HEIDENHAIN

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Come può essere instaurata nel modo più semplice possibile una comunicazione EnDat con un sistema di misura?

Esempio di implementazione minima

1) Impostazione della frequenza di clock EnDat a 300 kHz

2) Reset del sistema di misura
Inviare il comando Mode “Sistema di misura riceve reset” al sistema di misura

3) Cancellazione degli errori (vedere anche “Procedure e strutture dati”)
Successivi comandi Mode (tutti i valori sono espressi in codice esadecimale)
• Selezione del campo di memoria (codice MRS 0xB9)
• Sistema di misura riceve parametri (indirizzo 0x00 e parametro 0x0000)
• Sistema di misura riceve reset

4) Cancellazione degli allarmi (vedere anche “Procedure e strutture dati”)
Successivi comandi Mode (tutti i valori sono espressi in codice esadecimale)
• Selezione del campo di memoria (codice MRS 0xB9)
• Sistema di misura riceve parametri (indirizzo 0x01 e parametro 0x0000)
• Sistema di misura riceve reset

5) Verifica del collegamento del sistema di misura previsto. La verifica viene eseguita sulla base del numero di identificazione del sistema di misura; in questo esempio per LIC 4000.
Successivi comandi Mode (tutti i valori sono espressi in codice esadecimale)
• Selezione del campo di memoria (codice MRS 0xA3)
• Sistema di misura invia parametri (indirizzo 0x08); salvare il risultato
• Sistema di misura invia parametri (indirizzo 0x09); salvare il risultato
• Sistema di misura invia parametri (indirizzo 0x0A); salvare il risultato
È ora necessario verificare se il numero di identificazione è conforme a quanto previsto. In tale esempio del sistema LIC con ID 651871-01 il contenuto della memoria dovrebbe essere il seguente:
• Indirizzo 0x08  Contenuto memoria 0x3031
• Indirizzo 0x09  Contenuto memoria 0xF25F
• Indirizzo 0x0A Contenuto memoria 0x0009
Questi contenuti rivelano il numero di identificazione di cui sopra (vedere Specifica EnDat: EnDat 2.2 Parametro del costruttore del sistema di misura, dato 24 – 26)

6) Il sistema LIC4000 consente una frequenza di clock EnDat fino a 16 MHz, da cui risulta:
• Attivare compensazione del tempo di propagazione
• Impostare la frequenza di trasmissione EnDat desiderata

7) Possibile avvio della lettura della posizione nel funzionamento ciclico

Quali messaggi di stato di una trasmissione EnDat sono presenti ovvero devono essere testati?

Esempi per una implementazione minima
Per l’interfaccia EnDat si distinguono i seguenti messaggi di stato:

Messaggio di errore
Un messaggio di errore viene impostato quando un malfunzionamento del sistema di misura può comportare valori di posizione errati. A seconda del comando Mode impiegato per la trasmissione del valore di posizione vengono trasmessi F1 ovvero F1 e F2 (vedere anche Specifica EnDat).

Verifica CRC
Per identificare gli errori che si possono presentare in seguito a disturbi durante la trasmissione dei dati, ad ogni dato viene assegnato un codice CRC a 5 bit. Nel sistema di misura il codice CRC viene generato tramite hardware. L’analisi nell’elettronica successiva può essere realizzata anch’essa sempre a livello hardware. Il CRC consente di identificare tutti gli errori a 1 bit nella trasmissione dati. L’identificazione di errori di trasmissione dati di elevata qualità dipende dalla lunghezza del dato e dal relativo contenuto. Il bit di errore viene considerato in fase di generazione del codice CRC.

Tipo di errore EnDat I, II e III

Tipo di errore I
Questo tipo di errore segnala un disturbo nella trasmissione dall’elettronica successiva al sistema di misura, ad es. se il dato Mode non è stato ricevuto correttamente (vedere Specifica EnDat). In caso di trasmissione non terminata, il messaggio di errore compare nell’ambito della trasmissione successiva.

Tipo di errore II
Questo tipo di errore segnala un errore nell’indirizzamento, ad es. è stato selezionato un indirizzo non supportato (vedere Specifica EnDat).

Tipo di errore III
Questo tipo di errore segnala un errore nella selezione dell’informazione supplementare, se ad es. è stata selezionata una informazione supplementare non supportata (vedere Specifica EnDat).

