ABB FECA-01 EtherCAT User manual

Options for ABB drives, converters and inverters

User’s manual

FECA-01 EtherCAT® adapter module

List of related manuals

See section Related manuals on page 16.

EtherCAT® is registered trademark and patented technology, licensed

by Beckhoff Automation GmbH, Germany.

6. Start-up

3AFE68462401 Rev D

fety

User’s manual

FECA-01 EtherCAT® adapter module

3AUA0000068940 Rev D

EFFECTIVE: 2015-06-15

2015 ABB Oy

1. Safety instructions

Table of contents

4. Mechanical installation

5. Electrical installation

Table of contents 5

Table of contents

1. Safety instructions

Contents of this chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Use of warnings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Safety in installation and maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2. About this manual

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Applicability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Target audience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Purpose of the manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Related manuals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Before you start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Terms and abbreviations used in this manual . . . . . . . . . . . . . . 19

General terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

General abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

EtherCAT abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3. Overview of the EtherCAT network and the FECA-01

module

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

EtherCAT network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Example topology of the EtherCAT link . . . . . . . . . . . . . . . . 22

FECA-01 EtherCAT adapter module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Layout of the adapter module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4. Mechanical installation

Contents of this chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Necessary tools and instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Unpacking and examining the delivery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Installing the adapter module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

6 Table of contents

5. Electrical installation

Contents of this chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Warnings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Necessary tools and instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

General cabling instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Connecting the adapter module to the EtherCAT network . . . . . 30

Connection procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

6. Start-up

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Drive configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

EtherCAT connection configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

FECA-01 configuration parameters – group A (group 1) 35

FECA-01 configuration parameters – group B (group 2) 40

FECA-01 configuration parameters – group C (group 3) 40

Control locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Starting up fieldbus communication for ACS355 drives . . . . . . . 41

Parameter setting examples – ACS355 . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Starting up fieldbus communication for ACSM1 drives . . . . . . . 44

Parameter setting examples – ACSM1 . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Starting up fieldbus communication for ACS850 drives . . . . . . . 48

Parameter setting examples – ACS850 . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Starting up fieldbus communication for ACS880 and ACS580 drives

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Parameter setting examples – ACS880 and ACS580 . . . . . 53

Configuring the master station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

EtherCAT Slave Information files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Configuring an ABB AC500 PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Configuring Beckhoff’s TwinCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

7. Communication profiles

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Communication profiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

CANopen device profile CiA 402 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Device control state machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Supported modes of operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Table of contents 7

Homing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Profile position mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Profile velocity mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Profile torque mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Velocity mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Cyclic synchronous position mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Cyclic synchronous velocity mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Cyclic synchronous torque mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Process data scaling with the CiA 402 profile . . . . . . . . . . . . . . 72

Torque data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Velocity data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Position data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Process feedback values in the CiA 402 profile . . . . . . . . . . . . . 72

Control word and Status word of the CiA 402 profile . . . . . . . . . 73

ABB Drives communication profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Control word and Status word . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Control word contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Status word contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

State machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Actual values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

8. Communication protocol

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

EtherCAT frame structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

EtherCAT services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Addressing modes and FMMUs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Sync managers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Sync manager channel 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Sync manager channel 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Sync manager channel 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Sync manager channel 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Sync manager watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

EtherCAT state machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

8 Table of contents

Drive synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Free run . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

DC sync – Synchronous with a DC Sync0 event . . . . . . . . . 92

CANopen over EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

Process Data Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

Emergency Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Communication between adapter module and drive . . . . . . . . . 96

Cyclic high priority communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Cyclic low priority communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

9. Diagnostics

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

LED indications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

10. Technical data

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

FECA-01 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

EtherCAT link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

11. Appendix A – CoE Object Dictionary

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

Object Dictionary structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

Communication profile objects

(0x1000...0x1FFF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

Manufacturer-specific profile objects

(0x2000...0x5FFF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Drive parameter access via CoE objects . . . . . . . . . . . . . . 123

Standardized device profile area

(0x6000…0x9FFF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

CoE objects affecting drive parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

CoE objects affecting ACSM1 parameters . . . . . . . . . . . . 135

CoE objects affecting ACS850 parameters . . . . . . . . . . . . 136

CoE objects affecting ACS355 parameters . . . . . . . . . . . . 137

CoE objects affecting ACS880 and ACS580 parameters . 138

Vendor-specific AL Status code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Table of contents 9

12. Appendix B – CoE error codes

What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

Error codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

Further information

Product and service inquiries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Product training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Providing feedback on ABB Drives manuals . . . . . . . . . . . . . . 147

Document library on the Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

10 Table of contents

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