Helmholz 3EC02 PN Ether CAT Coupler User Guide

: June 14, 2024
: Helmholz

3EC02 PN Ether CAT Coupler

Product Information

Product: Quickstart Guide PN/EtherCAT Coupler

Model Number: 700-161-3EC02

Version: 1 de

Date: 02.08.2023

Product Usage Instructions

Safety Instructions

The safety instructions are not provided in the given text
extract.

Introduction

The introduction is not provided in the given text extract.

Function of PN/EtherCAT Coupler

The PN/EtherCAT Coupler is used for connecting the PROFINET and
EtherCAT networks. The left RJ45 Ethernet sockets labeled “X1 P1”
and “X1 P2” are used for the PROFINET network, while the right RJ45
Ethernet sockets labeled “X2/A IN” and “X2/B OUT” are used for the
EtherCAT network.

Download and Installation of GSDML and ESI Files

To use the PN/EtherCAT Coupler, you need to download and install
the GSDML and ESI files.

Installing GSDML File in TIA-Portal

Follow the instructions in the user manual to install the GSDML
file in TIA-Portal.

Installing ESI File in TwinCAT V2/V3

Follow the instructions in the user manual to install the ESI
file in TwinCAT V2/V3.

Installing ESI File in CODESYS

Follow the instructions in the user manual to install the ESI
file in CODESYS.

Data Exchange

The data exchange functionality is not explained in detail in
the given text extract.

Configuration of PROFINET Side

Refer to the user manual for instructions on how to configure
the PROFINET side of the PN/EtherCAT Coupler.

Configuration of EtherCAT Side

Refer to the user manual for instructions on how to configure
the EtherCAT side of the PN/EtherCAT Coupler.

Webpage of PN/EtherCAT Coupler

The user manual provides information on accessing and using the
webpage of the PN/EtherCAT Coupler.

Firmware Update

Refer to the user manual for instructions on how to perform a
firmware update on the PN/EtherCAT Coupler.

Status Byte

The user manual provides information on the status byte and its
usage on both the PROFINET and EtherCAT sides of the PN/EtherCAT
Coupler.

LED Diagnosis for PROFINET Interface

Refer to the user manual for LED diagnosis instructions related
to the PROFINET interface of the PN/EtherCAT Coupler.

LED Diagnosis for EtherCAT Interface

Refer to the user manual for LED diagnosis instructions related
to the EtherCAT interface of the PN/EtherCAT Coupler.

Technical Specifications

The technical specifications of the PN/EtherCAT Coupler are
provided in the user manual.

Quickstart Guide PN/EtherCAT Coupler
Bestellnummer: 700-161-3EC02

Version
1 de

02.08.2023

Inhalt
1 Sicherheitshinweise …………………………………………………………………………………. 3 2 Einleitung ………………………………………………………………………………………………. 3 3 Funktion des PN/EtherCAT Coupler ……………………………………………………………. 4 4 Anschließen ……………………………………………………………………………………………. 4
4.1 Spannungsversorgung ………………………………………………………………………………………………….. 4 4.2 Netzwerk …………………………………………………………………………………………………………………….. 4
5 Download und Installation der GSDML- und ESI-Datei ………………………………….. 5
5.1 GSDML-Datei in TIA-Portal installieren ……………………………………………………………………………… 5 5.2 ESI-Datei in TwinCAT V2/V3 installieren ……………………………………………………………………………. 6 5.3 ESI-Datei in CODESYS installieren ……………………………………………………………………………………. 6
6 Datenaustausch ………………………………………………………………………………………. 8
6.1 Modulkonfiguration ……………………………………………………………………………………………………… 8 6.2 Byte- Reihenfolge (Endianness) ………………………………………………………………………………………… 9 6.3 Bedingungen für den Austausch gültiger Daten ………………………………………………………………… 9
7 Konfiguration der PROFINET-Seite……………………………………………………………. 10
7.1 Parametrierung…………………………………………………………………………………………………………… 10 7.2 Dem PN/EtherCAT Coupler einen Gerätenamen zuweisen …………………………………………………. 11
8 Konfiguration der EtherCAT-Seite ……………………………………………………………. 12
8.1 PN/EtherCAT Coupler zum Projekt hinzufügen ………………………………………………………………… 12 8.2 Modulkonfiguration ……………………………………………………………………………………………………. 13
9 Die Webseite des PN/EtherCAT Couplers…………………………………………………… 14
9.1 Firmware-Update………………………………………………………………………………………………………… 15
10 Status-Byte…………………………………………………………………………………………. 16
10.1 Auf der PROFINET-Seite………………………………………………………………………………………………… 16 10.2 Auf der EtherCAT-Seite…………………………………………………………………………………………………. 17
11 Diagnose über LEDs …………………………………………………………………………….. 18
11.1 LED-Diagnose zur PROFINET-Schnittstelle ……………………………………………………………………….. 19 11.2 LED-Diagnose zur EtherCAT-Schnittstelle ………………………………………………………………………… 20
12 Technische Daten ……………………………………………………………………………….. 21