Per la valutazione della trasmissione EnDat si dovrebbe verificare in linea di principio tutti gli stati e quindi definire su tale base le relative misure da adottare. In particolare, il CRC rappresenta un elemento centrale del salvataggio dei dati e dovrebbe essere verificato per ogni trasmissione.

Messaggio/i di errore impostato/i, verifica CRC o.k. e nessun tipo di errore EnDat:
- Il sistema di misura segnala un malfunzionamento

Verifica CRC difettosa:
- Il percorso di trasmissione è disturbato
- Si presenta anche in caso di tipo di errore EnDat I
- Possono comparire messaggi di errore

Tipo di errore EnDat I
- Per le cause vedere Specifica EnDat, ad es. i comandi Mode non vengono trasmessi correttamente
- Possono comparire messaggi di errore EnDat
- La verifica CRC è difettosa

Tipo di errore EnDat II e III:
- Per le cause vedere Specifica EnDat
- Gli indirizzi selezionati o il codice MRS selezionato dovrebbero essere verificati

Nota:
le misure da adottare per applicazioni di sicurezza ai sensi delle norme IEC61508 e EN 13849 sono elencate nel catalogo delle misure EnDat (D533095).

Quali sistemi di misura di HEIDENHAIN possono essere collegati agli inverter MASTERDRIVES con scheda SBM2?

Determinate combinazioni di hardware e software degli inverter MASTERDRIVES trasmettono in modo imprevisto in fase di boot del sistema di misura collegato un clock o un intero gruppo di clock. Se durante la fase di boot il sistema di misura viene comandato con un clock, può verificarsi un'interruzione della procedura di boot comportando anche l'emissione di valori di posizione errati.

SIEMENS ha avviato un'attività di redesign dell'elettronica MASTERDRIVES (SBM 2) e sviluppato un relativo software. Queste modifiche sono disponibili dal 12/2008. Per poter definire combinazioni funzionali di sistema di misura e MASTERDRIVES nel periodo di transizione, HEIDEHAIN modifica su richiesta le schede dei trasduttori rotativi standard delle serie da 35 mm e 56 mm con scansione ottica e le fornisce in numero limitato. Tali strumenti sono identificabili dall'indice che segue il numero di serie del relativo sistema.

Per controllare se una combinazione di MASTERDRIVES e sistema di misura HEIDENHAIN è funzionale, si consiglia di procedere come descritto di seguito.

• Confrontare il numero di identificazione e l'indice del numero di serie (lettera alla fine del numero di serie) del sistema di misura HEIDENHAIN presente sulla targhetta con gli strumenti della lista allegata. Vedere anche i due esempi allegati per targhette di identificazione HEIDENHAIN.
• Se l'indice del numero di serie è inferiore di quello indicato, si raccomanda di mettersi in contatto con il proprio referente delle vendite HEIDENHAIN specificando il numero di serie e il numero di identificazione del sistema di misura nonché il rimando alla presente FAQ.  
• Se l'indice del numero di serie è uguale o superiore di quello indicato, non dovrebbero presentarsi problemi nell'inverter MASTERDRIVES.

Index of Encoders

Quando si deve cambiare la direzione dei dati?

 

1. periodo di clock:	Il driver del sistema di misura è disattivato
2. periodo di clock:	Il driver dell’elettronica successiva è attivato
dal 3. all'8. periodo di clock:	Trasmissione del dato Mode
9. periodo di clock:	Il driver dell’elettronica successiva è disattivato
10. periodo di clock:	Il driver del sistema di misura è attivato

 

 

È necessario trasmettere il numero corretto dei cicli al sistema di misura?

Sì!  

• Prima della prima interrogazione del valore di posizione è necessario verificare la word 13 dei parametri EnDat 2.1, affinché l’elettronica successiva possa definire il numero di impulsi di clock da trasmettere. La verifica deve essere eseguita utilizzando i comandi EnDat 2.1.  
• Se il numero di impulsi di clock risulta non sufficiente, le informazioni potrebbero non essere disponibili, ovvero il sistema di misura va in blocco, e in alcune circostanze la trasmissione successiva potrebbe fallire.
• Se vengono trasmessi troppi cicli, il sistema di misura lo interpreta come un ciclo continuo. Il sistema di misura si trova così di nuovo all’interno di un ciclo di comunicazione ed eventualmente la successive comunicazione si interrompe.  
• La comunicazione con il sistema di misura sembra funzionare, ma se per esempio cambiasse leggermente il tempo di sincronizzazione, la comunicazione potrebbe interrompersi improvvisamente. Possono verificarsi anche sporadici errori di comunicazione.  

