EtherCAT para controlador del motor CMMP−AS

Descripción EtherCAT CMMP−AS

Descripción 570 925 es 0912NH [749 129]

Contenido y medidas generales de seguridad

Original . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . es Edición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . es 0912NH Denominación . . . . . . . . . . . . . . . . . . P.BE−CMMX−EC−SW−ES Nº de art. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570 925

© FestoAG&Co. KG, D73726 Esslingen, Alemania, 2009 Internet: http://www.festo.com E−mail: [email protected] Sin nuestra expresa autorización, queda terminante mente prohibida la reproducción total o parcial de este documento, así como su uso indebido y/o su exhibición o comunicación a terceros. El incumplimiento de lo anterior obliga a pagar de indemnización por daños y perjuicios. Reservados todos los derechos inherentes, en especial los de patentes, de modelos de utilidad industrial y esté ticos.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

I

Contenido y medidas generales de seguridad

Adobe y Reader son marcas o marcas registradas de Adobe Systems Incorporated en los EE.UU. y/o en otros países. Beckhoff y EtherCAT son marcas registradas de los propieta rios respectivos en determinados países.

II

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Contenido y medidas generales de seguridad

Índice Uso previsto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medidas de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Destinatarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Asistencia técnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dotación del suministro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Instrucciones importantes para el usuario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Documentación sobre el controlador del motor CMMP−AS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Información sobre la versión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Términos y abreviaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

III IV V V V VI VIII IX X

1.

Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores . . . . .

1−1

1.1 1.2 1.3

Indicaciones generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Peligros derivados de la utilización incorrecta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medidas de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1 Medidas generales de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 Medidas de seguridad para el montaje y el mantenimiento . . . . . . 1.3.3 Protección para evitar el contacto con componentes electrónicos 1.3.4 Protección PELV contra descarga eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.5 Protección contra movimientos peligrosos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.6 Protección para evitar el contacto con piezas calientes . . . . . . . . . 1.3.7 Protección durante la manipulación y el montaje . . . . . . . . . . . . . .

1−3 1−6 1−7 1−7 1−10 1−13 1−15 1−16 1−17 1−18

2.

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2−1

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

CANopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−3 EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−5 Protocolo EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−10 Interface EtherCAT CAMC−EC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−11 Archivo de descripción XML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−13

3.

Montaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3−1

3.1

Montaje de la interface EtherCAT en el controlador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3−3

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

III

Contenido y medidas generales de seguridad

4.

Instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4−1

4.1

Asignación de clavijas y especificaciones de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1 Modelos de conectores enchufables X1 y X2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2 Asignación de los conectores enchufables X1 y X2 . . . . . . . . . . . . . 4.1.3 Tipo y modelos de cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4 Asignación de pines en X1 y X2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.5 Terminación de bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4−3 4−3 4−3 4−4 4−5 4−5

5.

CANopen over EtherCAT (CoE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5−1

5.1

Interface de comunicación CANopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1 Configuración de la interface de comunicación . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2 Objetos de comunicación CANopen nuevos y modificados en CoE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.3 Objetos de comunicación CANopen no soportados en CoE . . . . . . Perfil FHPP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Máquina de estado de comunicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1 Diferencias entre las máquinas de estado de CANopen y EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trama SDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trama PDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Control de errores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trama de emergencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adaptación del archivo de descripción de equipos XML . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8.1 Estructura básica del archivo de descripción de equipos . . . . . . . . 5.8.2 Configuración de PDO de recepción en el nodo RxPDO . . . . . . . . . 5.8.3 Configuración del PDO de transmisión en el nodo TxPDO . . . . . . . 5.8.4 Órdenes de inicialización a través del nodo Mailbox" . . . . . . . . . . Sincronización (Distributed Clocks) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5−3 5−4

5.2 5.3

5.4 5.5 5.6 5.7 5.8

5.9

IV

5−8 5−20 5−22 5−27 5−30 5−31 5−33 5−36 5−37 5−38 5−39 5−41 5−43 5−44 5−46

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Contenido y medidas generales de seguridad

6.

Puesta en funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1 6.2 6.3 6.4

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6−3 Requisitos previos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6−4 Nota importante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6−5 Paso a paso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6−6 6.4.1 Configuración con FCT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6−6 Configuración en un PLC de Beckhoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6−9 6.5.1 Configuración de los datos de proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6−13

6.5

6−1

7.

Funciones de servicio técnico y mensajes de fallo . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7−1

7.1

Mensajes de modo de funcionamiento y de fallo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1.1 Mensajes de error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7−3 7−3

A.

Apéndice técnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

A−1

A.1

Especificaciones técnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

A−3

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

V

Contenido y medidas generales de seguridad

VI

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Contenido y medidas generales de seguridad

Uso previsto El presente manual sirve para trabajar de forma segura con el sistema de bus de campo EtherCAT para el controlador del motor CMMP−AS y debe utilizarse solamente conjuntamente con el manual del producto P.BE−CMMP−AS... El controlador del motor CMMP−AS y los módulos y cables que pueden conectarse sólo deben utilizarse como sigue: 

Conforme a lo previsto.



Sólo para uso industrial.



En perfectas condiciones técnicas.



En su estado original y sin modificaciones no autorizadas (se permiten las conversiones o modificaciones descritas en la documentación suministrada con este producto).

·

Observe las medidas de seguridad y el uso conforme a lo previsto que se incluyen en la documentación de todos los subconjuntos y módulos.

·

Observe las normativas especificadas, así como los regla mentos de los organismos profesionales, las TÜV (regla mentaciones técnicas), las disposiciones de la VDE y las normas nacionales imperantes.

·

Observe los valores límite de todos los componentes adi cionales (p. ej., sensores, actuadores).

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

VII

Contenido y medidas generales de seguridad

Medidas de seguridad Para poner en funcionamiento y programar sistemas de posi cionamiento, es obligatorio observar el reglamento de seguri dad indicado en esta descripción, así como el indicado en las instrucciones de utilización de los demás componentes utili zados. El usuario debe asegurarse de que no haya nadie en la zona de influencia de los actuadores conectados ni del sistema de ejes. El acceso a las zonas de posible peligro debe impedirse con medidas adecuadas, tales como cierres e indicaciones de advertencia. Advertencia Los ejes eléctricos se mueven con fuerzas elevadas y a altas velocidades. Las colisiones pueden causar lesiones graves a las personas y daños materiales. · Asegúrese de que nadie pueda acceder a la zona de

influencia de los ejes ni a otros actuadores conectados y de que no haya objetos en el margen de posiciona miento mientras el sistema está conectado a fuentes de energía. Advertencia Los fallos en la parametrización pueden causar lesiones a las personas o daños a los equipos. · Desbloquee el regulador sólo cuando el sistema de ejes

esté correctamente instalado y parametrizado.

VIII

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Contenido y medidas generales de seguridad

Destinatarios Esta descripción está destinada exclusivamente a especialis tas formados en tecnología de automatización y control, con experiencia en instalación, puesta en funcionamiento, progra mación y diagnosis de sistemas de posicionamiento.

