 Pollzyklen in derMaster/Slave-Kommunikation. Ty-pischer Wert war in der Vergangen-heit ca. 2 ms. Mittlerweile ist dieseZeit durch den Einsatz leistungsfä-higer ASICs in den Bereich voneinigen µs gesunken. Mit demMin_Slave_Intervall hat der An-wender zusätzlich die Möglichkeit,zeitintensive Anwender-bearbeitungen zu steuern.

PNOPROFIBUS Nutzerorganisation e.V.

SAPService Access Point (Dienstzu-gangspunkt) zur eindeutigen Identi-fizierung der zu übertragenden undanzufordernden Daten innerhalbeines Telegramms. In jedem Tele-gramm ist eine Source SAP undeine Destination SAP (Ausnahme:Der Datenaustausch erfolgt überden Default-SAP) enthalten.

TBitZeiteinheit für die Übertragungeines Bits am PROFIBUS (Kehr-wert der Übertragungsrate,Bsp. 1 TBit bei 12.000 kBit/s =1/ Bit/sek = 83 ns).


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1 Systembeschreibung des BTL5-T110-... am Profibus

1.1 Profibus-Technologie

PROFIBUS ist ein hersteller-unabhängiger, offener Feldbus-standard, der durch die internatio-nalen Normen EN 50170 undEN 50254 festgelegt ist. Es exi-stieren 3 Varianten: DP, FMS undPA. Balluff Micropulse Wegauf-nehmer unterstützen die DP-Vari-ante und sind für die gängigenÜbertragungsraten bis 12 MBaudausgelegt.

Neben herstellerspezifischen Funk-tionen unterstützen die Geräte dieKlassen 3 und 4 nach demEncoderprofil.

Dieses Geräteprofil kann unter derBestellnummer 3.162 bei der Profi-bus-Nutzerorganisation bestelltwerden. Hier sind auch weitereInformationen zu PROFIBUS (Funk-tionalität, Hersteller, Produkte) so-wie Normen und Profile erhältlich:

Profibus-NutzerorganisationHaid-und-Neu-Straße 776131 KarlsruheTel.: 0721 / 96 58 590Fax: 0721 / 96 58 589www.profibus.com

1.2 Überblick Profibus DP

1.3 Zyklische Prozessdaten

Eine Steuerung, beim PROFIBUS alsMaster Klasse 1 bezeichnet, kontrol-liert seine dezentrale Peripherie ineinem zyklischen Datenaustausch.

Die Steuerung initialisiert in einerInitialisierungsphase jedesPeripheriegerät und kontrolliertauch während der zyklischen Da-tenübertragung ob das Peripherie-gerät, beim PROFIBUS als Slavebezeichnet, ansprechbar bleibt.

Der Slave seinerseits überwachtmit einer Ansprechüberwachung(watchdog) ob die Steuerung aktivbleibt.

Im zyklischen Ablauf sendet derMaster seine Ausgangsdaten anden Slave und erhält als Antwortdie Eingangsdaten. Das PROFI-BUS Netzwerk für zyklischeProzessdaten ist somit wie einverteiltes Prozessabbild einerSteuerung.

In einem PROFIBUS Netzwerkmuss immer mindestens ein Ma-ster der Klasse 1 vorhanden sein.Es können aber auch mehrere Ma-ster der Klasse 1 auf dem gleichenBus sein. Sie teilen sich somit dieBandbreite, d.h. die Zykluszeitwird entsprechend länger. EinSlave kann nur von einem Masterder Klasse 1 kontrolliert werden!

Diese Grundfunktionen für zykli-sche Prozessdaten werden als DP-V0 bezeichnet. Mit den Protokoller-weiterungen DP-V1 und DP-V2 istes möglich die Zykluszeit derSteuerung auf einen festen Wert zufixieren und mit speziellen Tele-grammen auch die Zykluszeit derSlaves auf den PROFIBUS Zykluszu synchronisieren.

1.4 AzyklischeParametrierdaten

Oftmals müssen in einer Anlagedie Parameter in einem Gerät beilaufendem Betrieb angepasst wer-den. Dazu stellt der PROFIBUSeine Kommunikation mit azykli-schen Parametrierdaten zur Verfü-gung. Ein Parametriermaster, beimPROFIBUS als Master der Klasse2 bezeichnet, kann zu einem Slaveeine Verbindung aufbauen undazyklisch Daten austauschen. Aufeinem Netzwerk können mehrereMaster der Klasse 2 neben demMaster der Klasse 1 existieren undgleichzeitig mit demselben SlaveDaten austauschen. Jeder Masterder Klasse 1 kann auch gleichzei-

tig Master der Klasse 2 sein. Zu-sätzlich ist ein Alarmmodell defi-niert worden. Jeder Slave hält eineZustandsmaschine für Alarme,kontrolliert kommende und gehen-de Alarme unterschiedlicher Ursa-chen und kontrolliert die Quittie-rung durch den Master derKlasse 1.

Diese Protokollerweiterungen fürden azyklischen Datenaustauschwerden als DP-V1 bezeichnet.

Bild 1-1: DP Versionsgeschichte


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2 Systemstart

2.1 Power_on

Nur im Zustand „Power_on“ akzep-tiert ein Slaveteilnehmer von einemMaster ein „Set_Slave_Adress“-Telegramm zum Ändern derStationsadresse. Hierzu ist imSlave ein nichtflüchtiges Speicher-medium zum Abspeichern derAdresse vorhanden.

Bild 2-1: Zustandsautomat eines Profibus DP-Slaves

Nach dem Systemstart (bzw. einem Reset) wird das BTL entsprechend dem Zustandsautomat gestartet.

2.2 Wait_Prm (Warten aufParametrierung)

Der Slave erwartet nach dem inter-nen Hochlauf ein Parametriertele-gramm (oder ein „Get_Cfg“-„Slave_Diag“-Telegramm). Alleanderen Telegrammarten wehrt einSlave ab oder er bearbeitet sienicht. Der Datenaustausch ist nochnicht möglich.

Im Parametriertelegramm sind min-destens die von der Norm festge-legten Informationen, z.B.Identnummer, Sync-/Freeze-Fähig-keit, Masteradresse, Watchdogzeitusw., hinterlegt. Des weiteren sindanwenderspezifische Parameter-daten möglich. Die Bedeutungdieser Daten wird später erläutert.

2.3 Wait_Cfg (Warten aufKonfiguration)

Das Konfigurationstelegramm legtdie Anzahl der Ein- und Ausgangs-bytes fest. Der Master teilt demSlave mit, wie viele Bytes E/A injedem Nachrichtenzyklus mit die-sem Slave auszutauschen sind.Beim Micropulse Wegaufnehmertransferiert der ASIC die Konfigura-tion an die Anwendung zur Über-prüfung. Die Überprüfung ergibtdann entweder eine richtige oderfalsche Konfiguration. Zusätzlichbesteht die Möglichkeit von jedemMaster die Konfiguration einesbeliebigen Slaves mit dem Tele-gramm „Get_Cfg“ abzufragen. Ein„Get_Cfg“-Telegramm akzeptierteinen Slave in jedem Zustand. Daein Klasse-2-Master die Konfigura-tion eines Slaves nicht kennt,muss er für Steuerungszweckezuerst die Konfiguration mit einem„Get_Cfg“-Telegramm auslesenund sie dann mit „Chk_Cfg“ gültigerklären.

2.4 Data_Exch(Datenaustausch)

Wenn sowohl die Parametrierungals auch die Konfigurierung akzep-tiert wurde, nimmt der Slave denZustand „Data_Exch“ an, d.h., erkann Nutzdaten mit dem Masteraustauschen.


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3 Abschätzen der Übertragungsdauer

Da es Abhängigkeiten zwischender Profibus-Leitungslänge undder Baudrate gibt, ist die Abschät-zung der Zykluszeit von Bedeu-tung.

3.1 Zulässige Leitungslängen

Max. Baudratein kBit/s

LängeKabel BKS-S103...

9,6 1200 m

19,2 1200 m

45,45 1200 m

93,75 1200 m

187,5 1000 m

500 400 m

1500 200 m

3000 100 m

6000 100 m

12000 100 m

Tabelle 3-1: Max. Längen bei RS-485

Baudrate inkBit/s

Max.Kapazitäts-

belag

Max. Längen derStichleitungen

9,6 15 nF 500 m

19,2 15 nF 500 m

45,45 3 nF 100 m

93,75 3 nF 100 m

187,5 1 nF 33 m

500 0,6 nF 20 m

1500 0,2 nF 6,6 m

3000 -12000 nicht erlaubt

Tabelle 3-2: Max. Stichleitungslängenbei RS-485

Es handelt sich bei diesen Zahlenum die Summe der Stichleitungen,d.h. bei einem Kabel mit 187,5 kBit/sund 32 angeschlossenen Gerätendarf pro Gerät die Stichleitung durch-schnittlich ca. 1 Meter lang sein. BeiBitraten über 1,5 MBit/s sind Stich-leitungen verboten.

3.2 Ungefähre Nachrichten-/Buszyklusberechnung imzyklischen Datenaustausch

3.2.1 Systemreaktionszeit

Die Systemreaktionszeit einesProfibus-Systems hängt im We-sentlichen von folgenden Faktorenab:

- TSDR (die Reaktionszeit, nach derein Teilnehmer antworten kann)

- die gewählte Übertragungs-geschwindigkeit

- Min_Slave_Intervall1

- die vereinbarte Nettodatenlänge

Das schwächste Glied am Bus-system „bremst“ den gesamtenBus, denn es gibt nur eine, vomMaster vorgegebene Übertra-gungsrate am Bus. Andererseitshat man mit demMin_Slave_lntervall die Möglich-keit, ein äquidistantes Zeit-verhalten zu realisieren, da derKlasse-1-Master nach jedem Bus-zyklus mindestens die Zeit desgrößten Min_Slave_Intervalls ab-wartet, bis er einen neuen Bus-zyklus beginnt.

Diese Beispielberechnung beinhal-tet keine möglichen Diagnose-telegramme und Telegramm-wiederholungen. Die Programm-laufzeiten im Master sind hier nichtrelevant, da die Master ASICs imRegelfall völlig autark arbeiten unddeshalb nur die Laufzeiten zwi-

schen den PROFIBUS-ASICs (Ma-ster- und Slave-ASIC) betrachtetwerden. Für die System-reaktionszeit sind die Programm-laufzeiten jedoch wichtig.

1 TBit bei 12.000 kBit/s =1/12.000.000 Bit/s = 83 ns

1 Zeichen besteht aus 11 Bits(1 Startbit, 1 Stoppbit, 1 Paritäts-bit, 8 Datenbits)

=> 1 Zeichen entspricht rechne-risch 83 ns * 11 = 0,913 µs

Im Data Exchange besteht derTelegrammheader aus 9 Bytes. DieBusruhezeiten sind mit Tsyn =33 TBit und Tid1 = 75 TBit ange-nommen (Tid1 sollte bei 1500 kBit/smit 36 TBit angesetzt werden). DieLaufzeiten der Signale am Bussind vernachlässigbar klein. Wei-terhin ist als TSDR ein typischerWert von 30 TBit für eine Baudrateab 1500 kBit/s angenommen. DieTSDR-Zeit variiert je nach eingesetz-tem ASIC.

Als Grundaufwand eines Nach-richtenzyklus (TMC) nach Bild 3-1:Übersicht über die relevanten Bus-zeiten ergibt sich die Addition derBuszeiten und des Telegramm-headers.

Bild 3-1: Übersicht über die relevanten Buszeiten

1 Das Min_Slave_Interval ist die Zeit zwi-schen zwei Pollzyklen in denen ein SlaveDaten mit dem Master austauschen kann.


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3 Abschätzen der Übertragungsdauer (Fortsetzung)

4 Übertragung der Daten im Data_Exchange

Wort Nummer 1 2

Eingabewert STW2 G1_STW1

Daraus folgt:TMC = (2 * Länge Header in Bytes) * 11 Bit + TSDR + TSYN + TID1

TMC = (198 Bit + 30 Bit + 33 Bit + 75 Bit) TBit = 336 Bit * 83 ns = 28 µsDer Grundaufwand, verursacht durch Telegrammheader und Busruhezeiten, ist somit 28 µs.

Als ungefähre Zeit einer Nachricht ergibt sich für Beispiel 1:TMC = 28 µs + Anzahl der Nettodaten (hier 1 * Position + 1 * Geschwindigkeit = 4 Byte + 4 Byte)TMC = 28 µ + 8 µs = 36 µs/Slaveteilnehmer

Als ungefähre Zeit einer Nachricht ergibt sich für Beispiel 2:TMC = 28 µs + Anzahl der Nettodaten (hier 4 * Position + 4 * Geschwindigkeit = 16 Byte + 16 Byte)TMC = 28 µ + 32 µs = 60 µs/Slaveteilnehmer

TMC = Zeit eines Nachrichtenzyklus(Aufforderungstelegramm + TSDR + Antwort vom Slave)

TBC = Zeit eines Buszyklus; ergibt sich aus der Addition der Nachrichtenzyklen. Bei Multi-Masterbetrieb sind dieeinzelnen Buszyklen zu addieren und pro Master noch jeweils ein FDL_Request_Telegramm (zum Erkennen einesneuen aktiven Teilnehmers) und ein Tokentelegramm zu berücksichtigen. Als zusätzliche Zeit für die Berechnungergibt sich für

1. das Tokentelegramm (3 Zeichen + Tid1 [75 TBit]) eine ungefähre Zeit von 3 µs + 6 µs = 9 µs2. den FDL_Reques_Status (6 Zeichen + Tid1 [75 TBit]) eine ungefähre Zeit von 6 µs + 6 µs = 12 µsAls ungefährer Buszyklus ergibt sich gemäß vorherigem Beispiel 1.TBC = (36 µs * 1 Slave) + 12 µs + 9 µs = 57 µs

Die Systemreaktionszeit des Masters ist allerdings wesentlich höher.Für eine Überschlagsberechnung kann der Einfachheit halber folgendes angenommen werden:Um ein Zeichen mit 12.000 kBit/s zu übertragen, wird ein Grundaufwand von 28 µs + ca. 1 µs pro zu übertragen-des Nettodatum gebraucht. Eine genaue (allerdings etwas aufwendigere) Berechnung der Übertragungszeiten istder Norm IEC 61158 zu entnehmen.

Die Sensor Ein- Ausgangsbytes werden entsprechend dem folgenden Telegramm-Schema übertragen.

Standard-Telegramm 81:

Wort Nummer 1 2 3 4 5 6

Ausgabewert ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2

1 Positionswert aus der GSD ausgewählt

Wort Nummer 1 2


Wort Nummer 1 2 3 4 5 6 7 8

Ausgabewert ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2 Position 1


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4 Übertragung der Daten im Data_Exchange (Fortsetzung)

N Positionswerte ausgewählt (N >1)(Im FMM-Modul nur Position ist die Nachricht identisch aufgebaut, wobei N = 4 ist)

1*Position und 1*Geschwindigkeit ausgewählt

Wort Nummer 1 2


Wort Nummer 1 2 3 4 5 6 7 8 bis ((N*2)-1)+6 (N*2)+6

Ausgabewert ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2 Position 1 Position N

Wort Nummer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ausgabewert ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2 Position 1 Geschw. 1

N*Positionen und N*Geschwindigkeiten ausgewählt (N > 1)(Im FMM-Modul Position und Geschwindigkeit ist die Nachricht identisch aufgebaut, wobei N = 4 ist)

Wort Nummer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 bis ((N*4)-3)+6 ((N*4)-2)+6 ((N*4)-1)+6 (N*4)+6

Ausgabewert ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2 Position 1 Geschw. 1 Position N Geschw. N

Wort Nummer 1 2


Wort Nummer 1 2



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Abkürzung Kurzbeschreibung Beschreibung

STW2 Kontroll Wort 2 Bit 0-11 nicht verwendetBit 12-15 Masterlebenszeichen4-Bit-Zähler, linksbündig.Die Master-Applikation startet das Master-Lebenszeichen bei einembeliebigen Wert zwischen 1 und 15. Der Zähler wird vom Master in jedemMaster-Applikations-Zyklus inkrementiert. Der Wertebereich umfasst 1 bis15, der Wert 0 zeigt einen Fehler an und wird im fehlerfreien Betriebübersprungen.

G1_STW1 Sensor 1 Kontroll Wort Bit 0 – 10 reserviertBit 11, Bit 12 (offset)

Definition:AV1: aktueller Positionswert: Interner Messwert der Position beim Setzenvon Bit 11, Bit 12AVn: aktueller Positionswert: Interner Messwert der Position zu jedemanderen ZeitpunktOut: Ausgabewert: Positionswert nach OffsetkorrekturPV: Presetwert: Parameter P2000 des Encoder-ProfilsOV: Offsetwert: Intern berechneter Offset

Bit 11 und 12 des Sensor Kontroll Wortes (G1_STW) sind flankengetriggerteSignale zum Aktivieren der internen Offsetberechnung. Flankengetriggertbedeutet, die Berechnung des Offsets wird nur einmal aktiviert, wenn Bit 11und/oder Bit 12 ihren Zustand ändern.

Der Ausgabewert berechnet sich immer wie folgt: Outn = AVn + OV

Die verschiedenen Methoden berechnen den Offset wie folgt:Normal Mode Bit 12 = 0Absolut Mode Bit 11 = 0, Bit 12 = 1: OV= PV - AV1Relativ Mode Bit 11 = 1, Bit 12 = 1

Bild 4-1: Offsetberechnung

Bit 13 Übertragung Istwert 2 anfordernZusätzliche Übertragung des Istwertes in G1_XIST2 anfordern. In deraktuellen Version wird der zusätzliche Istwert generell übertragen.Bit 14 Geber parkenWenn dieses Bit gesetzt ist, werden keine Fehlermeldungen über dieDiagnose ausgegeben.Bit 15 Quittieren GeberfehlerDurch setzen dieses Bits wird ein Geberfehler quittiert/zurück gesetzt.


Beschreibung der Status- und Steuerwörter


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Tabelle 4-2: Fehlercodes in G1_XIST2

4.1 Datenformat für Position und Geschwindigkeit

Die aktuellen Daten des Wegaufnehmers werden als Datentyp DWORD (Position, Geschwindigkeit) bereitgestellt.

Aufbau der Daten pro DWORD:

Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3

Position / Geschwindigkeit

LSB MSB

Beschreibung der Fehlercodes in G1_XIST2

Tabelle 4-1: Status- und Steuerwörter

G1_XIST2 (Wert) Kurzbeschreibung Beschreibung

0x00000001 Sensorfehler Fehler bei der Verarbeitung des Wegaufnehmersignals, welchesungültigen Wert G1_XIST1 zur Folge hat.

0x00000f01 Kommando wird nichtunterstützt

Fehler wegen einer nicht unterstützten optionalen Funktion (z.B.Referenzpunktsuche)

0x00000f02 Lebenszeichenfehler Der Lebenszeichenzähler des Masters hat mehr als die angegebenenFehler gezeigt.

0x00000f04 Synchronisationsfehler Im Isochrone Mode war es dem Sensor nicht möglich sichaufzusynchronisieren.