Come si programma correttamente l’area di memoria OEM?

• In linea di principio la memoria è liberamente programmabile; HEIDENHAIN non predefinisce i contenuti della programmazione.  
• La memoria è suddivisa in 4 aree che possono essere configurate dall’OEM (parametri delle aree OEM 1..4) o dai valori di correzione del costruttore del sistema di misura (valori di correzione aree 1..4).  
• I contenuti delle aree dei valori di compensazione non sono rilevanti per l’utente.  
• I parametri EnDat 2.1 (word 9 – 12; una interrogazione dei dati 9 e 10 è sufficiente) definiscono se è supportata un’area OEM o gli indirizzi che possono essere attivati nell’ambito di un’area disponibile.  
• Diverse gamme dei sistemi di misura supportano differenti aree di memoria OEM e differenti aree di indirizzamento. La configurazione delle aree OEM deve essere quindi ricaricata per ogni singolo sistema di misura.  
• Per questa ragione, l’elettronica successiva dovrebbe formare indirizzi relativamente ai valori determinati e non utilizzare indirizzi assoluti. La programmazione deve essere adeguata ai singoli sistemi di misura.  

Dopo l’accensione si impostano messaggi di errore, perché?

• Dopo l’accensione del sistema di misura possono essere impostati messaggi di errore; vedere anche le specifiche EnDat.  
• Per tale ragione, dopo l’accensione dovrebbero essere cancellati tutti gli errori e gli allarmi attivi. 
• Qualora dovesse essere effettivamente presente un errore, si attiva nuovamente successiva interrogazione di posizione.  

 Ulteriori informazioni in merito a errori e allarmi  

• È possibile resettare il dato dell’errore; non è invece ammesso resettare i singoli bit di errore (vedere specifiche).  
• I sistemi di misura non supportano tutti gli stessi allarmi. Gli allarmi supportati possono essere letti dalla memoria del sistema di misura. Gli allarmi non supportati dovrebbero essere disattivati.  
• Il controllo numerico è così in grado di valutare se sono supportati gli errori “richiesti” dall’applicazione.  
• In futuro HEIDENHAIN sarà in grado di configurare anche ulteriori messaggi di errore. 

È possibile annullare la protezione contro la scrittura una volta impostata?

• La protezione contro la scrittura una volta attivata non può più essere cancellata. 
• Il sistema di misura deve essere inviato al Servizio Assistenza HEIDENHAIN, dove è possibile rimuovere la protezione contro la scrittura. 

Quali sono le denominazioni dei sistemi di misura EnDat e perché?

Interfaccia	Versione	Frequenza di clock	Identificazione prodotto
EnDat 2.1	Con segnali incrementali	≤ 2MHz	EnDat 01
EnDat 2.1	Senza segnali incrementali	≤ 2MHz	EnDat 21
EnDat 2.2	Con segnali incrementali	≤ 2MHz	EnDat 02
EnDat 2.2	Senza segnali incrementali	≤ 8MHz (bzw. 16 MHz)	EnDat 22

Bold: translate it - Standardversion

• Differenze tra EnDat 2.1 e EnDat 2.2:
  tensione di alimentazione e frequenza di clock; non i comandi.  
• L’indicazione per la corretta identificazione del prodotto è riportata sull’etichetta ID. 
• I sistemi EnDat 2.1 (EnDat 01 o 21) potranno disporre in futuro anche del set di comandi 2.2.  
• La frequenza di clock indicata si basa sulle caratteristiche del sistema di misura (in particolare per gruppi di cavi a innesto ed EnDat 02). 
• In caso di assistenza: attenzione ai parametri.  

Cosa occorre tenere presente quando durante la comunicazione il ciclo del sistema di misura deve essere interrotto, ad esempio a causa di un interrupt?

• Se durante la comunicazione il clock deve essere interrotto, il livello del clock deve essere mantenuto su “low”. Il sistema di misura riconosce un livello “high” per periodi > 10 µs (> 1,25 µs con recovery time ridotto) come fine del recovery time I e quindi come fine del ciclo di comunicazione.  
• Ad eccezione delle LC (max 30 µs), il livello del clock può essere mantenuto a livello basso per diversi ms.  

Cosa occorre considerare alla selezione della frequenza di clock massima?