Asistencia técnica Ante cualquier problema técnico, diríjase a su servicio local de asistencia técnica de Festo o escriba a la dirección de co rreo siguiente: [email protected]

Dotación del suministro El master configura todos los slaves mediante un archivo XML (EtherCAT Device Description"). Este archivo XML puede descargarse en Internet en: www.festo.com.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

IX

Contenido y medidas generales de seguridad

Instrucciones importantes para el usuario Categorías de riesgo Esta descripción contiene indicaciones sobre los posibles peligros que pueden derivarse de un uso indebido del pro ducto. Estas indicaciones vienen precedidas de un título (Advertencia, Precaución, etc.) e impresas sobre un recuadro gris y señaladas mediante un pictograma. Las indicaciones de peligro pueden ser: Advertencia ... Si no se respeta esta indicación, pueden producirse daños personales o materiales graves. Precaución ... Si no se respeta esta indicación, pueden producirse daños personales o materiales. Importante ... Si no se respeta esta indicación, pueden producirse daños materiales.

Elementos sensibles a las descargas electrostáticas: estos componentes pueden dañarse si no se manejan correcta mente.

X

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Contenido y medidas generales de seguridad

Señalización de la información especial Los siguientes pictogramas señalan los párrafos que contienen información especial. Pictogramas Información: recomendaciones, sugerencias y referencias a otras fuentes de información.

Accesorios: indicaciones sobre accesorios necesarios o útiles.

Medio ambiente: información sobre el uso respetuoso con el medio ambiente de los productos de Festo.

Identificadores de texto ·

El punto de listado señala aquellas actividades que pue den realizarse en cualquier orden.

1. Las cifras señalan aquellas actividades que es preciso realizar siguiendo el orden indicado. 

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Los guiones señalan las enumeraciones generales.

XI

Contenido y medidas generales de seguridad

Documentación sobre el controlador del motor CMMP−AS El presente manual sirve para trabajar de forma segura con el sistema de bus de campo EtherCAT para el controlador de motor CMMP−AS. Para más información, consulte los manuales siguientes rela tivos a la serie de productos CMMP:

Nombre

Código de tipo

Contenido

Manual de CANopen

P.BE−CMMP−CO−SW...

Descripción del protocolo CANopen implementado conforme a CiA 402 y 301.

Manual de FHPP

P.BE−CMM−FHPP−SW...

Descripción del perfil de datos FHPP implementado.

Manual del producto

P.BE−CMMP−AS...

Descripción de las especificaciones téc nicas y de las funciones del dispositivo así como instrucciones para la instala ción y el funcionamiento del controlador de motor CMMP−AS.

XII

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−ES es 0912NH

Contenido y medidas generales de seguridad

Información sobre la versión La información de este manual hace referencia a las variantes de hardware y a las versiones del firmware del controlador de motor CMMP−AS y del software de parametrización FCT (Festo Configuration Tool) especificadas a continuación:

Firmware

Hardware

Software de parametrización

3.5.1501.3

1.0 y superiores

1.2 y superiores

Observación

El controlador de motor CMMP−AS dispone de una memoria de programas FLASH que permite actualizar el software de servicio (firmware) del controlador de motor CMMP−AS incluso después de su entrega e instalación en la máquina. El fabricante desarrolla y amplía constantemente el software de servicio del controlador de motor CMMP−AS para respon der adecuadamente al mayor número de necesidades posible de cada cliente.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−ES es 0912NH

XIII

Contenido y medidas generales de seguridad

Términos y abreviaciones Término/abreviación

Significado

ASIC

Application Specific Integrated Circuit

CiA

CAN in Automation

CoE

CANopen over EtherCAT

DS

Draft Standard

ETG

EtherCAT Technology Group

EtherCAT

Ethernet for Controller and Automation Technology

ESC

EtherCAT Slave Controller

FCT

Festo Configuration Tool

FHPP

Perfil de Festo para manipulación y posicionamiento

FPGA

Field Programmable Gate Array

FW

Firmware

IEC

Comisión Electrotécnica Internacional

PDI

Process Data Interface

Tab.0/1: Índice de términos y abreviaciones

XIV

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Capítulo 1

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−1

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

8.

Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores . . . . .

1−1

1.1 1.2 1.3

Indicaciones generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Peligros derivados de la utilización incorrecta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medidas de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1 Medidas generales de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 Medidas de seguridad para el montaje y el mantenimiento . . . . . . 1.3.3 Protección para evitar el contacto con componentes electrónicos 1.3.4 Protección PELV contra descarga eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.5 Protección contra movimientos peligrosos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.6 Protección para evitar el contacto con piezas calientes . . . . . . . . . 1.3.7 Protección durante la manipulación y el montaje . . . . . . . . . . . . . .

1−3 1−6 1−7 1−7 1−10 1−13 1−15 1−16 1−17 1−18

1−2

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

1.1

Indicaciones generales La empresa Festo AG & Co. KG no asume ninguna responsabi lidad por daños ocasionados por la inobservancia de las indi caciones de advertencia del presente manual de instruccio nes.

Nota Antes de la puesta en marcha deben leerse al completo las medidas de seguridad para actuadores eléctricos y contro ladores. En caso de problemas de comprensión de la documentación en el presente idioma, consulte al proveedor e infórmele al respecto. Para que el controlador del motor funcione correctamente y de manera segura, es indispensable que el transporte, el almacenamiento, el montaje y la instalación se realicen de forma apropiada. Asimismo, el manejo y el mantenimiento deben efectuarse con gran cuidado.

Nota Las tareas en las instalaciones eléctricas deben ser realiza das exclusivamente por personal cualificado.

Personal cualificado Por personal cualificado se designa, tanto en el presente ma nual del producto, como en las indicaciones de advertencia del propio producto, a toda persona familiarizada en sufi ciente medida con la instalación, el montaje, la puesta en marcha y el funcionamiento del producto, así como con todas las advertencias y medidas de seguridad indicadas en este manual de instrucciones. Asimismo, estas personas deben disponer de la cualificación correspondiente para efectuar las tareas respectivas:

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−3

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores



Formación e instrucción o autorización para conectar y desconectar equipos/sistemas según los estándares de la técnica de seguridad y para poner a tierra y señalizar se gún las necesidades de la tarea.



Formación o instrucción según los estándares de la téc nica de seguridad en mantenimiento y uso del equipo de seguridad adecuado.



Formación en primeros auxilios.

Las notas siguientes deben leerse antes de poner en marcha la instalación por primera vez para impedir que se produzcan lesiones y/o daños materiales: Estas medidas de seguridad deben observarse siempre.

