HEIDENHAIN

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH

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Wie kann eine EnDat Kommunikation mit einem Messgerät möglichst einfach erfolgen?

Beispiel für eine minimale Implementierung:

1) EnDat Taktfrequenz auf 300 kHz einstellen.

2) Reset des Messgerätes
Mode-Befehl “Messgerät empfange Reset” an das Messgerät senden

3) Löschen der Fehler (siehe auch „Abläufe und Datenstrukturen“)
Dazu folgende Mode-Befehle (alle Werte sind hexadezimal angegeben)
• Auswahl des Speicherbereichs (MRS-Code 0xB9)
• Messgerät empfange Parameter (Adresse 0x00 und Parameter 0x0000)
• Messgerät empfange Reset

4) Löschen der Warnungen (siehe auch „Abläufe und Datenstrukturen“)
Dazu folgende Mode-Befehle (alle Werte sind hexadezimal angegeben)
• Auswahl des Speicherbereichs (MRS-Code 0xB9)
• Messgerät empfange Parameter (Adresse 0x01 und Parameter 0x0000)
• Messgerät empfange Reset

5) Überprüfung, ob das erwartete Messgerät auch angeschlossen ist. Die Prüfung erfolgt anhand der Identnummer des Messgerätes; in diesem Beispiel für das LIC 4000.
Dazu folgende Mode-Befehle (alle Werte sind hexadezimal angegeben)
• Auswahl des Speicherbereichs (MRS-Code 0xA3)
• Messgerät sende Parameter (Adresse 0x08); Ergebnis zwischenspeichern
• Messgerät sende Parameter (Adresse 0x09); Ergebnis zwischenspeichern
• Messgerät sende Parameter (Adresse 0x0A); Ergebnis zwischenspeichern
Nun muss geprüft werden, ob die Identnummer der Erwartung entspricht. In diesem Beispiel das LIC mit der ID 651871-01 sollte der Speicherinhalt wie folgt sein:
• Adresse 0x08  Speicherinhalt 0x3031
• Adresse 0x09  Speicherinhalt 0xF25F
• Adresse 0x0A  Speicherinhalt 0x0009
Diese Inhalte ergeben obige Identnummer (siehe EnDat Spezifikation: EnDat 2.2 Parameter des Messgeräteherstellers, Wort 24 – 26)

6) Das LIC4000 erlaubt bis zu 16 MHz EnDat Taktfrequenz, daraus folgt:
• Laufzeitkompensation aktivieren
• Gewünschte EnDat Übertragungsfrequenz einstellen

7) Auslesen der Position im zyklischen Betrieb kann gestartet werden

Welche Statusmeldungen einer EnDat Übertragung gibt es, bzw. sollten geprüft werden?

Bei der EnDat Schnittstelle werden folgende Statusmeldungen unterschieden:

Fehlermeldung:
Eine Fehlermeldung wird gesetzt, wenn eine Fehlfunktion des Messgerätes zu falschen Positionswerten führen kann. Abhängig vom verwendeten Mode-Befehl für die Positionswert-übertragung werden F1, bzw. F1 und F2 übertragen (siehe auch EnDat Spezifikation).

CRC-Prüfung:
Um die Fehler zu erkennen, die durch Störungen während der Datenübertragung entstehen, wird jedem Datenwort ein 5-Bit-CRC-Code zugeordnet. Im Messgerät wird der CRC-Code per Hardware erzeugt. Die Auswertung in der Folge-Elektronik kann ebenfalls hardwaremäßig realisiert werden. Durch den CRC können alle Ein-Bit-Fehler bei der Datenübertragung erkannt werden. Die Erkennung von höherwertigen Datenübertragungsfehlern ist abhängig von der Datenwortlänge und vom Dateninhalt. Das Fehler-Bit wird bei der Bildung des CRC-Codes berücksichtigt.

EnDat Fehlertyp I, II und III:

Fehlertyp I:
Dieser Fehlertyp zeigt eine Störung in der Übertragung von der Folgeelektronik zum Messgerät an, z.B. wenn das Mode-Wort nicht korrekt empfangen wurde (siehe EnDat Spezifikation). Bei einer nicht abgeschlossenen Übertragung erfolgt die Fehlermeldung im Rahmen der darauf folgenden Übertragung.

Fehlertyp II:
Dieser Fehlertyp zeigt einen Fehler bei der Adressierung an, z.B. nicht unterstützte Adresse wurde angewählt (siehe EnDat Spezifikation).

Fehlertyp III:
Dieser Fehlertyp zeigt einen Fehler bei der Auswahl der Zusatzinformation an, wenn z.B. eine nicht unterstützte Zusatzinformation angewählt wird (siehe EnDat Spezifikation).

