Show all / Hide all

Hogyan lehet egy mérőrendszerrel - lehetőleg egyszerűen - EnDat kommunikációt megvalósítani?

Példa minimális megvalósításra (implementálásra):

1) Az EnDat órajel frekvenciáját állítsa 300 kHz-re
 
2) A mérőrendszer reszetelése (alaphelyzetbe állítása)
Adjon „Mérőrendszer fogadj Reset-et” mód parancsot a mérőrendszernek

3) Hibák törlése (lásd még a „Folyamatok és adatstruktúrák” részt)
Az ehhez szükséges mód parancsok (az értékeket hexadecimálisan kell megadni):
• Memóriatartomány kiválasztása (MRS kód 0xB9)
• Mérőrendszer fogadj paramétereket (cím 0x00 és paraméter 0x0000)
• Mérőrendszer fogadj Reset-et

4) Figyelmeztetések törlése (lásd még a „Folyamatok és adatstruktúrák” részt)
Az ehhez szükséges mód parancsok (az értékeket hexadecimálisan kell megadni):
• Memóriatartomány kiválasztása (MRS kód 0xB9)
• Mérőrendszer fogadj paramétereket (cím 0x01 és paraméter 0x0000)
• Mérőrendszer fogadj Reset-et

5) Ellenőrizze, hogy a megfelelő mérőrendszer van-e csatlakoztatva. Ezt a mérőrendszer azonosító száma (ID) alapján végezheti el; példánkban vegyük a LIC 4000 típust.  
Az ehhez szükséges mód parancsok (az értékeket hexadecimálisan kell megadni):
• Memóriatartomány kiválasztása (MRS kód 0xA3)
• Mérőrendszer küldj paramétereket (cím 0x08); az eredményt köztes tárolóba tenni
• Mérőrendszer küldj paramétereket (cím 0x09); az eredményt köztes tárolóba tenni
• Mérőrendszer küldj paramétereket (cím 0x0A); az eredményt köztes tárolóba tenni
Most ellenőrizze, hogy helyes azonosító számot kapott-e. Példánkban a 651871-01 azonosító számú LIC memóriájában a következő tartalomnak kell lennie:
• Cím 0x08  memória tartalom 0x3031
• Cím 0x09  memória tartalom 0xF25F
• Cím 0x0A  memória tartalom 0x0009
Ezek a tartalmak a fenti azonosító számot eredményezik (lásd az EnDat specifikációt: EnDat 2.2 a mérőrendszer gyári paraméterei, 24 – 26-os szók)

6) A LIC4000 akár 16 MHz EnDat órajel frekvenciát is lehetővé tesz, ezért:
• A futásidő kompenzációt aktiválni kell
• A kívánt EnDat átviteli frekvenciát be kell állítani

7) A pozíció kiolvasása ciklikus üzemben elindítható

Az EnDat adatátvitelnek milyen státusz üzenetei vannak ill. mely státusz üzeneteket kell ellenőrizni?

Az EnDat interfésznek a következő státusz üzenetei vannak:

Hibaüzenet:
Hibaüzenetet akkor küld az adatátvitel, ha a mérőrendszer meghibásodása téves pozícióértéket okozhat. A pozícióérték átviteléhez alkalmazott mód parancstól függően F1, ill. F2 és F3 kerülhet átvitelre (lásd az EnDat specifikációt).  

CRC ellenőrzés:
Az adatátvitel közben fellépő zavarok hatására keletkező hibák felismerése érdekében minden egyes adatszóhoz egy 5 bites CRC kód van hozzárendelve. A CRC kódot a mérőrendszer hardvere generálja. A kiértékelés a követő elektronikában szintén történhet hardveresen. A CRC-vel az összes egy bites hiba felismerhető az adatátvitel közben. Magasabb értékű adatátviteli hibák felismerése függ az adatszó hosszától és az adattartalomtól. A hibás bitet figyelembe veszik a CRC kód képzésekor.   

