EnDat 2.2 – Überblick Messgeräte-Eigenschaften

Das EnDat-Interface von HEIDENHAIN ist eine digitale, bidirektionale Schnittstelle für Messgeräte. Sie ist in der Lage, sowohl Positionswerte von inkrementalen und absoluten Messgeräten auszugeben, als auch im Messgerät gespeicherte Informationen auszulesen, zu aktualisieren oder neue Informationen abzulegen. Aufgrund der seriellen Datenübertragung sind 4 Signalleitungen ausreichend. Die Daten werden synchron zu dem von der Folge-Elektronik vorgegebenen Taktsignal übertragen. Die Auswahl der Übertragungsart (Positionswerte, Parameter, Diagnose ...) erfolgt mit Mode-Befehlen, welche die Folge-Elektronik an das Messgerät sendet. EnDat 2.2 ist als rein serielle Schnittstelle auch für sicherheitsgerichtete Anwendungen bis SIL 3 geeignet.

Weitere Informationen: Technische Information EnDat 2.2

Einer der wesentlichen Vorteile der EnDat Schnittstelle ist die Verfügbarkeit einer Vielzahl von Messgeräten für unterschiedlichste Applikationen. Mit den von HEIDENHAIN verfügbaren breiten Portfolio an Längen- und Winkelmessgeräten und Drehgebern können Applikationen in den Bereichen Werkzeugmaschine, Elektronikindustrie und Automatisierung abgedeckt werden. Die Anforderungen aus diesen Applikationen bzw. Branchen spiegeln sich in den verschiedenen Eigenschaften der verschiedenen Messgeräte-Typen wieder. Diese Eigenschaften werden über die EnDat 2.2 Schnittstelle abgebildet und spiegeln sich in den Speicherinhalten bzw. Positionsformaten des Messgerätes wieder. Die folgenden Seiten geben einen Überblick über die Messgeräte-Eigenschaften der von HEIDENHAIN verfügbaren Messgeräte. Die angegebenen Daten sind eine Ergänzung, aber kein Ersatz, für die Technischen Kennwerte des jeweiligen Messgerätes.

Erläuterungen:

ID
Identnummer des Messgerätes

Funktionale Sicherheit
Angabe ob das Messgerät Funktionale Sicherheit unterstützt. Weitere Angaben siehe Technische Kennwerte.

Rechenzeit
Rechenzeit des Messgerätes („calculation time“). Die Zeit tCAL stellt den frühest möglichen Zeitpunkt dar, ab dem der Positionswert vom Messgerät abgeholt werden kann. Weitere Informationen siehe Technische Kennwerte bzw. EnDat Application Note.

Bitbreite Position 1
Die Datenwort-Breite des übertragenen Positionswertes ist vom Messgerät abhängig. Das Übertragungsprotokoll ist flexibel an diesen Wert anzupassen. Üblicherweise wird der Wert aus dem Speicher des Messgerätes ausgelesen und der Master mit diesem Wert parametriert.

Messgerätetyp
Für die unterschiedlichen Messgeräte-Typen müssen z.T. Parameter unterschiedlich interpretiert werden (siehe EnDat Spezifikation bzw. Applikation Note) oder es müssen EnDat Zusatzinformationen verarbeitet werden (z.B. inkrementale oder batteriegepufferte Messgeräte). Die für den Betrieb des Messgerätes notwendigen Parameter bzw. die unterstützten Funktionen sind im Speicher des Messgerätes abgelegt. Weitere Informationen zu inkrementalen bzw. batteriegepufferten Messgeräten siehe EnDat Application Note.

Es werden folgende Messgerätetypen unterschieden:

Messgerätetyp: siehe EnDat 2.1 Parameter, Wort 14 (Bit 12 bis 15)Kenner
Längenmessgerätabsolut40
absolutmit zyklischer Codierung60
inkrementalmit abstandscodierten Referenzmarken10
inkrementalohne abstandscodierten Referenzmarken0
inkrementalmit abstandscodierten Referenzmarkenmit Batteriepufferung30
inkrementalohne abstandscodierten Referenzmarkenmit Batteriepufferung20
Drehgeber oder WinkelmessgerätabsolutSingleturnC0
absolutMultiturnmit GetriebeE0
absolutMultiturnmit BatteriepufferungD0
inkrementalSingleturn, mit abstandscodierten Referenzmarken90
inkrementalSingleturn, ohne abstandscodierten Referenzmarken80
inkrementalSingleturn, mit abstandscodierten Referenzmarkenmit BatteriepufferungB0
inkrementalSingleturn, ohne abstandscodierten Referenzmarkenmit BatteriepufferungA0
Tastsysteme50

Fehlermeldungen
Eine Fehlermeldung wird gesetzt, wenn eine Fehlfunktion des Messgerätes zu falschen Positionswerten führen kann. Es können bis zu 16 Fehlermeldungen unterschieden werden, von denen derzeit 7 belegt sind. Abhängig vom Messgerät sind einzelne Fehlermeldungen unterstützt.

