1-RU-133614-1.1

Руководство пользователя

Введение

Настоящее руководство пользователя предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с устройством, конструкцией и подключением платы интерфейсной CANopen ПИК1(М01), в дальнейшем по тексту именуемой «интерфейсная плата CANopen» или «плата». Плата не является самостоятельным устройством и предназначена для работы в составе ПЧВ3(М01).

Назначение и функции

Интерфейсная плата CANopen предназначена для подключения преобразователя частоты к сети CAN и управления им по протоколу CANopen.

Плата поддерживает следующие функции протокола CANopen:

  • контроль работоспособности (Heartbeat);

  • асинхронный обмен SDO;

  • периодическую запись в частотный преобразователь четырех объектов данных RPDO и периодическое чтение из частотного преобразователя четырех объектов данных TPDO;

  • объекты для сообщений об ошибках (Emergency).

Устройство

Интерфейсная плата CANopen представляет собой одноплатное устройство с разъемом для установки в ПЧВ3 (М01), клеммами для подключения к шине CAN, переключателем согласующего резистора и светодиодными индикаторами, отображающими состояние работы платы.

Внешний вид и устройство интерфейсной платы CANopen, а также расположение на плате клемм, переключателя и индикаторов показаны на рисунке.

Graphic
Устройство интерфейсной платы CANopen

Назначение клемм, переключателя и индикаторов

Описание назначения клемм платы приведено в таблице.

Назначение клемм платы

Клемма

Назначение

CANH

Клемма для подключения линии высокого уровня шины CAN

CANH

Клемма для подключения линии высокого уровня шины CAN

CANL

Клемма для подключения линии низкого уровня шины CAN

CANL

Клемма для подключения линии низкого уровня шины CAN

CANG

Клемма для подключения цепи общего провода шины CAN

CANG

Клемма для подключения цепи общего провода шины CAN

PE

Клемма заземления для подключения экрана кабеля

Переключатель согласующего резистора (см. рисунок) предназначен для подключения и отключения встроенного согласующего резистора 120 Ом шины CAN.

Положение OFF переключателя соответствует отключению встроенного согласующего резистора от шины CAN.

Положение ON переключателя соответствует подключению встроенного согласующего резистора к шине CAN.

Примечание
По умолчанию, переключатель согласующего резистора установлен в положение OFF (согласующий резистор отключен от шины CAN).

Описание назначения светодиодных индикаторов платы приведено в таблице.

Назначение индикаторов платы
Индикатор (цвет)СостояниеОписание

POWER

(красного цвета)

Включен

Питание платы в норме.

Выключен

Питание платы отсутствует.

ERROR

(красного цвета)

Включен

Ошибка связи с преобразователем частоты.

Мигает

Неверный адрес устройства.

Двойное мигание

Авария преобразователя частоты.

RUN

(зеленого цвета)

Включен

Состояние RUN: идет циклический обмен данными с ведущими устройствами.

Мигает

Состояние PRE-RUN: Связь установлена, циклический обмен данными не запущен.

Выключен

Нет обмена данными.

Монтаж интерфейсной платы CANopen

Плата устанавливается в разъем EX-A, расположенный на плате управления ПЧВ3(М01).

Предупреждение
Запрещается устанавливать интерфейсную плату CANopen в разъем EX-B или одновременно две интерфейсных платы CANopen в разъемы EX-A и EX-B.

Монтаж платы производится в соответствии с рисунком в следующей последовательности:

  1. Установить плату в разъем EX-A платы управления.

  2. Закрепить плату при помощи винта, используя отверстие для крепления.

Graphic
Монтаж интерфейсной платы CANopen

Настройка

Для управления преобразователем частоты с помощью интерфейсной платы CANopen следует задать значения параметров ПЧВ, приведенных в таблице.

Параметры настройки ПЧВ для управления с помощью интерфейсной платы CANopen
ПараметрЗначение параметра и описание
F01.01

Задать значение 3. При данном значении параметра, в качестве источника команд для управления ПЧВ будет выбрана интерфейсная плата CANopen.

F01.02

Задать значение 10, если через интерфейсную плату CANopen требуется задавать значение частоты.

F03.41

Задать значение 7, если через интерфейсную плату CANopen требуется задавать значение крутящего момента.