I., II. és III. EnDat hibatípusok:

I. hibatípus:
Ez a hibatípus a követő elektronikától a mérőrendszerhez menő átvitel hibáját jelzi, pl. ha a mód szót nem hibátlanul fogadta a mérőrendszer (lásd az EnDat specifikációt). Nem lezárt átvitel esetében a hibaüzenet a következő átvitel keretei között jelenik meg.    

II. hibatípus:
Ez a hibatípus címzési hibát mutat, pl. ha nem támogatott cím lett kiválasztva (lásd az EnDat specifikációt

III. hibatípus:
Ez a hibatípus a kiegészítő információk kiválasztása közbeni hibát jelöl, pl. ha nem támogatott kiegészítő információ lett kiválasztva (lásd az EnDat specifikációt). 

Egy EnDat átvitel értékelésekor elméletileg az összes státuszt ellenőrizni kell és ezek alapján a megfelelő intézkedéseket kell elvégezni. Különösen a CRC-nek van központi szerepe az adatbiztonság szempontjából, ezért ezt minden átvitelkor ellenőrizni kell.     

Hibaüzenet(ek) van(nak), CRC ellenőrzés o.k. és nincs EnDat hibatípus:
- a mérőrendszer hibásnak mutatkozik

CRC ellenőrzés hibás:
- az átviteli szakaszt valami zavarja
- I. EnDat hibatípus esetén is fellép 
- hibaüzenetek jöhetnek

I. EnDat hibatípus jelentkezése:
- az okokat lásd az EnDat specifikációban, pl. mód parancsok átvitele nem volt
   teljesen korrekt
- EnDat hibaüzenetek jöhetnek
- a CRC ellenőrzés hibás

II. és III. EnDat hibatípus jelentkezése:
- az okokat lásd az EnDat specifikációban
- a kiválasztott címeket ill. az MRS kódokat ellenőrizni kell  

Megjegyzés:
Az  IEC 61508 és az EN 13849 szabványok szerinti hangsúlyozottan biztonságos alkalmazások esetén szükséges intézkedések az EnDat Intézkedési kézikönyvben (D D533095) találhatók.  

Mely HEIDENHAIN mérőrendszerek csatlakoztathatók az SBM2 kártyával szerelt MASTERDRIVES hajtásszabályzókhoz?

A MASTERDRIVES hajtásszabályzók bizonyos hardver-szoftver kombinációi a csatlakoztatott mérőrendszer bootolása közben véletlenszerűen egy órajelet vagy egy egész órajel sorozatot küldhetnek. Ha a mérőrendszer a bootolása közben órajelet kap, akkor ez a bootolás megszakadását és téves pozícióérték kiadását okozhatja.   

 

A SIEMENS továbbfejlesztette a MASTERDRIVES elektronikát (SBM 2) és ehhez új szoftvert is tervezett. Ezek az új változatok 2008 decembere óta vannak a piacon. Annak érdekében, hogy minél hamarabb rendelkezésre állhassanak a biztonságosan működő mérőrendszer és MASTERDRIVES kombinációk, a HEIDENHAIN külön kívánságra módosítja a 35 mm-es és az 56 mm-es házátmérőjű optikai leolvasással működő standard forgóadóinak nyákját és a módosított kiviteleket korlátozott darabszámban szállítja. Ezek a forgóadók a gyártási számuk (S. Nr.) utáni indexről (lásd melléklet) ismerhetők fel.

 

A következő módszerrel ellenőrizhető, hogy egy MASTERDRIVES és egy HEIDENHAIN mérőrendszer kombinációja biztonságosan működik-e:

 

• Hasonlítsa össze HEIDENHAIN mérőrendszer adattábláján található azonosító számot (Id. Nr.) és a gyártási szám indexét (betű a gyártási szám után) a mellékelt lista adataival. Tanulmányozza a képeken látható két HEIDENHAIN adattábla adatait is.
• Ha a gyártási szám indexe kisebb, mint a listában megadott, vegye fel a kapcsolatot a HEIDENHAIN Önnel kapcsolatban álló munkatársával, adja meg a mérőrendszer gyártási és azonosító számát és hivatkozzon erre a honlapunkon található tájékoztatásra.
• Ha a gyártási szám indexe azonos vagy nagyobb, mint a listában megadott, akkor nem léphet fel probléma a MASTERDRIVES hajtásszabályzóhoz való csatlakoztatáskor.  