Abkürzung Kurzbeschreibung Beschreibung

ZSW2 Status Wort 2 Bit 0 - 11 nicht verwendetBit 12 - 15 Slavelebenszeichen4-Bit-Zähler, linksbündigDie Slave-Applikation startet das Slave-Lebenszeichen bei einem beliebigenWert zwischen 1 und 15 nach erfolgreicher Synchronisation auf den Takt.Der Zähler wird vom Slave in jedem DP-Zyklus inkrementiert. DerWertebereich umfasst 1 bis 15, der Wert 0 zeigt einen Fehler an und wird imfehlerfreien Betrieb übersprungen.

G1_ZSW1 Sensor 1 Kontroll Wort

Bit 0 – 10 reserviertBit 11 Quittierung Geber-Fehler in BearbeitungWird gesetzt, wenn das Rücksetzen eines Fehlers nach Quittierung längerals einen Buszyklus andauert.Bit 12 Bestätigung Preset setzen / Wert schiebenBestätigung für das Setzen eines Offsets.Bit 13 Bestätigung Übertragung Istwert 2Ist unabhängig von Bit 13 in G1_STW, der Encoder überträgt denAbsolutwert in G1_XIST2.Bit 14 Bestätigung Geber parken.Bestätigung Geber parken: Geber gibt keine Fehlermeldungen aus.Bit 15 Geber-FehlerZeigt einen Geber-Fehler an. Fehlercode wird in G1_XIST2 ausgegeben.

G1_XIST1 Sensor 1 aktuellePosition 1 Rohwert des 1. Positionsgebers

G1_XIST2Sensor 1 aktuellePosition 2/Fehleranzeige

G1_XIST2 zeigt den Rohwert bzw. bei gesetztem Preset den Presetbehafteten Positionswert an. Bei Auftreten eines Geberfehlers wird anstelledes Rohwertes des 1. Positionsgebers der Fehlercode angezeigt.


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5 Konfiguration des Knotens

5.1 Anzahl Positionsgeber

Die Anzahl der Positionsgeber wirdüber die einzelnen Module derGSD-Datei ausgewählt. Bei denEinstellungen mit fester AnzahlPositionsgeber erwartet der Weg-aufnehmer die angegebene AnzahlPositionsgeber, bevor er fehlerfreistarten kann. Die Funktionalität desFMM-Modus wird in Kapitel 6.1.3.1Beschreibung FMM-Mode kurzbeschrieben.

5.2 Allgemeine Einstellungen

5.2.1 Erweiterte Diagnose

Bei vielen älteren Profibus Masternkann die volle Anzahl derDiagnosebytes (80 BytesStandarddiagnose) zu Problemenführen, da die Master nicht dievolle Anzahl der Diagnosebytesverarbeiten können. Es besteht dieMöglichkeit, nur eine verkürzteDiagnose mit 16 Bytes zu senden.Die Umstellung der Diagnose wirdim jeweiligen GSD-Modul vorge-nommen.

Bild 5-1: Wahl des GSD-Moduls

Bild 5-2: Erweiterte Diagnose


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5 Konfiguration des Knotens (Fortsetzung)

5.2.2 Max. tolerierte AnzahlFehler Lebenszeichen

Mit diesem Parameter wird diemaximal zulässige Anzahl aufein-ander folgender Ausfälle desMasterlebenszeichens festgelegt,nur für DP-V2 taktsynchronen Be-trieb relevant.

Bild 5-3: Anzahl Fehler Lebenszeichenzähler

5.3 Positionseinstellungen

5.3.1 Messrichtung

Der Parameter „Messrichtung“bestimmt, ob der Minimalwert oderder Maximalwert sich an derSteckerseite des Wegaufnehmersbefindet.

Bild 5-4: Messrichtung


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5.3.2 Klasse 4 Funktionalität

Die Klasse 4 Funktionalitäten„Messrichtung“, „Offset KontrolleG1_XIST1“ und „Skalierungsfunkti-on“ können alle gleichzeitig mitdiesem Parameter ein- und ausge-schaltet werden. Wenn dieseFunktionalität eingeschaltet ist,beeinflussen die Parameter„Messrichtung“ und „Offset Kon-trolle G1_XIST1“ direkt diePositionswerte in G1_XIST1 undG1_XIST2.

In G1_XIST2 wird der Positions-wert immer mit Offsetberechnungangezeigt.

Bild 5-5: Klasse 4 Funktionalität

5.3.3 Offset Kontrolle G1_XIST1

Mit diesem Parameter besteht dieMöglichkeit, den aktuellenG1_XIST1 mit zu berücksichtigenoder den Absolutwert auszugeben.

Bild 5-6: Offset Kontrolle


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5.3.4 Skalierungsfunktion

Bei ausgeschaltetem Parameter,arbeitet der Wegaufnehmer mit1 µm Auflösung pro Bit (LSB) undder physikalisch maximal mögli-chen Messlänge in µm. Das glei-che Verhalten wird erzielt, wenndie beiden Parameter„Messschritte [0.001 nm]“ und„Messbereich in Messschritten“auf 0 gesetzt werden (Default).

Bild 5-7: Skalierungsfunktion5.3.5 Auflösung

Mit diesen Parametern kann dieauszugebende Auflösung derWegaufnehmer eingestellt werden.Die Parameter „Schrittweite“ und„Messbereich in Messschritten“sind die Auflösungsparameter.

Die Auflösung wird nur aktiviert,wenn „Klasse 4 Funktionalität“und „Skalierungsfunktion“ einge-schaltet sind.

Der Datenbereich für beide Werteist Unsigned32, d.h. Werte von 20

bis 232 (0 – 4294967295) sind mög-lich. Wenn beide Werte auf 0 ste-hen (Standardeinstellung) wird fürdie Schrittweite der Wert 1000 undfür den Messbereich in Mess-schritten die Nennlänge in µm imWegaufnehmer verrechnet.

5.3.5.1 Schrittweite

Dieser Parameter definiert dieMessschritte, die ausgegebenwerden sollen.

Die Messschritte werden in nm(0,001 µm) angegeben.

Beispiel: Um eine Auflösung proLSB von 2 µm zu bekommen,muss der Wert auf 2000 gesetztwerden.

Bild 5-8: Schrittweite


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5.3.5.2 Messbereich inMessschritten

Dieser Parameter bezieht sich aufdie eingegebene Schrittweite undbestimmt im Zusammenspiel mitdiesem die maximal ausgegebeneMesslänge.

Beispiel: Bei einem 500 mm Weg-aufnehmer und Einstellung derSchrittweite auf 2000 bedeutetdies:

Messbereich in Messschritten =250000 => am Ende des Wegauf-nehmers wird der Wert 250000ausgegeben und dieser muss mitder Schrittweite multipliziert wer-den, damit man auf die tatsächlichgemessene Länge kommt.

Formel: Weg [nm] = ((Messbereichin Messschritten * Messschritte) /Wegaufnehmer Länge [nm])*Positionswert * Messschritte

Bild 5-9: Messbereich in Messschritten

5.3.6 Arbeitsbereiche

Können über den azyklischen Ka-nal und die jeweilige ParameterNummer eingestellt werden (PNU2000 – 2003) ➥➥➥➥➥ Tabelle 7-10. Mitdem Parameter 971 können dieseDaten nicht flüchtig gespeichertwerden.

5.3.7 Diagnosezeit für FMM-Modus

Mit diesem Parameter kann imFMM-Modus die Zeit eingestelltwerden, für die eine Diagnoseanstehen soll, wenn sich die An-zahl der Positionsgeber ändert.Dieser Wert lässt sich im Bereichvon 0 – 255 einstellen. Die Zeit fürdas Anstehen der Diagnose be-rechnet sich wie folgt: Wert fürDiagnosezeit * 4 ms, es kann alsoein Bereich von 4 ms – 1022 msabgedeckt werden. Der Bereichunterhalb 35 ms hat keine Auswir-kung, da der Wegaufnehmer dieseZeit mindestens benötigt um einenneuen gültigen Positionswert aus-zugeben, nachdem sich die Anzahlgeändert hat.

Bild 5-10: Diagnosezeit für FMM-Modus


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5.4 Geschwindigkeitseinstel-lungen

5.4.1 Auflösung

Die Angabe der Schritte beziehtsich auf die eingestellte „Schritt-weite [0,001 µm]“.

Wenn man bei der Schrittweitez.B. 2000 einstellt und bei derGeschwindigkeitsauflösung Schrit-te/10 ms wählt, erhält man eineGeschwindigkeitsauflösung von2000 * 0,001 µm / 10 ms = 0,2 µm/ms= 0,2 mm/s pro LSB.

5.4.2 Schaltpunkte

Können über den azyklischen Ka-nal und die jeweilige ParameterNummer eingestellt werden (PNU2000 – 2003) ➥➥➥➥➥ Tabelle 7-10. Mitdem Parameter 971 können dieseDaten nicht flüchtig gespeichertwerden.

Bild 5-11: Einstellen der Geschwindigkeitsauflösung


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6 Inbetriebnahme

6.1 Quellen

Die folgenden Beispiele sind auchals komplettes S7 Projekt auf An-frage über Balluff([email protected]) erhältlich.

6.2 Programmierung zyklischerVerkehr (DP-V0)

6.2.1 Projektierung STEP7Software

Die Inbetriebnahme des Wegauf-nehmers wird im folgenden amBeispiel des ProjektierungstoolsSTEP7 (V5.3 + SP2) und der CPU412-1 (mit integrierter Profibus-Schnittstelle) dargestellt.

6.2.2 Einlesen der GSD-DateiUm den BTL5-T im Hardwarekonfi-gurator von Step7 verwenden zukönnen, muss die GSD-Datei überden Menüpunkt 'Extras' -> 'NeueGSD installieren' in das Systemimportiert werden. Bei einem Up-date der GSD-Datei ist sicherzu-stellen, dass keine Anwendung dieGSD-Datei im Augenblick verwen-det, da sonst das System die Da-tei nicht austauschen kann.➥➥➥➥➥ Bild 6-1

Bild 6-1: Neue GSD-Datei installieren und Kataloginhalt aktualisieren

Bild 6-2: BTL5-T mit Drag&Drop dem Netzwerk hinzufügen

6.2.3 Projektierung desWegaufnehmers

Nach dem Import befindet sich derBTL5-T im Hardwarekatalog in fol-gendem Pfad:PROFIBUS-DP\Weitere FELD-GERÄTE\Encoder\Linear\Absolute\BTL5-T110. ➥➥➥➥➥ Bild 6-2


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6 Inbetriebnahme (Fortsetzung)

6.2.4 Wahl des ModulsIn einem zweiten Schritt erfolgt dieZuordnung der Funktionsmodulezum Gerät. Hierzu ist das Gerät inder grafischen Darstellung zu se-lektieren. Im Anschluss ist dasgewünschte Modul aus demHardwarekatalog über Drag&Dropin die tabellarische Geräte-konfiguration einzutragen.➥➥➥➥➥ Bild 6-3

Bild 6-3: Modulwahl aus der GSD

Bild 6-4: Parametrierung

6.2.5 ParametrierungDurch Doppelklick auf das Modulin der tabellarischen Darstellungder Gerätekonfiguration wird derentsprechende Dialog für dieParametrierung aufgerufen.➥➥➥➥➥ Bild 6-4


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Die Parametrierung des BTL wirdauf der Karteikarte 'Parametrieren'vorgenommen.➥➥➥➥➥ Bild 6-5

Bild 6-5: Karteikarte Parametrieren

Je nach gewähltem Modul kannsich die dargestellte Parameterzahlunterscheiden. Per Default ist dasBTL auf eine Auflösung von 1 µmpro LSB und die maximaleMesslänge in µm eingestellt. DieGeschwindigkeitsauflösung ist auf0,1 mm/s eingestellt.

Im Unterordner Hex-Parametrierungist die hexadezimale Darstellungder Parameterdaten möglich. DieseFunktion wird normalerweise je-doch nicht benötigt und dient le-diglich zum direkten Vergleich derParameterdaten mit den in diesemHandbuch wiedergegebenenParametertabellen.➥➥➥➥➥ Bild 6-6

Bild 6-6: Hexadezimale Darstellung der Parameterdaten


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6.3 Programmierungazyklische Dienste (DP-V1)

6.3.1 Einleitung DP-V1

Profibus bietet neben dem zykli-schen Datenverkehr auch die azy-klischen Dienste an, die im DP-V1beschrieben werden. Die Tele-grammstruktur für DP-V1 ist modu-lar ausgelegt. Adressiert werdendie Daten als „Slot Nummer“ undals „Index“. Die „Slot Nummer“gibt dabei das Modul an, und derIndex adressiert einen Datensatzinnerhalb dieses Moduls. Die Para-meter im Wegaufnehmer werdenalle über Slot 0 Index 47 angespro-chen, ausgenommen davon sinddie I&M Parameter (➥➥➥➥➥ Seite 45), dieüber Slot 0 Index 255 angespro-chen werden.

6.3.1.1 DiensteBei den Diensten unterscheidetman zwischen Master Klasse 1-/Slave-Funktionen (MSAC_C1) undMaster Klasse 2-/Slave Funktionen

Funktion Master-SAP Slave-SAP Dienste

MSAC_C1 51 51 Read, Write

MSAC_C2 50 49 Initiate.req

MSAC_C2 50 0...48 Abort, Read, Write

(MSAC_C2).Folgende Dienste sind im Wegauf-nehmer implementiert:

MSAC_C1 (Master-Slave azyklischeKommunikation, Klasse 1)– Datensatz eines Slaves lesen

(Read)– Datensatz eines Slaves schrei-

ben (Write)

MSAC_C2 (Master-Slave azyklischeKommunikation, Klasse 2)– Initiate (Verbindung zum Slave

aufbauen)– Datensatz eines Slaves lesen

(Read)– Datensatz eines Slaves schrei-

ben (Write)– Abort (Verbindung zum Slave

aufheben)

Die für DP-V1 neu zugeordnetenSAPs sind für Klasse-1-Master undKlasse-2-Master verschieden. Innachfolgender Tabelle sind die Zu-ordnungen der einzelnen SAPs zuden Diensten aufgezeigt.Da der Datenverkehr bei derMSAC_C1-Kommunikation im zykli-schen Datenverkehr überwacht wird,ist der Verbindungsaufbau/-abbauüber Initiate/Abort wie bei MSAC_C2-Verbindungen nicht notwendig. Fehlerim zyklischen Datenverkehr wirkensich auch auf den azyklischen Daten-verkehr aus und umgekehrt.Nachdem ein Klasse-1-Master im„Set_Prm-Telegramm“ den erwei-terten Mode eingeschaltet hat,kann er im „Data_Exchange“ überden SAP 51 mit einem Slave kom-munizieren. Nach „Leave_Master“ist der SAP 51 wieder deaktiviert.Es ist zu beachten, dass die SAP50 und 51 erst im Datenaustauschfreigegeben werden.

Tabelle 6-1: Zuordnung der SAPs für den zyklischen Datenverkehr DP-V1

Bild 6-7: Prinzipielles Kommunikationsschema beim azyklischen Datenaustausch (Beispiel (Read))


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6.3.2 Die azyklischeKommunikation zwischeneinem Klasse-1-Master undeinem Slave (MSAC_C1)

Zum Übertragen der Daten wird derFDL-Dienst SRD über den SAP 51benutzt. Der Master parametriertund konfiguriert den Slave wie imzyklischen Datenverkehr. Anschlie-ßend kann er im Datenaustauschdie vorher beschriebenen azykli-schen Dienste mit dem Slavedurchführen. Der Ablauf einer sol-chen azyklischen Kommunikationist in Bild 6-7 zu sehen.

Mit einem Aufruftelegram(Write.req) wird die Kommunikationinitiiert. Das Telegram beschreibtwas durchgeführt werden soll z.B.lesen oder schreiben eines Para-meters. Im Slave wird daraufhin dieBearbeitung dieser Anfrage gestar-tet. Ist die Antwort auf die Anfragenicht sofort verfügbar folgen meh-rere Poll Zyklen bis die interne Ver-arbeitung abgeschlossen ist. DasErgebnis wird mit dem Antworttele-gram (Read.req) abgeholt.

6.3.2.1 Beschreibung desTelegramm Write.req

Mit dem Write.reg kann eine Ver-bindung aufgebaut und dem Slavemitgeteilt werden, welche Aktiondurchgeführt werden soll.Mit dem Aufbau der Verbindung,startet der Master einen internenTimer zur Kommunikations-überwachung. Bis der Slave dieangeforderten Daten zur Verfügungstellt, können mehrere Pollzyklenablaufen. Wenn der Slave nichtinnerhalb der eingestellten Zeit ant-wortet, wird die Kommunikations-verbindung (auch für den zykli-schen Datenverkehr) abgebrochen.Nach einem Abbruch der Verbin-dung muss der Slave neuparametriert und konfiguriert wer-den. Wenn der Slave mit einer Feh-lermeldung antwortet, versucht derKlasse-1-Master den Aufruf erneut.

Tabelle 6-2: Nachrichtenaufbau Write.req

Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Byte 8 Byte 9..n-2 Byte n-1 Byte n

SD LE LEr SD DA SA FC DSAP SSAP DU FCS ED

68h X X 68h 8h 8h X 33h 33h

sieheTab. 6-3:

Aufbau derDU im

Write.req

X 16h


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Die folgende Tabelle zeigt den Aufbau der DU für einen Wert des Parameterkanals Index 47. Sollen die I&M Parame-ter gelesen werden muss der Aufbau aus Tabelle 6-5 gewählt werden.

Tabelle 6-3: Aufbau der DU im Write.req (Index 47)

Byte-Nummer Datentyp Bedeutung Beschreibung Wert

Bsp. PNU2000,0schreiben

Bsp. PNU2000,0lesen

0 Unsigned8 DP request

Jedem Dienst istgenau einFunktionscodezugeordnet.

0x5F = Write 0x5F 0x5F

1 Unsigned8 Slot 0 0x0 0x0

2 Unsigned8 Index 47 0x2F 0x2F

3 Unsigned8 LengthLänge der zuschreibendenNachricht.

0x14 0x14

4 Unsigned8 RequestReference 0x01 0x01 0x01

5 Unsigned8 Request ID 0x01 = Lesen0x02 = Schreiben 0x02 0x01

6 Unsigned8 Axis / DO-ID 0x00 = Profibusaccess 0x00 0x00

7 Unsigned8 Anzahl derParameter

Wird durch die DP-V1 Telegrammlängebegrenzt.

0x01...0x27Default 0x01 0x01 0x01

8 Unsigned8 AttributeArt der zuschreibenden/lesen-den Elemente.

0x10 = Wert0x30 = Text char[16] 0x10 0x10

9 Unsigned8 Anzahl derElemente

Anzahl der zuschreibenden/lesen-den Elemente.

0x01...0xEA(1 .. 234) 0x01 0x01

10 - 11 Unsigned16 ParameterNummer

Nummer des zuschreibenden/lesen-den Parameters,siehe 8.3 AzyklischeDaten.

0x7d0 0x7d0

12 - 13 Unsigned16 SubindexIndex des zuschreibenden/lesen-den Parameters.

0x0 0x0

14 Unsigned8 Datenformat

Format des zuschreibenden/lesen-den Parameters,siehe Table 6-4:Datenformate DP-V1.