EnDat 2.1	La frequenza di clock massima ammessa dipende dalla lunghezza massima del cavo, poiché all’interno di un ciclo è necessario ricaricare anche la risposta del controllo numerico. Con il fronte di saluta del clock il sistema di misura invia i dati sulla linea; è consigliato che il controllo numerico acquisisca i dati con il fronte di discesa del clock successivo.
EnDat 2.2	Per incrementare la frequenza di clock viene eseguita la cosiddetta compensazione del tempo di propagazione (vedere specifiche EnDat). In seguito all’accensione, ma prima che si proceda alla compensazione del tempo di propagazione, la frequenza di clock deve essere limitata a 300 kHz.

Cosa occorre tenere presente per il recovery time ridotto?

L'interfaccia EnDat offre la possibilità di ridurre il recovery time per i comandi Mode EnDat 2.2 (vedere i dati tecnici EnDat). Tale riduzione del recovery time consente di realizzare tempi ciclo molto brevi. In merito al recovery time ridotto sono risultati malintesi in relazione a quanto riportato nei dati tecnici: 

• La riduzione del recovery time è ammessa soltanto per comandi Mode EnDat 2.2; i comandi EnDat 2.1 devono essere sempre inviati con il "recovery time standard“ di 10 .. 30 µs.  
• Il recovery time ridotto deve essere impostato una volta soltanto in quanto la configurazione rimane memorizzata nella EPROM.  
• Se la riduzione del recovery time viene impostata dal Cliente (vedere dati tecnici EnDat), dopo il primo invio di un comando Mode EnDat 2.2 ad alta frequenza (> 1 MHz) vengono inviati soltanto comandi Mode (2.1 o 2.2) ad alta frequenza. Un ripristino alla bassa frequenza (< 1 MHz) e ai comandi Mode EnDat 2.1 può comportare problemi in determinati sistemi di misura, in quanto non è prevista tale modalità. 

Raccomandazioni:

• Il recovery time ridotto dovrebbe essere impiegato soltanto se necessario ai fini di una riduzione dei tempi ciclo.  
• Con recovery time ridotto si dovrebbero adottare nel loop chiuso esclusivamente i comandi Mode EnDat 2.2.

Si deve procedere al polling sul bit di start durante la richiesta di posizione?

Nel diagramma delle specifiche EnDat sembra che dopo aver inviato il dato Mode, si debba mantenere il clock su LOW, attendere almeno per il tempo tCAL e quindi il bit di start appare immediatamente con il primo impulso di clock. Ho sperimentato tale procedura con un sistema di misura e funziona. Questa procedura è corretta o devo continuamente inviare impulsi di clock e procedere al polling sul bit di start?   

 
Risposta
Purtroppo si tratta di un’interpretazione sbagliata del diagramma. Non è possibile garantire che il comportamento descritto si applichi a tutti i diversi modelli di sistemi di misura. Le linee tratteggiate nel diagramma indicano che il clock deve essere continuamente inviato al sistema di misura. Si deve procedere al polling sul bit di start, ossia gli impulsi di clock devono essere inviati fino a quando il bit di start viene trasmesso. Questo è ciò che le linee tratteggiate indicano nel diagramma. Nelle specifiche EnDat 2.1 e nelle specifiche EnDat 2.2 si fa riferimento in più punti all’Appendice A4 e all’Appendice A5. Il timing del comando di posizione EnDat 2.1 è descritto nell’Appendice A4/A5, in cui è illustrato anche il clocking continuo durante il polling sul bit di start. Il tempo tCAL indica il primo momento possibile a partire dal quale il valore di posizione può essere recuperato dal sistema di misura. Il polling sul bit di start deve essere eseguito indipendentemente da tCAL.   

 

Qual è Parametri del costruttore del sistema di misura

Parameters

Particolarità dei sistemi LC 183/LC 483 con interfaccia EnDat02

In considerazione della nuova funzionalità dell’interfaccia EnDat02, alcuni parametri dei sistemi di misura differiscono da quelli delle relative versioni precedenti. Il passo di misura, ad esempio, è stato ridotto da 100 nm a 5 nm, l’area OEM è stata ampliata ecc.
Essendo ora possibile controllare l’asse in modo “puramente seriale” o “con segnali sinusoidali”, i sistemi di misura LC xx3 dispongono di alcune caratteristiche specifiche da tenere presente per il corretto funzionamento degli stessi.   
 