No intente instalar el controlador del motor ni ponerlo en marcha sin leer antes al completo las medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores del presente do cumento. Estas instrucciones de seguridad y el resto de las instruccio nes para el usuario deben ser leídas en su totalidad cada vez que se empiece a trabajar con el controlador del motor. Si no dispone de las instrucciones para el usuario del contro lador del motor, póngase en contacto con el representante de su distribuidor. Solicite el envío inmediato de este documento al encargado o encargados del funcionamiento seguro del controlador del motor. Las medidas de seguridad deben incluirse siempre en caso de venta, alquiler y/o cualquier otro tipo de cesión del con trolador del motor. La empresa explotadora no está autorizada a abrir el contro lador del motor bajo ninguna circunstancia, por razones de seguridad y de garantía. La planificación profesional del controlador del motor es con dición indispensable para su correcto funcionamiento. 1−4

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Advertencia La utilización incorrecta del controlador del motor y la inobservancia de las indicaciones de advertencia aquí indi cadas, además de la intervención incorrecta en los disposi tivos de seguridad, pueden causar daños materiales, lesiones, descarga eléctrica o, en casos extremos, lamuerte.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−5

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

1.2

Peligros derivados de la utilización incorrecta Advertencia Alta tensión y corriente de trabajo elevada. Peligro de muerte o lesiones graves por descarga eléctrica.

Advertencia Alta tensión en caso de conexión errónea. Peligro de muerte o lesiones por descarga eléctrica.

Advertencia Las superficies de la carcasa del equipo pueden estar ca lientes. Riesgo de lesiones. Peligro de quemaduras.

Advertencia Movimientos peligrosos. Peligro de muerte, lesiones graves o daños materiales por el movimiento accidental de los motores.

1−6

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

1.3 1.3.1

Medidas de seguridad Medidas generales de seguridad

Advertencia El controlador del motor cumple la clase de protección IP20, así como el grado de contaminación 1. Observe que el entorno cumpla las exigencias de la clase de protección o el grado de contaminación anteriores.

Advertencia Utilice exclusivamente accesorios y repuestos permitidos por el fabricante.

Advertencia Los controladores del motor deben conectarse a la red conforme indican las normas EN y VDE de manera que puedan separarse de la red con los interruptores apropia dos (p.ej., interruptor general, contactor, disyuntor).

El controlador del motor puede asegurarse con un interruptor diferencial AC/DC (RCD = Residual Current protective Device) de 300 mA.

Advertencia Para conectar los contactos, deben utilizarse contactos dorados o contactos con alta presión de contacto.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−7

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Como prevención deben tomarse medidas de blindaje, como, p.ej., la conexión de contactores y relés con elementos RC o diodos. Observe el reglamento y las disposiciones de seguridad del país donde se ponga en funcionamiento el equipo.

Advertencia Observe las condiciones de entorno indicadas en la docu mentación del producto. No está permitido utilizar aplicaciones que no garanticen una seguridad absoluta, sin la autorización expresa del fabricante.

Las instrucciones para la instalación conforme a las directivas EMC se encuentran en el manual del producto del CMMP−AS. La observancia de los valores límite especificados por las directivas nacionales es responsabilidad de los fabricantes de la instalación o de la máquina.

Advertencia Es obligatorio consultar y aplicar las especificaciones téc nicas y las condiciones de conexión y de instalación para el controlador del motor indicadas en el presente manual.

Advertencia Observe las normas generales de construcción y el regla mento de seguridad para trabajar en instalaciones de co rriente de alta intensidad (p. ej., DIN, VDE, EN, IEC u otras directivas nacionales e internacionales). La inobservancia puede causar la muerte, lesiones o da ños materiales considerables.

1−8

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Algunas de las normas pertinentes: 

VDE 0100 Disposición para construir instalaciones de corriente de alta intensidad de hasta 1000 V



EN 60204 Equipo eléctrico de las máquinas



EN 50178 Equipo electrónico para uso en instalaciones de potencia

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−9

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

1.3.2

Medidas de seguridad para el montaje y el mantenimiento Para el montaje y el mantenimiento de la instalación deben observarse siempre las normas DIN, VDE, EN e IEC pertinen tes, así como todas las normativas nacionales y locales relati vas a la seguridad y a la prevención de accidentes. El cons tructor de la instalación o la empresa explotadora son responsables del cumplimiento de dichas normas.

Advertencia El manejo, el mantenimiento y/o la reparación del contro lador del motor sólo deben ser efectuados por personal cualificado para trabajar en equipos eléctricos. Prevención de accidentes, lesiones y/o daños materiales:

Advertencia El freno de sostenimiento del motor suministrado de serie u otro externo, controlado por un regulador de acciona miento, no sirven, por sí solos, para proteger al personal. · Adicionalmente, los ejes verticales deben asegurarse

para que no se caigan ni desciendan después de desco nectar el motor, p. ej., mediante:  El bloqueo mecánico del eje vertical.  Un freno, un colector o un sistema de bloqueo de vás tago externos.  El equilibrio adecuado del peso del eje.

1−10

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Advertencia Las resistencias externa o interna de frenado son conducti vas y pueden conducir una tensión peligrosa en el circuito intermedio incluso hasta aprox. 5 minutos después de desconectar el controlador del motor. El contacto con las resistencias puede causar la muerte o lesiones graves. · Antes de realizar las tareas de mantenimiento, asegú

rese de que la alimentación de corriente está desconec tada, bloqueada y de que el circuito intermedio está descargado. · Desconecte la tensión del equipo eléctrico mediante el

interruptor general y asegúrelo para que no pueda vol ver a conectarse. Espere a que el circuito intermedio se descargue para realizar:  Tareas de mantenimiento y de reparación.  Tareas de limpieza.  Una interrupción prolongada de las operaciones.

Advertencia Proceda con cuidado durante el montaje. Asegúrese de que no puedan caer virutas de taladrado, polvo metálico ni piezas (tornillos, tuercas, secciones de cable) en el interior del controlador del motor durante el montaje ni el funcio namiento del actuador.

Asimismo debe asegurarse de que la fuente de alimentación externa del regulador (24 V) esté desconectada. Desconecte siempre la fuente de alimentación de la unidad de potencia antes de desconectar la alimentación de 24 V de la parte de mando.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−11

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Advertencia Las tareas en el área de la máquina deben efectuarse úni camente cuando la alimentación de corriente alterna o continua está desconectada y bloqueada. La desactivación de las etapas de salida o del desbloqueo del regulador no proporciona un bloqueo apropiado. Si se utiliza, el actuador puede ponerse en marcha de forma accidental en caso de avería.

Advertencia Efectúe la puesta en funcionamiento con los motores al ralentí para impedir daños mecánicos causados, p.ej., por un sentido de giro equivocado.

Advertencia Por lo general, los equipos electrónicos pueden sufrir ave rías. · El usuario es responsable de garantizar la seguridad de

la instalación en caso de avería del equipo eléctrico.

Advertencia El controlador del motor y, en particular, las resistencias de frenado (externa o interna) pueden alcanzar temperaturas elevadas y ocasionar quemaduras graves si se tocan.