Warnmeldungen
Warnungen zeigen an, dass Toleranzvorgaben für bestimmte interne Größen des Messgerätes überschritten wurden. Längerfristig können dadurch Fehlermeldungen ausgelöst werden; Warnungen ermöglichen daher eine vorbeugende Wartung. Abhängig vom Messgerät sind einzelne Warnmeldungen unterstützt.

Diagnose
Zur Bewertung der Funktionalität des Messgerätes können bei EnDat-2.2-Geräten sogenannte Bewertungszahlen (BWZ) zyklisch aus dem Messgerät ausgelesen werden. Die Bewertungszahlen geben den aktuellen Zustand des Messgeräts wieder und bestimmen die „Funktionsreserve“ eines Messgerätes. Ihre Skalierung ist für alle HEIDENHAIN-Messgeräte identisch. Damit ist eine durchgängige Bewertung möglich.

  • BWZ 1: Bewertung der Inkremental- bzw. der Abtastsspur
  • BWZ 2: frei für zukünftige Anwendungen
  • BWZ 3: Bewertung der Absolutspur / (Referenzimpuls-Breite)
  • BWZ 4: Bewertung der Positionswertbildung / (Referenzimpuls-Lage)
  • Systemspezifische Schnittstelle:
    o Bestimmte Messgeräte geben über die Diagnose-Schnittstelle zusätzlich zur Online-Diagnose spezielle Informationen zum Anbau z.B. das Anbau-Maß aus. Weitere Informationen siehe EnDat Application Note bzw. Technische Kennwerte.

Zusatzinformationen
Ein Messgerät mit EnDat-2.2-Schnittstelle kann zusammen mit dem Positionswert bis zu zwei Zusatzinformationen übertragen. Weitere Information zu den Inhalten der übertragenen Werte siehe Technische Information EnDat 2.2.  

In der Übersicht nicht berücksichtigt sind Zusatzinformationen, die immer verfügbar sind (Diagnose, Speicherparameter, MRS-Code Quittierung) bzw. reserviert sind für zukünftige Anwendungen (Zusätzliche Sensoren, Kommutierung, Beschleunigung, Asynchroner Positionswert, Zeitstempel).

Kurzbeschreibung der Zusatzinformationen in der Tabelle:

Positionswert 2
Bei inkrementalen Messgeräten: relative Positionsinformation (Zähler startet mit dem Einschalten bei Null). Absoluter Positionswert erst nach Überfahren der Referenzmarken. Bei absoluten Messgeräten: zweiter absoluter Positionswert für sicherheitsgerichtete Anwendungen.

Temperatur
Ausgabe der Temperatur bei Messgeräten mit integrierter Auswertung von messgeräteinternen oder externen Temperatursensoren.

Grenzlagensignale
Endlagensignale und Homing-Information.

Betriebszustandsfehlerquellen
Detaillierte Angabe zur Ursache der aufgetretenen Fehlermeldung (wird z.B. benötigt bei Messgeräten mit batteriegepuffertem Umdrehungszähler).

OEM
In diesem frei definierbaren Speicherbereich kann der OEM beliebige Informationen ablegen, z.B. das „elektronische Typenschild“ des Motors, in welchem das Messgerät eingebaut ist, mit Angaben wie Motortyp, max. zulässige Ströme etc. Die Größe ist in EnDat Worten (16-Bit Worte) angegeben.

Zusatzfunktionen
Über die EnDat-Schnittstelle ist eine Einstellung von verschiedenen Funktionen zur Datenübertragung bzw. der generellen Arbeitsweise des Messgerätes möglich. Die Einstellungen werden in der Regel gespeichert und müssen nur einmalig vorgenommen werden. Funktionen, die für zukünftige Applikationen reserviert sind, sind in der Tabelle nicht aufgeführt.

Nullpunktverschiebung
Diese Funktion wird auch als „elektronisches Nullsetzen“ bezeichnet und ermöglicht kundenseitig die Anpassung des Messgeräte-Nullpunktes an den Nullpunkt der Applikation. Die Verschiebung des Nullpunktes kann mit einem Schreibschutz belegt werden.

Recovery Time einstellbar
Die verkürzte Recovery Zeit wird eingestellt, wenn sehr kurze Zykluszeiten erreicht werden sollen.

Multiturn Funktionen
Ermöglichen den Anschluss von Messgeräten mit batteriegepuffertem Umdrehungszähler.

Rücksetzbarkeit RM-Bit
Nur für inkrementale Messgeräte bzw. EIB. Die bestehende Referenzierung wird gelöscht und der Prozess der Referenzierung (Überqueren der Referenzmarke bzw. Referenzmarken) wird neu gestartet.