Richieste di posizione EnDat 2.1 ed EnDat 2.2
I sistemi di misura lineari assoluti presentano diversi tempi di calcolo per i valori di posizione (tcal) in funzione dei comandi Mode EnDat 2.1 o EnDat 2.2 trasmessi (vedere i dati tecnici dello strumento). Se per la regolazione degli assi si elaborano segnali incrementali, si devono impiegare i comandi Mode EnDat 2.1. Soltanto in questo modo un messaggio di errore attivo può essere trasmesso in sincronia al valore di posizione attualmente richiesto.
I comandi Mode EnDat 2.1 o EnDat 2.2 possono essere utilizzati con trasmissione puramente seriale del valore di posizione per il controllo degli assi. Le richieste di posizione con EnDat 2.1 impiegano circa 1 ms prima di determinare i valori di posizione.
Per le richieste di posizione con EnDat 2.2, i valori di posizione possono essere determinati in 5 µs circa. Tuttavia, qualsiasi messaggio di errore attivo può essere trasmesso soltanto dopo un ritardo di circa 1 ms, a causa dei tempi di elaborazione interni.
Non si può eseguire un’unica richiesta di posizione con EnDat 2.2.  

Clock continuo (possibile solo con richieste di posizione EnDat 2.1)
Non supportato.  

 

Clock continuo (possibile solo con richieste di posizione EnDat 2.1)
Non supportato.  

Interruzione di una richiesta EnDat
La successiva richiesta di posizione non è valida e il sistema di misura reagisce con un errore del tipo I o II.  

Accesso non valido alla memoria (codice MRS non corretto)
Viene confermato dapprima dal sistema di misura con un errore del tipo II.
La successiva richiesta di posizione invia l’ultimo valore di posizione trasmesso. Non viene emesso alcun messaggio di errore:
Richiesta di posizione EnDat 2.1: unica
Richiesta di posizione EnDat 2.2: fino a 1 ms 

 

Commutazione tra comandi EnDat 2.1 ed EnDat 2.2 (entrambe le direzioni)
Si deve rispettare un tempo di attesa di 1 ms ad ogni passaggio. 

 

 

Qual è la procedura raccomandata dopo l'accensione?

Perché durante la fase di accensione è necessario un livello LOW di breve durata sulla linea di clock?

 

 

Legenda

(1)	Dopo l’accensione, il livello della linea di dati si impiega per determinare se è collegato un sistema di misura EnDat o SSI.
(2)	The encoder requires a defined reset (falling edge end of the recovery time). The LOW duration of the pulse is not definitive; t > 125 ns
(3)	Una volta trascorso t3, una prima richiesta EnDat (fronte discendente) è ammessa dopo almeno 1 ms (non è previsto un limite massimo di tempo). Dopo il primo impulso di clock, la direzione dei dati sulla linea di dati si inverte (per questo motivo la linea di dati è ad “alta impedenza”).
(4)	t1: tempo di boot o di reset del sistema di misura EnDat t2: fase di inizializzazione del sistema di misura EnDat t3: deve essere mantenuto per garantire la compatibilità con EnDat 2.1
(5)	A first EnDat request (falling edge) is permissible once t3 has ended after at least 1 ms (there is no maximum time limit). After the first clock pulse, the direction of data on the data line is reversed (this is why the data line is then at “high impedance”).
(6)	The encoder requires a defined reset: Falling edge + end of recovery time; During the Low phase this is 0.125 < tlow < 30 µs
(7)	t1: Boot or reset time of the EnDat encoder t2: Initialization phase of the EnDat encoder  t3: Must be maintained for downward compatibility to EnDat 2.1

 

 

Quali master EnDat sono disponibili sul mercato?

EnDat 2.1

Ein ASIC von der Fa. MAZeT ist verfügbar (www.mazet.de)

EnDat 2.2

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

 

 

Implementierung

Quale ampiezza dei dati dovrebbe essere prevista per i sistemi di misura EnDat? 32 bit sono sufficienti?

EnDat 2.1	Ampiezza massima dei dati di 40 bit per il valore di posizione.
EnDat 2.2	Ampiezza massima dei dati di 48 bit per il valore di posizione e le informazioni supplementari.
In general	Si consiglia di predisporre le massime ampiezze possibili dei dati al fine di poter collegare anche sistemi di misura di generazioni future. La tendenza è orientata verso risoluzioni sempre maggiori.
32-bit data width	Non sono assolutamente sufficienti; il sistema di misura EQN 1337 presenta ad es. una risoluzione monogiro a 25 bit e multigiro a 12 bit per una informazione di posizione pari complessivamente a 37 bit.