0x43 0x43

15 Unsigned16 Anzahl WerteAnzahl der durchDatenformatfestgelegten Werte.

0x1 0x1

16 - .. Datenformat WerteDie zuschreibenden/lesen-den Werte.

Bsp.1000 =0x3E8


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Code Name Bedeutung

0x40 DPV1_FORMAT_NULL Es handelt sich um ein Datum mit derLänge 0.

0x41 DPV1_FORMAT_BYTE Es handelt sich um ein Datum mit derLänge 1 Byte.

0x42 DPV1_FORMAT_WORD Es handelt sich um ein Datum mit derLänge 2 Byte.

0x43 DPV1_FORMATDWORD Es handelt sich um ein Datum mit derLänge 4 Byte.

Tabelle 6-4: Datenformate DP- V1 (Write.req)

Byte- Nummer Datentyp Bedeutung Beschreibung Wert

0 Unsigned8 Function Num


0x5F = Write

1 Unsigned8 Slot 0x00

2 Unsigned8 Index 255 I&MParameterkanal

3 Unsigned8 LengthAnzahl der zuübertragendenWerte.

0x04

4 Unsigned8 Reserviert 0x08

5 Unsigned8 Reserviert 0x00

6 - 7 Unsigned16 ParameterNummer

Nummer desParameters, siehe7.3 AzyklischeDaten

0xFDE8 = I&MParameter 65000

Tabelle 6-5: Aufbau der DU im Write.req für I&M (Index 255)

Der Slave antwortet auf die Anfrage mit einem Write.res, in dieser Nachricht wird der angesprochene Slot und Index,sowie die Datenlänge zurückgegeben.



68h X X 68h 8xh 8xh X 33h 33h

sieheTab. 6-7:

Aufbau derDU einerWrite.res

X 16h

Tabelle 6-6: Nachrichtenaufbau Write.res


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Falls die Bearbeitung erfolgreich war, sieht die Nachricht wie folgt aus:

Tabelle 6-7: Aufbau der DU einer positiven Write.res




0x5F = Write

1 Unsigned8 Slot 0

2 Unsigned8 Index 47



6.3.2.2 Beschreibung desTelegramm Read.req

Der Read.req dient dem Anforderndes Ergebnisses des Vorgangs derdurch den Write.req angestoßenwurde. Das Ergebnis wird imRead.res zurück gegeben. DerRead.req wird üblicherweise vomMaster automatisch geschickt, esmuss dann nur die read.res ausge-wertet werden.

Tabelle 6-8: Nachrichtenaufbau Read.req



68h X X 68h 8h 8h X 30h 32h

sieheTab. 6-9:

Aufbau derDU im

Read.req

X 16h


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Tabelle 6-10: Nachrichtenaufbau Read.res



68h X X 68h 8x 8x X 32h 30h

sieheTab. 6-11:Aufbau der

DU imRead.res

X 16h

Tabelle 6-9: Aufbau der DU im Read.req

Der Slave antwortet auf den Read.req mit einem Read.res.




0x5E = Read

1 Unsigned8 Slot 0




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Code Länge[Byte] Name Bedeutung

0x01 1 DPV1_FORMAT_BOOL Es handelt sich um einen Wahr-heitswerrt (richtig [1], falsch [0]).

0x02 1 DPV1_FORMAT_I1Es handelt sich um einen vor-zeichenbehafteten Wert der Länge8 Bit.



0x05 1 DPV1_FORMAT_U1Es handelt sich um einen vor-zeichenlosen Wert der Länge8 Bit.



0x09 variabel DPV1_FORMAT_VISIBLE Es handelt sich um einen Stringmit variabler Länge.

0x0A variabel DPV1_FORMAT_OCTET Es handelt sich um einen Bytestringmit variabler Länge.

Tabelle 6-12: Datenformate DP -V1 (Read.res)

Der Aufbau der DU bei einer erfolgreichen Bearbeitung sieht folgendermaßen aus:

Tabelle 6-11: Aufbau der DU einer Read.res Nachricht


0 Unsigned8 DP request Jedem Dienst ist genau einFunktionscode zugeordnet. 0x5E = Read

1 Unsigned8 Slot 0


3 Unsigned8 Length Länge der zu schreibenden Nachricht.

4 Unsigned8 RequestReference 0x01...0xFF

5 Unsigned8 Request ID 0x01 = Lesen0x02 = Schreiben

6 Unsigned8 Axis / DO-ID 0x00 = ProfibusZugriff

7 Unsigned8 Anzahl derParameter 0x01...0x27

8 Unsigned8

Error Code /

Datenformat

Wenn ein Fehler auftritt, steht hier derErrorcode 0x44(DPV1_FORMAT_ERROR)Bei einer erfolgreichen Kommunikation,steht hier das Datenformat derAntwort, siehe Tab. 6.12:Datenformat DP-V1 (Read.res)

9 Unsigned8 Anzahl Werte Gibt die Anzahl der gelesenen Werte an(bei Fehler 1)

10..n

Rückgabewert(e) des Parameters, beieinem Fehler steht in Byte 2 und 3 dieFehlernummer ausTab. 6-13: Fehlernummern DP-V1


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FehlerNummer Bedeutung Beschreibung

0x00 Unzulässiger Parameter Zugriff auf nicht verfügbaren Parameter.

0x01 Parameter-Wert kann nicht geändert werden Die Änderung dieses Parameters ist nicht möglich.

0x02 Obere oder untere Grenze überschritten Der zu schreibende Parameter liegt außerhalb dererlaubten Grenzen.

0x03 Fehlerhafter Subindex Zugriff auf einen nicht vorhandenen Sub-Index.

0x04 Kein Array Zugriff mit angegebenem Sub-Index auf ein Element ohneSub-Indexe.

0x05 Falscher Datentyp Der zu schreibende Wert ist nicht vom Datentyp desParameters.

0x07 Beschreibungselement kann nicht geändertwerden

Schreibzugriff auf ein Beschreibungselement, welchesnicht geschrieben werden kann.

0x09 Keine Beschreibungsdaten verfügbar Zugriff auf eine nicht verfügbare Beschreibung (Parameterist verfügbar).

0x0B Keine Schreibberechtigung Schreibzugriff auf einen Parameter ohne die notwendigenRechte.

0x11 Zugriff wegen aktuellem Betriebszustandnicht möglich

Vorübergehend ist der Zugriff nicht möglich (Grund nichtspezifiziert).

0x15 Antwort zu lang Die Länge der Antwort ist größer als die max. erlaubteLänge.

0x16 Unzulässige Parameter-AdresseNichterlaubter Wert oder Wert der für dieses Attribut,Anzahl der Elemente, Parameternummer oder Sub-Indexnicht unterstützt wird.

0x17 Ungültiges Format Schreibzugriff mit falschem Datenformat oder Format,welches nicht unterstützt wird.

0x18 Anzahl der Werte ist nicht konsistentSchreibzugriff: Anzahl der Werte des Parameters stimmennicht mit der Anzahl der Werte des ausgewähltenParameters überein.

0x65 Speicherfehler Das Speichern der Daten im nichtflüchtigen Speicher desWegaufnehmers ist fehlgeschlagen.

Tabelle 6-13: Fehlernummer DP-V1


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6.3.3 Die azyklischeKommunikation zwischeneinem Klasse-2-Master undeinem Slave (MSAC_C2)

Um von einem Klasse-2-Master aufdie Daten eines Slaves im azykli-schen Verkehr zugreifen zu können,muss zuerst eine Verbindung auf-gebaut (Initiate) und nach erfolgrei-chen Schreiben und Lesen die Ver-bindung wieder aufgehoben (Abort)werden.

Wenn die Verbindung aufgebaut iststehen auch hier die Dienste Writeund Read zur Verfügung.

6.3.3.1 Beschreibung desTelegramm Initiate(Initiate.req)

Bevor ein Klasse-2-Master mit ei-nem Slave den azyklischen Daten-verkehr aufnehmen darf, muss ermit einem Initiate.req-Dienst überden DSAP 49 (an den Ressource

Manager) des Slaves einen freienSAP festlegen, über den dann derDatenaustausch stattfindet. ImSlave sind dafür die SAPs 0..48vorgesehen. Mit dem Initiate.reqbaut der Master die Verbindungzum Slave auf. Der Slave antwortetmit einer Initiate.res und teilt in die-ser dem Master die zu verwenden-de SAP Nummer mit. Der Mastermuss die Verbindung durch sendenvon Pollingtelegrammen solangeaufrechterhalten, bis er vom Slavedie Initiate.res bekommen hat.Nach erfolgreicher Initialisierung derVerbindung können zwischen Ma-ster und Slave Daten ausgetauschtwerden. Wenn keine Daten ausge-tauscht werden, müssen Masterund Slave Ideltelegramme austau-schen, damit die Verbindung erhal-ten bleibt. Die Idletelgramme sindbei Klasse-1-Mastern nicht not-wendig, da hier die Verbindungüber den Zyklischen Kanal erhaltenbleibt.

Um dem Slave die Möglichkeit zugeben, sich auf die unterstütztenDienste des Masters einzustellen,tauschen Master und Slave dieunterstützten Dienste aus.

Mit der „Profile_Ident_Number“wird es ermöglicht, hersteller-spezifische Datenstrukturen wäh-rend des Datenaustauschs mit denvorher beschriebenen DienstenDP_Write und DP_Read auszutau-schen.



68h X X 68h 8x 8x X 31h 32h

sieheTab. 6-15:Aufbau der

DU imInitiate.req

X 16h

Tabelle 6-14: Nachrichtenaufbau DP_Initiate.req


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Tabelle 6-15: Aufbau der DU im Initiate.req




0x57 = Initiate

1..5 Unsigned40 timeout

Zeit nach derspätestens eineAntwort erfolgenmuss.

0x64

6..7 2 * Unsigned8 Supportedfeatures 0x01 0x00

8..9 2 * Unsigned8 Supp. Profilefeatures 0x00 0x00

10..11 Unsigned16 Profile identnumber 0x0303

12 Unsigned8 Source API 0x00

13 Unsigned8 Destination API 0x00



68h X X 68h 8x 8x X 32h 30h

sieheTab. 6-17:

Aufbau derDU im

Initiate.res

X 16h

Tabelle 6-16: Nachrichtenaufbau DP_Initiate.res

Tabelle 6-17: Aufbau der DU im Initiate.res




0x57 = Initiate

1 Unsigned8 Max. data length Maximal möglicheDatenlänge. 0xf0







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6.3.3.2 Beschreibung desTelegramms Read undWrite

Der Datenaustausch überMSAC_C2 unterscheidet sich vondem MSAC_C1 nur durch die ver-wendete SAP Nummer und dievom Master eingefügten Idle-Tele-gramme.


6.3.3.3 Beschreibung desTelegramms Abort(Abort.req)

Mit dem Abort Kommando wird dievom Master aufgebaute Verbindungwieder freigegeben, somit ist derbelegte SAP wieder verwendbar.Auf diese Nachricht antwortet derSlave nicht.



68h X X 68h 8x 8x X 30h 32h

sieheTab. 6-19:

Aufbau derDU im

Abort.req

X 16h

Tabelle 6-18: Nachrichtenaufbau Abort.req


Für die Benutzung der azyklischenKommunikation wird der Funktions-baustein FB36 benötigt. DiesenBaustein kann man mit einer klei-nen Beispielapplikation für dieCPU412-1 [email protected] anfordern.

Tabelle 6-19: Aufbau der DU im Abort.res




0x58 = Abort

1 Unsigned8 Subnet

Dieser Parameter wirdbenutzt, um dieQuelle des Abort.reqfestzustellen.

0 NO1 SUBNET-LOCAL2 SUBNET-REMOTE3..255 reserved

2.0 - 2.3 Unsigned4 Reason Code 0x00

2.4 - 2.5 Unsigned2 Instance ID

0x0 FDL0x1 MSAC_C20x2 USER0x3 reserved

2.6 - 2.7 Unsigned2 reserviert 0x0


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6.4 Programmierung IsochronMode (DP-V2)

Um den Isochronen Modus zu be-nutzen, muss erst der zyklischeVerkehr fertig projektiert sein, wiein Kapitel 6.2 "Programmierungzyklischer Verkehr" beschriebenund anschließend müssen nochfolgende Schritte durchgeführt wer-den.Ein Konfigurationsmanual fürSIEMENS SIMATIC kann man unterder Nummer A5E00212909-01 unterhttp://support.automation.siemens.com herunterladen.

6.4.1 Einleitung zurTaktsynchronität

Die taktsynchrone Kommunikation(Äquidistanz) bildet die Basis fürdie Synchronisation mehrerer An-triebe und Wegaufnehmer. Dabeiwerden Profibus-Slaves auf einvom Master als .Global-Control-Command. ausgesendetes zykli-sches Taktsignal (GC) synchroni-siert. Die Zeitpunkte derIstwerterfassung (TI), bzw. der Soll-wertübernahme (TO) innerhalb desBuszyklus (TDP) sind in der Projek-tierung einstellbar. Somit ist esmöglich, die Positionswerte mehre-rer Achsen mikrosekundengenaugleichzeitig zu erfassen.

Bild 6-8: DP-V2 Zyklus

6.4.1.1 HochlaufDer Hochlauf des Gerätes bis zumzyklischen Betrieb besteht ausmehreren Phasen:

6.4.1.2 Slave-Parametrierung,Konfiguration

Parameter- und Konfigurations-daten werden vom Master an denSlave übertragen. Die Parameter-struktur und Parametrierungsmög-lichkeiten sind in Kapitel 6.2.5 "Pa-rametrierung" näher beschrieben.

6.4.1.3 Synchronisation auf dasTakt-Global-Control

Sobald die Slave-Applikation denZustand .Operate. erkennt undgültige Data_Exchange-Telegram-me erhält, wird die Synchronisationauf den Takt-Global-Control gestar-tet. Hierzu wird zunächst eine Bus-zykluszeit von TDP (aus der Parame-trierung, ➥➥➥➥➥ Bild 6-12) angenom-men, die Toleranzfensterbreite be-trägt ein Vielfaches der parame-trierten Zeit TPLL_W. Im Laufe derSynchronisierung wird der Bus-zyklus TDP dem realen Buszyklusangepasst und das Toleranzfensterbis hin zur parametrierten Fenster-breite TPLL_W verkleinert. NachAbschluss der Synchronisationbeginnt die Slave-Applikation mit

Die Beschreibung der verwendeten Abkürzung findet man imKapitel 6.6 "Begriffe und Abkürzungen rund um DP-V2"

der Taktüberwachung. Nähere Infor-mationen hierzu können demPROFIdrive-Profil entnommen wer-den. Wird die maximal zulässigeAnzahl von Taktausfällen über-schritten, wird im Statuswort (sieheTabelle 4-1 "Status- und Steuer-wörter") das Fehlerbit gesetzt, derentsprechende Fehlercode ausge-geben und die Slaveapplikationversucht von neuem, sich aufzu-synchronisieren.

6.4.1.4 Synchronisation der Slave- Applikation auf das Masterlebenszeichen

Nach erfolgreicher Synchronisationauf das Takt-Global-Control ver-sucht die Slave-Applikation, sichauf das Masterlebenszeichen zusynchronisieren. Es wird erwartet,dass sich der Masterlebens-zeichen-Zähler einmal pro Zyklusder Masterapplikation erhöht. DieZykluszeit der Masterapplikationmuss über den Parameter TMAPC

(Kapitel 6.6 "Begriffe und Abkür-zungen rund um DP-V2") überge-ben werden. Die Synchronisationkann bei jedem beliebigen Wertdes Masterlebenszeichens begin-nen. Wenn der Wertebereich desMasterlebenszeichens einmal feh-lerfrei durchlaufen wurde, gilt die


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Synchronisationsphase als been-det und die Überwachung desMasterlebenszeichens beginnt.Nähere Informationen hierzu könnendem PROFIdrive-Profil entnommenwerden. Tritt ein Lebenszeichen-fehler auf, wird im Statuswort (➥➥➥➥➥Tabelle 4-1 "Status- und Steuer-wörter") das Fehlerbit gesetzt, derentsprechende Fehlercode ausge-geben und die Slaveapplikationversucht von neuem, sich aufzu-synchronisieren.


Bild 6-9: Eigenschaften DP-Mastersystem

6.4.1.5 Synchronistaion der Master- Applikation auf das Slave- Lebenszeichen

Nach erfolgreicher Synchronisationder Slaveapplikation auf dasMasterlebenszeichen wird dasSlave-Lebenszeichen auf einenWert ungleich 0 gesetzt und mitjedem Buszyklus erhöht. Jetztkann die Synchronisation derMasterapplikation auf das Slave-Lebenszeichen erfolgen.

6.4.1.6 Zyklischer BetriebIm zyklischen Betrieb überwachtdie Slaveapplikation das Lebens-zeichen der Masterapplikation. BeiAusfall des Lebenszeichens ver-sucht die Slaveapplikation automa-tisch, sich neu aufzu-synchronisieren. Solange dasMasterlebenszeichen fehlerfrei vor-handen ist, wird das Slave-Le-benszeichen in jedem Buszykluserhöht und kann von der Master-applikation überwacht werden.


6.4.2.1 Isochrone ParametrierungDurch Doppelklick auf das PROFI-BUS-Subnetz gelangen Sie nachBild 6-9


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Nach Anwahl von Eigenschaftengelangen Sie in den Eigenschafts-dialog ➥➥➥➥➥ Bild 6-10, hier wählen Siedas Register "Netzeinstellungen"➥➥➥➥➥ Bild 6-11

Bild 6-10: Eigenschaften Profibus

Bild 6-11: Karteikarte Netzeinstellungen (Eigenschaften Profibus)


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Wählen Sie das Profil "DP" undklicken auf die Schaltfläche "Optio-nen". Aktivieren Sie im folgendenDialog ➥➥➥➥➥ Bild 6-12 dasKontrollkästchen „ÄquidistantenBuszyklus aktivieren“ und stellenSie den gewünschtenäquidistanten DP-Zyklus ein.

Bild 6-12: Optionen Äquidistanter Buszyklus

Bild 6-13: Slave Eigenschaften

Führen Sie anschließend einenDoppelklick auf den zuparametrierenden Slave aus undwählen Sie das Register “Takt-synchronisation”➥➥➥➥➥ Bild 6-13


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Aktivieren Sie in ➥➥➥➥➥ Bild 6-14 dasKontrollkästchen “DP-Slave aufDP-Zyklus synchronisieren”.Wähle Sie die gewünschten Zeitenfür TI und TO. Beachten Sie hierbeidie Minimal- und Maximalwertesowie die Regeln aus Kapitel 3.2und 7.1.2.Nachdem alle Slaves projektiertund parametriert wurden, solltendie Äquidistanzzeiten für das Bus-system nochmals geprüft undeventuell angepasst werden.