F03.54

Задать значение 7, если через интерфейсную плату CANopen требуется задавать ограничение частоты (прямое направление).

F03.55

Задать значение 7, если через интерфейсную плату CANopen требуется задавать ограничение частоты (обратное направление).

F12.40

Задать значение 1, если ПЧВ – ведущее устройство.

Если ПЧВ – ведомое устройство, следует оставить значение 0, заданное по умолчанию.

F12.41

Задать адрес устройства CAN (NodeID). Значение адреса задается в диапазоне от 1 до 247.

Примечание
После задания значения адреса необходимо выключить и снова включить ПЧВ.
F12.42Данный параметр устанавливает скорость обмена данными по интерфейсу CAN. Значение параметра задается в диапазоне от 0 до 6 и соответствует скорости обмена:
  • 0 – 20 Кбит/с;

  • 1 – 50 Кбит/с;

  • 2 – 100 Кбит/с;

  • 3 – 125 Кбит/с (задано по умолчанию);

  • 4 – 250 Кбит/с;

  • 5 – 500 Кбит/с;

  • 6 – 1 Мбит/с.

Примечание
При выборе значения скорости обмена данными необходимо учитывать длину кабеля линии связи шины CAN в соответствии с таблицей.
Примечание
После задания значения для данного параметра необходимо выключить и снова включить ПЧВ.
F12.43

Значение данного параметра определяет действия, выполняемые ПЧВ при потере связи между ведущим и ведомым устройствами шины CAN.

Если при потере связи не требуется выполнения каких–либо действий, следует оставить значение параметра 0, заданное по умолчанию.

В противном случае, следует задать значение параметра в соответствии с требуемым действием:

  • 1 – выдача ошибки и остановка выбегом;

  • 2 – выдача предупреждения и продолжение работы.

Скорость обмена данными и длина кабеля линии связи шины CAN
Скорость обмена данными по интерфейсу CANДлина кабеля линии связи, не более

1 Мбит/с

25 м

500 Кбит/с

100 м

250 Кбит/с

250 м

125 Кбит/с

(задана по умолчанию)

500 м

50 Кбит/с

1000 м

20 Кбит/с

2500 м

Подключение к шине CAN

Перед подключением ПЧВ с установленной платой к шине CAN следует убедиться, что состояние индикаторов платы свидетельствует о наличии электропитания платы, исправной работе ПЧВ и отсутствии ошибок связи платы с ПЧВ (см. таблицу).

При подключении к шине CAN необходимо учитывать зависимость длины кабеля связи от заданной скорости обмена данными по шине CAN (см. таблицу).

Для корректной работы, на обоих концах шины CAN должны быть подключены согласующие резисторы (Rсогл) 120 Ом. Для подключения согласующего резистора 120 Ом на стороне платы, необходимо установить переключатель согласующего резистора в положение ON (см. раздел).

Схема подключения платы к шине CAN приведена на рисунке.

Graphic
Подключение платы к шине CAN

Работа по протоколу CANopen

Плата поддерживает асинхронный обмен SDO, а также периодическую запись в частотный преобразователь четырех объектов данных RPDO и периодическое чтение из частотного преобразователя четырех объектов данных TPDO.

В качестве способа обнаружения ошибок работы устройств в сети CAN используется контрольное тактирование (протокол Heartbeat).

Для высокоприоритетных сообщений об ошибках (срочных сообщений) используются объекты Emergency.

Идентификатор CAN-сообщения (COB ID)

CAN-сообщение содержит идентификатор сообщения (COB ID). COB ID для соответствующих типов сообщений приведены в таблице.

COB ID сообщений
Тип сообщенияCOB ID (hex)

NMT

0x000

SYNC

0x080

EMCY

0x80+NodeID

SDO Send

0x600+NodeID

SDO Receive

0x580+NodeID

RPDO1

0x200+NodeID

RPDO2

0x300+NodeID

RPDO3

0x400+NodeID

RPDO4

0x500+NodeID

TPDO1

0x180+NodeID

TPDO2

0x280+NodeID

TPDO3

0x380+NodeID

TPDO4

0x480+NodeID

Примечание
NodeID – адрес (номер) устройства в сети CAN

Доступ к параметрам через SDO

Параметры ПЧВ отображаются в объектах CANopen с использованием индекса (index) и субиндекса (subindex) объектного словаря CANopen.

