Implementazione di EnDat

L'implementazione dell'interfaccia EnDat si articola di norma in quattro fasi:

  • realizzazione del "Physical Layer"; ossia timing, "bits and bytes" ecc.
  • comunicazione sulla base di comandi Mode
  • realizzazione di procedure più complesse, ad esempio accesso alla memoria
  • Nell’ultima fase dell’implementazione è necessario integrare i processi nelle strutture del regolatore tenendo conto dei diversi profili encoder (assoluto, incrementale, lineare, rotativo ..).

Per le singole fasi dell'implementazione HEIDENHAIN mette a disposizione diversi strumenti ausiliari:

  • Documentazione
  • Demotool Software EnDat
  • Master EnDat

Sono di seguito descritti sommariamente tali strumenti ausiliari con relativa spiegazione del relativo impiego nelle singole fasi dell'implementazione.

Documentazione

Scheda tecnica relativa a EnDat
La scheda tecnica fornisce una prima panoramica delle prestazioni di EnDat. In essa sono descritte in modo sintetico tutte le caratteristiche essenziali di EnDat.

Panoramica dei documenti EnDat

FAQ
Nella sezione FAQ sono riportate tutte le informazioni già ampiamente prese in esame in passato con i nostri clienti.

FAQ

Specifica EnDat
La specifica EnDat riporta in maniera dettagliata tutte le indicazioni relative all'interfaccia fisica, il timing e i contenuti di dati trasmessi. Tali informazioni sono necessarie per l'implementazione dell'interfaccia EnDat nelle elettroniche successive. Per ulteriori informazioni mettetevi in contatto con il vostro referente in HEIDENHAIN.

Application Notes
Contengono indicazioni complementari alla specifica in riferimento ai seguenti argomenti:

  • strutturazione di sequenze di comandi Mode
  • diagnosi online
  • spostamento punto zero
  • gestione di sistemi di misura incrementali
  • esempio di implementazione
  • implementazione di comandi Mode
  • test di implementazione

Seminario EnDat
Il seminario EnDat offre informazioni dettagliate riguardo i diversi aspetti dell'interfaccia EnDat:

  • specifica EnDat
  • informazioni su cavi e connettori
  • informazioni su Master EnDat
  • esercitazione pratica per la comunicazione con sistemi di misura EnDat tramite comandi Mode
  • informazioni su diagnosi online, spostamento punto zero ecc.

La discussione relativa agli argomenti succitati ha luogo sulla base del "Workbook EnDat 2.2" contenente tutte le informazioni (inclusa la specifica EnDat) in forma compatta.

Per ulteriori informazioni mettetevi in contatto con il vostro referente in HEIDENHAIN

EnDat Demotool Software:
La comunicazione tra encoder ed elettronica successiva tramite l'interfaccia EnDat si basa su comandi Mode che l'elettronica successiva invia all'encoder. I comandi Mode determinano quindi il contenuto di dati della trasmissione, ad esempio valore di posizione, parametro, diagnostica ecc. Il software Demotool è in grado di girare su PWM 20 o 21 e IK 215 e consente la semplice comunicazione con l'encoder sulla base dei comandi Mode:

  • visualizzazione dei valori di feedback dell'encoder (posizione e informazioni aggiuntive),
  • possibile immissione dei parametri da trasmettere all'encoder per ogni comando Mode,
  • visualizzazione di stati di errore della comunicazione,
  • possibile impostazione della frequenza di trasmissione,
  • registrazione in un report della comunicazione per un'analisi successiva,
  • supporto di comandi Mode EnDat 2.1 e 2.2.

Queste funzioni supportano il processo di design nel modo descritto di seguito:

  • possibile test della comunicazione con comandi Mode al di fuori del circuito di regolazione,
  • impiego come riferimento nel corso dell'integrazione del Master EnDat nel circuito di regolazione,
  • service di encoder insieme al software ATS e PWM 20 o 21 (oppure IK 215).

Master EnDat
Il Master EnDat gestisce la comunicazione con i sistemi di misura EnDat di HEIDENHAIN. Si consente così con massima semplicità il trasferimento di informazioni di posizione e supplementari all'applicazione di ordine superiore. Il Master EnDat può essere integrato tramite un micro-controller (µC) oppure un FPGA (Field Programmable Gate Array) o ASIC.

Le soluzioni con µC si impiegano quando le frequenze di clock desiderate sono comparabilmente basse. Per l'integrazione in un µC HEIDENHAIN fornisce un codice esemplificativo per l'implementazione dei comandi Mode EnDat 2.1; per ulteriori informazioni mettetevi in contatto con il vostro referente in HEIDENHAIN. Di recente sono state introdotte soluzioni basate su µC con Master EnDat integrato, per es di Texas Instruments, Renesas oppure Hilscher. Per ulteriori informazioni vedi ”EnDat  Master”

L'integrazione in un FPGA o ASIC viene quindi scelta soprattutto quando si auspicano elevate frequenze di trasmissione con trasferimento dei dati puramente seriale. Per l'integrazione in un FPGA o ASIC sono disponibili diverse varianti; il seguente grafico illustra lo schema a blocchi sulla base della variante del Master EnDat "Basic".