Index of Encoders

Mikor történjen az adatirányváltás?

 

1. órajel periódus:	A driver inaktiválása a mérőrendszerben
2. órajel periódus:	A követő elektronika driver-ének aktiválása
3. - 8. órajel periódus:	A mód szó átvitele
9. órajel periódus:	A követő elektronika driver-ének inaktiválása
10. órajel periódus:	A driver aktiválása a mérőrendszerben

 

 

Az órajelek számát mindig pontosan kell átküldeni a mérőrendszerhez?

IGEN!  

• Az első pozícióérték lekérdezése előtt ki kell olvasni az EnDat 2.1 13. paraméter szavát, hogy a követő elektronika pontosan meghatározhassa a küldendő órajelek számát. A kiolvasásnak EnDat 2.1 parancsokkal kell történnie.  
• Ha túl kevés órajelet viszünk át, akkor a felhasználó bizonyos információkat nem kap meg, ill. a mérőrendszer „lógva marad“ a kommunikációs ciklus közben. Ennek következménye lehet az, hogy a következő kommunikáció sikertelen lesz.  
• Ha túl sok órajelet viszünk át, akkor a mérőrendszer ezt folyamatos órajelnek veszi. Így a mérőrendszer ismét a kommunikációs ciklusban van, és emiatt a következő kommunikáció sikertelen lehet.  
• Bár a kommunikáció a mérőrendszerrel működőnek látszik, mégis pl. a Timing kismértékű változása esetén hirtelen hiba léphet fel. Ez véletlenszerűen jelentkező kommunikációs hibákat okozhat.  

Hogyan programozható helyesen az OEM memória-tartomány ?

• A memória elvileg szabadon programozható. A HEIDENHAIN nem határozza meg a programozás tartalmát.  
• A memória négy tartományra van osztva. Ezeket feltöltheti az OEM (az 1..4 OEM tartományok paraméterei), vagy beírhatók a mérőrendszergyártó korrekciós értékei (1..4 korrekciós értékek tartományai).  
• A korrekciós értékek tartományainak nincs jelentősége a felhasználó szempontjából.  
• Azt, hogy egy OEM tartomány támogatva van-e, ill. mely címek szólíthatók meg egy rendelkezésre álló tartományon belül, az EnDat 2.1-ben paraméterek mondják meg (9 - 12. szavak; egy lekérdezés a 9. és a 10. szótól elegendő).  
• Különböző mérőrendszer családok különböző OEM memória tartományokat és különböző cím tartományokat támogatnak. Az OEM tarományok tartalmát ezért minden egyes mérőrendszernél újra ki kell olvasni.  
• Ezért a követő elektronikának a címeket a kiadott értékekhez viszonyítva kell képeznie és nem pedig abszolút címeket használnia. A programozást az egyes mérőrendszerekhez kell hozzáigazítani.  

Bekapcsolás után hibaüzenetek jelennek meg. Miért ?

• A mérőrendszer bekapcsolása után jelentkezhetnek hibaüzenetek. Lásd az EnDat specifikációt!  
• Ezért bekapcsolás után minden hibaüzenetet és figyelmeztetést törölni kell.  
• Ha a hibaüzenet valóban hiba miatt jelent meg, akkor a hibás bit a következő pozíciólekérdezés után ismét látható lesz.  

További információk a hibák és figyelmeztetések témakörében:  

• A hibás szó reset-elése lehetséges; egyes hibás bitek azonban nem reset-elhetők (lásd a specifikációt!)  
• Nem minden mérőrendszer támogatja az összes riasztást. Az adott mérőrendszer által használható riasztások a mérőrendszerből kiolvashatók. A nem támogatott riasztásoknak kitakarva kell lenniük.  
• Így a vezérlő meghatározhatja, hogy az alkalmazáshoz szükséges hibák figyelése támogatva van-e.  
• A fejlesztés eredményeként a jövőben a HEIDENHAIN további hibaüzeneteket is be fog vezetni. 

Visszavonható az egyszer már beállított írásvédelem ?