Bild 6-14: Taktsynchronisation (Slave Eigenschaften)

Eine Übersicht über die takt-synchronen Einstellungen erhältman, wenn man den MenüpunktBearbeiten Taktsynchronisationauswählt ➥➥➥➥➥ Bild 6-15

Bild 6-15: Anwahl Übersicht der Taktsynchronität


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Die Übersicht zeigt das kompletteNetz mit all seinen Teilnehmern undden taktsynchronen Einstellungenan ➥➥➥➥➥ Bild 6-16 im Projekt. Anhanddieser Informationen kann die Opti-mierung des Netzes vorgenommenwerden.Das Dialogfeld ist hierarchisch indie Bereiche "PROFIBUS", "Slave"und "Modul" aufgeteilt. Die Markie-rung des Mastersystems im Be-reich "PROFIBUS" bringt im Be-reich "Slave" die zugehörigenSlaves zur Anzeige. Die Markierungdes DPSalves bringt im Bereich"Modul" die zugehörigen Modulezur Anzeige. Alle in dem Dialogfeldangezeigten Zeitwerte werden in"ms" angezeigt. Bild 6-16: Übersicht Taktsynchronität im Projekt


Bild 6-17: Querverkehr

6.5 QuerverkehrBei PROFIBUS DP erfolgt der Nutz-datenverkehr zwischen einem MasterKlasse 1 und einem Slave nur aufAufforderung des Masters und derdarauf folgenden Antwort des Slaves.Es gibt jedoch Fälle (z.B. schnelleRegelkreise) in welchen die Slave zuSlave Kommunikation angewendetwerden muss, dies erfordert jedochzusätzliche Intelligenz im Slave.Der Data Exchange Broadcast ba-siert auf einem Publisher (Sender),dem Master und allen beteiligtenSubscriber (Empfänger). Publisherund Subscriber werden in der GSD-Datei festgelegt. Bei Querverkehrsendet der Klasse-1-Master demPublisher eine Aufforderung, dassdieser seine Daten an die Broad-castadresse 127 senden soll. DieSubscriber filtern nun die benötigtenDaten automatisch heraus und ver-arbeiten diese. Der Subscribermuss ein Slave sein, welcher min-destens nach DP-V1 arbeitet undzusätzlich die strukturierte Verarbei-tung nach DP-V1 unterstützt. DerQuerverkehr erfolgt zyklisch wäh-rend jedem DP-Zyklus.Vorteile des Querverkehrs:– Mit Slave zu Slave Kommunikati-

on werden Regelkreise zwischenden Slaves direkt über dem Busgeschlossen

– Schnelle Reaktionszeiten, daKommunikation direkt ohne Um-weg über den Master läuft

– Zentrale Steuerung wird entlastet– Regel- und Steueraufgaben möglich

6.6 Allgemeine Hinweise zurInbetriebnahme

Falls Probleme bei der Inbetrieb-nahme bzw. Konfiguration desBTL5-T auftreten sollten, sind diefolgenden Punkte zu prüfen:– Die im Konfigurationssystem

verwendete Geräteadressemuss mit der am BTL eingestell-ten Adresse übereinstimmen.

– Das Modul muss passend zumverwendeten BTL ausgewähltsein. Hierzu ist im Zweifelsfall derBTL-Typschlüssel zu überprüfen.

– Je nach durchgeführter Parame-trierung können sowohl Anzahlwie auch Darstellung der Ausga-bewerte variieren.

– Wird die CPU-315-2-DP (SW <v2.x.x) als Master verwendet, sokönnen konsistente Daten nurmit maximal 2 Worten (1× Positi-on) direkt im Prozessabbild dar-gestellt werden. Für das Lesenvon konsistenten Daten >4 Bytemuss der SFC 14 verwendetwerden.

– Die Überschreitung der einge-stellten Arbeitsbereichsgrenzenwird vom BTL durch eineDiagnosenachricht gemeldet(Externe User Diagnose). DieseDiagnosenachricht kann überden SFC 13 gelesen werden.

– In der Standardkonfigurationwechselt die CPU-315-2-DP /


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6.7 Begriffe und Abkürzungen rund um DP-V2

Bereich Symbol Beschreibung Erklärung

Allgemein Subscriber Lesender Slave Slave, welcher bei Querverkehr die Datenempfängt.

Allgemein Publisher Sendender Slave Slave, welcher bei Querverkehr die Datensendet.

Allgemein SYNCH Synchronisationssignal Bestandteil des GC-Telegramms,Eingangssignal für die PLL bei DP-V2.

Zeit TDX

Dauer des taktsynchronenDatenverkehrs

Zeitdauer des taktsynchronen DatenverkehrsLesen und Schreiben der Soll- und Istwerte z.BWeg, Geschwindigkeit.

Zeit TDP DP Zyklus Zeit Zeitdauer eines taktsynchronen Zyklus.

Zeit TMAPC Master Applikationszykluszeit Master Zykluszeit = n * TDP mitn {1, 2, 3 ... 15}.

Zeit TSAPC Slave Applikationszykluszeit Slave Zykluszeit < TDPMuss kein ganzzahliges Vielfaches von TDP sein.

Zeit TI

Zeitpunkt des taktsynchronenEinlesen

Zeitpunkt des taktsynchronen Einlesens derDaten (darf nicht kleiner als die größte TI_min allerSlaves sein).

Zeit TI_min

min. Zeit um taktsynchroneinzulesen

Spätest möglicher Zeitpunkt des takt-synchronen Einlesens der Daten, wird in derGSD-Datei definiert. Bei der Definition dieserZeit muss die maximale Abweichung der DP-Zykluszeit berücksichtigt werden.

Zeit TO

Zeitpunkt des taktsynchronenAusgebens

Zeitpunkt des taktsynchronen Ausgebens derDaten.

Zeit TO_MIN

min. Zeit für taktsynchroneAusgabe

Minimale Zeitdauer bis alle Slaves die Datenverarbeitet haben, um sie anschließendauszugeben.

Zeit TBASE_IO I/O-Basiszeit I/O – BasiszeitZeitbasis für die Zeiten TO, TI

Zeit TBASE_DP DP Basiszeit DP – BasiszeitZeitbasis für TDP

State Machine MLS Master LebenszeichenWird verwendet, um sicherzustellen, dass derMaster richtig arbeitet. Wird von jedem Slaveüberwacht.

State Machine SLS Slave LebenszeichenWird verwendet, um sicherzustellen, dass derSlave sichtig arbeitet. Wird vom Masterüberwacht.

PLL TPLL_W Fensterzeit Zeitdauer, in welcher ein SYNCH erwartet wird.

PLL TPLL_D Verzögerungszeit Verzögerungszeit, um Buslaufzeitenauszugleichen.

CPU 412-1 bereits durch dasAnstehen einer Externen UserDiagnose in den Stopp-Zustand(Steuerungsprogramm wird nichtmehr bearbeitet). Falls diesesVerhalten nicht gewünscht ist,sollten OB82, OB86 und OB122in die Steuerung implementiertwerden. In diesen OBs kann dasFehlerverhalten spezifisch für

jeden PROFIBUS-Teilnehmerauskodiert werden. Hierzu müs-sen im HW-Konfigurator die CPUselektiert und das Menü 'Extras'-> 'Systemfehler melden' aufge-rufen werden. ➥➥➥➥➥ Bild 6-18 "DasMelden von Systemfehlern andie OBs" wird über die Check-box ‘Fehler-OBs erzeugen’ akti-viert. Im Steuerungsprogramm

muss der Inhalt der Fehler-OBsanschließend entsprechend aus-kodiert werden.

Tabelle 6-20: Begriffe und Abkürzungen rund um DP-V2


deutsch38

7 Daten

7.1 Parameterdaten

Das Parametrier Telegramm setztsich aus den Encoder spezifi-schen, den Parametern für dieTaktsynchronität sowie denherstellerspzifischen Parameternzusammen.

Tabelle 7-1: Encoder Parameterdaten

Tabelle 7-2: Geschwindigkeitsauflösung

Byte Nummer Parameter Datentyp Default Bemerkung

0 Struct len Unsigned8 0x15 Größe des Blocks

1 Struct type Unsigned8 0x81 Encoder Parameter

2 Slot nbr Unsigned8 0x00 Eingabemodule

3 reserviert Unsigned8 0x00

4 Bit 0 Messrichtung Bit

4 Bit 1 Klasse 4 Funktionalität Bit

4 Bit 2 Offset Kontrolle Bit

4 Bit 3 Skalierungsfunktion Bit

4 Bit 4 Erweiterte Diagnose Bit

4 Bit 5-7 reserviert

5-8 Schrittweite Unsigned32 in units of nm (siehe ParameterNummer 60001)

9-12 Messbereich in Messschritten Unsigned32

13 max.tol.Anz.Fehler Lebensz. Unsigned8

14 Geschwindigkeitsauflösung Unsigned8 0x00 ➥➥➥➥➥ Tabelle 7-2"Geschwindigkeitsauflösungen"

15-20 reserviert Nicht verändern

Einheit derGeschwindigkeitsauflösung value

Schritte / 1000 ms 0x00




39deutsch

7 Daten (Fortsetzung)

7.1.2 Parameter fürTaktsynchronität

Isochrone Parameter werden teil-weise vom Anwender eingestellt,teilweise vom Projektierungstoolberechnet. Die einzelnen Parame-ter sind im Folgenden kurz be-schrieben:

Parameter Datentyp Default Bemerkung

Struct len Unsigned8 0x1C Größe des Blocks

Struct type Unsigned8 0x04 Isochrone Parameter

Slot nbr Unsigned8 0x00 Das ganze Gerät

reserved Unsigned8 0x00 —-

Version Unsigned8 0x01 Version

T base_dp Unsigned32 - Einheit [1/12us}

T dp Unsigned16 > 2 ms Einheit T base dp

T mapc Unsigned8 - Einheit T base dp

T baseIO Unsigned32 - Einheit [1/12us]

T i Unsigned16 >Formel➥➥➥➥➥ Bild 7-1 Einheit T base IO

T o Unsigned16 - Einheit T base IO

T dx Unsigned32 - Wird vom Master gesetzt

T pll W Unsigned16 < 100 ms Wird vom Master gesetzt

T pll D Unsigned16 - Wird vom Master gesetzt

Tabelle 7-3: Isochrone Parameter

Ti: Um den Positionswert soZeitnah wie möglich zu bekom-men, muss der Wert Ti größergleich Tmin eingestellt werden.Wenn der Wert für Ti kleiner alsTmin gewählt wird, wird die Para-metrierung abgewiesen.

Tdp: Da die Messung zeitdiskretist, d.h. nur zu bestimmten Zeit-punkten erfolgt, und auch Aktio-nen zum Zeitpunkt To einen ak-tuellen Messwert benötigen,muss die Summe der beidenMesszeiten Ti und To gleich derZykluszeit Tdp sein.

Formel für 1 Positionsgeber:Länge <= 3050 mmtmin = (Nennl. + 60 mm) / 2800 m/s + CALCLänge > 3050 mmtmin = (Nennl. + 60 mm) / 2800 m/s * 2

Formel für 2 Positionsgeber:Länge <= 3900 mmtmin = (Nennl. + 60 mm) / 2800 m/s * 2 + CALCLänge > 3900 mmtmin = (Nennl. + 60 mm) / 2800 m/s * 3

Formel für 3 Positionsgeber:tmin = (Nennl. + 60 mm) / 2800 m/s * 2 + CALC

Formel für 4 Positionsgeber:tmin = (Nennl. + 60 mm) / 2800 m/s * 2 + CALC

Formel für FMM:tmin = (Nennl. + 60 mm) / 2800 m/s + 1700 µs + CALC

CALC = 1100 µs (1 Positionsgeber)CALC = 1400 µs (2 Positionsgeber)CALC = 1800 µs (3 Positionsgeber)CALC = 2600 µs (4 Positionsgeber)CALC = 2600 µs (FMM-Mode)

Die Werte für CALC gelten, wenn eine reine DPV0 Kommunikation vor-liegt. Das Setzen von Offsets, DPV1 Kommunikation oder andere Anfra-gen an das BTL können zu einer vorübergehenden Erhöhung derVerarbeitungszeit und damit zu einer vorübergehenden Verzögerung derPositionsausgabe führen.


deutsch40


7.1.3 Herstellerspezifische Parameter

Byte Nummer Parameter Datentyp Default Bemerkung

0 Struct len Unsigned8 0x12 Blockgröße

1 Struct type Unsigned8 0x00 Hersteller Parameter

2 Slot nbr Unsigned8 0x00 Das ganze Gerät

3 reserviert Unsigned8 0x00

Datenübertragung4 Bit 0,1 Moduswahl Bit 0x00 Position

0x01 Position, Geschwindigkeit

4 Bit 3-7 Anzahl Bit 0-16 Anzahl Positionsgebererwarteter 0 = FMMPositionsgeber

5-8 Positionsauf- Unsigned32 0x3E8 LSB in Schritten von 0.001 µmlösung [0,001 um]

9-12 Geschw.- Unsigned32 0x0A LSB in Schritten von 0.01 mm/sauflösung [0,01 mm]

13-16 Beschl.- Unsigned32 0x0A LSB in Schritten von 0.01 m/s2

auflösung [0,01 m/s2]

17 Diagnosezeit für FMM Unsigned8 Zeit im FMM-Mode, wie lange dieDiagnose anstehen soll.Zeit = DiagTimeFMM * 4

Tabelle 7-4: Herstellerspezifische Parameter

Bild 7-1: Berechnung der Zeit Ti


41deutsch


Entfernt man jetzt PositonsgeberC, dann wird zunächst für alle In-stanzen ein Fehler erkannt undauch gemeldet. Die Zeitdauer, fürdie der Fehler angezeigt wird, wirdüber das GSD-Modul mit demParameter „Diagnosezeit fuerFMM“ ➥➥➥➥➥ 5.3.7 Diagnosezeit fürFMM-Modus eingestellt.

Bild 7-3: FMM-Beispiel (Diagnose)

Nach Ablauf der eingestellten Zeitwerden die Positionsgeber von derSteckerseite her neu zugeordnet.Im Beispiel werden nur noch dreiPositionsgeber erkannt. Diese wer-den den Positionen 1 … 3 zugeord-net. Der fehlende 4. Positions-geber wird der Position 4zugeordnet, die weiterhin auf demFehlerwert stehen bleibt,➥➥➥➥➥ Bild 7-4

Wenn man für die verschiedenenPositionen mit verschiedenen Ein-stellungen (z.B. Offset und Limits)arbeitet, dann muss man die mög-liche Verschiebung der Positions-geber im FMM-Modus berücksich-tigen.

Bild 7-4: FMM-Beispiel (Endzustand)

7.1.3.1 Beschreibung FMM-Mode

Dies ist ein Mehrmagnetbetrieb,bei dem die max. Anzahl der Posi-tionsgeber (4 Stück) durch diewerksseitige Parametrierung vor-gegeben ist. Je nachdem, wieviele Positionsgeber vorhandensind werden die Werte ausgege-ben, immer von der Steckerseiteaus wird mit Positionsgeber 1 an-gefangen zu zählen. Wenn einPositionsgeber wegfällt wird eineDiagnosemeldung erzeugt. Nacheiner einstellbaren Zeit „Diagnose-zeit fuer FMM“ (< 1020 ms im Ra-ster von 4 ms) wird die Diagnosewieder zurückgesetzt und die Po-sitionen von vorne her aufgefüllt.Wenn kein Positionsgeber im Be-reich ist bleibt der Fehler beste-hen. In den nicht benutzten Ma-gneten wird der Fehlerwert Bild 7-2: FMM-Beispiel (alles o.k.)

(0x7FFFFFFF) als Position und Ge-schwindigkeit ausgegeben. Befin-den sich mehr Positionsgeber alsmaximal zulässig auf demWegmesssystem, wird keine Dia-gnose erzeugt und die Werte vonvorne her aufgefüllt.

Beispiel:

Hat man (zum Beispiel) vier Positi-onsgeber (vom Stecker aus A, B, Cund D), dann wird PositionsgeberA der Position 1, B der Position 2,usw. zugeordnet, siehe Bild 7-2:FMM-Beispiel (alles o.k.)


deutsch42


7.2 Diagnosedaten

Tabelle 7-5 zeigt die Diagnosedaten des Wegaufnehmers. Bit 0-5 enthält die Standard-Diagnose, Bit 6-67 die er-weiterte Diagnose.

Byte Nummer Name Datentyp Default Bemerkung

0.0 Diag.station Bit Slave existiert nicht

0.1 Diag.station_not_ready Bit Slave ist nicht für den Datenaus-tausch bereit

0.2 Diag.cfg_fault Bit Konfigurationsdaten stimmen nichtüberein

0.3 Diag.ext_diag Bit Slave stellt erweiterte Diagnose zurVerfügung

0.4 Diag.not supported Bit Slave unterstützt keine Diagnose

0.5 Diag.invalid_slave_response Bit Ungültige Slave Antwort (setzt derSlave fest auf 0)

0.6 Diag.prm_fault Bit Falsche Parametrierung erhalten

0.7 Diag.master_lock Bit Slave wurde von anderem Masterparametriert

1.0 Diag.Prm_request Bit Slave muss neu parametriert werden

1.1 Diag.Stat_diag Bit Statische Diagnose

1.2 Slave Bit Fest auf 1 gesetzt

1.3 Diag.WD_ON Bit Ansprechüberwachung aktiv

1.4 Diag.freeze_mode Bit Freeze-Kommando erhalten

1.5 Diag.Sync_mode Bit Sync-Kommando erhalten

1.6 Reserviert

1.7 Diag.deactivated Bit Diagnose ausgeschaltet (wird vomMaster gesetzt)

2.0 – 2.6 Reserviert

2.7 Diag.ext_overflow Bit Überlauf erweiterte Diagnose

3 Diag.master_add Unsigned8 Masteradresse nach Parametrierung(0xFF ohne Parametrierung)

4 – 5 Identnummer Profibus Identifikationsnummer desSlaves (0x04B2)

6 Externe Diagnose Unsigned8 0x3A Kopf-Längenangabe (58 ByteDiagnose)

7 Alarm Type Unsigned8 0x81 Status Information

8 Slot Unsigned8 0x00

9 Alarm Specifier Unsigned8 0x00

10.0 Alarms Unsigned8 Positionsfehler

10.1 Versorgungsspannungsfehler

10.2 Stromaufnahme zu hoch

10.3 selbstmeldende Diagnose

10.4 Speicherfehler

10.5-10.7 reserviert

11.0 Messrichtung Bit Min./Max. Wert an Steckerseite0 = Min., 1 = Max.

11.1 Klasse 4 Funktionalität Bit Klasse 4 ein- bzw. ausgeschaltet0 = Klasse 4 aus1 = Klasse 4 an

Tabelle 7-5: Diagnosedaten


43deutsch


Byte Nummer Name Datentyp Default Bemerkung11.2 Offset Kontrolle Bit G1_XIST1 Wert wird durch Offset

beeinflußt, 0 = Ja, 1 = Nein

11.3 Skalierungsfunktion Bit ein- bzw. ausgeschaltet0 = aus, 1 = an

11.4 Erweiterte Diagnose Bit ein- bwz. ausgeschaltet,0 = aus, 1 = an

11.5-11.7 reserviert

12 Art des Wegaufnehmers Unsigned8 0x07 Absolutes Wegmesssystem

13-16 Schrittweite [0.001nm] Unsigned 32 0x3E8 LSB in Schritten von nm

17,18 Anzahl der Umdrehungen Unsigned16 1 kein Drehgeber

19 Zusätzliche Alarme Unsigned8 nicht benutzt

20,21 Unterstützte Alarme Unsigned16 nicht benutzt

22,23 Warnungen Unsigned16 ➥➥➥➥➥ Unterstützte Warnungen Byte 24 - 25

24,25 Unterstützte Warnungen Unsigned16 0x12 Übertemperatur, Lebenszeit

26,27 profile version Unsigned16 xx.xx Profil Version

28,29 software version Unsigned16 xx.xx Software Version

30-33 Lebenszeitzähler Unsigned32 Lebenszeit [6 min]

34-37 Offsetwert Signed32 Eingestellter Offset Wert fürPositionsgeber 1

38-41 Herstellerspezifischer Offset Signed 32 Hersteller Offset

42-45 Messschritte Unsigned32 Messchritte in 0.001 µm pro LSB

46-49 Messbereich in Messschritten Unsigned32 Gesamter Messbereich inMessschritten

50,51 Pointer state Unsigned16 Bit n: 1=Positionsgeber nicht vorhandenBit n: 0=Positionsgeber vorhanden

52-53 Position state Unsigned16 Bitinformation00 -> im Arbeitsbereich01 -> Wert < Untere Grenze10 -> Wert > Obere Grenze➥➥➥➥➥ Tabelle 7-6: Positionsgeberanzeigein der Diagnose

54-55 reserviert

56-57 Speed state Unsigned16 Bitinformation00 -> im Arbeitsbereich01 -> Wert < Untere Grenze10 -> Wert > Obere Grenze➥➥➥➥➥ Tabelle 7-6: Positionsgeberanzeigein der Diagnose

58-63 reserviert

64 Extern Diagnose Unsigned8 0x0E Kopf-Längenangabe (14 Byte Diagnose)

65 Alarm Type Unsigned8 0xA1 Status Information(Hersteller spezifisch)



Tabelle 7-5: Diagnosedaten (Fortsetzung)


deutsch44


Byte Nummer Name Datentyp Default Bemerkung68-77 Seriennummer String Seriennummer:

Aufbau: ASCII CodeByte 0 LänderkennungD = DeutschlandB = BrasilienU = USAH = UngarnC = ChinaByte 1 und 2: JahrByte 3 und 4: MonatByte 5 – 9: letzten 5 Ziffern derSeriennummer des Typenschilds

78 Alarm Type Unsigned8 0x81

79 Kanal Unsigned8 0x40

80 Diagnosetyp Unsigned8 ➥➥➥➥➥ Tabelle 7-7: Diagnosetyp

Tabelle 7-5: Diagnosedaten (Fortsetzung)

Bitinformation Position/Geschw.