1−12

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

1.3.3

Protección para evitar el contacto con componentes electrónicos Esta sección sólo es aplicable a equipos y componentes de accionamiento de tensiones superiores a 50 V. El contacto con componentes de tensiones superiores a 50 V es peligroso para las personas y puede causar una descarga eléctrica. Durante el funcionamiento de equipos eléctricos, determina dos componentes se encuentran bajo una tensión peligrosa. Advertencia Peligro de muerte por tensión. Alta tensión eléctrica. Peligro de muerte y riesgo de lesiones graves por descarga eléctrica. Para el funcionamiento deben observarse siempre las normas DIN, VDE, EN e IEC pertinentes, así como todas las normati vas nacionales y locales relativas a la seguridad y a la preven ción de accidentes. El constructor de la instalación o la em presa explotadora son responsables del cumplimiento de dichas normas: Advertencia Antes de poner en marcha, coloque las tapas y los disposi tivos de protección previstos para impedir el contacto con los equipos. Para garantizar que no haya contacto directo con los com ponentes electrónicos en equipos para montaje empo trado, debe utilizarse una carcasa externa como, p.ej., unarmario de maniobra. Observe las normas VGB4 al respecto.

Advertencia El conductor protector del equipo eléctrico y de los equi pos debe quedar siempre firmemente conectado a la red de alimentación. La corriente de defecto es superior a 3,5 mA debido a los filtros de red integrados.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−13

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Advertencia Observe la sección mínima de cobre obligatoria a lo largo de todo el conductor protector, conforme a la norma EN60617.

Advertencia Antes de la puesta en marcha y para tareas de medición y comprobación, conecte siempre el conductor protector a todos los equipos eléctricos, conforme al diagrama de conexiones, o conéctelo al conductor de tierra. De lo contrario, en la carcasa pueden darse tensiones ele vadas que causen una descarga eléctrica.

Advertencia No toque las conexiones eléctricas de los componentes cuando estén conectadas.

Advertencia · Desconecte el equipo de la red o de la fuente de tensión antes de acceder a componentes electrónicos con ten siones superiores a 50 V. · Asegúrelo para que no pueda volver a conectarse.

Advertencia El valor de la tensión del circuito intermedio debe tenerse en cuenta durante la instalación, sobre todo por razones de aislamiento y para tomar las medidas de seguridad adecuadas. La puesta a tierra, el dimensionado de los cables y la pro tección contra cortocircuito correspondiente deben garan tizarse debidamente.

1−14

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Advertencia El equipo dispone de un interruptor de descarga rápida del circuito intermedio según la norma EN 60204, apartado 6.2.4. La descarga rápida puede no ser efectiva en ciertas combinaciones de equipos, sobre todo en la conexión en paralelo de varios controladores de motor en el circuito intermedio o con una resistencia de frenado no conectada. Después de la desconexión, los controladores de motor pueden estar bajo tensión peligrosa hasta 5 minutos (carga residual del condensador).

1.3.4

Protección PELV contra descarga eléctrica Todas las conexiones y bornes con tensión comprendida en tre 5 y 50 V del controlador del motor son del tipo PELV y están diseñados para impedir descargas eléctricas por con tacto conforme a las normas siguientes: Internacional: IEC 60364−4−41. Países de la Unión Europea: EN 50178/1998, apartado 5.2.8.1.

Advertencia Alta tensión en caso de conexión errónea. Peligro de muerte o lesiones por descarga eléctrica. Todas las conexiones y bornes con tensiones comprendidas entre 0 y 50 V deben conectarse únicamente a equipos, componentes electrónicos y cables de tensión PELV (PELV = Protective Extra Low Voltage) Conecte únicamente tensiones y circuitos que dispongan de una separación segura contra tensiones peligrosas.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−15

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

La separación segura se obtiene, p. ej., con transformadores de aislamiento, optoacopladores seguros o mediante el fun cionamiento con baterías y sin conexión a la red.

1.3.5

Protección contra movimientos peligrosos Los movimientos peligrosos pueden producirse debido a un control erróneo de los motores conectados. Las causas pue den ser muy variadas: 

Cableado sucio o defectuoso.



Fallos en el manejo de los componentes.



Fallos en los transmisores y en los emisores de señales.



Componentes averiados o no conformes con las normas EMC.



Fallos de software en el sistema de mando de nivel superior.

Estos fallos pueden producirse justo después de conectar o tras un tiempo indeterminado en funcionamiento. La supervisión de los componentes de accionamiento permite evitar en gran medida el funcionamiento incorrecto de los actuadores conectados. Respecto a la protección del perso nal y, en especial, al peligro de lesiones y/o daños materiales, no debe confiarse únicamente en este procedimiento. Hasta que los sistemas de supervisión incorporados no se activen, debe contarse en todo caso con que los ejes se moverán in correctamente en un grado que dependerá del tipo de control y del estado operativo.

Advertencia Movimientos peligrosos. Peligro de muerte y riesgo de lesiones graves o daños materiales.

1−16

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

Debido a las razones especificadas más arriba, es necesario garantizar la protección del personal mediante sistemas de supervisión o medidas a nivel de la instalación. El constructor de la instalación debe disponerlos conforme a las característi cas de la instalación y al análisis de los peligros y de los fa llos. En este proceso debe incluirse el reglamento de seguri dad vigente. Si los dispositivos de seguridad se desconectan, se ignoran o no se activan, la máquina puede realizar movi mientos accidentales o puede funcionar incorrectamente.

1.3.6

Protección para evitar el contacto con piezas calientes Advertencia Las superficies de la carcasa del equipo pueden estar calientes. Riesgo de lesiones. Peligro de quemaduras.

Advertencia Peligro de quemaduras. · No toque la superficie de la carcasa en las zonas próxi

mas a fuentes de calor. · Después de la desconexión, deje enfriar los equipos

durante 10 minutos antes de tocarlos. Si se tocan piezas calientes del equipo, como la carcasa, en cuyo interior se encuentran radiadores y resistores, pueden producirse quemaduras.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

1−17

1. Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores

1.3.7

Protección durante la manipulación y el montaje La manipulación y el montaje incorrectos de piezas y compo nentes determinados puede causar lesiones.

Advertencia Riesgo de lesiones por manipulación incorrecta. Lesiones por aplastamiento, acizallamiento, corte e im pacto. Medidas generales de seguridad pertinentes:

Advertencia · Observe las normas generales de construcción y el re glamento de seguridad para la manipulación y el mon taje. · Utilice dispositivos de montaje y de transporte apropia

dos. · Aplique las medidas adecuadas para evitar atrapamien

tos y aplastamientos. · Utilice sólo herramientas apropiadas. Utilice herramien

tas especiales, si así se indica. · Utilice dispositivos de elevación y herramientas de

forma profesional. · Si es necesario, utilice equipamiento protector ade

cuado (p.ej., gafas, calzado y guantes protectores). · No permanezca bajo cargas suspendidas. · Elimine inmediatamente líquidos vertidos en el suelo

para evitar el riesgo de caídas por resbalamiento.