• Ha az írásvédelmet aktiválták, akkor azt már nem lehet visszavonni.   
• Ilyen esetben a mérőrendszert a HEIDENHAIN-hez kell visszaküldeni, és a szervizben visszavonható az írásvédelem.   

 

 

Rendeléskor hogyan jelölik az EnDat mérőrendszereket és miért úgy ?

Interfész	Változat	Órajel frekvenciája	Rendelési megjelölés
EnDat 2.1	inkrementális jelekkel	≤ 2MHz	EnDat 01
EnDat 2.1	inkrementális jelek nélkül	≤  2MHz	EnDat 21
EnDat 2.2	inkrementális jelekkel	≤  2MHz	EnDat 02
EnDat 2.2	inkrementális jelek nélkül	≤  8MHz (bzw. 16 MHz)	EnDat 22

 Félkövér betűvel: standard változat 

• Az EnDat 2.1 és az EnDat 2.2 közti legfontosabb eltérések: a tápfeszültség és az órajel frekvenciája, nem pedig a parancskészlet.    
• A rendelési megjelölés a típustáblán található.  
• Az EnDat 2.1 mérőrendszerek (EnDat 01 vagy 21) a jövőben az EnDat 2.2 parancskészlettel is használhatók lesznek.   
• Az órajel frekvenciája a mérőrendszer tulajdonságaitól függ (különösen a dugaszolható kábelek és az EnDat 02 esetében).   
• A mérőrendszerek szervizelésekor (cseréjekor) ügyelni kell a paraméterekre!  

Mire kell ügyelni, ha a kommunikáció közben meg kell szakítani az órajelet, pl. egy interrupt miatt?

• Ha kommunikáció közben meg kell szakítani az órajelet, akkor a jelszintet „low”-n kell tartani. Egy több, mint 10 µs (ill. rövidített recovery time esetén több, mint 1,25 µs) ideig tartó „high” szintet a mérőrendszer a recovery time elteltének és ezáltal a kommunikációs ciklus befejezésének tekinti.  
• A jelszint több ms ideig tartható „low” szinten, az LC típusok kivételével, ahol legfeljebb 30 µs lehet ez az idő.  

Mire kell ügyelni a maximális órajel-frekvencia kiválasztásakor?

EnDat 2.1	A maximálisan megengedett órajel-frekvencia a maximális kábelhossztól függ. Ehhez figyelembe kell venni, hogy a vezérlőtől érkező választ is be kell olvasni egy órajelen belül. A mérőrendszer a növekvő órajel-élen adja az adatokat a vezetékre; ajánlatos, hogy a vezérlő a következő órajel növekvő élével vegye át az adatokat.
EnDat 2.2	Az órajel-frekvencia növelése érdekében az ún. futásidő kompenzációra (ld. EnDat specifikáció) van szükség. Bekapcsoláskor, a futásidő kompenzáció elvégzése előtt mindenesetre 300 kHz-re kell korlátozni az órajel frekvenciáját.

Mire kell ügyelni az ún. „rövidített recovery time” esetén?

Az EnDat interfész lehetővé teszi az EnDat 2.2 mód parancsainál az ún. recovery time lerövidítését (ld. EnDat specifikáció). A recovery time lerövidítésével nagyon rövid ciklusidők érhetők el. Ezzel összefüggésben néhány félreértésre derült fény a specifikációban szereplő adatokkal kapcsolatban:  

• A recovery time lerövidítése csak az EnDat mód parancsainál megengedett, az EnDat 2.1 parancsokat mindig a 10 .. 30 µs-os „Standard recovery time“-mal kell küldeni.   
• A lerövidített recovery time-ot csak egyszer kell beállítani, mivel ez a beállítás az EEPROM-ban kerül rögzítésre. 
• Ha a recovery time lerövidítését az ügyfél állítja be (ld. EnDat specifikáció), akkor ha az első elküldött EnDat 2.2 mód parancs nagyfrekvenciájú (> 1 MHz) volt, ezután kizárólag nagyfrekvenciájú módusz parancsok (2.1 vagy 2.2) küldhetők. Alacsonyabb frekvenciára (< 1 MHz) és EnDat 2.1 mód parancsokra való visszakapcsolás bizonyos típusú mérőrendszerek esetében problémákat okozhat, mivel ezt a lehetőséget a tervezéskor nem vették figyelembe.  
• Sollte dennoch ein Umschalten von hoher Übertragungsfrequenz (> 1 MHz) auf niedrige Übertragungsfrequenzen erforderlich sein, so sollte folgender Ablauf eingehalten werden:
  1) De-Aktivierung aller angewählten Zusatzinformationen
  2) Senden eines EnDat 2.1 Befehles mit hoher Übertragungsfrequenz
  3) Umschaltung auf niedrige Übertragungsfrequenz
   

