EPOS2 <-> EPOS4 <-> CiA402 : Compatibilité ?

Sujet :

• L'EPOS2 et l'EPOS4 sont-ils entièrement compatibles ?
• L'EPOS4 peut-il remplacer l'EPOS2 (ou même l'EPOS) dans un système existant ?
• Que signifie concrètement le respect de la norme CiA402 ?
  Existe-t-il encore un risque d'incompatibilité ou de limitation entre différents appareils CiA402 ? Si oui, pourquoi ?

Solution :

Fondamentalement, toutes les lignes de produits EPOS (c'est-à-dire EPOS, EPOS2, EPOS4) sont basées sur les normes "CiA301 - CANopen application layer and communication profile" et "CiA402 - CANopen device profile for drives and motion control" (-> www.can-cia.org/can-knowledge/canopen/cia402/). Ces normes contiennent la spécification détaillée d'un grand nombre de modes de fonctionnement, de fonctions et d'objets.

Il faut tenir compte du fait que seul un nombre très limité des fonctions et objets spécifiés doit être mis en œuvre pour respecter les normes. La majorité des modes de fonctionnement, des fonctions et des objets peuvent être mis en œuvre par un contrôleur CiA402 CANopen, mais ce n'est pas obligatoire.

Aspects de l'EPOS2 :

• Les bases d'EPOS (et d'EPOS2 qui en découle) ont été développées il y a environ 20 ans sur la base de la norme CiA402 alors en vigueur (encore très "jeune").

  • À l'époque, la norme CiA402 ne spécifiait que les modes de fonctionnement "orientés profil" tels que "PPM - Profile Position Mode", "PVM - Profile Velocity Mode", "HM - Homing Mode" et "IPM - Mode position interpolée". Ces modes normalisés tels que "PPM", "PVM", "HM" et "IPM" étaient également fournis par EPOS et EPOS2 et complétés par des modes spécifiques à certains fabricants.

  • A cette époque, CiA402 ne spécifiait encore aucun des modes de fonctionnement "cycliques" (tels que "CSP - Cyclic Synchronous Position", "CSV - Cyclic Synchronous Velocity", "CST - Cyclic Synchronous Torque"), dans lesquels un maître CANopen exécute une commande de niveau supérieur et spécifie de nouveaux points de consigne dans un cycle cyclique rapide.

  • Comme les modes de fonctionnement "cycliques" n'étaient pas encore normalisés pour EPOS au moment du développement, la plupart des fabricants ont défini des extensions supplémentaires spécifiques au client, telles que les modes de fonctionnement maxon "PM - Position mode", "VM - Velocity mode" et "CM - Current mode" dans le cas d'EPOS et d'EPOS2.

Aspects de l'EPOS4 :

• L'EPOS4 a été développé sur la base de la dernière norme CiA402 :
  
  • L'EPOS4 offre les modes de fonctionnement "CSP", "CSV", et "CST", "PPM", "PVM", et "HM" qui sont tous entièrement conformes à la spécification CiA402 actuelle.
  • Les anciens modes de fonctionnement spécifiques à Maxon tels que "Position mode", "Velocity mode", et "Current mode", qui étaient disponibles dans l'EPOS et l'EPOS2, ne sont plus présents dans l'EPOS4 et ont été remplacés par les modes de fonctionnement standardisés "Cyclic" "CSP", "CSV", et "CST". Il faut cependant tenir compte du fait que ces modes de fonctionnement "cycliques" sont fonctionnellement très similaires aux anciens modes de fonctionnement maxon, mais qu'ils requièrent en partie des numéros d'objets normalisés différents pour la configuration et la commande.
  • Le mode de fonctionnement CiA402 "IPM - Interpolated position mode" ainsi que certains modes de fonctionnement maxon très spécifiques à l'application (par exemple "Master encoder mode", Step/Direction mode") de l'EPOS et de l'EPOS2 ne sont plus présents dans l'EPOS4 en raison de l'absence ou de la très faible demande pour de telles fonctionnalités.

Pour plus de détails, l'EPOS4 présente des différences notables par rapport à l'EPOS et à l'EPOS2 :

• L'EPOS4 dispose d'algorithmes de commande nettement améliorés et la mise à l'échelle des paramètres de commande a également été mieux adaptée aux valeurs physiques.
• Les numéros d'objets spécifiques à maxon ont également été adaptés dans l'EPOS4 pour répondre aux exigences de la norme CiA402 actuelle et des systèmes EtherCAT.

Conclusion :

• L'EPOS4 n'est pas un remplacement 1:1 ou plug-and-play de l'EPOS2 (ou EPOS).
  • Certaines caractéristiques de l'EPOS2, les modes de fonctionnement pris en charge et les objets diffèrent partiellement ou peuvent même ne pas exister dans le cas de l'EPOS4.
    
    
• Avant de décider de remplacer un EPOS ou un EPOS2 par un EPOS4 dans un système existant ou en remplacement, il est nécessaire de clarifier quels sont les modes de fonctionnement et les objets réellement utilisés. Pour ce faire, la méthode la plus fiable consiste à analyser le code d'application principal qui configure et commande l'EPOS2.
  • Si les modes de fonctionnement EPOS2 "PPM - Profile Position Mode", "PVM - Profile Velocity Mode" ou "HM - Homing Mode" sont utilisés, ils le sont presque de la même manière par l'EPOS4. Une adaptation du programme d'application peut ne pas être nécessaire du tout ou seulement de manière limitée lorsque des objets EPOS2 spécifiques et des fonctions supplémentaires ont également été utilisés.
  • Si le "mode position", le "mode vitesse" ou le "mode courant" de l'EPOS2 a été utilisé, les modes de fonctionnement "CSP", "CSV" et "CST" de l'EPOS4 peuvent servir d'alternative. L'adaptation du code d'application du maître aux normes EPOS4 et CiA402 mises à jour devrait alors être possible sans trop d'efforts.
  • Si les modes de fonctionnement EPOS2 "PPM - Profile Position Mode", "PVM - Profile Velocity Mode" ou "HM - Homing Mode" sont utilisés, ils sont également disponibles à l'identique sur l'EPOS4. Une adaptation du programme d'application n'est généralement pas nécessaire ou seulement lors de l'utilisation d'objets spécifiques à EPOS2 et de fonctions supplémentaires.
    
    

• Il est presque toujours nécessaire d'adapter le programme d'application du maître lors du passage d'EPOS2 à EPOS4 !

  • Sur la base de la connaissance du maître utilisé et de certaines caractéristiques du programme d'application, il est possible de procéder à une première estimation approximative de l'effort à fournir et de donner des conseils concernant les adaptations nécessaires du code.

Référence croisée :

Il existe un autre document du Centre de support traitant des marques distinctives les plus importantes de l'EPOS4 par rapport à l'EPOS2 (resp. EPOS) :
-> EPOS2 versus EPOS4 : Connecteurs, Dictionnaire d'objets, Modes de fonctionnement, Bibliothèques