Bei der Beurteilung einer EnDat Übertragung sollten prinzipiell alle Stati überprüft und entsprechende Maßnahmen daraus abgeleitet werden. Speziell der CRC stellt ein zentrales Element der Datensicherung dar und sollte für jede Übertragung überprüft werden.

Fehlermeldung(en) gesetzt, CRC-Prüfung o.k. und kein EnDat Fehlertyp:
- Das Messgerät zeigt eine Fehlfunktion

CRC-Prüfung ist fehlerhaft:
- Die Übertragungsstrecke ist gestört
- Tritt auch bei einem EnDat Fehlertyp I auf
- Fehlermeldungen können auftreten

EnDat Fehlertyp I tritt auf:
- Ursachen siehe EnDat Spezifikation, z.B. es werden Mode-Befehle nicht korrekt übertragen
- Es können EnDat Fehlermeldungen auftreten
- Die CRC Prüfung ist fehlerhaft

EnDat Fehlertyp II und III tritt auf:
- Ursachen siehe EnDat Spezifikation
- Die angewählten Adressen bzw. MRS-Codes sollten überprüft werden

Anmerkung:
Maßnahmen, die für sicherheitsrelevante Anwendungen gemäß IEC61508 und EN 13849 zu ergreifen sind, sind im EnDat-Maßnahmenkatalog (D533095) aufgeführt.
 

Quels systèmes de mesure HEIDENHAIN peut-on raccorder sur les MASTERDRIVES avec carte SBM2?

Certaines combinaisons matériel/logiciel des variateurs MASTERDRIVES envoient par erreur dans la phase de démarrrage du système de mesure raccordé une impulsion d'horloge ou un groupe d'impulsions d'horloge. Pendans sa phase de démarrage, si le système de mesure est commandé par une impulsion d'horloge, cela peut provoquer une interruption du processus de démarrage et induire la sortie de valeurs de position incorrectes 
La société SIEMENS a entamé une refonte de son électronique MASTERDRIVES (SBM 2) et développé un logiciel adapté. Ces modifications seront disponibles à partir de décembre 2008. Pour s'assurer que les combinaisons système de mesure/MASTERDRIVES puissent fonctionner correctement pendant cette période de transition, HEIDENHAIN peut modifier à la demande (en quantités limitées) les platines de ses capteurs rotatifs des séries 35 mm et 56 mm avec balayage optique. Ces capteurs se reconnaissent à l'indice qui suit le numéro de série (cf. annexe).  

Pour vérifier si un combinaison MASTERDRIVES/système de mesure HEIDENHAIN est fonctionnelle, nous conseillons la méthode suivante: 

• Comparez le numéro d'identification et l'indice du numéro de série (lettre derrière le numéro de série) du système de mesure HEIDENHAIN inscrits sur l'étiquette signalétique des systèmes de mesure aux appareils de la liste annexée. Consultez également les deux exemples d'étiquette signalétique. 
• Si l'indice du numéro de série est plus faible que celui qui est indiqué, merci de bien vouloir prendre contact avec votre interlocuteur HEIDENHAIN et de lui indiquer le numéro de série et le numéro d'identification du système de mesure en vous référant à cette FAQ. 
• Si l'indice du numéro de série est égal ou supérieur, vous ne devriez rencontrer aucun problème sur les variateurs MASTERDRIVES. 

Index of Encoders

Quand doit se produire le changement de direction des données?

 

1ère période d'horloge:	Le driver est désactivé dans le système de mesure
2ème période d'horloge:	Le driver est activé dans l'électronique consécutive
3ème à 8ème période d'horloge:	Transfert du mot de mode
9ème période d'horloge:	Le driver est désactivé dans l'électronique consécutive
10ème période d'horloge:	Le driver est activé dans le système de mesure

 

 

Est-il nécessaire de transmettre au système de mesure le nombre correct d'impulsions d'horloge?

OUI!  

• Avant la première interrogation de position, le mot 13 des paramètres EnDat 2.1 doit être lu pour que l'électronique consécutive puisse déterminer correctement le nombre d'impulsions d'horloge à envoyer. Les instructions EnDat 2.1 doivent être utilisées pour lire l'information. 
• Si le nombre d'impulsions d'horloge transmises est insuffisant, il manquera certaines informations à l'utilisateur et le système de mesure restera "planté" au milieu du cycle de communication. Dans certaines circonstances, la communication suivante sera défectueuse.  
• Si le nombre d'impulsions d'horloge transmises est trop important, le système de mesure interprète cela comme une horloge continue. Le système de mesure sera à nouveau bloqué dans un cycle de communication et, dans certaines circonstances, la communication suivante sera défectueuse. 
• La communication avec le système de mesure peut sembler fonctionner mais, par exemple, avec de légères modifications du timing, la communication peut être subitement défectueuse. On peut aussi rencontrer des défauts sporadiques de communication. 