Quickstart Guide PN/EtherCAT Coupler | Stand 1 | 02.08.2023

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1 Sicherheitshinweise
Zielgruppe
Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes, qualifiziertes Fachpersonal der Steuerungs- und Automatisierungstechnik, das mit den geltenden nationalen Normen vertraut ist. Zur Installation, Inbetriebnahme und zum Betrieb der Komponenten ist die Beachtung der Hinweise und Erklärungen dieser Betriebsanleitung unbedingt notwendig. Das Fachpersonal hat sicherzustellen, dass die Anwendung bzw. der Einsatz der beschriebenen Produkte alle Sicherheitsanforderungen, einschließlich sämtlicher anwendbarer Gesetze, Vorschriften, Bestimmungen und Normen erfüllt.
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Gerät besitzt den Schutzgrad IP 20 (open type) und muss zum Schutz vor Umwelteinflüssen in einem elektrischen Betriebsraum oder einem Schaltkasten/Schaltschrank montiert werden. Um unbefugtes Bedienen zu verhindern, müssen die Türen der Schaltkästen/Schaltschränke während des Betriebes geschlossen und ggf. gesichert sein. Die Folgen einer nicht bestimmungsgemäßen Verwendung können Personenschäden des Benutzers oder Dritter sowie Sachschäden an der Steuerung, am Produkt oder Umweltschäden sein. Setzen Sie das Gerät immer bestimmungsgemäß ein, so dass es z.B. auch niemals als alleiniges Mittel zur Abwendung gefährlicher Zustände an Maschinen und Anlagen verwendet werden kann.
Betrieb
Der einwandfreie und sichere Betrieb des Gerätes setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Betreiben Sie das Gerät nur im einwandfreien Zustand. Die zulässigen Einsatzbedingungen und Leistungsgrenzen (siehe Technische Daten im Handbuch des Produktes) müssen eingehalten werden. Nachrüstungen, Veränderungen oder Umbauten am Gerät sind grundsätzlich verboten.
Security
Das Gerät ist eine Netzwerkinfrastruktur Komponente und damit ein wichtiges Element in der Security Betrachtung einer Anlage. Beachten Sie bei der Verwendung des Gerätes deshalb die einschlägigen Empfehlungen, um nicht autorisierte Zugriffe auf Anlagen und Systeme zu unterbinden.
2 Einleitung
Dieses Dokument erläutert die Erstinbetriebnahme des PN/EtherCAT Coupler. Die jeweils aktuelle Version der Dokumentation finden Sie unter www.helmholz.de oder Scannen Sie den QR-Code.

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3 Funktion des PN/EtherCAT Coupler
Mit dem PN/EtherCAT Coupler ist eine einfache und unkomplizierte Anbindung einer PROFINETMaschine an eine EtherCAT-Maschine möglich. Der PN/EtherCAT Coupler erlaubt die Datenübertragung zwischen einem PROFINET-Controller und einem EtherCAT-Master.
Empfangene Ausgangsdaten auf einer der Netzwerkseiten werden als Eingangsdaten auf der anderen Netzwerkseite der SPS zur Verfügung gestellt. Der E/A-Datenaustausch findet live und so schnell wie möglich ohne weitere Hantierungsbausteine statt.
Die maximale Größe der übertragbaren E/A-Daten beträgt in beiden Richtungen jeweils 600 Bytes. Ein zusätzliches Status-Byte in den Eingangsdaten ermöglicht eine einfache Auswertung des aktuellen Betriebszustands.
Die Einbindung des PN/EtherCAT Couplers in ein SPS-Engineering-Tool wird PROFINET-seitig über eine GSD- und EtherCAT-seitig über eine ESI-Datei ermöglicht. In dem jeweiligen Engineering-Tool findet dann auch die Konfiguration der auszutauschenden E/A-Daten statt. Eine zusätzliche Konfigurations-Software ist nicht erforderlich.
4 Anschließen
4.1 Spannungsversorgung
Der PN/EtherCAT Coupler muss am Weitbereichseingang DC 18 … 28 V über den mitgelieferten Anschlussstecker mit DC 24 V versorgt werden. Die Spannungsversorgung ist redundant ausgelegt, es muss mindestens ein Versorgungspfad PS 1 oder PS 2 angeschlossen werden.
Das Gehäuse des PN/EtherCAT Couplers ist nicht geerdet. Bitte verbinden Sie den Funktionserdungs-Anschluss des PN/EtherCAT Couplers ordnungsgemäß mit dem Bezugspotential.
Das Gerät ist für die Versorgung durch einen isolierten Stromkreis mit begrenzter Niederspannung gemäß UL61010-1 (3rd ed cl. 9.4) oder gemäß UL60950-1/UL62368-1 oder Class 2 gemäß NEC vorgesehen. Bitte verwenden Sie ein Kupferkabel mit einem Querschnitt von 0,32 mm 2,0 mm (AWG 28-12). Die maximale Abisolierlänge beträgt 10 mm.
4.2 Netzwerk
Die linken RJ45-Ethernet-Buchsen ,,X1 P1″ und ,,X1 P2″ dienen zum Anschluss des PROFINETNetzwerks, die rechten RJ45-Ethernet-Buchsen ,,X2/A IN” und ,,X2/B OUT” dienen zum Anschluss des EtherCAT-Netzwerks.
Die PROFINET-seitigen Ethernet-Buchsen sind nur für den Anschluss an Computer- Netzwerke (LANs) vorgesehen und dürfen nicht mit Telefonnetzen oder Telekommunikationsleitungen verbunden werden.
Die EtherCAT-seitigen Ethernet-Anschlüsse sind nur für den Anschluss an ein dediziertes EtherCATNetzwerk vorgesehen. Der Anschluss an ein ,,normales” Computer-Netzwerk kann dort zu Störungen führen.