  • Master EnDat "Basic"
  • Master EnDat "Reduced" (solo EnDat Protocol Machine)
  • Master EnDat "Light" (solo EnDat Protocol Machine)

Master EnDat "Basic"
Per l'implementazione dell'interfaccia EnDat 2.2 nelle elettroniche successive, con trasmissione dei dati puramente seriale è sufficiente un FPGA o ASIC come master. Per facilitare l'integrazione del Master EnDat nelle elettroniche successive, è stata messa a punto la soluzione EnDat Master Softmacro (“Master EnDat Basic”) che presenta le seguenti caratteristiche:

  • blocco codice incapsulato, testato da HEIDENHAIN
  • garanzia di implementazione del blocco codice tramite vettori di prova
  • concezione secondo breve "time-to-market"
  • supporto di tutti i sistemi di misura EnDat di HEIDENHAIN

Per eventuali chiarimenti potete contattare la filiale HEIDENHAIN a Voi più vicina.

Master EnDat "Reduced"

  • È integrata soltanto la pura funzionalità EnDat (EnDat Protocol Machine).
  • Sono supportati tutti i sistemi di misura EnDat di HEIDENHAIN.
  • "Time-to-market": svantaggioso rispetto al Master EnDat "Basic", in quanto sono necessarie prove estese.
  • Non è previsto ulteriore supporto riguardo la praticità di gestione del codice o un'interfaccia micro-controller.
  • La dimensione del codice è inferiore di quella del Master EnDat "Basic" a causa della funzionalità limitata.
  • Il codice è stato testato soltanto nell'ambito di un'applicazione esemplificativa.
  • È disponibile anche una guida rapida.

Per ulteriori informazioni riguardo le applicazioni del Master EnDat "Reduced" mettetevi in contatto con il vostro referente in HEIDENHAIN.

Master EnDat "Light"

  • Codice esemplificativo VHDL che copre soltanto una parte della funzionalità EnDat.
  • Sono supportati soltanto sistemi di misura EnDat assoluti, nessun sistema di misura incrementale o a batteria.
  • "Time-to-market": svantaggioso rispetto al Master EnDat "Basic", in quanto sono necessarie prove estese.
  • Solo la posizione viene trasmessa in modalità puramente seriale, nessuna informazione supplementare EnDat.
  • Non è previsto ulteriore supporto riguardo la praticità di gestione del codice o un'interfaccia micro-controller.
  • La dimensione del codice è nettamente inferiore di quella della variante "Basic" e "Reduced".
  • Il codice è stato testato soltanto nell'ambito di un'applicazione esemplificativa.
  • È disponibile anche una guida rapida (soltanto in lingua inglese).

Il Master EnDat "Light" può essere messo a disposizione a titolo gratuito come codice VHDL esemplificativo. Mettetevi in contatto con il vostro referente in HEIDENHAIN.

Stadi dell'implementazione e relativi strumenti ausiliari

Fase 1

Realizzazione del Physical Layer

La precisa descrizione del timing e dei "bits and bytes" è contenuta nella specifica EnDat. Sulla base della specifica EnDat è possibile attuare l'implementazione completa dell'interfaccia EnDat. Si consiglia comunque di utilizzare le soluzioni descritte nella sezione “EnDat Master” L'impiego di una di queste soluzioni riduce il tempo di sviluppo (time-to-market) e garantisce una comunicazione perfetta. Si riducono così al minimo anche i tempi di prova.

Fase 2

Comunicazione sulla base di comandi Mode

La comunicazione tra controllo numerico e sistema di misura EnDat si basa sui "comandi Mode". In una seconda fase dell'implementazione si impiegano i comandi Mode per stabilire una comunicazione base con il sistema di misura. HEIDENHAIN propone il kit demo EnDat (composto da una scheda PCI, un encoder, cavi e software). Il software in dotazione consente di trasmettere singoli comandi mode al sistema di misura. Per testare i comandi Mode, in combinazione con EnDat Master Softmacro è possibile impiegare con massima semplicità lato cliente un software applicativo "low-level". La comunicazione si basa su semplici accessi ai registri.

Fase 3

Realizzazione di procedure più complesse, ad esempio accesso alla memoria

Nella terza fase dell'implementazione sono richieste procedure che comprendono la trasmissione di diversi comandi Mode. Con tali procedure è possibile gestire funzioni più complesse, ad esempio l'accesso alla memoria. Nell'appendice della specifica EnDat sono incluse a tale scopo procedure che illustrano dettagliatamente le fasi necessarie. 

Fase 4

Integrazione della comunicazione EnDat nella struttura del regolatore

Nell’ultima fase dell’implementazione è necessario integrare i processi nelle strutture del regolatore tenendo conto dei diversi profili encoder (assoluto, incrementale, lineare, rotativo ..).