Két jó tanács:  

• Csak akkor célszerű a rövidített recovery time-ot használni, ha ez a ciklusidők lerövidítése érdekében szükséges.   
• Rövidített recovery time alkalmazása esetén zárt szabályzókörben kizárólag EnDat 2.2 mód parancsok használata megengedett. 
•  Ein Umschalten von hohen auf niedrige Übertragungsfrequenzen sollte vermieden werden. 

Kell-e a pozíciólekérdezéskor a startbitre pollozni?

Az EnDat specifikáció diagramjában ez úgy néz ki, mintha a mód szó elküldése után az órajelet low-n kellene tartani, legalább a tcal idejét kivárni és aztán az első órajellel azonnal jön a startbit. Ezt kipróbáltam egy jeladóval, és működött is. Helyes ez így, vagy állandóan órajeleket kell küldenem és a startbitre pollozni?
 
 
Válasz:
Ez sajnos a diagram félreértelmezése. Az nem biztos, hogy az Ön által leírt viselkedés az összes, különböző mérőrendszerre igaz lenne. A szaggatott vonalak a diagramban azt jelzik, hogy az órajelet továbbra is küldeni kell a mérőrendszernek (ld. a szaggatott vonalakat a pozícióértéknél (Positionswert)). Mindenképpen szükséges a startbitre való pollozás, vagyis addig kell az órajeleket küldeni, míg a startbit megjön. Ezt jelentik a diagramban a szaggatott vonalak. Az EnDat 2.1 és az EnDat 2.2 specifikációban több helyen történik utalás az A4 és az A5 függelékekre. Az A4 ill. az A5 függelékben található az EnDat 2.1 pozícióparancshoz tartozó Timing leírása. Ez tartalmazza a startbitre való pollozáskor szükséges további órajelküldés szükségességét. A tcal azt a legkorábbi időpontot mutatja, amikortól a pozícióérték a mérőrendszerből kiolvasható. A tcal-tól függetlenül szükséges a startbitre való pollozás. 

 

Melyek az egyes mérőrendszer-típusokhoz tartozó legfontosabb EnDat paraméterek?

EnDat-Parameter

 

 

Az EnDat02 interfésszel rendelkező LC 183 / LC 483 mérőlécek különlegességei

Az EnDat02 interfész új funkciói miatt azok néhány paraméterben eltérnek a korábbi típusoktól. Így például a mérési lépés 100 nm-ről 5 nm-re csökkent, az OEM tartomány bővült, stb. Azáltal, hogy a tengely „tisztán sorosan” vagy „szinusz jelekkel” is szabályozható, az LC xx3 típusok néhány olyan különlegességgel bírnak, melyeket figyelembe kell venni a problémamentes működés érdekében.
 
EnDat 2.1 és 2.2 pozíciólekérdezés
Az EnDat 2.1 és EnDat 2.2 interfésszel rendelkező abszolút útmérők pozícióértékeihez (tcal) különböző számolási idejű mód parancsok tartoznak (lásd a mérőrendszerek műszaki adatait). Ha a tengely szabályzásához az inkrementális jeleket értékelik ki, akkor az EnDat 2.1 mód parancsait kell használni. Csak ebben az esetben lehet az aktuálisan lekérdezett pozícióértékhez egy esetleg meglévő hibaüzenetet egyidejűleg átvinni. A tisztán soros pozícióérték átvitelkor használhatók az EnDat 2.1 ill. az EnDat 2.2 mód parancsok is. Az EnDat 2.1 esetében a pozíciólekérdezés után kb. 1 ms-ig tart, míg a pozícióértékek rendelkezésre állnak. Az EnDat 2.2 esetében a pozícióértékek kb. 5 µs elteltével elérhetők. Egy esetleg meglévő hibaüzenet azonban a belső számolási idők miatt csak kb. 1 ms késedelemmel vihető át. Egy egyszeri EnDat 2.2 pozíciólekérdezést nem szabad végrehajtani.  