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5 Download und Installation der GSDML- und ESI-Datei
Bitte gehen Sie unter www.helmholz.de auf die Produktseite des PN/EtherCAT Couplers und dort dann zum Download-Bereich oder folgen Sie dem im QR-Code hinterlegten Link. Dort können Sie die aktuelle Version der GSDML- und ESI- Datei des PN/EtherCAT Couplers in gezippter Form herunterladen. Vor der Installation müssen die gezippten Dateien entsprechend entpackt werden.
Die GSDML-Datei wird zur Einbindung in ein Engineering-Tool für die PROFINET- Seite benötigt. Sie hat die Dateiendung ,,xml” und wird zusammen mit einer Bilddatei im BMP-Format ausgeliefert. Beispielhaft wird nachfolgend die Installation der GSDML-Datei im TIA-Portal beschrieben.
Die ESI-Datei wird zur Einbindung in ein entsprechendes Engineering-Tool für die EtherCAT-Seite verwendet und hat die Dateiendung ,,xml”. Nachfolgend wird die Installation am Beispiel von TwinCAT und CODESYS beschrieben.
5.1 GSDML-Datei in TIA-Portal installieren
Die GSDML-Datei des PN/EtherCAT Couplers können Sie im TIA-Portal installieren, indem Sie im Menü ,,Extras / Gerätebeschreibungsdatei (GSD) verwalten” das Verzeichnis mit der entpackten GSDML-Datei als Quellpfad auswählen. Danach wird die GSDML-Datei zur Auswahl angezeigt und kann über den entsprechenden Button installiert werden.
Nach erfolgreicher Installation ist der PN/EtherCAT Coupler im Hardwarekatalog des TIA-Portals unter ,,Weitere Feldgeräte / PROFINET IO / Gateway / Helmholz GmbH & Co. KG” zu finden.

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5.2 ESI-Datei in TwinCAT V2/V3 installieren
In TwinCAT V2 und V3 gibt es derzeit keine dialogbasierte Möglichkeit zur Installation der ESI-Datei. Stattdessen müssen Sie die entpackte ESI-Datei manuell in folgendes Verzeichnis kopieren: TwinCAT V2: C:TwinCATIOEtherCAT TwinCAT V3: C:TwinCAT3.1ConfigIoEtherCAT Damit der PN/EtherCAT Coupler im Anschluss zur Verfügung steht, muss TwinCAT neu gestartet werden. Er kann dann im Dialog ,,Einfügen eines EtherCAT Gerätes” unter ,,Helmholz GmbH & Co. KG / EtherCAT Koppler” ausgewählt werden.
5.3 ESI-Datei in CODESYS installieren
Zur Installation der ESI-Datei des PN/EtherCAT Couplers rufen Sie den Dialog ,,Geräte Repository” im Menü ,,Tools” auf. Dort klicken Sie dann auf den Butten ,,Installieren” und wählen mithilfe des erscheinenden Datei-Dialog die zu installierende ESI-Datei aus.

Nach erfolgreicher Installation können Sie den PN/EtherCAT Coupler im Dialog ,,Gerät anhängen” wie nachfolgend abgebildet finden. Zur schnelleren Auswahl wurde als Hersteller ,,Helmholz GmbH & Co. KG” vorausgewählt.

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6 Datenaustausch Methodik
Der Datenaustausch zwischen den beiden Netzwerkseiten wird vom PN/EtherCAT Coupler so schnell wie möglich durchgeführt. Das heißt, sobald neue, gültige Ausgangsdaten von der Steuerung der einen Netzwerkseite empfangen wurden, werden diese zum nächstmöglichen Zeitpunkt als Eingangsdaten an die Steuerung der anderen Netzwerkseite übermittelt. Wie schnell dieser Austausch letztendlich stattfinden kann, wird vor allem durch die auf beiden Seiten konfigurierten Zykluszeiten bestimmt.

6.1 Modulkonfiguration

Der genaue Aufbau der Daten, die zwischen der PROFINET- und der EtherCAT-Seite ausgetauscht werden sollen, wird durch die Modulkonfiguration des PN/EtherCAT Couplers auf beiden Interface-Seiten festgelegt. Dazu stehen jeweils 100 Slots und eine Vielzahl an Modulen mit unterschiedlichen Datentypen und Array-Größen in uni- und bidirektionaler Übertragungsrichtung zur Verfügung.