Positiongeber 1 000000xx

Positiongeber 2 0000xx00

Positiongeber 3 00xx0000

Positiongeber 4 xx000000

Tabelle 7-6: Positionsgeberanzeige in der Diagnose

Tabelle 7-7: Diagnosetyp

Beschreibung Code

Übertemperatur 5

Lebenszeit 19

Positionsfehler 22

Synchronisationsfehler 31


45deutsch


7.3 Azyklische Daten

7.3.1 PROFIdrive Profil spezifische Parameter

Para-meter

Nr.(PNU)

Bedeutung Sub.-Index Beschreibung Datentyp Zugriff Text

char[16]Min.Wert

Max.Wert Default Wert

P918 Geräte-adresse -

Slave-Adresse desProfibusteilnehmers. Objekt istbei Dipschaltereinstellung 125beschreibbar. Die gewünschteAdresse kann durch Beschreibendes Objektes eingestellt werdenund wird bei Neustart aktiv.

Unsigned16 ro/rw(Dip125) Bus Adr 3 126 126

P922 Telegramm-wahl -

Die Nummer des aktuellgewählten Datentelegrammswird zurück-gegeben.81 Standardtelegramm107 1 Magnet…108 2 Magnete…109 3 Magnete…110 4 Magnete (FMM)…

Unsigned16 ro Telegram - - 81

P925

Anzahl dertoleriertenMaster-Lebens-zeichen-fehler

-Mit diesem Parameter wird diezulässige Anzahl von fehlerhaftenMaster-life-Signs spezifiziert.

Unsigned16 rw Alifefailures 0 0xFFFF 15

P964 Gerätidenti-fikation

0 Hersteller ID Unsigned16 ro Device ID 0x04B2 0x04B2 0378

1 Gerätetyp Unsigned16 0x0001

2 Firmware Version Unsigned16

3 Firmware Datum(Jahr) [jjjj] Unsigned16

4 Firmware Datum (Tag/Monat)[ttmm] Unsigned16

P965 ProfilNummer

Profidrive Profil Nummer derImplementierung Octet String[ ] ro Profil

Nummer 0x3D00 0x3D00 0x3D00

P970 Laden derDefaultwerte -

Wert = 0: default;Wert = 1: Defaultparameter desWegaufnehmers werdengeladen.

Unsigned16 rw LoadDefaults 0 1 0

P971 Nichtflüchtigspeichern

Wert = 0: default;Wert = 1: Parameter desWegaufnehmers werdengespeichert.Nach erfolgreicher Speicherungdes Parametersatzes (ca. 0,3 s)wird der Wert auf 0zurückgesetzt. In dieser Zeitwerden erneuteSpeicheranforderungen ignoriert.

Unsigned16 rw Save NVData 0 1 0

P972 Reset -Wert = 0: default;Wert = 1: Der Wegaufnehmerführt einen Reset durch.

Unsigned16 rw DriveReset 0 1 0

P979 SensorFormat

0 Kopf Unsigned32[ ] ro SensorFormat 0x5111

1 Sensor Typ (LinearerAbsolutwertgeber) 0x80000003

2 Sensor Auflösung 0x03E8

3 Offset für G1_XIST1 0

4 Offset für G1_XIST2 0

5 Absolutwertgeber 1 1 1

6 - 31 reserviert 0

Tabelle 7-8: PROFIdrive Profil spezifische Parameter


deutsch46


7.3.2 Encoder Profil spezifische Parameter

Para-meter

Nr.(PNU)

Bedeutung Sub.-Index Beschreibung Datentyp Zugriff Text

char[16]Min.Wert

Max.Wert Default Wert

P60000 Offset Wert(Position 1)

Der Offset wird benutzt,wenn Bit 12 imKontrollwort gesetzt ist.Der Offset kannnichtflüchtig mit Parameter971 gespeichert werden.

Integer32 rw PresetValue 0 2^32 0

P60001 OperatingParameters 0 Informationen für die

Indexe 1 - 11 Unsigned32[ ] ro OperatingParms 0x000B0101

1 Gleicher Wert wie Byte 9des Parametertelegramms

ParameterByte 9

2 Aktuell aktive Alarme 0

3 Bitmaske für die Alarme 0x1F

4 Aktuell aktive Warnungen

5 Bitmaske für dieWarnungen 0x12

6 Profil Version 0x0320

7 Lebenszeitzähler LSB =6 min > 0

8 Berechneter Offsetwert 0

9 Messschritte: Ein LSB inEinheiten von nm 0x3E8

10 Messlänge in Messchritten

11

Geschwindigkeitsauflösung0 = Messschritte/1000 ms1 = Messschritte/100 ms2 = Messschritte/10 ms

0 2 2

Tabelle 7-9: Encoder Profil spezifische Parameter


47deutsch

Nr.

841

140

- 72

6 D

•

00.

0000

00

• A

usga

be

1002

; Ä

nder

unge

n vo

rbeh

alte

n.

Parame-ter Nr.(PNU)

Bedeutung Sub.-Index Beschreibung Datentyp Zugriff Text char[16] Min.

WertMax.Wert

DefaultWert

P2000 ...P2003

Positionsgeber1 .. 4

0 Offset für Position

signed32 rw

Data Magnet 1...

Data Magnet 4

0

1 Untere GrenzeArbeitsbereich 0x80000000

2 Obere GrenzeArbeitsbereich 0x7FFFFFFF

3 Unterer Grenzwertfür Geschwindigkeit 0x80000000

4 Oberer Grenzwertfür Geschwindigkeit

0x7FFFFFFF

P2016 Temperatur 0 Akt. Temperatur

OctetString [5] ro Temperatur

Min. Temperatur

Max. Temperatur

Min. TemperaturLebenszeit

Max. TemperaturLebenszeit


Tabelle 7-10: Hersteller spezifische Parameter

7.3.4 Identification & Maintenance Parameter

Para-meter

Nr.(IM_IN-DEX)

Bedeu-tung

Beschreibung detaillierte Beschreibung Datentyp Zugriff Textchar[16]

Default Value

P65000 I&M0 HeaderMANUFACTURER_ID

ORDER_IDSERIAL NUMBER

HARDWARE_REVISIONSOFTWARE_REVISIONREVISION_COUNTER

PROFILE_IDPROFILE_SPECIFIC_TYPE

IM_VERSIONIM_SUPPORTED

10 Bytes2 Bytes20 Bytes16 Bytes2 Bytes4 Bytes2 Bytes2 Bytes2 Bytes2 Bytes2 Bytes

HerstellerspezifischHersteller ID der PNOBestellernummer (gekürzt)SeriennummerHardware Version1 char + 3 Unsigned8, z.B. Vx.y.zUnsigned16Unsigned16: 0x3d00(encoder)Unsigned16: Gerätetyp2 Unsigned8: 1,016 Bit: 1

OctetString[ ]

rw Id &Maintenance

' '0378

BTL5MxxxxPS103' '10

Vxyz00

0x3D000x00070x01000x0001

Tabelle 7-11: Identification & Maintenance Parameter

7.3.3 Hersteller spezifische Parameter

PROFIBUS-DP

Balluff GmbHSchurwaldstrasse 973765 Neuhausen a.d.F.GermanyPhone +49 7158 173-0Fax +49 7158 5010Servicehotline +49 7158 [email protected]

Technical Descriptionenglish

BTL5-T110-... Configuration and Profibus Connection -- Transducer Class 3/4

BTL5-T110...Configuration and Profibus Connection –Transducer Class 3/4

english2

Table of Contents

1 System description of the BTL5-T110-... on Profibus ................... 41.1 Profibus technology .............................................................................. 41.2 Overview of Profibus DP ...................................................................... 41.3 Cyclic process data ............................................................................. 41.4 Acyclic parameterizing data ................................................................. 4

2 System start ........................................................................................ 52.1 Power_on .............................................................................................. 52.2 Wait_Prm (Wait for parameterizing) ...................................................... 52.3 Wait_Cfg (Wait for configuration) .......................................................... 52.4 Data_Exch (Data exchange) ................................................................. 5

3 Estimating transmission time ........................................................... 63.1 Permissible cable lengths .................................................................... 63.2 Approximate message/bus cycle calculation with cyclic

Data exchange ...................................................................................... 6

4 Transmitting data in Data_Exchange ............................................... 74.1 Data format for position and velocity ................................................ 10

5 Node configuration ........................................................................... 115.1 Number of magnets ............................................................................ 115.2 General settings .................................................................................. 115.3 Position settings ................................................................................. 125.4 Velocity settings.................................................................................. 16

6 Startup ............................................................................................... 176.1 Sources ............................................................................................... 176.2 Programming cyclic transmission (DP-V0) ......................................... 176.3 Programming acyclic services (DP-V1) .............................................. 206.4 Programming isochronic mode (DP-V2) ............................................. 316.5 Slave-to-slave (lateral) communication .............................................. 366.6 General startup notes ......................................................................... 366.7 DP-V2 terms and abbreviations ......................................................... 37

7 Data .................................................................................................... 387.1 Parameter data ................................................................................... 387.2 Diagnostic data ................................................................................... 427.3 Acyclic data ........................................................................................ 45

Definitions

ASICApplication Specific IntegratedCircuit. For PROFIBUS a number ofASICs have become availablewhich contain some or all of thePROFIBUS protocol. A PROFIBUSinterface can then be createdusing just a few additionalcomponents.

Baud rateData transmission speed on theProfibus.

Properties

The BTL5-T110... Micropulsetransducer makes it possible toconfigure the BTL in a Profibussystem:

Parameterizing data ➥➥➥➥➥ Section 7

In parameterizing a distinction ismade between encoder-specificand Profibus-specific parameters.

Programmable BTL parameters:

– Number of magnets– Position and velocity resolution– Set switchpoints/cams for

position and velocity– Specify working range– Set zero point

Profibus communicationparameters:

– Cycle times– Isochronic settings

Bus parameters:

– Setting the transmission speed(baud rate)

– Setting the node number

DPDecentral Periphery. PROFIBUSprotocol featuring fast cyclic dataexchange.

DP-V0Cyclic data communication

DP-V1The Profibus DP expansion DP-V1offers the cyclic data communica-tion of DP-V0 together with acycliccommunication.

DP-V2The Profibus DP expansion DP-V2offers the acyclic data communi-cation of DP-V1 together with thepossibility of clock synchronizationand lateral communication.

DUData Unit (net data to be sent,value range 1...244 bytes/telegram)


3english

Definitions (cont.)

GSD fileThe GSD file contains the devicemaster data for the product and isfilled in by the devicemanufacturer. The GSD file can bedownloaded from the Balluffhomepage and contains thetechnical features of the device.This file is required for configuring.

I&M parameterI&M stands for Identification &Maintenance. This is a concept forstandard identification of fielddevices irrespective ofmanufacturer and industry.Targeted access to onlineinformation for startup andmaintenance purposes is possibleby reading the electronic part labelinto an I&M-capable PC tool.

Ident NumberA 16-bits number assigned by thePROFIBUS user organizationuniquely identifying a product. Itrepresents a reference to the GSDfile. In modular devices or deviceswhich casn be described in thesame GSD file can Ident Numbercan be assigned for an entiredevice family or series.

Master Class 1Master which handles user datacommunication.

Master Class 2Master for control/startup andconfiguration tasks.

Min_Slave_IntervalTime between 2 polling cycles inmaster/slave communication. Thetypical value used to be approx. 2ms. In the meantime this has beenreduced to a few µs thanks to theuse of powerful ASICs. TheMin_Slave_Interval also makes itpossible for the user to controltime-intensive user processes.

PNOPROFIBUS user organization.

SAPService Access Point for uniqueidentification of the send andrequested data within a telegram.Each telegram contains a SourceSAP and a Destination SAP(Exception: Data exchange takesplace using the default SAP).

TBitTime unit for transmitting one bitson the PROFIBUS (inverse of thetransmission rate, e.g.12,000 kBit/s = 1/ bits/sec =83 ns).


english4

1 System description of the BTL5-T110-... on Profibus

1.1 Profibus technology

PROFIBUS is a manufacturer-neu-tral, open field bus standardspecified in EN 50170 andEN 50254. There are 3 variants:DP, FMS and PA. BalluffMicropulse transducers supportthe DP variant and are designedfor the common transmission ratesup to 12 MBaud.

In addition to manufacturer-specific functions the devicessupport encoder profile Classes 3and 4.

This device profile can be orderedfrom the Profibus user organizationas part number 3.162. There youcan also obtain additionalinformation about PROFIBUS(functionality, manufacturers,products) as well as standardsand profiles:

Profibus-NutzerorganisationHaid-und-Neu-Straße 776131 KarlsruheTel.: +49 721 / 96 58 590Fax: +49 721 / 96 58 589www.profibus.com

1.2 Overview of Profibus DP

1.3 Cyclic process data

A controller designated as PROFI-BUS Master Class 1 controls itsdecentral periphery using cyclicdata exchange.

The controller uses an initializingphase to initialize each peripheraldevice and monitors during cyclicdata transmission whether theperipheral device, called a slave inPROFIBUS terminology, remainsaccessible.

For its part the slave uses awatchdog to monitor whether thecontroller remains active.

In the cyclic sequence the mastersends its output data to the slaveand receives in response the inputdata. The PROFIBUS network forcyclic process data is thus like adistributed process map of acontroller.

In a PROFIBUS network there mustalways be at least one Class 1master present. Several Class 1masters may be on the same bushowever. This means they sharethe bandwidth, i.e. the cycle timebecomes correspondingly longer. Aslave can only be controlled by aClass 1 master!

These basic functions for cyclicprocess data are called DP-V0.Protocol expansions DP-V1 andDP-V2 make it possible to set thecycle time of the controller to afixed value and use specialtelegrams to synchronize the cycletime of the slaves with the PROFI-BUS cycle.

1.4 Acyclic parameterizing data

It is common in a system that theparameters for a device need tobe modified on the fly. HerePROFIBUS providescommunication using acyclicparameterizing data. Aparameterizing master, which inPROFIBUS terminology is a Class2 master, can open a connectionto a slave and exchange dataacyclically. On a networkseveralClass 2 masters can exist inaddition to the Class 1 master andexchange data with the sameslave. Each Class 1 master canalso be a Class 2 master at thesame time. An alarm model is alsodefined. Each slave has a statusmachine for alarms, monitorsincoming and outgoing alarms ofvarious kinds, and monitors Class1 master acknowledgements.

Fig. 1-1: DP version history

These protocol expansions foracyclic data exchange are referredto as DP-V1.


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2 System start

2.1 Power_on

Only in the "Power_on" state doesa slave accept a"Set_Slave_Address" telegramfrom a master for changing thestation address. For this the slavehas a non-volatile memory forstoring the address.

Fig. 2-1: State chart of a Profibus DP-Slaves

After a system start (or a reset) the BTL is started according to the state chart.

2.2 Wait_Prm (Wait forparameterizing)

After an internal runup the slaveexpects a parameterizing telegram(or a "Get_Cfg" - "Slave_Diag"telegram). All other telegram typesare rejected by the slave or it doesnot process them. Data exchangeis not yet possible.

The parameterizing telegramcontains at minimum theinformation specified in thestandard, e.g. Ident Number,sync-freeze capability, masteraddress, watchdog time etc. User-specific parameter data are alsopossible. The meaning of thesedata will be explained later.

2.3 Wait_Cfg (Wait forconfiguration)

The configuration telegramspecifies the number of in- andoutput bytes. The master tells theslave how many bytes of I/O areto be exchanged with this slave ineach message cycle. In the caseof the Micropulse transducer theASIC transfers the configuration tothe application for checking. Thecheck results then in either acorrect or incorrect configuration. Itis also possible to query anymaster for the configuration of anyslave using the telegram"Get_Cfg". A "Get_Cfg" telegramis accepted by a slave in anystate. Since a Class 2 masterdoes not know the configuration ofa slave, for control purposes itmust first read out theconfiguration with a "Get_Cfg"telegram and then declare it validwith "Chk.Cfg".

2.4 Data_Exch (Data exchange)

If both the parameterizing and theconfiguration were accepted, theslave assumes the state"Data_Exch", i.e. it can exchangedata with the master.


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3 Estimating transmission time

Since there are dependenciesbetween the Profibus cable lengthand the baud rate, it is importantto estimate the cycle time.

3.1 Permissible cable lengths

Max. baud ratein kBit/s

Cablelength BKS-S103...