1−18

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Resumen

Capítulo 2

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2−1

2. Resumen

9.

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2−1

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

CANopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−3 EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−5 Protocolo EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−10 Interface EtherCAT CAMC−EC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−11 Archivo de descripción XML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2−13

2−2

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2. Resumen

2.1

CANopen CANopen es un estándar definido por la Asociación CAN in Automation". Dicha asociación reúne a numerosos fabrican tes de dispositivos. Este estándar ha reemplazado en gran medida los protocolos CAN específicos de cada fabricante. Así, el usuario final dispone de una interface de comunicación independiente del fabricante. La asociación dispone, entre otros, de los siguientes manuales: CiA Draft Standard 201−207: En este documento se recogen los fundamentos generales y la implementación de CANopen en el modelo de capas OSI. El presente manual de CANopen contiene los puntos relevan tes de dicho manual, por lo tanto, en general no es preciso adquirir el DS201−207. CiA Draft Standard 301: En este documento se describe la estructura básica del direc torio de objetos de un dispositivo CANopen y el acceso al mismo. También se ofrece información detallada de las espe cificaciones del DS201−207. Los elementos del directorio de objetos necesarios para los controladores de motor de la serie CMMP y los métodos de acceso correspondientes están descritos en el presente manual. Se recomienda disponer del estándar DS301, aunque no es imprescindible. CiA Draft Standard 402: este documento trata la implementación concreta de CANopen en controles para accionamientos. Aunque todos los objetos implementados están brevemente documentados y descritos en el manual de CANopen, el usuario también debería disponer de dicho documento. Datos de contacto: CAN in Automation (CiA) International Headquarter Am Weichselgarten 26 91058 Erlangen (Alemania) Tel.: +49 (0)9131 601091 Fax: +49 (0)9131 601092 www.can−cia.de

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2−3

2. Resumen

La implementación CANopen del controlador del motor cum ple las siguientes normas:

2−4



[1] − CiA Draft Standard 301, versión 4.02, 13 de febrero de 2002.



[2] − CiA Draft Standard Proposal 402, versión 2.0, 26 de julio de 2002.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2. Resumen

2.2

EtherCAT El sistema de bus de campo EtherCAT significa Ethernet for Controller and Automation Technology" (Ethernet aplicado a la tecnología de automatización y control) y ha sido desarrollado por la empresa Beckhoff. Cuenta con el respaldo y asesoramiento de la organización internacional EtherCAT Technology Group (ETG) y está concebido como un protocolo de código abierto, conforme a las normas de Comisión Elec trotécnica Internacional (IEC). EtherCAT es un sistema de bus de campo basado en el estándar Ethernet que fija nuevos estándares de velocidad y que, gracias a su topología flexible (en línea, árbol, estrella) y sencilla configuración, puede manipularse como un bus de campo. El protocolo EtherCAT se transmite directamente a la trama Ethernet según el estándar IEEE802.3 con un campo tipo de Ethernet especial normalizado. Permite broadcast, multicast y comunicación entre slaves. En EtherCAT, el intercambio de datos se realiza en un hard ware dedicado. Por ello se utiliza para el slave un hardware especial que procesa el telegrama de Ethernet conforme al protocolo EtherCAT. Estos intérpretes de protocolos para hardware se ofrecen como un ASIC (Application Specific Inte grated Circuit − circuito integrado de aplicación específica) o como una FPGA (Field Programmable Gate Array − matriz de puertas programables) con su correspondiente software. En la tabla siguiente se muestran las versiones de ASIC y FPGA que pueden implementarse en el hardware.

Función

ESC10

ESC20

ASIC

FMMU

2

4

ţ8

Sync Manager

4

6

ţ8

DPRAM

4 kB

4 kB

4 kB

x

x

AL Event Mask register Process Data Interfaces (PDI)

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2−5

2. Resumen

Función

ESC10

ESC20

ASIC

8/16 bit C Interface

x

x

x

32 bit digital

x

x

x

SPI

x

x

Distributed Clocks

x

x

Tab.2/2: Resumen de las funciones del controlador del slave EtherCAT La función de master suele realizarse únicamente con soft ware sin que tenga que utilizarse un hardware específico. Esto significa que en la mayoría de los casos es suficiente con disponer de una conexión estándar de Ethernet para el master. El sistema de bus de campo EtherCAT define únicamente un protocolo nuevo para la capa de transporte. No define un protocolo específico para el usuario ni para el equipo. Es más, EtherCAT es capaz de transmitir diferentes protocolos de usuario y de equipo ya existentes y probados a través del protocolo EtherCAT (tunneling − pasar por un túnel).

2−6

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2. Resumen

EtherCAT soporta los siguientes protocolos de usuario y equipo: Soportado por CMMP−AS CANopen over EtherCAT (CoE)

Sí, opcionalmente con obje tos CiA301/402 o con el per fil de datos FHPP de Festo

Perfil servodrive según norma IEC 61491 over EtherCAT (SoE) (se corresponde con el protocolo 2 de SERCOS)

No

File Access over EtherCAT (FoE)

No

Ethernet over EtherCAT (EoE) No Tab.2/3: Protocolos de usuario y equipo El controlador de motor CMMP−AS con interface CAMC−EC soporta el protocolo CoE (CANopen over EtherCAT) utilizando el FPGA ESC20. Los objetos de comunicación CANopen se pasan por un túnel a través de telegramas EtherCAT. En términos de procesamiento electrónico de datos se en− tiende por tunnelling la transmisión de datos de un protocolo de red (aquí, los objetos de comunicación CANopen de los protocolos CiA402 y CiA301) encapsulados en otro protocolo de red (aquí, el protocolo EtherCAT CoE). En Fig.2/1 se muestra un esquema de los sistemas de bus de campo EtherCAT multiprotocolo. Aquí se aprecia la relevancia del protocolo CANopen over EtherCAT (protocolo CoE) usado por el controlador del motor CMMP−AS. Como puede apreciarse en Fig.2/1, el protocolo EtherC AT pone el protocolo de correo electrónico (para la comunicación

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2−7

2. Resumen

acíclica) y el protocolo de datos de proceso (para el intercam bio cíclico de datos) a disposición de la capa de transporte. Estos dos protocolos sirven para reconocer y procesar el protocolo CoE. De este modo, los objetos de comunicación CANopen pasados por un túnel se transmiten al nivel de aplicación CANopen implementado y se procesan interna mente en el controlador de motor como objetos de comuni− cación CANopen estándar. El protocolo de telegramas de correo electrónico sirve para la transmisión acíclica de datos, p. ej., en el telegrama de la trama SDO para la transmisión de objetos de comunicación CANopen SDO estándar. El protocolo de telegramas de datos de proceso sirve para la transmisión cíclica de datos, p. ej., en el telegrama de la trama PDO para la transmisión de telegramas PDO estándar.

File system, bootloader

HTTP, FTP, ...