Übersicht der unterstützten Datentypen:

Datentyp BYTE SINT USINT INT UINT DINT UDINT LINT
ULINT REAL LREAL

Beschreibung Byte: 8-Bit-Array Short Integer: 8-Bit-Ganzzahl mit Vorzeichen Unsigned Short Integer: 8-Bit-Ganzzahl ohne Vorzeichen Integer: 16-Bit- Ganzzahl mit Vorzeichen Unsigned Integer: 16-Bit-Ganzzahl ohne Vorzeichen Double Integer: 32-Bit-Ganzzahl mit Vorzeichen Unsigned Double Integer: 32 -Bit-Ganzzahl ohne Vorzeichen Long Integer: 64-Bit-Ganzzahl mit Vorzeichen
Unsigned Long Integer: 64-Bit-Ganzzahl ohne Vorzeichen Real: 32-Bit- Gleitkommazahl mit Vorzeichen Long Real: 64-Bit-Gleitkommazahl mit Vorzeichen

Wertebereich
0 .. 256 -128 .. +127 0 .. 256 -32.768 .. +32.767 0 .. 65.535 – 2.147.483.648 .. +2.147.483.647 0 .. 4.294.967.296 -9.223.372.036.854.775.808 .. +9.223.372.036.854.775.807 0 .. 18.446.744.073.709.551.616 -3,4 1038 .. +3,4 1038 -1,7 10308 .. +1,7 10308

Die Array-Größe gibt an, aus wie vielen Elementen desselben Datentyps die Daten eines Moduls bestehen, wobei die Gesamtgröße der Moduldaten pro Übertragungsrichtung maximal 128 Byte betragen kann. Die verfügbaren Array- Größen für alle Datentypen sind 1, 2, 4, 8 und 16. Datentyp-abhängig kann es auch noch die weiteren Array-Größen 32, 64 und bis zu 128 geben. Im Modulnamen wird die ArrayGröße als Multiplikator nach dem jeweiligen Datentyp angegeben (z.B. UINT 4x, BYTE 64x, REAL 1x).

Zu jeder gültigen Kombination aus Datentyp und Array-Größe steht je nach Übertragungsrichtung ein Modul als IN-, OUT- oder IN/OUT-Variante zur Verfügung.

Modul-Variante IN
OUT
IN/OUT

Beschreibung
Mit dieser Modul-Variante kann die Steuerung der betreffenden Netzwerkseite Daten von der Steuerung der anderen Netzwerkseite empfangen. Das jeweilige Modul verfügt zu diesem Zweck nur über Eingangsdaten. Auf der Gegenseite muss im gleichen Slot die entsprechende OUT-Variante des Moduls konfiguriert sein. Mit dieser Modul-Variante kann die Steuerung der betreffenden Netzwerkseite Daten an die Steuerung der anderen Netzwerkseite übertragen. Das jeweilige Modul verfügt zu diesem Zweck nur über Ausgangsdaten. Auf der Gegenseite muss im gleichen Slot die entsprechende IN-Variante des Moduls konfiguriert sein. Diese Modul-Variante erlaubt einen bidirektionaler Datenaustausch zwischen den Steuerungen der beiden Netzwerkseiten. Die Module verfügt dazu sowohl über Eingangs- als auch Ausgangsdaten. Auf der Gegenseite muss im gleichen Slot auch die IN/OUT-Variante des Moduls konfiguriert sein.

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6.2 Byte-Reihenfolge (Endianness)
Da die Byte-Reihengfolge bei den beiden Bussystemen PROFINET und EtherCAT unterschiedlich ist PROFINET nutzt ,,Big Endian” und EtherCAT ,,Little Endian” werden die Werte im PN/EtherCATKoppler automatisch angepasst.
Die Konvertierung wird bei allen Datentypen, die 2, 4 oder 8 Byte umfassen, vom Koppler automatisch durchgeführt. Bei BYTE-, SINT- und USINT-Modulen bleibt die Reihenfolge der Daten jedoch unverändert.
6.3 Bedingungen für den Austausch gültiger Daten
Damit der PN/EtherCAT Coupler den Datenaustausch zwischen den Bussystemen korrekt durchführen kann, müssen bei der Konfiguration bestimmte Bedingungen erfüllt sein.
Auf der PROFINET-Seite:
· Die Modulkonfiguration enthält mindestens 1 Modul im ersten Slot und weitere Module sind lückenlos aneinandergereiht
· Die konfigurierten Module passen hinsichtlich des Datentyps, der Array-Größe und der Übertragungsrichtung zur Modulkonfiguration der EtherCAT-Seite
· Die Steuerung ist mit dem Coupler verbunden und hat eine E/A-Verbindung (AR) zum Coupler aufgebaut
· Die Steuerung ist im RUN-Mode (sendet gültige Ausgangsdaten)
Auf der EtherCAT-Seite:
· Die Modulkonfiguration enthält mindestens 1 Modul im ersten Slot und weitere Module sind lückenlos aneinandergereiht
· Die konfigurierten Module passen hinsichtlich des Datentyps, der Array-Größe und der Übertragungsrichtung zur Modulkonfiguration der PROFINET-Seite
· Die Steuerung ist mit dem Coupler verbunden und hat den Coupler erfolgreich in den EtherCATState OPERATIONAL geschaltet
· Der Coupler empfängt gültige Ausgangsdaten von der Steuerung
Ob die aktuell ausgetauschten E/A-Daten gültig sind oder nicht, kann in Bit 0 des Status-Bytes abgelesen werden, welches in den zyklischen Eingangsdaten auf beiden Netzwerkseiten vom PN/EtherCAT Coupler zur Verfügung gestellt wird (siehe Kap. 10). Auf der PROFINET-Seite lässt sich über die Parametrierung des PN/EtherCAT Couplers zusätzlich bezüglich der Datengültigkeit ein Diagnose- Alarm aktivieren (siehe Kap. 7.1).