Comment programmer correctement la zone de mémorisation constructeur?

• En principe la mémoire est librement programmable. HEIDENHAIN n'a établi aucune définition par défaut du contenu de la programmation.  
• La mémoire est partagée en 4 zones. Ces zones sont utilisées soit par le constructeur (paramètres du constructeur, zones 1..4) ou bien par le constructeur du système de mesure pour ses valeurs de correction (valeurs de correction, zones 1..4). 
• Le contenu des zones de valeurs de correction est sans intérêt pour l'utilisateur.  
• Les paramètres EnDat 2.1 (mots 9-12; une interrogation des mots 9 et 10 suffit) contiennent des informations indiquant si une zone constructeur est gérée et quelles adresses peuvent être utilisées à l'intérieur d'une zone disponible. 
• Différentes familles de systèmes de mesure gèrent différentes zones de mémorisation constructeur et différentes plages d'adresses. L'affectation des zones de mémorisation constructeur doit donc être lue à nouveau pour chaque système de mesure.         
• Pour cette raison, l'électronique consécutive doit former des adresses relatives aux valeurs définies et ne pas utiliser des adresses absolues. Il convient d'adapter la programmation aux différents systèmes de mesure.  

Des messages d'erreur apparaissent lors de la mise sous-tension. Pourquoi?

• Lorsque le système de mesure est mis sous-tension, des messages d'erreur peuvent apparaître; cf. caractéristiques EnDat. 
• Pour cette raison, les erreurs actives et messages devraient être effacés après la mise en service de l’encodeur
• S'il y a vraiment une erreur au niveau du système de mesure, le bit d'erreur réapparaîtra à nouveau à la prochaine interrogation de position.  

Autres informations relatives aux messages d'erreur ou d'avertissement: 

• Il est possible de réinitialiser le mot d'erreur. Il n'est pas possible de réinitialiser individuellement des bits d'erreur (cf. caractéristiques)  
• Chaque système de mesure ne gère pas forcément toutes les alarmes. Les alarmes gérées par le système de mesure peuvent être lues à partir de lui. Il est souhaitable de masquer les alarmes qui ne sont pas gérées.
• La commande peut de cette manière déterminer si les erreurs "requises" par l'application sont également gérées.  
• Par la suite, d'autres messages d'erreurs pourront être créés par HEIDENHAIN!  

Une fois qu'elle a été mise, peut-on annuler une protection à l'écriture?

• Une fois qu'elle a été mise, une protection à l'écriture ne peut pas être annulée. 
• Le système de mesure doit être envoyé au service après-vente HEIDENHAIN qui pourra annuler la protection à l'écriture. 

Quelles sont les désignations à la commande pour les sytèmes de mesure EnDat et pourquoi?

Interface	Version	Fréquence d'horloge	Désignation à la commande
EnDat 2.1	avec signaux incrémentaux	≤ 2MHz	EnDat 01
EnDat 2.1	sans signaux incrémentaux	≤  2MHz	EnDat 21
EnDat 2.2	avec signaux incrémentaux	≤  2MHz	EnDat 02
EnDat 2.2	sans signaux incrémentaux	≤  8MHz (16MHz)	EnDat 22

en caractères gras: version standard   

• Caractéristiques distinctives entre EnDat 2.1 et 2.2:
  Tension d'alimentation et fréquence d'horloge; pas le jeu de commandes ! 
• L'indication de la désignation à la commande est inscrite sur l'étiquette signalétique ! 
• Les appareils EnDat 2.1 (EnDat 01 ou 21) pourront avoir à l'avenir le jeu de commandes 2.2 ! 
•  L'indication de la fréquence d'horloge est basée sur les propriétés du système de mesure (spécialement pour kits de câble enfichables et EnDat 02) 
• Appareils de service après-vente: Attention aux paramètres !      

A quoi doit-on faire attention si l'horloge du système de mesure doit être interrompue en cours de communication, par exemple à cause d'une interruption?

• Si l'horloge doit être interrompue en cours de communication, le niveau d'horloge doit être maintenu sur „low“. Le système de mesure interprète un niveau „high“ > 10 µs (ou > 1,25 µs avec recovery time réduit) comme la fin du recovery-time I et donc comme la fin du cycle de communication. 
• A l'exception du système de mesure LC (30 µs max.), le niveau d'horloge peut être maintenu sur „low" pendant quelques ms. 