TCP

UDP

IP

File Access

SERCOS Application

CANopen Application

Process Data

IDN

Object Dictionary

Service Channel

SDO

PDO Mapping

Ethernet FoE

EoE

SoE

CoE

Mailbox

AT MDT CoE/SoE

Process Data

EtherCAT Slave Controller

Physical Layer

Fig.2/1: Sistema de bus de campo EtherCAT multiprotocolo En la sección 2.3 Protocolo EtherCAT" se describe con más detalle el protocolo EtherCAT.

2−8

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2. Resumen

El sistema de bus de campo EtherCAT dispone de funciones de detección de errores y diagnosis para los siguientes ca sos: 

Rotura de cable o ausencia de respuesta.



Respuesta errónea en el ciclo de comprobación (no han respondido todos los slaves).



Funcionamiento normal redundante (segundo puerto Ethernet). 

Redundancia de la línea.



Redundancia hot−standby del master.



Cambio de equipos con la red en funcionamiento.



Conexión en caliente (hot−connect) de segmentos de línea.

Para integrar fácilmente un equipo compatible con EtherCAT, como por ejemplo un controlador de motor CMMP−AS, se crea para cada uno de estos equipos un archivo XML (Extended Markup Language). Este archivo XML, facilitado por el fabricante, contiene una descripción detallada del equipo que debe conectarse y de sus características. En el capítulo 2.5 Archivo de descripción XML" encontrará una descripción del archivo XML para el CMMP−AS.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2−9

2. Resumen

2.3

Protocolo EtherCAT El protocolo EtherCAT está optimizado para transmitir datos de proceso a través de Ethernet. Para el protocolo EtherCAT se ha definido en su trama un EtherType (campo tipo) propio (88A4h). Esto permite transportar los datos de EtherCAT di rectamente como tramas Ethernet estándar. Se opta por este tipo de transferencia cuando todos los participantes del bus se encuentran en la misma subred de Ethernet. Para la comunicación más allá de la subred actual puede utilizarse también el protocolo UDP/IP para transmitir paque tes de datos de EtherCAT. Para ello ha de intercambiarse únicamente la cabecera de Ethernet por la del UDP/IP. Los datos útiles de EtherCAT no se ven alterados (véase la figura Fig.2/2). Un telegrama de EtherCAT puede constar de varios subtele gramas que respectivamente pueden manejar un espacio de memoria de la imagen del proceso lógico de un tamaño de hasta 4 GB. La secuencia de los datos no depende del orden de conexión física de tipo Ethernet a la red. Puede direccio narse libremente. Permite broadcast, multicast y comunica ción entre slaves. MTU:max.1514Byte

48bit Destination

48bit Source

16bit EtherType

16bit Header

EmbeddedinStandardEthernetFrame withEtherType88A4h

1...n EtherCAT Commands

160bit IPHeader

Ethernet H.

32bit CRC

...

64bit UDPH.

Header

...

CRC

Or:viaUDP/IP withUDPPort88A4h

11bit Length 0

4bit

1bit Res. 11

Type 12

15

Fig.2/2: Estructura del telegrama de EtherCAT 2−10

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2. Resumen

2.4

Interface EtherCAT CAMC−EC La interface EtherCAT CAMC−EC permite conectar el controla dor de motor CMMP al sistema de bus de campo EtherCAT. La comunicación a través de la interface EtherCAT (IEEE 802.3u) se realiza con un cableado estándar para EtherCAT y puede efectuarse entre controladores CMMP con firmware de la versión 3.5.1501.3.x, o superior, y software de parametriza ción FCT de la versión 1.2.0.xxx, o superior. El protocolo CoE (CANopen over EtherCAT) del CMMP de Festo es compatible con el FPGA ESC20 de la empresa Beckhoff. Soporta perfiles de datos DS402 y FHPP. La interface EtherCAT sólo puede funcionar en la ranura op cional Ext2. No es posible utilizar otras interfaces en la ranura Ext1, a excepción del módulo CAMC−D−8E8A.

Características técnicas de la interface EtherCAT CAMC−EC Características de la interface EtherCAT: 

Desde el punto de vista mecánico, es completamente integrable en los controladores del motor de la serie CMMP−AS.



EtherCAT conforme a IEEE−802.3u (100Base−TX) con 100 Mbps (en dúplex (completo)).



Topologías de estrella y en línea.



Conectores enchufables: RJ45.



Interface EtherCAT con separación de potencial.



Ciclo de comunicación: 1ms (con el perfil DS402); 2ms (con el perfil FHPP).



Máx. 127 slaves.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2−11

2. Resumen

2−12



La implementación del slave EtherCAT se basa en el pro tocolo FPGA ESC20 de la empresa Beckhoff.



Soporta relojes distribuidos" para aceptar el valor nomi nal del tiempo de manera sincronizada.



Indicadores LED para el estado operacional y detección de enlaces caídos.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2. Resumen

2.5

Archivo de descripción XML Para poder conectar equipos slave EtherCAT a un master EtherCAT, cada slave EtherCAT deberá disponer de su archivo de descripción correspondiente. El archivo de descripción es equiparable a los archivos EDS para el sistema de bus de campo CANopen o a los archivos GSD de Profibus. A diferen cia de estos archivos, la descripción de EtherCAT tiene for mato XML, un formato utilizado con frecuencia en aplicacio nes web e Internet, y contiene la siguiente información referente al slave EtherCAT: 

Datos del fabricante del equipo.



Nombre, tipo y versión del equipo.



Tipo y versión del protocolo que deben utilizarse para este equipo (p. ej., CANopen over Ethernet, etc.).



Parametrización del equipo y configuración de los datos de proceso.

EJEMPLO de un archivo de descripción XML para el CMMP: #x1D Festo AG 424DE60000000000000076000000 28000000100000000E00000001000400000000007000 0000C40A0000C40A00000000000000000000BA79230 0CE962900CC944300DCAD4900D2A36600E2B96900E3 C07E00EED09800F3D7AE00F3E0BF00F7EBCA00F7EED 800F7EF00FFF5ED00FFFFF700FFFFFF00ECFDCCCCBDE BECBDB6F9445448D4B647A4F7223126C09225A3E67 B8585B085A3A3A66AA875C276E3A146448625C276E3 B006206005C076E3A3A58B84ABC076D1A2856772767 16371A033136233315333B013113307214507D99A99 9A8C99AB8CFEEEEEEEEFEEEEEFFFFFFFFFFFFFFFFF Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

2−13

2. Resumen

Festo E−Drives Festo E−Drives CMMP−AS CMMP−AS CMMP−AS Utilizando el protocolo EtherCAT, la parametrización completa de los parámetros de comunicación para el equipo utilizado puede fijarse a través del archivo de descripción XML. Si se utiliza CoE, se incluye también, p. ej., la parametrización de los objetos de datos de proceso para el intercambio cíclico de datos. Estos datos suelen leerse durante la fase de inicialización del master EtherCAT (generalmente un PLC o un CNC) y utilizarse para la inicialización y la comunicación cíclica con el slave.