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7 Konfiguration der PROFINET-Seite
Der Datenaustausch zwischen der PROFINET- und der EtherCAT-Seite des PN/EtherCAT Couplers wird über das Simatic Engineering Tool hier am Beispiel von ,,TIA-Portal” festgelegt. In den Slots der PROFINET-Konfiguration können die E/A-Daten zum Austausch angelegt werden. Es stehen dafür bis zu 100 Slots zur Verfügung.
Nach der Installation der GSDML-Datei (siehe Kap. 5.1) und dem Einfügen und Verbinden des PN/EtherCAT Couplers im Projekt können die gewünschten Module aus dem Hardwarekatalog in die Steckplätze (Slots) des Couplers eingefügt werden. Bitte beachten Sie, dass dabei keine Lücke in der Liste entsteht. Die E/A-Adressen für die SPS können für jeden Steckplatz beliebig gewählt werden.

Die Datengrößen müssen Steckplatz für Steckplatz mit der Konfiguration der EtherCAT-Seite übereinstimmen.
7.1 Parameter des PN/EtherCAT Kopplers
Der PN/EtherCAT-Koppler hat 4 Parameter:
PS1 / PS2 failure diagnostic (Diagnose bei Ausfall PS1 / PS2): Wenn aktiv, wird ein Diagnose-Alarm ausgelöst, sofern über den entsprechenden Anschluss PS1 oder PS2 keine ausreichende Spannungsversorgung erfolgt.
Data validity diagnostic (Datengültigkeits-Diagnose): Wenn aktiv, wird immer dann ein Diagnose-Alarm ausgelöst, wenn kein gültiger Datenaustausch zwischen beiden Netzwerkseiten erfolgt.
Status webpage (Status-Webseite): Wenn aktiv, stellt der Coupler eine Status- Webseite zur Verfügung, die vom Netzwerk auf der PROFINET-Seite aus erreichbar ist. Neben der Anzeige von StatusInformationen kann über die Webseite auch ein Firmware-Update durchgeführt werden.

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7.2 Dem PN/EtherCAT Coupler einen Gerätenamen zuweisen
Wenn die Konfiguration des PN/EtherCAT Couplers im PROFINET Engineering Tool abgeschlossen ist, kann diese in die SPS eingespielt werden.
Damit der PN/EtherCAT Coupler vom PROFINET-Controller gefunden werden kann, muss der PROFINET-Gerätename dem PN/EtherCAT Coupler zugewiesen werden. Dafür verwenden Sie die Funktion ,,Gerätename zuweisen” welche Sie mit der rechten Maustaste oder im Menü Online erreichen können, wenn der PN/EtherCAT Coupler angewählt ist.
Mit dem Button ,,Liste aktualisieren” kann das Netzwerk nach PROFINET- Teilnehmern durchsucht werden. Mit ,,Name zuweisen” kann der PROFINET- Gerätename dem Gerät zugewiesen werden.

Die eindeutige Identifikation des PN/EtherCAT Couplers wird hier durch die MAC-Adresse der PROFINET-Schnittstelle des Gerätes gewährleistet. Diese MAC- Adresse ist auf der Gerätefront des PN/EtherCAT Couplers aufgedruckt.
Hat der PN/EtherCAT Coupler den richtigen PROFINET-Namen erhalten, dann wird er durch die SPS erkannt und konfiguriert. Ist die Konfiguration korrekt verlaufen, sollte die PROFINET ,,BF”-LED aus sein.
Zum Setzen des PROFINET-Gerätenamens kann auch das Helmholz IPSet-Tool verwendet werden, welches kostenfrei von der Helmholz Webseite heruntergeladen werden kann. Folgen Sie dazu gerne dem im nebenstehenden QR-Code hinterlegten Link.

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8 Konfiguration der EtherCAT-Seite
Die Konfiguration der EtherCAT-Seite des PN/EtherCAT-Couplers wird im Folgendem am Beispiel von CODESYS V3.5 erläutert. Die Konfiguration sollte mit anderen Tools ähnlich durchzuführen sein.
8.1 PN/EtherCAT Coupler zum Projekt hinzufügen
Voraussetzung für eine Konfiguration ist, dass sich im Projekt bereits ein EtherCAT-Master befindet.
Zum Hinzufügen des PN/EtherCAT-Couplers in der Geräteliste mit Rechtsklick auf den gewünschten EtherCAT-Master im Menü den Eintrag ,,Gerät anfügen” auswählen, um den Koppler hinter bereits vorhandenen EtherCAT-Slaves anzufügen. Alternativ in der Geräteliste mit Rechtsklick auf einem EtherCAT- Slave und im Menü den Eintrag ,,Gerät einfügen” auswählen, um den Koppler vor den gewählten EtherCAT-Slave einzufügen.
In beiden Fällen erscheint folgender Dialog, in dem der PN/EtherCAT-Coupler ausgewählt werden kann und im EtherCAT Netzwerk angehängt bzw. eingefügt werden kann.