При этом, индекс включает в себя номер группы параметров ПЧВ, а субиндекс – номер конкретного параметра ПЧВ:

Index = 0x2000 + номер группы параметров
Subindex = 1+ номер параметра
Graphic
Пример

У параметра F01.05 номер группы параметров: 01, номер параметра: 05.

Следовательно, доступ к параметру F01.05 осуществляется через объект:

index = 0х2001 subindex = 0х06.

Для записи параметров в энергонезависимую память используются объекты в соответствии с таблицей.

Индексы и субиндексы для групп параметров ПЧВ при записи в энергонезависимую память
Группа параметров ПЧВIndexSubindex

F00 – F15

0х20f0 – 0х20ff соответственно

Subindex = 1+ номер параметра

F16 – F31

0х20a0 – 0х20af соответственно

Чтение и запись параметров через SDO

Команда чтения параметра через SDO
ПолеДанныеОписание

ID

0x600 + NodeID

Идентификатор, содержащий адрес устройства (NodeID)

RTR

0

Data0

0x40

Команда на чтение

Data1

Index, младший байт

Data2

Index, старший байт

Data3

Subindex

Data4 – Data7

Резерв

Ответ на команду чтения
ПолеДанныеОписание

ID

0x580 + NodeID

Идентификатор, содержащий адрес устройства (NodeID)

RTR

0

Data0

0x43

0x4b

0x4f

0x80

0x43 – успешно, 4 байта данных

0x4b – успешно, 2 байта данных

0x4f – успешно, 1 байт данных

0x80 – ошибка чтения

Data1

Index, младший байт

Data2

Index, старший байт

Data3

Subindex

Data4 – Data7

Данные или код ошибки

(Data4 – младший байт,

Data7 – старший байт)

Коды ошибок – см. таблицу

Команда записи параметра через SDO
ПолеДанныеОписание

ID

0x600 + NodeID

Идентификатор, содержащий адрес устройства (NodeID)

RTR

0

Data0

0x23

0x2b

0x2f

0x23 – запись 32 бита

0x2b – запись 16 бит

0x2f – запись 8 бит

Data1

Index, младший байт

Data2

Index, старший байт

Data3

Subindex

Data4 – Data7

Данные

(Data4 – младший байт,

Data7 – старший байт)

Ответ на команду записи
ПолеДанныеОписание

ID

0x580 + NodeID

Идентификатор, содержащий адрес устройства (NodeID)

RTR

0

Data0

0x60

0x80

0x60 – успешно

0x80 – ошибка

Data1

Index, младший байт

Data2

Index, старший байт

Data3

Subindex

Data4 – Data7

В случае ошибки записи – код ошибки

(Data4 – младший байт,

Data7 – старший байт)

Если запись успешна – 0 (нет ошибок)

Коды ошибок – см. таблицу

Коды ошибок
Код (hex)Описание

0х05040000

Превышен таймаут

0х05040001

Неверная команда SDO

0х06010002

Запись в объект, доступный только для чтения

0х06020000

Объект не найден

0х06040041

Объект невозможно назначить в PDO

0х06040042

Длина PDO превышает допустимую

0х06070010

Несуществующий тип данных

0х06090011

Subindex не существует

0х06090030

Значение вне допустимого диапазона

0х08000000

Неизвестная ошибка

0х08000020

Невозможно изменить данные в текущем состоянии

Примеры чтения и записи параметров ПЧВ через SDO приведены ниже.

Пример

Чтение параметра ПЧВ F02.02 (адрес 0х0202):

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x602

0

40 02 20 03 00 00 00 00

Ответ ПЧВ:

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x582

0

4b 02 20 03 00 00 00 00

Пример

Запись значения 3 в параметр ПЧВ F02.02 (адрес 0х0202):

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x602

0

2b 02 20 03 03 00 00 00

Пример

Чтение параметра ПЧВ C00.26 с адресом 0x211A (номинальное напряжение ПЧВ):

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x602

0

40 21 20 1b 00 00 00 00

Ответ ПЧВ:

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x582

0

4b 21 20 1b dc 00

Пример

Чтение коммуникационных переменных (на примере адреса 0x3006):

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x602

0

40 30 20 07 00 00 00 00

Ответ ПЧВ:

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x582

0

4b 30 20 07 00 00

Пример

Запись коммуникационных переменных (на примере адреса 0x3006, значение 100):

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x602

0

2b 30 20 07 64 00

Ответ ПЧВ:

ИдентификаторRTRДанные (hex)

0x582

0

60 30 20 07

Обмен данными через PDO

Принимаемый объект данных процесса (RPDO)

RPDO – данные, периодически записываемые в преобразователь частоты.