A quoi doit-on faire attention pour le choix de la fréquence d'horloge maximale?

EnDat 2.1	La fréquence d'horloge max. admissible dépend de la longueur de câble maximale. Ceci résulte du fait que la réponse de la commande doit être à nouveau lue à l'intérieur d'une impulsion d'horloge. Le système de mesure place les données sur la ligne au front montant d'horloge. Il est conseillé que la commande valide les données avec le front montant d'horloge de l'impulsion d'horloge suivante.
EnDat 2.2	Pour augmenter la fréquence d'horloge, la compensation de la durée de propagation (cf. caractéristiques EnDat) a lieu. Lors de la mise sous-tension et avant que n'ait lieu la compensation de la durée de propagation, la fréquence d'horloge doit être limitée à 300 kHz.

De quoi doit-on tenir compte pour le „recovery time réduit“?

L'interface EnDat offre la possibilité de réduire le recovery time pour les instructions de mode (cf. spécification EnDat). Cette réduction du recovery time permet d'obtenir de très courtes durées de cycle. Dans le contexte de ce recovery time réduit, nous avons constaté des malentendus au niveau des données de la spécification:  

• La réduction du recovery time n'est valable que pour les instructions de mode EnDat 2.2. Les instructions EnDat 2.1 sont toujours à envoyer avec le „recovery time standard“ de 10 .. 30 µs. 
• La configuration du recovery time réduit n'est à effectuer qu'une seule fois car elle est enregistrée dans l'EEPROM. 
• Si la réduction du recovery time est configurée par le client (cf. spécification EnDat), après la première émission d'une instruction de mode EnDat 2.2 à haute fréquence (> 1 MHz), on ne peut plus alors envoyer que des instructions de mode (2.1 ou 2.2) à haute fréquence. Un retour à la fréquence lente (< 1 MHz) et aux instructions de mode EnDat 2.1 peut être source de problèmes sur certains systèmes de mesure car ce mode de fonctionnement n'est pas prévu.  

 
Recommandations: 

• Le recovery time réduit ne doit être utilisé que s'il s'avère nécessaire pour réduire les durées de cycle.    
• Avec le recovery time réduit, n'utiliser en mode boucle fermée que des instructions de mode EnDat 2.2.  

Doit-on appeler sélectivement le bit de start lors d'une interrogation de position?

Doit-on appeler sélectivement le bit de start lors d'une interrogation de position?Selon le diagramme de la spécification EnDat, on a l'impression qu'il faut maintenir l'horloge sur Low après avoir envoyé le mot de mode, attendre au moins pendant la durée tCAL; le bit de start apparaît alors immédiatement au premier front d'horloge. J'ai essayé cela avec un capteur et cela a fonctionné. Est-ce correct ou bien dois-je envoyer en permanence des impulsions d'horloge et appeler sélectivement le bit de start?  
 
  
 
Réponse: 
Ceci correspond malheureusement une interprétation incorrecte du diagramme. Il n'est pas sûr que le comportement que vous avez décrit s'applique à tous les modèles de systèmes de mesure. Les lignes en pointillé du diagramme indiquent que les impulsions d'horloge doivent continuer à être envoyée au système de mesure. Il faut absolument appeler sélectivement le bit de start; par conséquent, les impulsions d'horloge doivent être envoyées jusqu'à ce que le bit de start soit émis. C'est ce que signifient les lignes en pointillé du diagramme. Les spécifications EnDat 2.1 et EnDat 2.2 renvoient plusieurs fois respectivement aux annexes A4 ou A5. Le timing pour l'instruction de position EnDat 2.1 est décrit dans l'annexe A4/A5. Le principe d’horloge continue pendant l’appel du bit de start y est également décrit. tCAL indique le temps minimal à partir duquel la valeur de position peut être récupérée du système de mesure. Le bit de start doit être appelé indépendamment de tCAL.  
 

Quels sont les paramètres EnDat qui sont vraiment importants pour les différents modèles de systèmes de mesure?

EnDat-Parameter

 

 

Particularités des LC 183 / LC 483 avec interface EnDat02

Compte tenu des nouvelles fonctions de l'interface EnDat02, certains paramètres du système de mesure diffèrent maintenant des systèmes de mesure de la génération précédente. Ainsi, par exemple, la résolution de mesure a été réduit de 100 nm à 5 nm, la zone OEM a été étendue, ….
Grâce à la possibilité qu'il y désormais d'asservir l'axe en "série pure" ou bien "avec signaux sinus", les systèmes de mesure LC xx3 offrent certaines propriétés dont on doit tenir compte pour garantir un fonctionnement parfait des appareils.  
 