Die Reihenfolge/Anordnung der EtherCAT-Slaves an den EtherCAT-Master muss mit der tatsächlichen Topologie des EtherCAT-Netzwerkes übereinstimmen.

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8.2 Modulkonfiguration
Nach dem Anlegen des Coupler können nun die Module passend zur PROFINET- Konfiguration eingefügt werden.
Zum Hinzufügen von Modulen in der Geräteliste mit Rechtsklick auf den Koppler und im Menü den Eintrag ,,Gerät anhängen” wählen, um ein Modul hinter bereits vorhandene Module anzufügen. Alternativ in der Geräteliste mit Rechtsklick auf ein bereits vorhandenes Modul und im Menü den Eintrag ,,Gerät einfügen” wählen, um ein Modul vor das gewählte Modul einzufügen.
In beiden Fällen erscheint folgender Dialog, in dem Sie die gewünschten Module auswählen und anhängen bzw. einfügen können:

Leider findet bei CODESYS im Auswahldialog keine Gruppierung der Module nach Übertragungsrichtung oder Datentyp statt, sodass die Liste der verfügbaren Module sehr lang und nicht besonders übersichtlich ist. Mit Hilfe des Feldes zur Volltextsuche haben Sie aber die Möglichkeit, die Anzahl der angezeigten Module deutlich zu reduzieren und so die Auswahl zu erleichtern.
Wenn die PROFINET-Seite bereits fertig konfiguriert und in Betrieb genommen wurde, kann der Koppler mit einer zur PROFINET-Seite passenden Modulkonfiguration auch automatisch eingelesen werden. Dazu verwendet man die Funktion ,,Geräte suchen” am EtherCAT-Master.

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9 Die Webseite des PN/EtherCAT Couplers
Sobald der PN/EtherCAT-Coupler von der PROFINET-SPS konfiguriert wurde, ist das Webinterface des Gerätes über die im PROFINET konfigurierte IP-Adresse zugänglich. Der Zugriff auf das Webinterface ist ausschließlich über die PROFINET-Seite möglich.

Das Webinterface des PN/EtherCAT-Coupler bietet einen Überblick über den Status und die Konfiguration des Gerätes, sowie die Möglichkeit, ein Firmware- Update durchzuführen. In der oberen grauen Zeile befindet sich das Menü für weitere Web-Seiten.
Wenn die Webseite des Geräts nicht verfügbar ist, überprüfen Sie bitte den Parameter “StatusWebseite” in der PROFINET-Konfiguration (siehe Kap. 7.1).

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Das Menü “Module Configuration” zeigt eine Übersicht über die E/A-Konfiguration aller Steckplätze mit einer Kurzansicht der aktuellen Daten.
Der Aufruf der Webseite kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Gerätes beeinflussen.
9.1 Firmware-Update
Für ein Firmware-Update laden Sie bitte die aktuelle Firmware unter folgendem Link herunter: https://www.helmholz.de/goto/700-161-3EC02 Die Firmware-Datei ist an der Dateierweiterung “HUF” (Helmholz Update File) zu erkennen und ist verschlüsselt, um sie vor Veränderungen zu schützen.

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10 Status-Byte
Um den Zustand des PN/EtherCAT Couplers in der jeweiligen SPS berücksichtigen zu können, enthält der Coupler in den zyklischen Eingangsdaten sowohl auf der PROFINET- als auch auf der EtherCAT-Seite jeweils ein Status-Byte.
Das Status-Byte gibt Auskunft über die Gültigkeit der ausgetauschten E/A-Daten, den Zustand der jeweils anderen Netzwerkseite und den Status der Spannungsversorgung an PS 1 und PS 2.
10.1 Status-Byte auf der PROFINET-Seite
In der SPS auf der PROFINET-Seite ist das Status-Byte dem Kopfmodul zugeordnet und unter der dort festgelegten ,,E-Adresse” zugreifbar.

Aufbau des Status-Bytes:

Bit

Name

0

Exchanged I/O data valid

1

EtherCAT I/O connection established

2

EtherCAT & PROFINET I/O configuration match

3

EtherCAT state OPERATIONAL

4

Reserved (0)

5

Reserved (0)

6

Power supply on PS1 OK

7

Power supply on PS2 OK

Übersetzung
Ausgetauschte E/A-Daten gültig EtherCAT-E/A-Verbindung aufgebaut EtherCAT- & PROFINET-E/A-Konfiguration stimmen überein EtherCAT-State OPERATIONAL Reserviert (0) Reserviert (0) Spannungsversorgung an PS1 OK Spannungsversorgung an PS2 OK

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10.2 Status-Byte auf der EtherCAT-Seite
In CODESYS finden Sie das Status-Byte mit den enthaltenen Bits, indem Sie in der Geräteliste den Koppler doppelt anklicken und dann in die Ansicht ,,EtherCAT E/A-Abbild” wechseln.