Доступны 4 RPDO, в которых могут быть отображены коммуникационные переменные (адреса 0х3000), доступные для записи.

Суммарная длина переменных в каждом RPDO не должна превышать 8 байт.

Передаваемый объект данных процесса (TPDO)

TPDO – данные, периодически считываемые из преобразователя частоты. Доступны 4 TPDO, в которых могут быть отображены параметры группы C00. Суммарная длина переменных в каждом TPDO не должна превышать 8 байт.

Момент отправки данных в зависимости от типа отправки указан в таблице.

Момент отправки данных PDO

Тип отправки данных

Момент отправки данных

Cyclic synchronization (тип 0)

При приеме команды SYNC

Cyclic synchronization (тип 1 – 240)

При приеме команды SYNC с соответствующим шагом синхронизации

Asynchronous (тип 252)

Не поддерживается

Asynchronous – vendor specified (тип 254)

При изменении данных

Asynchronous (тип 255)

При изменении данных, либо при истечении времени event time, но не чаще одного раза в течение времени suppression time.

Данные, отображаемые по умолчанию

Отображаемые по умолчанию данные

PDO

Тип отправки

Длительность

event time

Параметр 1

Параметр 2

Параметр 3

Параметр 4

RPDO1

255

100 мс

Команда

(0х3001)

Задание

частоты

х0,01 Гц

(0х3000)

Задание

момента

х0,1 %

(0х3000)

TPDO1

255

100 мс

Состояние ПЧВ

(0х3002)

Выходной

ток

х0,1 А

(С00.02)

Выходная

частота

х0,01 Гц

(С00.01)

Скорость

двигателя

х1 об/мин

С00.05

TPDO2

255

100 мс

Выходная

мощность

х0,1 %

(С00.10)

Входное

напряжение

х0,1 В

(С00.03)

Код ошибки

(0х3003)

TPDO3

255

100 мс

Выходной

момент

х0,1 %

(С00.07)

Напряжение

на шине DC

х0,1 В

(С00.11)

Выходное

напряжение

х0,1 В

(С00.04)

Температура

ПЧВ

х0,1 °С

С00.12

Формат команды
КомандаОписание

0

Нет команды

1

Пуск вперед

2

Пуск назад

3

Пуск в толчковом режиме вперед

4

Пуск в толчковом режиме назад

5

Останов с замедлением

6

Останов с выбегом

7

Сброс ошибки

8

Запрет запуска

9

Разрешение запуска

Формат слова состояния
БитОписание

0

0: остановлен

1: запущен

1

0: нет разгона

1: разгон

2

0: нет замедления

1: замедление

3

0: вперед

1: назад

4

0: нет аварии

1: авария

5

Резерв

6

0: нет предупреждения

1: предупреждение

7

0: не готов

1: готов

14

Состояние бита меняется на противоположное при каждой отправке сообщения

Сообщение об ошибке

При возникновении аварии, преобразователь частоты отправляет аварийное сообщение. Формат аварийных сообщений приведен в таблице.

Формат сообщений, отправляемых при возникновении аварии
ПолеДанные

Идентификатор (COB ID)

0x80 + NodeID

Data0 – Data1

Код ошибки

Data2

Регистр ошибки

Data3 – Data7

Код ошибки производителя

Примечание

Поля “Код ошибки” и “Код ошибки производителя” совпадают и содержат код аварии ПЧВ.

Поле “Регистр ошибки” содержит слово ошибок в соответствии с профилем стандарта DS 301 (протокол CANopen), объект 0х1001 (см. таблицу).

Регистр ошибок (объект 0х1001 профиля стандарта DS 301)
Описание

Последняя ошибка

Тип данных

UINT8

Доступ

Только для чтения

Значение по умолчанию

0х0

EEPROM

Не сохраняется

Значения

Установленный бит соответствует обнаруженной ошибке:

Бит 4: ошибка связи

Бит 5: ошибка по протоколу NodeGuard

Бит 7: ошибка памяти EEPROM