9.6 1200 m

19.2 1200 m

45.45 1200 m

93.75 1200 m

187.5 1000 m

500 400 m

1500 200 m

3000 100 m

6000 100 m

12000 100 m

Table 3-1: Max. lengths for RS-485

Baud ratein kBit/s

Max.capacitance

Max. length ofstub lines

9.6 15 nF 500 m

19.2 15 nF 500 m

45.45 3 nF 100 m

93.75 3 nF 100 m

187.5 1 nF 33 m

500 0.6 nF 20 m

1500 0.2 nF 6,6 m

3000 -12000 not allowed

Table 3-2: Max. stub line lengths forRS-485

These numbers are for the totalnumber of stub lines, i.e. for acable with 187.5 kBit/s and 32connected devices the stub linecan be an average of approx. 1meter in length for each device. Atbits rates over 1.5 MBit/s stublines are not permitted.

3.2 Approximate message/buscycle calculation with cyclicData exchange

3.2.1 System response time

The system response time of aProfibus system dependsessentially on the followingfactors:

- TSDR (the response time afterwhich a station can reply)

- The selected transmission speed

- Min_Slave_Interval1

- The agreed upon net data length

The weakest link on the bussystem "brakes" the entire bus,since there is only onetransmission rate on the busspecified by the master. On theother hand the Min-Slave_Intervalallows you to implement anequidistant time response, sincethe Class 1 master waits at leastfor the time of the longestMin_Slave_Interval after each buscycle until it begins a new buscycle.

This sample calculation containsno possible diagnostic telegramsand telegram repetitions. The pro-gram run times in the master arenot relevant here, since the masterASICs generally work completelyautonomously and therefore onlythe run times between the PROFI-BUS ASICs (master and slave

ASIC) are considered. The programrun times are however importantfor the system response time.

1 TBit at 12,000 kBit/s =1/12,000,000 bits/s = 83 ns

1 character consists of 11 bits(1 start bit, 1 stop bit, 1 parity bit,8 data bits)

=> 1 character corresponds to83 ns * 11 = 0.913 µs

In data exchange the telegramheader consists of 9 bytes. Thebus rest times are assumed to beTsyn = 33 TBit and Tid1 = 75 TBit (Tid1

should at 1500 kBit/s be set at36 TBit). The propagation times ofthe signals on the bus can beignored. In addition, a typicalvalue of 30 TBit is assumed asTSDR for a baud rate of greater than1500 kBit/s. The TSDR time variesdepending on which ASIC is used.

The overhead of a message cycle(TMC) according to Fig. 3-1:Overview of relevant bus times,consists of the total of the bustimes plus the telegram header.

Fig. 3-1: Overview of relevant bus times

1 The Min_Slave_Interval is the timebetween two polling cycles in which aslave can exchange data with the master.


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3 Estimating transmission time (cont.)

4 Transmitting data in Data_Exchange

From this follows:TMC = (2 * length of header in bytes) * 11 bits + TSDR + TSYN + TID1

TMC = (198 bits + 30 bits + 33 bits + 75 bits) TBit = 336 bits * 83 ns = 28 µsThe overhead caused by the telegram header and bus rest times is therefore 28 µs.

The approximate time for a message for Example 1:TMC = 28 µs + number of net data (here 1 * position + 1 * velocity = 4 bytes + 4 bytes)TMC = 28 µ + 8 µs = 36 µs/slave

Approximate time for a message for Example 2:TMC = 28 µs + number of net data (here 4 * position + 4 * velocity = 16 bytes + 16 bytes)TMC = 28 µ + 32 µs = 60 µs/slave

TMC = Time of a message cycle(Request telegram + TSDR + reply from slave)

TBC = time of a bus cycle; calculated by adding the message cycles. In multi-master mode the individual cyclesare added, and for each master a FDL_Request telegram (for detection of a new station) and a token telegram areconsidered. An additional time for calculation applies for

1. the token telegram (3 characters + Tid1 [75 TBit]) an approximate time of 3 µs + 6 µs = 9 µs2. the FDL_Reques_Status (6 characters + Tid1 [75 TBit]) an approximate time of 6 µs + 6 µs = 12 µsThe approximate bus cycle for Example 1.TBC = (36 µs * 1 Slave) + 12 µs + 9 µs = 57 µs

The system response time is of course significantly longer.For the sake of simplicity the following may be assumed:To send a character at 12,000 kBit/s, an overhead of 28 µs + ca. 1 µs per net datum is needed. An exact (thoughsomewhat more complex) calculation of the transmission times is found in IEC 61158.

The sensor in- and output bytes are sent according to the following telegram scheme.

Standard Telegram 81:

1 position value selected from the GSD

Word number 1 2

Input value STW2 G1_STW1

Word number 1 2 3 4 5 6

Output value ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2

Word number 1 2


Word number 1 2 3 4 5 6 7 8

Output value ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2 Position 1


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4 Transmitting data in Data_Exchange (cont.)

N position values selected (N >1)(In the position-only FMM module the message is identically structured, where N = 4)

1*Position and 1*velocity selected

N*positions and N*velocities selected (N > 1)(In the position-only FMM module the message is identically structured, where N = 4)

Word number 1 2


Word number 1 2 3 4 5 6 7 8 up to ((N*2)-1)+6 (N*2)+6

Output value ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2 Position 1 Position N

Word number 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Output value ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2 Position 1 Velocity 1

Word number 1 2


Word number 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 up to ((N*4)-3)+6 ((N*4)-2)+6 ((N*4)-1)+6 (N*4)+6

Output value ZSW2 G1_ZSW1 G1_XIST1 G1_XIST2 Position 1 Velocity 1 Position N Velocity N

Word number 1 2



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Description of the status and control words

Abbreviation Short description Description

STW2 Control Word 2 Bit 0-11 not usedBit 12-15 Master sign-of-life4-bit counter, flush left.The master application starts the master sign-of-life at any desired valuebetween 1 and 15. The counter is incremented by the master in each masterapplication cycle. The value range is from 1 to 15, the value 0 indicates anerror and is skipped if there is no error.

G1_STW1 Sensor 1 Control Word Bit 0 – 10 reservedBit 11, Bit 12 (offset)

Definition:AV1: Actual position value. Internal measuring value of position when settingbits 11 and 12AVn: Actual position value: Internal measuring value of position for everyother time point.Out: Output value: Position value after offset correctionPV: Preset value: Parameter P2000 of the Encoder profileOV: Offset value: Internally calculated offset

Bits 11 and 12 of the sensor control word (G1_STW) are edge-triggeredsignals for activating the internal offset calculation. Edge-triggered meansthe calculation of the offset is activated only once when bit 11 and/or bit 12change their state.

The output value is always calculated as follows: Outn = AVn + OV

The various methods calculate the offset as follows:Normal Mode Bit 12 = 0Absolute Mode Bit 11 = 0, Bit 12 = 1: OV= PV - AV1Relative Mode Bit 11 = 1, Bit 12 = 1

Fig. 4-1: Offset calculation

Bit 13 Request transmission of actual value 2Additional transmission of the actual value in G1_XIST2 request. In thecurrent version the additional actual value is generally transmitted.Bit 14 Park encoderIf this bit is set, no error messages are output via the diagnosis.Bit 15 Acknowledge encoder errorA transducer error is acknowledged/reset when this bit is set.


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Table 4-2: Error codes in G1_XIST2

4.1 Data format for position and velocity

The current transducer data are prepared as data type DWORD (position, velocity).

Data structure for each DWORD:

Description of error codes in G1_XIST2

Table 4-1: Status and control words

Abbreviation Short description Description

ZSW2 Status Word 2 Bit 0 - 11 not usedBit 12 - 15 Slave sign-of-life4-bit counter, flush left.The slave application starts the slave sign-of-life at any desired valuebetween 1 and 15 after successful synchronization with the clock. Thecounter is incremented by the slave in each DP cycle. The value range is 1to 15, the value 0 indicates an error and is skipped if there is no error.

G1_ZSW1 Sensor 1 Control Word

Bits 0 – 10 reservedBit 11 Acknowledgement encoder error in processIs set if resetting an error after acknowledgement takes longer than one buscycle.Bit 12 Confirmation Set Preset / Write ValueConfirmation if an offset is set.Bit 13 Confirmation Transmission of Actual Value 2Independent on Bit 13 in G1_STW, the encoder transmits the absolutevalue in G1_XIST2.Bit 14 Confirmation Park EncoderConfirmation Park Encoder: Encoder does not issue error messages.Bit 15 Encoder ErrorIndicates an encoder error. Error code is output in G1_XIST2.

G1_XIST1 Sensor 1 actualPosition 1 Raw value of 1st magnet

G1_XIST2 Sensor 1 actualPosition 2/ Error display

G1_XIST2 shows the raw value, respectively at set Preset the position valueis Preset afflicted. At appearance of the encoder error, the error codeappears instead of the raw value of Magnet 1.

G1_XIST2 (value) Short description Description

0x00000001 Sensor error Error in processing the transducer signal which resulted in invalid valueG1_XIST1.

0x00000f01 Command notsupported

Error due to a non-supported optional function (e.g. reference pointsearch)

0x00000f02 Sign-of-life error The sign-of-life counter of the master has shown more than the indicatederrors.

0x00000f04 Synchronization error In isochronous mode it was not possible for the sensor to synchronize.

Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3

Position / Velocity

LSB MSB


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5 Node configuration

5.1 Number of magnets

The number of magnets isselected using the individualmodules of the GSD file. Forsettings with a fixed number ofmagnets the transducer expectsthe specified number of magnetsbefore it can start without error.The functionality of the FMM modeis described briefly in Section6.1.3.1 Description of FMM mode.

5.2 General settings

5.2.1 Extended diagnostic

With many older Profibus mastersthe full number of diagnostic bytes(80 bytes for standard diagnostics)can lead to problems since themaster cannot process the fullnumber of diagnostic bytes. It ispossible to send just anabbreviated diagnostic having 16bytes. Changing the diagnostic isdone in the respective GSDmodule.

Fig. 5-1: Selecting the GSD module

Fig. 5-2: Extended diagnostic


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5 Node configuration (cont.)

5.2.2 Max. tolerated number oflifesign errors

This parameter is used to specifythe maximum permissible numberof successive absences of themaster lifesign, which is only rele-vant for DP-V2 clock-synchronousmode.

Fig. 5-3: Number of lifesign errors

5.3 Position settings

5.3.1 Code sequence

The "Code Sequence" (measuringdirection) parameter specifieswhether the minimum value or themaximum value is at the connectorend of the transducer.

Fig. 5-4: Code Sequence


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5.3.2 Class 4 functionality

The Class 4 functionalities "CodeSequence", Offset Control forG1_XIST1“ and „Scaling FunctionControl“ can all be enabled anddisabled using this parameter. Ifthis functionality is enabled, theparameters „Code Sequence“ and„Preset Control G1_XIST1“ directlyaffect the position values inG1_XIST1 and G1_XIST2.

In G1_XIST2 the position value isalways displayed with offsetcalculation.

Fig. 5-5: Class 4 functionality

5.3.3 Preset Control G1_XIST1

This parameter is used to accountfor the current G1_XIST1 or tooutput the absolute value.

Fig. 5-6: Preset Control


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5.3.4 Scaling function

When this parameter is disabledthe transducer operates at 1 µmresolution per bit and thephysically maximum possiblestroke length in µm. The same canbe achieved by setting the twoparameters "Measuring Steps[0.001 µm]“ and „Total Meas. Ran-ge in Meas. Steps“ to 0 (Default).

Fig. 5-7: Scaling function

5.3.5 Resolution

These parameters are used to setthe output resolution of thetransducer. The parameters"Measuring Steps" and"Measuring Range in MeasuringSteps" are the resolutionparameters.

The resolution is only activated if"Class 4 Functionality" and"Scaling Function" are enabled.

The data range for both values isUnsigned32, i.e. values from 20 to232 (0 – 4294967295) are possible.If both values are set to 0 (default),the value 1000 for MeasuringSteps and for Measuring Range inMeasuring Steps the nominalstroke in µm are used in thetransducer.

5.3.5.1 Measuring steps

This parameter defines themeasuring steps on the output.

The measuring steps are given innm (0.001 µm).

Example: To get a resolution ofLSB 2 µm, the value must be setto 2000. Fig. 5-8: Measuring steps


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5.3.5.2 Total Measuring Range in Measuring Steps

This parameter refers to theentered measuring steps andtogether with that specifies themaximum output measuring range.

Example: For a 500 mm nominalstroke length transducer andsetting the measuring steps to2000, this means:

Total Measuring Range inMeasuring Steps = 250000 => atthe end of the transducer the value250000 is output, and this must bemultiplied times the measuringsteps to get the actual measuredlength.

Formula: Distance [nm] = ((TotalMeas. Range in Meas. Steps *Measuring Steps) / transducerstroke length [nm]) *position value*measuring steps

Fig. 5-9: Total measuring range in measuring steps

5.3.6 Working ranges

These can be set on the acyclicchannel using the respectiveparameter number (PNU 2000 –2003) ➥➥➥➥➥ Table 7-10. By using Pa-rameter 971 these data can bestored in non-volatile memory.

5.3.7 Diagnostic time for FMMmode

With this parameter you can set (inFMM mode) the time to beavailable for a diagnostic when thenumber of magnets changes. Thisvalue can be set in a range of 0 -255. The time for diagnostic iscalculated as follows: Value fordiagnostic time * 4 ms, meaning arange of from 4 ms to 1022 ms canbe covered. The range below35 ms has no effect, since thetransducer needs at least thismuch time to output a new validposition value after the numberhas changed.

Fig. 5-10: Diagnostic time for FMM mode


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5.4 Velocity settings

5.4.1 Resolution

Specifying the steps refers to theset "Measuring Steps [0.001 µm]“.

If for example you set 2000 for theMeasuring Steps and steps/10 msfor velocity resolution, you will geta velocity resolution of2000 * 0.001 µm / 10 ms = 0.2 µm/ms= 0.2 mm/s per LSB.

5.4.2 Switchpoints

These can be set on the acyclicchannel using the respectiveparameter number (PNU 2000 –2003) ➥➥➥➥➥ Table 7-10. By using Pa-rameter 971 these can be stored innon-volatile memory.

Fig. 5-11: Setting the velocity resolution


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6 Startup

6.1 Sources

The following examples are alsoavailable as a completed S7project from Balluff([email protected]).

6.2 Programming cyclictransmission (DP-V0)

6.2.1 Configuring STEP7Software

Startup of the transducer is shownusing the following example of theconfiguration tool STEP7 (V5.3 +SP2) and the 412-1 CPU (withintegrated Profibus interface).

6.2.2 Installing the GSD fileTo be able to use the BTL5-T in theStep7 hardware configurator, theGSD file must be imported into thesystem from 'Options' -> 'InstallGSD file'. When updating the GSDfile be sure that the file is notcurrently being used by anapplication, since otherwise thesystem cannot exchange the file.➥➥➥➥➥ Fig. 6-1

Fig. 6-1: Installing a new GSD file and updating the catalog contents

Fig. 6-2: Adding BTL5-T to the network using drag&drop

6.2.3 Configuring the transducerAfter importing, the BTL5-T will bein the hardware catalog under:PROFIBUS-DP\Additional FieldDevices\Encoder\Linear\Absolute\BTL5-T110. ➥➥➥➥➥ Fig. 6-2


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6 Startup (cont.)

6.2.4 Selecting the moduleIn the second step you assign thefunction modules to the device. Todo this, select the device in thegraphic. Then enter the desiredmodule from the hardware cataloginto the tabular deviceconfiguration using drag&drop.➥➥➥➥➥ Fig. 6-3

Fig. 6-3: Module selection from the GSD

Fig. 6-4: Parameterizing

6.2.5 ParameterizingDouble-clicking on the module inthe tabular representation of thedevice configuration opens thecorresponding dialog box forparameterizing.➥➥➥➥➥ Fig. 6-4


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6 Startup (cont.)

The BTL is parameterized on the'Parameter Assignment' tab.➥➥➥➥➥ Fig. 6-5

Fig. 6-5: Parameter Assignment tab

Depending on the module selectedthe number of parameters shownwill vary. The default is for a BTLresolution of 1 µm per LSB and themaximum measuring length in µm.The velocity resolution is preset to0.1 mm/s.

In the subfolder Hex ParameterAssignment you can see theparameter data in hex format. Thisfunction is normally not neededhowever and serves only as adirect comparison of theparameter data with those shownin the parameter tables in thismanual.➥➥➥➥➥ Fig. 6-6

Fig. 6-6: Hexadecimal representation of the parameter data


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6 Startup (cont.)

6.3 Programming acyclicservices (DP-V1)

6.3.1 Introduction to DP-V1

Profibus offers both cyclic datacommunication and acyclicservices, which are described inDP-V1. The telegram structure forDP-V1 is modular. The data areaaddressed as "Slot Number" andas "Index". The "Slot Numberindicates the module, and the In-dex addresses a data recordwithin this module. The parametersin the transducer are all accessedthrough Slot 0 Index 47, except forthe I&M parameters (➥➥➥➥➥ page 45),which are accessed through Slot 0Index 255.

6.3.1.1 ServicesThe services are divided into Ma-ster Class 1-/ Slave functions(MSAC_C1) and Master Class 2-/Slave Functions (MSAC_C2).The following services areimplemented in the transducer:

MSAC_C1 (Master-Slave acycliccommunication, Class 1)– Read data record of a slave

(Read)– Write to data record of a slave

(Write)

MSAC_C2 (Master-Slave acycliccommunication, Class 2)– Initiate (open connection to

slave)– Read data record of a slave

(Read)– Write to data record of a slave

(Write)– Abort (close connection to slave)

The SAPs newly assigned forDP-V1 are different for Class 1masters and Class 2 masters. In

the following table you are shownthe assignments of the individualSAPs to the services.Since data communication inMSAC_C1 communication ismonitored in cyclic datacommunication, the opening andclosing of the connection usingInitiate/Abort as with MSAC_C2connections is not necessary.Errors in cyclic datacommunication affect acyclic datacommunication and vice-versa.After a Class 1 master has enabledextended node in the „Set_Prm-Telegram“, it can communicatewith a slave over SAP 51 in„Data_Exchange“. After„Leave_Master“ SAP 51 is againdeactivated. Note that SAP 50 and51 are enabled only in dataexchange.

Table 6-1: SAPs assignment for the DP-V1 cyclic data communication

Fig. 6-7: Principle communication scheme for acyclic data exchange (Example (Read))

Function Master-SAP Slave-SAP Services

MSAC_C1 51 51 Read, Write

MSAC_C2 50 49 Initiate.req

MSAC_C2 50 0...48 Abort, Read, Write


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6 Startup (cont.)

6.3.2 Acyclic communicationbetween a Class 1 masterand a slave (MSAC_C1)

To send the data the FDL serviceSRD is used with SAP 51. Themaster parameterizes andconfigures the slave as in cyclicdata communication. Then it cancarry out the previously describedacyclic services with the slave.The process for such acyclic com-munication can be seen in Fig. 6-7.

Communication is initiated with acall-up telegram (Write.req). Thetelegram describes what is to bedone, e.g. read or write aparameter. Processing of thisrequest then begins in the slave. Ifa response to this request is notimmediately available, several pollcycles occur until internalprocessing has been completed.The result is picked up in theresponse telegram (Read.req).

6.3.2.1 Description of the telegramWrite.req

Write.req is used to establish aconnection and inform the slave ofthe action to be performed.When opening the connection themaster starts an internal timer forcommunication monitoring. Severalpolling cycles can elapse until theslave provides the requested data.If the slave does not reply withinthe set time, the communicationsconnection (also for cyclic datacommunication) is aborted. After aconnection abort the slave must bere-parameterized and re-configured. If the slave replies withan error message, the Class 1master attempts the request again.