Aufbau des Status-Bytes:

Bit

Name

0

Exchanged I/O data valid

1

PROFINET I/O connection (AR) established

2

PROFINET & EtherCAT I/O configuration match

3

PROFINET controller in RUN mode

4

Reserved (0)

5

Reserved (0)

6

Power supply on PS1 OK

7

Power supply on PS2 OK

Übersetzung
Ausgetauschte E/A-Daten gültig PROFINET-E/A-Verbindung (AR) aufgebaut PROFINET- & EtherCAT-E/A-Konfiguration stimmen überein PROFINET-Steuerung im RUN-Mode Reserviert (0) Reserviert (0) Spannungsversorgung an PS1 OK Spannungsversorgung an PS2 OK

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11 Diagnose über LEDs

X1 PROFINET (linke Seite)

X2 EtherCAT (rechte Seite)

SF-LED (rot)
System-Fault-LED zur Signalisierung von Systemfehlern (siehe Kap. 11.3 für Details)
BF-LED (rot)
Bus-Fault-LED zur Signalisierung von Verbindungsfehlern (siehe Kap. 11.3 für Details)
MT-LED (gelb)
Maintenance-LED zur Signalisierung von Wartungszuständen (siehe Kap. 11.3 für Details)

ER-LED (rot)
Error-LED zur Signalisierung verschiedener Fehlerzustände (siehe Kap. 11.4 für Details)
RN-LED (grün)
RUN-LED zur Signalisierung des EtherCAT-States des Couplers (siehe Kap. 11.4 für Details)
MT-LED (gelb)
Maintenance-LED zur Signalisierung von Wartungszuständen (siehe Kap. 11.4 für Details)

PWR-LED (grün)

Power-LEDs zur Signalisierung des Zustands der Spannungsversorgung über PS1 (PWR links) und PS2 (PWR rechts) · LED an: ausreichende Spannungsversorgung an PS1/PS2 angeschlossen · LED aus: keine ausreichende Spannungsversorgung an PS1/PS2 angeschlossen

RUN (grün)

LED zur Signalisierung des betriebsbereiten Zustands des Couplers · LED an: der Coupler ist betriebsbereit · LED aus: der Coupler ist (noch) nicht betriebsbereit (nach Strom-Ein für maximal 30 Sekunden) Bleibt die RUN-LED trotz ausreichender Spannungsversorgung (mindestens eine der PWR-LEDs ist an) dauerhaft aus, könnte dies auf einen Hardware- oder Firmware-Defekt des Couplers hindeuten. Bitte kontaktieren Sie in diesem Fall den Support.

Link-LED (grün) und Activity-LED (orange) an beiden Ports X1/P1 + X1/P2

Link-/Activity-LED (grün) an beiden Ports X2/A IN + X2/B OUT

Jeweils zwei LEDs zur Signalisierung des Verbindungs- und

Kommunikations-Zustands des betreffenden PROFINET-Ports

· beide LEDs aus: keine Ethernet Verbindung

· beide LEDs an:

Ethernet Verbindung hergestellt,

aber aktuell keine Kommunikation

· grüne LED an,

orange LED blinkt: Ethernet Verbindung mit aktuell

laufender Kommunikation

Jeweils eine LED zur Signalisierung des Verbindungs- und Kommunikations- Zustands des betreffenden EtherCAT-Ports · LED aus: keine Ethernet Verbindung · LED an: Ethernet Verbindung hergestellt,
aber aktuell keine Kommunikation · LED blinkt: Ethernet Verbindung mit aktuell
laufender Kommunikation

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11.1 LED-Diagnose zur PROFINET-Schnittstelle
Bei den aufgeführten LED-Zuständen wird vorausgesetzt, dass sich der Coupler im betriebsbereiten Zustand befindet, das heißt, die mittige, grüne RUN-LED leuchtet.