Folyamatos órajel (csak EnDat 2.1 pozíció lekérdezéssel lehetséges)
Nincs támogatva.   

 

Órajel megszakítások 
Az órajel megszakítás a low fázisban nem tarthat tovább, mint 30μs. 

EnDat lekérdezés megszakítása
A következő pozíciólekérdezés nem érvényes és a készülék I. vagy II. hibatípussal reagál erre.   

 

Érvénytelen memóriaelérés (hibás MRS kód)
A mérőrendszer II. hibatípussal igazolja. A következő pozíciólekérdezés átviszi az utoljára átvitt pozícióértéket; nem jelentkezik hibaüzenet:
EnDat 2.1 pozíciólekérdezés: egyszer
EnDat 2.2 pozíciólekérdezés: 1 ms-ig 

 

EnDat 2.1 és 2.2 parancsok közti váltás (mindkét irányban):
A váltáskor be kell tartani az 1 ms hosszúságú várakozási időt 

 

 

Melyek a bekapcsoláskor ajánlott lépések?

A bekapcsolás lépései

Mire kell ügyelni a mérőrendszer bekapcsolásakor?

 

 

Jelmagyarázat azábrához

(1)	A tápfeszültség növekedési sebessége az Up,min eléréséig legyen nagyobb, mint 10 V/sec.
(2)	Max. 1,3 sec telhet el addig, míg az 1 Vss inkrementális jelek érvényes értékeket vesznek fel.
(3)	A bekapcsolás után az adatvezeték jelszintje dönti el, hogy EnDat vagy SSI mérőrendszerről van-e szó.
(4)	A t1 és t2 közé eső órajel-élek megszakíthatják a bootolást; ez a hiba csak ki- és bekapcsolással szüntethető meg.
(5)	A t3 idő letelte után legalább 1 ms elteltével (max. időkorlát nincs) történhet az első EnDat lekérdezés (csökkenő él). Az első órajel után megtörténik az adatirány váltása az adatvezetéken (emiatt vált az adatvezeték „magas impedanciára”).
(6)	A mérőrendszernek definiált reset-re van szüksége: csökkenő él + a recovery time eltelte; a „low” fázis időtartamára érvényes: 0,125 < tlow < 30 µs
(7)	t1: az EnDat mérőrendszer bootolási ill. reset ideje t2: az EnDat mérőrendszer inicializálási fázisa t3: az EnDat 2.1-hez való kompatibilitás érdekében betartandó

 

 

Milyen EnDat Master-ek érhetők el a piacon?

EnDat 2.1

Egy ASIC megrendelhető a MAZeT cégtől  (www.mazet.de)

EnDat 2.2

• EnDat Master Standard
  
• EnDat Master Reduced (csak EnDat Protocol Machine)
  
• EnDat Master Light (csak EnDat Protocol Machine)  

 

Implementation

Milyen adatszélesség szükséges az EnDat mérőrendszerekhez? 32 bit elég?

EnDat 2.1	Maximum 40 bit adatszélesség a pozícióérték számára
EnDat 2.2	Maximum 48 bit adatszélesség a pozícióérték számára
Egy jó tanács	Ajánlatos a lehető legnagyobb adatszélességgel dolgozni, hogy a jövőbeni mérőrendszer generációk is csatlakoztathatók legyenek. A fejlődés iránya a mind nagyobb felbontás felé mutat.
32 bites adatszélesség	Biztos, hogy nem elegendő, pl. az EQN 1337 forgóadónak 12 bites a multiturn- és 25 bites a singleturn-felbontása. Vagyis összesen 37 bit szükséges a pozícióinformációhoz.