Table 6-2: Message structure of Write.req



68h X X 68h 8h 8h X 33h 33h

seeTab. 6-3:Structureof the DU

in Write.req

X 16h


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The following table shows the structure of the DU for a parameter channel value Index 47. If the I&M parameters areto be read, the structure in Table 6-5 must be selected.

6 Startup (cont.)

Table 6-3: Structure of the DU in Write.req (Index 47)

Bytenumber Data type Meaning Description Value

ExamplePNU 2000,0write

ExamplePNU 2000,0read

0 Unsigned8 DP requestExactly one functioncode is assigned toeach service.

0x5F = Write 0x5F 0x5F

1 Unsigned8 Slot 0 0x0 0x0

2 Unsigned8 Index 47 0x2F 0x2F

3 Unsigned8 LengthLength of themessage to bewritten.

0x14 0x14

4 Unsigned8 RequestReference 0x01 0x01 0x01

5 Unsigned8 Request ID 0x01 = Read0x02 = Write 0x02 0x01

6 Unsigned8 Axis / DO-ID 0x00 = Profibusaccess 0x00 0x00

7 Unsigned8 Number ofparameters

Is limited by the DP-V1 telegram length.

0x01...0x27Default 0x01 0x01 0x01

8 Unsigned8 AttributeType ofreading/writingattribute.

0x10 = Value0x30 = Text char[16] 0x10 0x10

9 Unsigned8 Number ofelements

Number of elementsto be read/written

0x01...0xEA(1 .. 234) 0x01 0x01

10 - 11 Unsigned16 Parameternumber

Number of theparameter toread/write, see 8.3Acyclic data.

0x7d0 0x7d0

12 - 13 Unsigned16 SubindexIndex of theparameter to beread/written.

0x0 0x0

14 Unsigned8 Data format

Format of theparameter to beread/written, seeTable 6-4: DP-V1data formats

0x43 0x43

15 Unsigned16 Number ofvalues

Number of valuesspecified by the dataformat.

0x1 0x1

16 - .. Data format Values Values to beread/written.

Ex.1000 =0x3E8


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6 Startup (cont.)

Table 6-4: DP- V1 data formats (Write.req)

Table 6-5: Structure of the DU in Write.req for I&M (Index 255)

The slave replies to the request with a Write.res. In this message the addressed Slot and Index as well as the datalength are returned.

Table 6-6: Message structure of Write.res

Code Name Meaning

0x40 DPV1_FORMAT_NULL This is a datum with a length of 0 bytes

0x41 DPV1_FORMAT_BYTE This is a datum with a length of 1 byte

0x42 DPV1_FORMAT_WORD This is a datum with a length of 2 bytes

0x43 DPV1_FORMATDWORD This is a datum with a length of 4 bytes


0 Unsigned8 Function NumEach service isassigned exactlyone function code.

0x5F = Write

1 Unsigned8 Slot 0x00

2 Unsigned8 Index255 I&Mparameterchannel

3 Unsigned8 Length Number of valuesto be transmitted. 0x04

4 Unsigned8 Reserved 0x08

5 Unsigned8 Reserved 0x00

6 - 7 Unsigned16 Parameternumber

Parameter number,see 7.3 Acyclicdata

0xFDE8 = I&MParameter 65000



68h X X 68h 8xh 8xh X 33h 33h

seeTab. 6-7:

DUstructure

of aWrite.res

X 16h


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6 Startup (cont.)

If processing was successful, the message appears as follows:

Table 6-7: Structure of the DU for a positive Write.res


0 Unsigned8 DP requestEach service isassigned exactly onefunction code.

0x5F = Write

1 Unsigned8 Slot 0



6.3.2.2 Description of the writetelegram Read.req

Read.req is used to request theresults of a process that wasinitiated by Write.req. The result issent back in the Read.res.Read.req is usually sent by themaster automatically and only theRead.res must then be evaluated.

Table 6-8: Message structure of Read.req



68h X X 68h 8h 8h X 30h 32h


inRead.req

X 16h


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6 Startup (cont.)

Table 6-9: Structure of the DU in Read.req


0 Unsigned8 DP requestExactly one functioncode is assigned toeach service.

0x5E = Read

1 Unsigned8 Slot 0



The slave replies to the Read.req with a Read.res.

Table 6-10: Message structure of Read.res



68h X X 68h 8x 8x X 32h 30h


inRead.res

X 16h


english26

6 Startup (cont.)

The structure of the DU for successful processing is as follows:

Table 6-11: Structure of the DU for a Read.res message

Table 6-12: DP -V1 data formats (Read.res)


0 Unsigned8 DP request Exactly one function code is assignedto each service. 0x5E = Read

1 Unsigned8 Slot 0


3 Unsigned8 Length Length of the message to be read.

4 Unsigned8 RequestReference 0x01...0xFF

5 Unsigned8 Request ID 0x01 = Read0x02 = Write

6 Unsigned8 Axis / DO-ID 0x00 = Profibusaccess

7 Unsigned8 Number ofparameters 0x01...0x27

8 Unsigned8

Error Code /

Data format

If an error occurs, error code 0x44(DPV1_FORMAT_ERROR) appearshere.If communication is successful, thedata format of the reply appears here,see Tab. 6.12:DP-V1 data formats (Read.res)

9 Unsigned8 Number ofvalues

Indicates the number of read values(with error 1)

10..n

Return value(s) of the parameter; whenthere is an error bytes 2 and 3 containthe error numberTab. 6-13: DP-V1 error numbers

Code Length[bytes] Name Meaning

0x01 1 DPV1_FORMAT_BOOL This is a truth value (correct [1],incorrect [0]).

0x02 1 DPV1_FORMAT_I1 This is a signed value of the length8 bits.



0x05 1 DPV1_FORMAT_U1 This is an unsigned value of thelength 8 bits.



0x09 Variable DPV1_FORMAT_VISIBLE This is a string with variable length.

0x0A Variable DPV1_FORMAT_OCTET This is a byte string with variablelength.


27english

6 Startup (cont.)

Table 6-13: DP-V1 error numbers

Errornumber Meaning Description

0x00 Non-allowed parameter Access to unavailable parameter.

0x01 Parameter value cannot be changed It is not possible to change this parameter.

0x02 Upper or lower limit exceeded The parameter to be written lies outside the allowed limits.

0x03 Incorrect subindex Access to a non-existing Sub-Index.

0x04 No array Access with specified Sub-Index to an element withoutSub-Indexes.

0x05 Wrong data type The value to be written is not the same data type as theparameter.

0x07 Description element cannot be changed Write access to a description element which cannot bewritten to.

0x09 No description data available Access to an unavailable description (parameter isavailable).

0x0B No write authorization Write access to a parameter without the necessaryauthorization.

0x11 Access not possible due to current operatingstate Access temporarily not possible (reason unspecified).

0x15 Reply too long The length of the reply is greater than the max. allowedlength.

0x16 Non-allowed parameter addressNon-allowed value or value which is not supported for thisattribute, number of elements, parameter number of sub-index.

0x17 Invalid format Write access with wrong data format or format which isnot supported.

0x18 Number is values is not consistent Write access: Number of values of the parameter does notagree with the number of values of the selected parameter.

0x65 Memory error Saving of the data in the non-volatile memory of thetransducer failed.


english28

6 Startup (cont.)

6.3.3 Acyclic communicationbetween a Class 2 masterand a slave (MSAC_C2)

For a Class 2 master to access thedata from a slave in acycliccommunication, a connection mustfirst be initiated (Initiate) and aftersuccessful writing and reading theconnection then closed (Abort).

When the connection is opened,the Write and Read services areavailable here as well.

6.3.3.1 Description of the Initiatetelegram (Initiate.req)

Before a Class 2 master cancommence acyclic datacommunication with a slave, itmust use the slave's DSAP 49 (tothe resource manager) with anInitiate.req service to establish afree SAP over which datacommunication can then takeplace. SAPs 0...48 are provided in

the slave for this purpose. Themaster uses the Initiate.req to openthe connection to the slave. Theslave replies with an Initiate.resand uses it to tell the master whichSAP number is being used. Themaster must keep the connectionopen by sending polling telegramsuntil it has received the Initiate.resfrom the slave. After successfulinitializing of the connection, datacan be exchanged between themaster and slave. If no data areexchanged, the master and slavemust exchange idle telegrams tokeep the connection open. The idletelegrams are not necessary forClass 1 masters, since there theconnection remains open bymeans of the cyclic channel.

To make it possible for the slave toset itself for the servicessupported by the master, themaster and slave exchange thesupported services.

The „Profile_Ident_Number“enables manufacturer-specific datastructures to be exchanged duringdata exchange using the previouslydescribed services DP_Write andDP_Read.

Table 6-14: Message structure of DP_Initiate.req



68h X X 68h 8x 8x X 31h 32h

seeTab. 6-15:

DUstructure inInitiate.req

X 16h


29english

6 Startup (cont.)

Table 6-15: Structure of the DU in Initiate.req

Table 6-16: Message structure of DP_Initiate.res

Table 6-17: Structure of the DU in Initiate.res


0 Unsigned8 Function NumEach service isassigned exactly onefunction code.

0x57 = Initiate

1..5 Unsigned40 timeoutLatest time afterwhich a reply mustarrive.

0x64








68h X X 68h 8x 8x X 32h 30h

seeTab. 6-17:

DUstructure inInitiate.res

X 16h



0x57 = Initiate

1 Unsigned8 Max. data length Maximum possibledata length 0xf0







english30

6.3.3.2 Description of the Readand Write telegram

Data exchange using MSAC_C2differs from MSAC_C1 only in theSAP number used and the Idletelegrams inserted by the master.

6 Startup (cont.)

6.3.3.3 Description of the Aborttelegram (Abort.req)

The Abort command reenables theconnection opened by the master,so that the SAP is usable again.The slave does not respond to thismessage.

Table 6-18: Message structure of Abort.req


The function module FB36 isneeded for acyclic communication.This module can be requestedalong with a small sampleapplication for the CPU412-1 [email protected].

Table 6-19: Structure of the DU in Abort.res

Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte6 Byte7 Byte8 Byte9..n-2 Byte n-1 Byte n


68h X X 68h 8x 8x X 30h 32h

seeTab. 6-19:

DUstructure

inAbort.req

X 16h



0x58 = Abort

1 Unsigned8 Subnet

This parameter isused to determine thesource of theAbort.req.

0 NO1 SUBNET-LOCAL2 SUBNET-REMOTE3..255 reserved

2.0 - 2.3 Unsigned4 Reason Code 0x00

2.4 - 2.5 Unsigned2 Instance ID

0x0 FDL0x1 MSAC_C20x2 USER0x3 reserved

2.6 - 2.7 Unsigned2 reserved 0x0


31english

6 Startup (cont.)

6.4 Programming IsochronMode (DP-V2)

In order to use Isochron mode,cyclic communication must first befully configured as described inSection 6.2 "Programming cycliccommunication", after which thefollowing steps must be carriedout.A configuration manual forSIEMENS SIMATIC can bedownloaded from http://support.automation.siemens.com as part numberA5E00223279-01.

6.4.1 Introduction to clock cyclesynchronouscommunication

Clock cycle synchronouscommunication (equidistance)forms the basis for synchronizationbetween multiple drives andtransducers. Profibus slaves aresynchronized with a cyclic clocksignal (GC) sent by the master as a'Global Control Command'. Thetimes of TI (Input time: Time foractual value acquisition) and TO

(Output time: Time for setpointtransfer) within the DP-Cycle Time(TDP) can be set in the configuration.This makes it possible to acquirethe position values for multipleaxes with microsecond accuracy.

Fig. 6-8: DP-V2 cycle

6.4.1.1 RunupRunup of the device until cyclicoperation consists of severalphases:

6.4.1.2 Slave parameterassignment, configuration

Parameter and configuration dataare transmitted from the master tothe slave. The parameter structureand parameter assignmentpossibilities are covered in greaterdetail in Section 6.2.5 "Parameterassignment".

6.4.1.3 Synchronizing to clock -global control

As soon as the slave applicationrecognizes the .Operate. state andreceives valid Data_Exchangetelegrams, synchronization with theclock - global control is started.First a DP cycle time TDP (from theparameter assignment, ➥➥➥➥➥ Fig. 6-12)is assumed, where the tolerancewindow width is a multiple of theparameterized time TPLL_W. Duringsynchronization the DP cycle timeTDP is adjusted to the actual buscycle and the tolerance windowreduced down as far as theparameterized tolerance window

See the description of the used abbreviations in Section 6.6"DP-V2 terms and abbreviations"

width TPLL_W. When synchronizationis complete the slave applicationbegins to monitor the clock. Moredetailed information on this topiccan be found in the PROFIdriveprofile. If the maximum allowednumber of clock failures occurs,the error bit is set in the statusword (see Table 4-1 "Status andcontrol words"), the correspondingerror code is output and the slaveapplication attempts again tosynchronize itself.

6.4.1.4 Synchronization of the slaveapplication to the mastersign-of-life

After successful synchronization tothe clock global control, the slaveapplication attempts tosynchronize itself with the mastersign-of-life. It is expected that themaster sign-of-life counterincrements once per cycle of themaster application. The cycle timeof the master application must betransmitted using the parameterTMAPC (Section 6.6 "DP-V2 termsand abbreviations").Synchronization can begin at anyvalue for the master sign-of-life. Ifthe value range of the master sign-of-life has been run through oncewithout error, the synchronization


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phase is considered to be endedand monitoring of the sign-of-lifebegins. More detailed informationon this topic can be found in thePROFIdrive profile. If there is asign-of-life error, the error bit is setin the status word (see Table 4-1"Status and control words"), thecorresponding error code is outputand the slave application attemptsagain to synchronize itself

6 Startup (cont.)

Fig. 6-9: Properties of the DP master system

6.4.1.5 Synchronization of themaster application to theslave sign-of-life

After successful synchronization ofthe slave application to the mastersign-of-life, the slave sign-of-life isset to a value not equal to 0 andincremented with each bus cycle.Now synchronization of the masterapplication to the slave sign-of-lifecan take place.

6.4.1.6 Cyclic operationIn cyclic operation the slaveapplication monitors the mastersign-of-life. If the sign-of-life doesnot appear, the slave applicationautomatically attempts toresynchronize itself. As long as themaster sign-of-life is presentwithout error, the slave sign-of-lifeis incremented in each bus cycleand can be monitored by themaster application.


6.4.2.1 Isochronous parameterization

Double-clicking on the PROFIBUSsubnetwork takes you to Fig. 6-9


33english

6 Startup (cont.)

After selecting Properties you aretaken to the properties dialog ➥➥➥➥➥

Fig. 6-10; here you select the"Network Settings" tab ➥ ➥ ➥ ➥ ➥ Fig. 6-11

Fig. 6-10: Profibus properties

Fig. 6-11: Network Settings tab (Profibus properties)


english34

6 Startup (cont.)

Select the "DP profile and click onthe "Options" button. In thefollowing dialog box ➥➥➥➥➥ Fig. 6-12check the box "Activate constantbus cycle time" and set thedesired constant DP cycle.

Fig. 6-12: Constant DP cycle options

Fig. 6-13: Slave properties

Then double-click on the slave youwish to assign parameters to andselect the "Clock Synchronization"tab in➥➥➥➥➥ Fig. 6-13


35english

6 Startup (cont.)

In ➥➥➥➥➥ Fig. 6-14 check the box"Synchronize DP slave to constantDP bus cycle time”.Select the desired times for TI andTO. Note the minimum andmaximum values as well as therules from Section 3.2 and 7.1.2.Once all slaves have beenconfigured and parameterized, theconstant time for the bus systemshould be checked again andadjusted if necessary.

Fig. 6-14: Clock synchronization (slave properties)

You are shown an overview of theclock-synchronous setting byselecting the menu item Edit / Iso-chrone Mode ➥➥➥➥➥ Fig. 6-15

Fig. 6-15: Selecting over view of clock synchronicity


english36

The overview shows the completenetwork with all stations and theclock-synchronous settings ➥➥➥➥➥ Fig.6-16 in the project. Using thisinformation you can optimize thenetwork.The dialog field is dividedhierarchically into the areas"PROFIBUS", "Slave" and "Modu-le". Highlighting the master systemin the "PROFIBUS" area shows theassociated slaves in the "Slave"area. Highlighting the slaves showsthe associated modules in the"Module" area. All time values inthe dialog field are in ms.

Fig. 6-16: Overview of clock synchronism in the project

6 Startup (cont.)

Fig. 6-17: Slave-to-slave communication

6.5 Slave-to-slave (lateral)communication

In PROFIBUS DP user datacommunication takes placebetween a Class 1 master and aslave only at the request of themaster and the following reply fromthe slave. But there are cases (e.g.fast closed-loops) in which slave-to-slave communication must beused, which however requires ad-ditional intelligence in the slave.The Data-Exchange-Broadcast(DXB) is based on a publisher(sender), the master, and all partici-pating subscribers (receivers).Publishers and subscribers aredefined in the GSD file. For slave-to-slave communication the Class1 master sends a request to thepublisher for it to send its data tobroadcast address 127. Thesubscribers then automaticallyfilter out the needed data andprocess it. The subscriber must bea slave using at least DP-V1 andalso supports structuredprocessing per DP-V1. The slave-to-slave communication is cyclicduring each DP cycle.Benefits of slave-to-slavecommunication:– Control loops between the

slaves are closed directly overthe bus

– Fast response time, sincecommunication takes placedirectly without intervention ofthe master

– The host controller is relieved– Regulating and control tasks are

possible

6.6 General startup notesIf there are any problems in startingup or configuring the BTL5-T, checkthe following:– The device address used in the

configuration system must bethe same as set on the BTL.

– The module must be selectedfor compatibility with the BTL. Ifin doubt, check the BTL partlabel.

– Depending on the amount ofparameterizing, both the numberand the representation of theoutput values may vary.

– If CPU-315-2-DP (SW < v2.x.x)

is used as a master, consistentdata can be shown directly inthe process map only with amaximum of 2 words (1xposition). To read consistentdata >4 bytes you must useSFC 14.

– Exceeding the set working rangelimits is reported by the BTLusing a diagnostic message(external user diagnostic). Thisdiagnostic message can be readusing SFC 13.

– In the standard configurationCPU-315-2-DP / CPU 412-1already switches over to Stopstate (control program no longer


37english

6 Startup (cont.)

6.7 DP-V2 terms and abbreviations

being processed) when there isan External User Diagnostic. Ifthis behavior is not desired,OB82, OB86 and OB122 shouldbe implemented in the controller.The error behavior can bedecoded in these OBsspecifically for each PROFIBUSstation. To do this, select the

CPU in the hardware configuratorand open the menu 'Options' ->'Report system errors'. ➥➥➥➥➥ Fig.6-18 Reporting system errors tothe OBs is activated using thecheck box 'Create error OBs'.The contents of the error OBsmust then be correspondinglydecoded in the control program.

Table 6-20: DP-V2 terms and abbreviations

Area Symbol Description Explanation

General Subscriber Reading slave Slave that receives data in slave-to-slavecommunication

General Publisher Sending slave Slave that sends data in slave-to-slavecommunication

General SYNCH Synchronization signal Component of a GC telegram, input signal forthe PLL in DP-V2.