SF-LED (rot)
aus

BF-LED (rot)
aus

an

aus

an

blinkt

aus

an

MT-LED (gelb)
aus
aus
aus blinkt blinkt

Zustand der PROFINET-Schnittstelle
Fehlerfreier Betriebszustand mit gültigem Datenaustausch zwischen der PROFINETund der EtherCAT-Steuerung.
Ein Datenaustausch mit der EtherCAT-Seite ist aus mindestens einem der folgenden Gründe nicht möglich: · Ungültige Modulkonfiguration auf der PROFINET-Seite (kein Modul konfiguriert,
Modullücke vorhanden oder maximale Größe des E/A-Abbilds überschritten) · Modulkonfigurationen der PROFINET- und der EtherCAT-Seite passen nicht
zusammen · Die EtherCAT-Seite ist nicht im State OPERATIONAL und stellt somit keine gültigen
Daten bereit
Es besteht keine E/A-Verbindung zu einer PROFINET-Steuerung mit folgenden möglichen Ursachen: · PROFINET-Steuerung nicht betriebsbereit oder nicht verbunden · In dem aktuellen Projekt der Steuerung ist der Coupler nicht konfiguriert · Dem Coupler wurde kein oder nicht der richtige PROFINET- Gerätename zugewiesen
(siehe Kap. 7.2)
Die PROFINET-Funktion ,,LED blinken” zur Geräte-Identifikation ist aktiv. Diese Funktion hat keinen Einfluss auf den aktuellen Betriebszustand des Couplers.
Über das Web-Interface wurde ein Firmware-Update des Couplers gestartet (siehe Kap. 9.1), das mit einem automatischen Neustart des Couplers enden wird. Während des Firmware-Updates findet auf beiden Interface-Seiten keine E/AKommunikation und somit kein Datenaustausch statt.

Quickstart Guide PN/EtherCAT Coupler | Stand 1 | 02.08.2023

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11.2 LED-Diagnose zur EtherCAT-Schnittstelle
Bei den aufgeführten LED-Zuständen wird vorausgesetzt, dass sich der Coupler im betriebsbereiten Zustand befindet, das heißt, die mittige, grüne RUN-LED leuchtet.

LED (Farbe) ER-LED (rot)
RN-LED (grün) MT-LED (gelb)

Zustand aus blinkt
blitzt periodisch 1x kurz auf
blitzt periodisch 2x kurz auf aus blinkt
blitzt periodisch 1x kurz auf an aus
blinkt
an

Bedeutung Kein Fehlerzustand
Aufforderung der Steuerung an den Coupler, in einen höheren EtherCAT-State zu wechseln, wurde abgelehnt (z.B. wegen Lücke in der Modulkonfiguration)
Aufgrund eines Ereignisses oder Fehlers selbst ausgelöster Wechsel in einen niedrigeren EtherCAT-State (z.B. bei Start des Firmware-Updates)
Prozessdaten- oder Kommunikations-Watchdog ist abgelaufen (z.B. durch Trennen der Verbindung zur Steuerung)
EtherCAT-State des Couplers: Init (INIT)
EtherCAT-State des Couplers: Pre-Operational (PREOP)
EtherCAT-State des Couplers: Safe-Operational (SAFEOP)
EtherCAT-State des Couplers: Operational (OP) Fehlerfreier Betriebszustand mit gültigem Datenaustausch zwischen der EtherCAT- und der PROFINET-Steuerung. Die ER-LED ist in diesem Fall immer aus (kein Fehlerzustand) und die RN-LED immer an (EtherCAT-State OP).
Über das PROFINET-seitige Web-Interface wurde ein Firmware-Update des Couplers gestartet (siehe Kap. 9.1), das mit einem automatischen Neustart des Couplers enden wird. Während des Firmware-Updates findet auf beiden Interface-Seiten keine E/A-Kommunikation und somit kein Datenaustausch statt.
Fehlerfreier Betriebszustand mit gültigem Datenaustausch zwischen der EtherCAT- und der PROFINET-Steuerung.

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12 Technische Daten
Artikelnummer Name Lieferumgang Abmessungen (T x B x H) Gewicht PROFINET- Schnittstelle (X1)
Anzahl Anschluss Protokoll Übertragungsrate E/A-Abbild-Größe Anzahl projektierbare Slots
Features
EtherCAT-Schnittstelle (X2) Anzahl Anschluss Protokoll Übertragungsrate E/A -Abbild-Größe
Features
Statusanzeige Spannungsversorgung
Betriebsspannung Stromaufnahme Verlustleistung Umgebungsbedingungen Zulässige Umgebungstemperatur Transport- und Lagertemperatur Relative Feuchte Schutzart Einbaulage Konformität Zulassungen RoHS REACH

700-161-3EC02 PN/EtherCAT Coupler PN/EtherCAT Coupler mit Spannungsversorgungsstecker 32,5 x 58,5 x 76 mm ca. 135 g
1 2x RJ45, integrierter Switch PROFINET IO Device nach IEC 61158-6-10 100 Mbit/s Voll Duplex 600 Bytes Eingangs- und 600 Bytes Ausgangsdaten 100 PROFINET Conformance Class B (in Vorbereitung), Medienredundanz (MRP-Client), Automatische Adressierung, Topologieerkennung (LLDP, DCP), Diagnosealarme
1 2x RJ45, IN/OUT EtherCAT nach IEC 61158-x-12 100 Mbits/s 600 Bytes Eingangs- und 600 Bytes Ausgangsdaten Automatische Prozessdatenkonfiguration, Unterstützung von ‘CANopen over EtherCAT’ (CoE), Objektverzeichnis nach ,Modular Device Profile` (MDP), Unterstützung von ‘SDO Info’ und ‘Complete Access’ 9 LEDs Funktions-Status, 6 LEDs Ethernet-Status
24 V DC (18 – 28 V DC) max. 180 mA bei 24 V DC Max. 4,7 W
0° C bis 60° C -20° C bis 80° C 95% ohne Betauung IP20 beliebig
CE Ja Ja

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