2−14

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Montaje

Capítulo 3

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

3−1

3. Montaje

10.

Montaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3−1

3.1

Montaje de la interface EtherCAT en el controlador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3−3

3−2

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

3. Montaje

3.1

Montaje de la interface EtherCAT en el controlador Advertencia La no observancia de las Medidas de seguridad para actuadores eléctricos y controladores" especificadas en el capítulo 1 puede causar daños materiales, lesiones, descarga eléctrica o, en casos extremos, la muerte.

Advertencia Antes de montar el módulo, todos los conductores de corriente deben desconectarse del regulador de acciona miento. Desatornille la chapa frontal sobre el compartimento opcional Ext2 del controlador de motor CMMP con un destornillador de estrella adecuado. Introduzca el módulo de tecnología Ether CAT en el compartimento opcional abierto (Ext2) de manera que la pletina se desplace en las guías laterales del comparti mento. Empuje el módulo de tecnología hasta el tope. Por último, atornille el módulo de tecnología a la carcasa del con trolador del motor con el tornillo de estrella. Asegúrese de que la placa frontal haga contacto conductor con la carcasa del CMMP (tierra protectora/PE). En la placa frontal del módulo de tecnología EtherCAT están dispuestos los siguientes elementos: 

LED 1 (LED de dos colores) para: 

Comunicación EtherCAT (amarillo).



Conexión activa en el puerto 1" (rojo).



Run (verde).



LED 2 (rojo) para indicar Conexión activa en el puerto 2".



Dos conectores tipo zócalo RJ45.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

3−3

3. Montaje

En la Fig. siguiente se muestra la posición de los conectores tipo zócalo y su numeración:

LED2

LED1

X1

X2

Fig.3/3: Posición de los elementos en la placa frontal

3−4

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

Instalación

Capítulo 4

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

4−1

4. Instalación

11.

Instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4−1

4.1

Asignación de clavijas y especificaciones de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1 Modelos de conectores enchufables X1 y X2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2 Asignación de los conectores enchufables X1 y X2 . . . . . . . . . . . . . 4.1.3 Tipo y modelos de cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4 Asignación de pines en X1 y X2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.5 Terminación de bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4−3 4−3 4−3 4−4 4−5 4−5

4−2

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

4. Instalación

4.1 4.1.1

Asignación de clavijas y especificaciones de cables Modelos de conectores enchufables X1 y X2 Conectores tipo zócalo RJ45

X1 (conector tipo zócalo RJ45 arriba)

Enlace ascendente al master o a un participante anterior de una conexión lineal (p. ej., varios controladores de motor).

X2 (conector tipo zócalo RJ45 abajo)

Enlace ascendente al master, fin de una conexión lineal o conexión de otros participantes conectados a continuación.

4.1.2

Asignación de los conectores enchufables X1 y X2

PIN

Especificación

1

Señal del receptor− (RX−)

Par de hilos 3

2

Señal del receptor+ (RX+)

Par de hilos 3

3

Señal del emisor− (TX−)

Par de hilos 2

4

Par de hilos 1

5

Par de hilos 1

6

Señal del emisor+ (TX+)

Par de hilos 2

7

Par de hilos 4

8

Par de hilos 4

Tab.4/4: Asignación de los conectores enchufables X1 y X2

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

4−3

4. Instalación

4.1.3

Tipo y modelos de cable El cableado se efectúa con cables de par trenzado apantalla dos STP, cat. 5. Se admiten topologías de estrella y lineales. La red debe construirse conforme a la regla 5−4−3. Pueden cablearse un máximo de 10 concentradores en línea. El mó dulo de tecnología EtherCAT incluye un concentrador. La lon gitud máxima de cableado está limitada a 100m. La denominación de los cables utilizada aquí hace referencia a los cables de las empresas LAPP y Lütze. Dichos cables son de eficacia probada y permiten obtener buenos resultados en numerosas aplicaciones, aunque es posible utilizar cables similares de otros fabricantes. Longitud de cable

Nº de art.

Cables EtherCAT de la empresa LAPP 0,5 m

90PCLC50000

1m

90PCLC500010

2m

90PCLC500020G

5m

90PCLC500050G

Cables EtherCAT de la empresa Lütze 0,5 m

192000

1m

19201

5m

19204

Tab.4/5: Cables EtherCAT

4−4

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

4. Instalación

Precaución Fallos por la utilización de cables de bus no apropiados. A causa de las posibles velocidades de transmisión muy elevadas, recomendamos utilizar exclusivamente cables y conectores enchufables estandarizados. Éstos disponen parcialmente de opciones de diagnóstico adicionales y facilitan el análisis rápido de la interface del bus de campo en caso de fallo. Al construir la red EtherCAT deben seguirse obligatoria mente los consejos de la documentación de uso habitual y observarse la información y las notas siguientes para que el sistema sea estable y no tenga fallos. Si el cableado no se realiza debidamente, durante el funcionamiento pueden aparecer averías en el bus EtherCAT que pueden causar que el controlador de motor CMMP se desconecte a causa de un fallo, por motivos de seguridad.

4.1.4

Asignación de pines en X1 y X2

Fig.4/4: Asignación de pines en X1 y X2

4.1.5

Terminación de bus No se requieren terminaciones externas de bus. El módulo de tecnología EtherCAT supervisa sus dos puertos y termina el bus automáticamente (función loopback).

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

4−5

4. Instalación

4−6

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

CANopen over EtherCAT (CoE)

Capítulo 5

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

5−1

5. CANopen over EtherCAT (CoE)

12.

CANopen over EtherCAT (CoE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5−1

5.1

Interface de comunicación CANopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1 Configuración de la interface de comunicación . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2 Objetos de comunicación CANopen nuevos y modificados en CoE 5.1.3 Objetos de comunicación CANopen no soportados en CoE . . . . . . Perfil FHPP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Máquina de estado de comunicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1 Diferencias entre las máquinas de estado de CANopen y EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trama SDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trama PDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Control de errores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trama de emergencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adaptación del archivo de descripción de equipos XML . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8.1 Estructura básica del archivo de descripción de equipos . . . . . . . . 5.8.2 Configuración de PDO de recepción en el nodo RxPDO . . . . . . . . . 5.8.3 Configuración del PDO de transmisión en el nodo TxPDO . . . . . . . 5.8.4 Órdenes de inicialización a través del nodo Mailbox" . . . . . . . . . . Sincronización (Distributed Clocks) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5−3 5−4 5−8 5−20 5−22 5−27

5.2 5.3

5.4 5.5 5.6 5.7 5.8

5.9

5−2

5−30 5−31 5−33 5−36 5−37 5−38 5−39 5−41 5−43 5−44 5−46

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

5. CANopen over EtherCAT (CoE)

5.1

Interface de comunicación CANopen Como ya se describió en el capítulo 1, los protocolos de usua rio se pasan por un túnel EtherCAT. Para el protocolo ANopen over EtherCAT (CoE) soportado por CMMP−AS, la mayoría de los objetos del nivel de comunicación son compatibles con la norma CANopen DS301 de CiA de EtherCAT. Estos objetos sirven, en su mayoría, para establecer la comunicación entre master y slave. La mayoría de los objetos que también puede manejarse a través de un bus de campo CANopen normal es soportada por el perfil Motion CANopen conforme a CiA 402. Por lo ge neral, la implementación de CoE Ethercat del controlador del motor CMMP−AS soporta los servicios y los grupos de objetos siguientes:

SDO

Objeto de datos de servicio: se utiliza para parametrizar nor malmente el controlador del motor.