Time TDX

Duration of clock-synchronousdata communication

Time duration of clock-synchronous datacommunication for reading and writing the setand actual values, e.g. position, velocity

Time TDP DP cycle time Duration of a clock-synchronous cycle

Time TMAPC Master application cycle time Master cycle time = n * TDP withn {1, 2, 3 ... 15}

Time TSAPC Slave application cycle timeSlave cycle time < TDPDoes not have to be a whole-number multiple ofTDP

Time TI

Time of clock-synchronousreading

Point in time for clock-synchronous reading ofthe data (may not be less than the greatest TI_minof all slaves)

Time TI_min

min. time for clock-synchronousreading

Latest possible point in time for clock-synchronous reading of the data, is defined inthe GSD file. For the definition of this time themaximum deviation of the DP cycle time mustbe taken into account.

Time TO Time of clock-synchronous output Point in time for clock-synchronous output ofthe data.

Time TO_MIN

min. time for clock-synchronousoutput

Minimum time until all slaves have process thedata in order to then output it.

Time TBASE_IO I/O-base time I/O – base timeTime base for times TO, TI

Time TBASE_DP DP base time DP – base timeTime base for TDP

State Machine MLS Master sign-of-life Used to ensure that the master is workingcorrectly. Is monitored by each slave.

State Machine SLS Slave sign-of-life Used to ensure that the slave is workingcorrectly. Is monitored by the master.

PLL TPLL_W Window time Time during which a SYNCH is expected.

PLL TPLL_D Delay time Delay time for compensating bus run times.


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7 Data

7.1 Parameter data

The Parameter telegram consistsof the encoder-specificparameters, the parameters forclock synchronism as well asmanufacturer-specific parameters.

Table 7-1: Encoder parameter data

Table 7-2: Velocity resolution

Byte Number Parameter Data type Default Remark

0 Struct len Unsigned8 0x15 Block size

1 Struct type Unsigned8 0x81 Encoder Parameter

2 Slot nbr Unsigned8 0x00 Input Module

3 reserved Unsigned8 0x00

4 Bit 0 Code Sequence Bit

4 Bit 1 Class 4 Functionality Bit

4 Bit 2 Offset Control Bit

4 Bit 3 Scaling Function Control Bit

4 Bit 4 Extended Diagnostic Bit

4 Bit 5-7 reserved

5-8 Measuring steps Unsigned32 in units of nm (see ParameterNumber 60001)

9-12 Total Meas. Range in Unsigned32Meas. Steps

13 max.tol.failures of lifesign Unsigned8

14 Velocity resolution units Unsigned8 0x00 ➥➥➥➥➥ Table 7-2"Speed resolutions"

15-20 reserved Do not change

Velocity resolution units Value

Steps / 1000 ms 0x00

Steps / 100 ms 0x01

Steps / 10 ms 0x02


39english

7 Data (cont.)

7.1.2 Parameters for clocksynchronism

Isochronal parameters are set inpart by the user, in part calculatedby the configuration tool. Theindividual parameters aredescribed briefly in the following:

Parameter Data Type Default Remark

Struct len Unsigned8 0x1C Block size

Struct type Unsigned8 0x04 Isochronous Parameter

Slot nbr Unsigned8 0x00 The entire device

reserved Unsigned8 0x00 —-

Version Unsigned8 0x01 Version

T base_dp Unsigned32 - Unit [1/12us}

T dp Unsigned16 > 2 ms Unit T base dp

T mapc Unsigned8 - Unit T base dp

T baseIO Unsigned32 - Unit [1/12us]

T I Unsigned16 >Formula➥➥➥➥➥ Fig. 7-1 Unit T base IO

T o Unsigned16 - Unit T base IO

T dx Unsigned32 - Set by master

T pll W Unsigned16 < 100 ms Set by master

T pll D Unsigned16 - Set by master

Table 7-3: Isochronous Parameters

Ti: To get the position value asclose to real-time as possible,time Ti must be set greater thanor equal to Tmin. If the value for Ti

is less than Tmin , the parameterconfiguration is rejected.

Tdp: As the measurement istime-discrete, i.e. only done atcertain times, and actions alsorequire a current measuredvalue at time To, the sum of bothmeasured times Ti and To mustbe equal to the cycle time Tdp.

Formula for 1 Magnet:Length <= 3050 mmtmin = (Nom. stroke + 60 mm) / 2800 m/s + CALCLength > 3050 mmtmin = (Nom. stroke + 60 mm) / 2800 m/s * 2

Formula for 2 Magnets:Length <= 3900 mmtmin = (Nom. stroke + 60 mm) / 2800 m/s * 2 + CALCLength > 3900 mmtmin = (Nom. stroke + 60 mm) / 2800 m/s * 3

Formula for 3 Magnets:tmin = (Nom. stroke + 60 mm) / 2800 m/s * 2 + CALC

Formula for 4 Magnets:tmin = (Nom. stroke + 60 mm) / 2800 m/s * 2 + CALC

Formula for FMM:tmin = (Nom. stroke + 60 mm) / 2800 m/s + 1700 µs + CALC

CALC = 1100 µs (1 Magnet)CALC = 1400 µs (2 Magnets)CALC = 1800 µs (3 Magnets)CALC = 2600 µs (4 Magnets)CALC = 2600 µs (FMM-Mode)

The values for CALC apply with purely DPV0 communication. Settingoffsets, DPV1 communikation or other requests to for the BTL may leadto a temporary increase in the processing time and thus to a temporarydelay in the position output.


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7 Data (cont.)

7.1.3 Manufacturer-specific parameters

Byte Number Parameter Data Type Default Remark

0 Struct len Unsigned8 0x12 Block size

1 Struct type Unsigned8 0x00 Manufacturer Parameter

2 Slot nbr Unsigned8 0x00 The entire device

3 reserved Unsigned8 0x00

Data transmission4 Bit 0,1 Mode selection Bit 0x00 Position

0x01 Position, Velocity

5 Bit 3-7 Number of Bit 0-16 Number of magnetsexpected 0 = FMMmagnets

5-8 Position resolution Unsigned32 0x3E8 LSB in increments of 0.001 µm[0.001 um]

9-12 Velocity resolution Unsigned32 0x0A LSB in increments of 0.01 mm/s[0.01 mm]

13-16 Acceleration Unsigned32 0x0A LSB in increments of 0.01 m/s2

resolution [0.01 m/s2]

17 Diagnostic time Unsigned8 Time in FMM-Mode for how longfor FMM the diagnostic should be in effect.

Time = DiagTimeFMM * 4

Table 7-4: Manufacturer-specific parameters

Fig. 7-1: Calculating time Ti


41english

7 Data (cont.)

If you remove magnet C, then firstan error is recognized for allinstances and this error reported.The time for which the error isdisplayed is set in the GSDmodule using the parameter"Diagnostic time for FMM mode"➥➥➥➥➥ 5.3.7.

Fig. 7-3: FMM example (diagnostic)

After the set time has elapsed, themagnets are reassigned from theconnector side. In the exampleonly three magnets are recognized.These are assigned to positions1...3. The missing 4th magnet isassigned to position 4, whichkeeps its error value,➥➥➥➥➥ Fig. 7-4

If different settings (e.g. offset andlimits) are used for the variouspositions, then you must take intoaccount the possible offset of themagnets in Flexible Magnet Mode.

Fig. 7-4: FMM example (end state)

7.1.3.1 Description of FMM-Mode

This is a multi-magnet mode inwhich the max. number ofmagnets (4) is assigned in thefactory parameterizing. Dependingon how many magnets are usedthe values are output alwaysbeginning with magnet 1 countingfrom the connector side. If amagnet drops out, a diagnosticmessage is generated after aconfigurable time "Diagnostic timefor FMM" (< 1020 ms in incrementsof 4 ms) the diagnostic is resetand the positions filled startingfrom the front. If there is nomagnet in the area, the errorremains in effect. For the unusedmagnets the error value

Fig. 7-2: FMM example (all o.k.)

(0x7FFFFFFF) is output for positionand velocity. If there are more thanthe allowed number of magnets onthe transducer, no diagnostic isgenerated and the values are filledbeginning from the front.

Example:

If there are four magnets (A, B, Cand D as seen from theconnector), then magnet Abecomes position 1, B position 2,etc, see Fig. 7-2: FMM example(all o.k.)


english42

7 Data (cont.)

7.2 Diagnostic data

Table 7-5 lists the diagnostic data of the transducer. Bits 0-5 contain the standard diagnosis, bits 6-67 theexpected diagnosis.

Byte Number Name Data Type Default Remark

0.0 Diag.station Bit Slave does not exist

0.1 Diag.station_not_ready Bit Slave is not ready for data exchange

0.2 Diag.cfg_fault Bit Configuration data do not agree

0.3 Diag.ext_diag Bit Slave provides extended diagnostic

0.4 Diag.not supported Bit Slave does not support diagnostic

0.5 Diag.invalid_slave_response Bit Invalid slave response (sets the slaveto 0)

0.6 Diag.prm_fault Bit Wrong parameter setting received

0.7 Diag.master_lock Bit Slave was parameterized by anothermaster

1.0 Diag.Prm_request Bit Slave must be re-parameterized

1.1 Diag.Stat_diag Bit Static diagnostic

1.2 Slave Bit Fixed at 1

1.3 Diag.WD_ON Bit Watchdog on

1.4 Diag.freeze_mode Bit Freeze command received

1.5 Diag.Sync_mode Bit Sync command received

1.6 Reserved

1.7 Diag.deactivated Bit Diagnose turned off (is set bymaster

2.0 – 2.6 Reserved

2.7 Diag.ext_overflow Bit Extended diagnostic overflow

3 Diag.master_add Unsigned8 Master address after parameterizing(0xFF without parameterizing)

4 – 5 Ident Number Profibus Ident Nr. of the slave(0x04B2)

6 External diagnostic Unsigned8 0x3A Header length (58 bytesdiagnostic)

7 Alarm Type Unsigned8 0x81 Status information



10.0 Alarms Unsigned8 Position error

10.1 Supply voltage error

10.2 Current draw too high

10.3 Self-reporting diagnostic

10.4 Memory error

10.5-10.7 reserved

11.0 Code Sequence Bit Min./Max. value on connector side0 = Min., 1 = Max.

11.1 Class 4 functionality Bit Class 4 on or off0 = Class 4 off1 = Class 4 on

Table 7-5: Diagnostic data


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7 Data (cont.)

Byte Number Name Data Type Default Remark11.2 Offset Control Bit G1_XIST1 Value is affected by Offset

0 = yes, 1 = no

11.3 Scaling function Bit on or off0 = off, 1 = on

11.4 Extended Diagnostic Bit on or off,0 = off, 1 = on

11.5-11.7 reserved

12 Kind of transducer Unsigned8 0x07 Absolute transducer

13-16 Measuring Steps [0.001nm] Unsigned 32 0x3E8 LSB in steps of nm

17,18 Number of rotations Unsigned16 1 No encoder

19 Additional alarms Unsigned8 not used

20,21 Supported Alarms Unsigned16 not used

22,23 Warnings Unsigned16 ➥➥➥➥➥ Supported Warnings Byte 24 - 25

24,25 Supported Warnings Unsigned16 0x12 Overtemperature, sign-of-life

26,27 Profile version Unsigned16 xx.xx Profile Version

28,29 Software version Unsigned16 xx.xx Software Version

30-33 Lifetime counter Unsigned32 Lifetime [6 min]

34-37 Offset value Signed32 Set offset value forMagnet 1

38-41 Manufacturer-specific Offset Signed 32 Manufacturer Offset

42-45 Measuring Steps Unsigned32 Measuring steps in 0.001 µm per LSB

46-49 Total Meas. Range in Meas Unsigned32 Total Meas. Range in Meas. StepsSteps

50,51 Pointer state Unsigned16 Bit n: 1=Magnet not presentBit n: 0=Magnet present

52-53 Position state Unsigned16 Bit information00 -> in working range01 -> value < lower limit10 -> value > upper limit➥➥➥➥➥ Table 7-6: Magnet indicatorin diagnostic

54-55 reserved

56-57 Speed state Unsigned16 Bit information00 -> in working range01 -> value < lower limit10 -> value > upper limit➥➥➥➥➥ Table 7-6: Magnet indicatorin diagnostic

58-63 reserved

64 Extern Diagnose Unsigned8 0x0E Header length (14 bytes diagnostic)

65 Alarm Type Unsigned8 0xA1 Status information (manufact. spec.)



Table 7-5: Diagnostic data (cont.)


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7 Data (cont.)

Byte Number Name Data Type Default Remark68-77 Serial number String Serial number:

Structure: ASCII CodeByte 0 Country codeD = GermanyB = BrazilU = USAH = HungaryC = ChinaBytes 1 and 2: YearBytes 3 and 4: MonthBytes 5 – 9: last 5 digits of serialnumber on part label

78 Alarm Type Unsigned8 0x81

79 Channel Unsigned8 0x40

80 Diagnostic type Unsigned8 ➥➥➥➥➥ Table 7-7: Diagnostic type

Table 7-5: Diagnostic data (cont.)

Bit information Position/Vel.

Magnet 1 000000xx

Magnet 2 0000xx00

Magnet 3 00xx0000

Magnet 4 xx000000

Table 7-6: Magnet indicator in diagnostic

Table 7-7: Diagnostic type

Description Code

Overtemperature 5

Lifetime 19

Position error 22

Sync error 31


45english

7 Data (cont.)

7.3 Acyclic data

7.3.1 PROFIdrive Profile specific parameters

Table 7-8: PROFIdrive Profile-specific parameters

Para-meter

No.(PNU)

Meaning Sub.-Index Description Data type Access Text

char[16]Min.

valueMax.value

Defaultvalue

P918 Deviceaddress -

Slave address of theProfibus participant. Objectcan be written if DIP switch125 is set. The desiredaddress can be set bywriting the object and isactive after a restart.

Unsigned16 ro/rw(Dip125) Bus Adr 3 126 126

P922 Telegramselect -

The number of the currentlyselected data telegram isreturned.81 Standard telegram107 1 Magnet…108 2 Magnets109 3 Magnets110 4 Magnets (FMM)…

Unsigned16 ro Telegram - - 81

P925

Number oftoleratedmaster sign-of-life errors

-This telegram specifies thepermissible number ofmaster lifesign errors.

Unsigned16 rw Alifefailures 0 0xFFFF 15

P964 Deviceidentification

0 Manufacturer ID Unsigned16 ro Device ID 0x04B2 0x04B2 0378

1 Device Type Unsigned16 0x0001

2 Firmware Version Unsigned16

3 Firmware Date(Year) [yyyy] Unsigned16

4 Firmware Date (Day/Month)[ddmm] Unsigned16

P965 Profilenumber

Profidrive profile number ofthe implementation Octet String[ ] ro Profile

number 0x3D00 0x3D00 0x3D00

P970Load of thedefaultvalues

-

Value = 0: default;Value = 1: defaultparameters of thetransducer are loaded.

Unsigned16 rw LoadDefaults 0 1 0

P971Save in non-volatilememory

Value = 0: default;Value = 1: Transducerparameters are reset to 0after successful saving ofthe parameter set (approx.0.3 s). New save requestswill be ignored during thisperiod.

Unsigned16 rw Save NVData 0 1 0

P972 Reset -Value = 0: default;Value = 1: The transduceris performing a reset.

Unsigned16 rw DriveReset 0 1 0

P979 Sensorformat

0 Head Unsigned32[ ] ro SensorFormat 0x5111

1 Sensor Type (linearabsolute encoder) 0x80000003

2 Sensor Resolution 0x03E8

3 Offset for G1_XIST1 0

4 Offset for G1_XIST2 0

5 Absolute Encoder 1 1 1

6 - 31 reserved 0


english46

7 Data (cont.)

7.3.2 Encoder Profile specific parameters

Table 7-9: Encoder profile-specific parameters

Para-meter

No.(PNU)

Meaning Sub.-Index Description Data type Access Text

char[16]Min.value

Max.value

Defaultvalue

P60000Offsetvalue(Position 1)

The Offset is used when Bit12 in the control word is set.The Offset can be saved innon-volatile memory usingParameter 971.

Integer32 rw PresetValue 0 2^32 0

P60001 OperatingParameters 0 Information for Indexes 1 - 11 Unsigned32[ ] ro Operating

Parms 0x000B0101

1 Same value as Byte 9 in theparameter telegram

ParameterByte 9

2 Currently active alarms 0

3 Bit mask for the alarms 0x1F

4 Currently active warnings

5 Bit mask for the warnings 0x12

6 Profile Version 0x0320

7 Lifetime counter LSB =6 min > 0

8 Calculated offset value 0

9 Measuring steps: One LSB inunits of nm 0x3E8

10 Stroke length in measuringsteps

11

Velocity resolution0 = Measuring steps/1000 ms1 = Measuring steps/100 ms2 = Measuring steps/10 ms

0 2 2


47english

No.

841

140

- 7

26 E

•

00.

0000

00

• E

citio

n 10

02;

Sub

ject

to

tech

nica

l cha

nges

.

7 Data (cont.)

Table 7-10: Manufacturer-specific parameters

7.3.4 Identification & Maintenance parameters

Table 7-11: Identification & Maintenance parameters

7.3.3 Manufacturer-specific parameters

Parame-ter No.(PNU)

Meaning Sub.-Index Description Data type Access Text char[16] Min.

valueMax.value

Defaultvalue

P2000 ...2003 Magnets 1 .. 4 0 Offset for Position

signed32 rw

Data Magnet 1...

Data Magnet 4

0

1 Working range lowerlimit 0x80000000

2 Working rangeupper limit 0x7FFFFFFF

3 Lower limit forvelocity 0x80000000

4 Upper limit forvelocity 0x7FFFFFFF

P2016 Temperature 0 Actual Temperature

OctetString [5] ro Temperature

Min. Temperature

Max. Temperature

Min. TemperatureLifetime

Max. TemperatureLifetime

Para-meter

No.(IM_IN-DEX)

Mea-ning

Description Detailed description Datatype

Ac-cess

Textchar[16]

Default Value

P65000 I&M0 HeaderMANUFACTURER_ID

ORDER_IDSERIAL NUMBER

HARDWARE_REVISIONSOFTWARE_REVISIONREVISION_COUNTER

PROFILE_IDPROFILE_SPECIFIC_TYPE

IM_VERSIONIM_SUPPORTED

10 Bytes2 Bytes20 Bytes16 Bytes2 Bytes4 Bytes2 Bytes2 Bytes2 Bytes2 Bytes2 Bytes

Manufacturer-specificManufacturer ID of the PNOOrder number (abbreviated)Serial numberHardware Version1 char + 3 Unsigned8, e.g. Vx.y.zUnsigned16Unsigned16: 0x3d00(encoder)Unsigned16: device type2 Unsigned8: 1,016 Bit: 1

OctetString[ ]

rw Id &Maintenance

' '0378

BTL5MxxxxPS103' '10

Vxyz00

0x3D000x00070x01000x0001

technical description: btl5-t110- de | en · 2016. 11. 9. · 1 tbit bei 12.000 kbit/s =...

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