 
Interrogations de positions EnDat 2.1 et 2.2  
Sur les systèmes de mesure linéaire absolus, les instructions de mode EnDat 2.1 et EnDat 2.2 induisent des durées de calcul différentes pour les valeurs de position tcal (cf. caractéristiques techniques de l'appareil). Si l'on exploite les signaux incrémentaux pour l'asservissement de l'axe, on doit alors utiliser les instructions de mode EnDat 2.1. C'est la seule manière de transférer un éventuel message d'erreur existant dans le même temps qu'une valeur de position en cours d'interrogation. Si l'on transmet la position en série pure pour asservir l'axe, on peut alors utiliser les instructions de mode EnDat 2.1 ou EnDat 2.2. Pour les interrogations de positions avec EnDat 2.1, il faut environ 1 ms pour obtenir les valeurs de positions. Pour les interrogations de positions avec EnDat 2.2, les valeurs de positions sont déterminées en environ 5 ?s. Mais en raison des durées de calcul internes, un éventuel message d'erreur existant est transmis avec un retard d'environ 1 ms. Une interrogation de position unique EnDat 2.2 ne peut pas être exécutée.  

Horloge continue (possible seulement avec les interrogations de positions EnDat 2.1)  
Non gérée. 

Interruptions d'horloge 
Une interruption d'horloge pendant la phase low ne doit pas durer plus de 30 ?s. 

Interruption d'une interrogation EnDat   
L'interrogation de position suivante est non valide et l'appareil réagit avec une erreur de type I ou II.  

Accès non valide à la mémoire (Code MRS erroné)   
Il est acquitté tout d'abord par le système de mesure avec une erreur de type II. L'interrogation de position suivante transmet la dernière valeur de position transmise; aucun message d'erreur n'est délivré:  
Interrogation de position EnDat 2.1: unique 
Interrogation de position EnDat 2.2: jusqu'à 1 ms 

Commutation entre instructions EnDat 2.1 et 2.2 (dans les deux sens): 
Une période d'attente de 1 ms doit être respectée lors de la commutation. 

 

Quel est le processus conseillé après la mise sous-tension?

A quoi doit-on veiller lors de la phase de mise sous tension du système de mesure?

 

 

Legende de la figure 

(1)	La montée de la tension d’alimentation jusqu’à ce que Up soit atteinte doit être > 10 V/seconde.
(2)	La durée jusqu’à ce que les valeurs des signaux incrémentaux 1 Vcc soient valides est de 1,3 seconde max.
(3)	Après mise sous tension, le système de mesure peut être détecté comme étant un appareil EnDat ou SSI grâce au niveau logique de la ligne de données.
(4)	Les fronts d’horloge pendant t1 ou t2 peuvent provoquer une interruption du processus de démarrage; ceci ne peut être corrigé que par une mise hors tension suivie d'une remise sous tension.
(5)	A la fin de t3, une première interrogation EnDat (front descendant) est autorisée au bout d'au moins 1 ms (il n'y a pas de limitation max. de durée). Après la première impulsion d'horloge, il y a inversion de la direction de la donnée sur la ligne de données (la ligne de données est donc alors à „haute impédance“).
(6)	Le système de mesure a besoin d'une réinitialisation définie: Front descendant + fin de recovery time. En vigueur pour la durée de la phase Low: 0,125 < tlow < 30 µs
(7)	t1: Durée de démarrage ou de réinitialisation du système de mesure EnDat  t2: Phase d'initialisation du système de mesure EnDat  t3: Doit être conservé pour assurer la compatibilité persistante avec EnDat 2.1.

 

 

Quels sont les masters EnDat disponibles sur le marché?

EnDat 2.1

Un ASIC de la société MAZeT est disponible (www.mazet.de)

EnDat 2.2

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

 

Implementation

Quelle largeur de données doit-on prévoir pour les systèmes de mesure EnDat ? 32 bits suffisent-ils?

EnDat 2.1	Largeur de données max. 40 bits pour la valeur de position
EnDat 2.2	Largeur de données max. 48 bits pour la valeur de position.
en général	Il est conseillé de prévoir la largeur de données la plus grande possible pour pouvoir raccorder les générations futures de systèmes de mesure. La tendance va vers des résolutions de plus en plus importantes.
Largeur de données 32 bits	Définitivement insuffisante. L'EQN 1337, par exemple, a une résolution multitours 12 bits et simple tour 25 bits, pour un total de 37 bits d'information de position.