PDO

Objeto de datos de proceso: permite intercambiar datos de proceso rápidamente (p. ej., el número real de revoluciones).

EMCY

Mensaje de emergencia: transmite mensajes de error. Cada uno de los objetos que puede llamarse a través del protocolo CoE del controlador del motor CMMP−AS, puede enviarse de manera interna a la implementación CANopen existente y ser procesado allí. Por esta razón, en este manual se omitirá la descripción detallada de los objetos CANopen individuales. Consulte el manual CANopen para obtener más información al respecto. Los objetos individuales de comunicación CANopen se describen en el manual CANopen Controlador del motor CMMP−AS". En todo caso, en la implementación CoE con EtherCAT se han añadido algunos objetos CANopen nuevos, necesarios para la conexión especial a través de CoE. Esto se debe a la modifi cación de la interface de comunicación entre los protocolos EtherCAT y CANopen. Aquí se utiliza el denominado Sync

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

5−3

5. CANopen over EtherCAT (CoE)

Manager para controlar la transmisión de objetos de datos de proceso y de objetos de datos de servicio a través de ambos tipos de transferencia EtherCAT (protocolos de correo electró nico y de datos de proceso). El Sync Manager y los pasos de configuración necesarios para el funcionamiento del CMMP−AS con CoE EtherCAT se descri ben en el capítulo 5.1.1 Configuración de la interface de comunicación". El resto de los objetos se describen en el capítulo 5.1.2 Objetos de comunicación CANopen nuevos y modificados en CoE". Asimismo, en una conexión CoE a través de EtherCAT no se soportan algunos objetos CANopen del CMMP−AS disponi bles en una conexión CANopen normal. En el capítulo 5.1.3 Objetos de comunicación CANopen no soportados en CoE" figura una lista de los objetos CANopen no compatibles con CoE.

5.1.1

Configuración de la interface de comunicación Como ya se describió en el capítulo 1, el protocolo EtherCAT utiliza dos tipos de transferencia diferentes para transmitir los protocolos del equipo y del usuario como, p. ej., el proto colo CANopen over EtherCAT (CoE) utilizado por el CMMP−AS. Los tipos de transferencia son: el protocolo de telegramas de correo electrónico para datos acíclicos y el protocolo de tele gramas de datos de proceso para transmitir datos cíclicos. En el protocolo CoE, estos dos tipos se utilizan para diferen tes tipos de transferencia CANopen como se indica a conti nuación: 

5−4

Protocolo de telegramas de correo electrónico: este tipo de transferencia sirve para transmitir los objetos de datos de servicio (SDO) definidos en CANopen. En EtherCAT, éstos se transmiten en tramas de SDO. Éstas se describen con más detalle en el capítulo 5.4 Tramas de SDO".

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

5. CANopen over EtherCAT (CoE)



Protocolo de telegramas de datos de proceso: Este tipo de transferencia sirve para transmitir objetos de datos de proceso (PDO) definidos en CANopen utilizados para intercambiar datos cíclicos. En EtherCAT, éstos se transmiten en tramas de PDO. Éstas se describen con más detalle en el capítulo 5.5 Tramas de PDO".

En principio, con estos dos tipos de transferencia, todos los objetos de datos de proceso y los objetos de datos de servi cio pueden utilizarse para el CMMP−AS del mismo modo defi nido para el protocolo CANopen. Consulte el manual de CANopen del controlador del motor CMMP−AS para obtener más información al respecto. La parametrización de los objetos de datos de proceso y de los objetos de datos de servicio se diferencia en los ajustes que son necesarios realizar en CANopen para enviar los obje tos a través de EtherCAT. Para integrar los objetos CANopen que deben intercambiarse a través de transmisiones de PDO y de SDO entre el master y el slave en el protocolo EtherCAT, se ha implementado un Sync Manager con EtherCAT. El Sync Manager sirve para integrar los datos de los objetos de datos de proceso y objetos de datos de servicio que de ben enviarse en los telegramas EtherCAT. Con este fin, el Sync Manager proporciona varios canales de sincronización que pueden convertir un canal de datos CANopen (SDO de recep ción, SDO de transmisión, PDO de recepción o PDO de trans misión) al telegrama EtherCAT.

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

5−5

5. CANopen over EtherCAT (CoE)

En la figura se muestra la integración del Sync Manager en el sistema:

ESC10 SYNC−Kanal 0

Receive SDO

SYNC−Kanal 1

Transmit SDO

SYNC−Kanal 2

Receive PDO (1/2)

SYNC−Kanal 3

Transmit PDO (1/2)

EtherCAT Bus

Fig.5/5: Ejemplo de asignación de los objetos de datos de servicio y de los objetos de datos de proceso en los canales de sincronización Todos los objetos se envían a través de los denominados canales de sincronización. Los datos de estos canales se inte gran y transmiten automáticamente al flujo de datos Ether CAT. La implementación EtherCAT en el controlador del motor CMMP−AS soporta cuatro canales de sincronización de estas características. Por esta razón, es necesario realizar un asignación adicional de los objetos de datos de servicio y de los objetos de datos de proceso en los canales de sincronización para CANopen. Esto se efectúa mediantes los objetos de Sync Manager (objetos 0x1C00 y 0x1C10 a 0x1C13; véase el capítulo 5.1.2). Estos objetos se describen con más detalle a continuación.

5−6

Festo P.BE−CMMX−EC−SW−E S es 0912NH

5. CANopen over EtherCAT (CoE)

El CMMP−AS dispone de cuatro canales individuales de sin cronización. La asignación de dichos canales a los tipos de transferencia es fija y el usuario no puede cambiarla. Asigna ción: 

Canal de sincronización 0: protocolo de telegramas de correo electrónico para SDO entrantes (master => slave).



Canal de sincronización 1: protocolo de telegramas de correo electrónico para SDO salientes (master slave). Observe aquí el objeto 0×1C12.



Canal de sincronización 3: protocolo de telegramas de datos de proceso para PDO salientes (master Slave)

Default Value

2: Mailbox Transmit (Master => Slave)

5−11

5. CANopen over EtherCAT (CoE)

5−12

Sub−Index

02h

Description

Communication Type Sync Channel 1

Access

ro

PDO Mapping

no

Value Range

2: Mailbox Transmit (Master