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Category:EtherCAT:ECAT GENERAL GUIDE/zh-hans EtherCAT - General Guide

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简介

在维基百科上:
"EtherCAT - 用于控制自动化技术的以太网 - 是由Beckhoff Automation发明的基于以太网的现场总线系统，该协议在IEC 61158中是标准化的，适用于自动化技术的硬实时和软实时要求。 EtherCAT开发期间的目标是将以太网应用于需要较短数据更新时间（也称为周期时间≤100μs）的自动化应用，具有低通信抖动（精确同步用途;≤1μs），降低硬件成本。"

http://en.wikipedia.org/wiki/EtherCAT

目前，主要的softMC现场总线是EtherCAT。本文作为帮助您了解和设置系统的指南。

softMC有一个名为EtherCAT Master的软件组件。 EtherCAT主站是Linux内核的一部分，它与softMC的实时运动任务并行工作。

将softMC连接到EtherCAT从站不足以创建运动。必须执行一些操作设置实时通信允许运动。

整个EtherCAT配置和设置过程由EC_SETUP.PRG执行。

EtherCAT从站和EtherCAT模式

	IMPORTANT
	EtherCAT模式不是运动操作模式（位置，速度等）

可以通过SDO或PDO与EtherCAT从站进行通信。 当从站通电时，它将自动进入EtherCAT模式“INIT”。 如果从站检测到EtherCAT主站连接到physical topology，它将自动进入EtherCAT模式“PREOP”。 在此模式下，EtherCAT主站可以与从站进行通信，查询稍后用于设置实时通信的一些基本数据，并允许用户通过SDO与从站进行通信。 SDO通信不是实时的，但在开始实时通信之前收集数据并配置从站很有用。 要使用SDO通讯，请参考:

• EC_SDO_READ
• EC_SDO_WRITE
• EC_SDO_READ_DOUBLE
• EC_SDO_WRITE_DOUBLE
• EC_SDO_READ_STRING

在ControlStudio终端，用户可以了解EtherCAT主站的状态以及EtherCAT主站在physical topology上找到的从站:

• EC_MASTER
• EC_SLAVES
• EC_LIST_PDOS
• EC_MASTER_OPMODE

通常，EtherCAT从站可以读取或写入许多SDO对象。

当实时通信开始时，EtherCAT主站要求从站上升到Ethercat模式“SAFEOP”。 在这种模式下，从站的时钟与主站同步。 此过程可能需要长达30秒，这取决于拓扑中从站的数量。 一旦时钟同步，EtherCAT主站就要求从站将模式更改为“OP”，并建立实时通信。
我们将这个过程称为 "Start Master".

实时通信和PDOs

一旦EtherCAT主站启动，时钟同步，所有从站都处于“OP”模式，数据在EtherCAT主站和从站之间来回传输。 在由用户选择的确定性的循环时间内完成往返行程。 目前，softMC支持周期： 4000us，2000us，1000us，500us，250us。 参考:

• EC_SET_BUS_CYCLETIME
• EC_GET_BUS_CYCLETIME

在EtherCAT主站和从站之间每个周期交换有限数量的数据。 该数据映射到“PDOs”。 每个从站都有一个固定的，有限的映射到PDOs的对象列表。 一些PDO从从站发送到主站（Tx PDO），一些PDO由从站（Rx PDO）从主站中读取。

从Linux终端可以列出每个从站中的可用PDO。 请执行以下操作:

1. 使用ssh或串行控制台连接到softMC。
2. 在Linux终端类型中:

-bash-3.2$ ethercat pdos
....
....

创建运动

大多数EtherCAT从站是运动驱动器。 为了创建实时通信允许运动，需要几个对象。 CANopen DS 402标准定义了它们的地址:

从EtherCAT主站到从站:
Control word - 0x6040:0x0
Position command - 0x607a:0x0

从EtherCAT从站到主站:
Status word - 0x6041:0x0
Position feedback - 0x6064:0x0

EtherCAT从站必须将这四个对象映射到PDOs才能允许运动。
这些PDO是运动关键的，因此它们由softMC的运动任务处理。 用户不会明确地读取或写入它们，但是，其他非运动关键的PDO可以由用户读取/写入，例如，通过PDO 0x60FD：0x0读取数字输入或通过PDO 0x60FE：0x1写入数字输出。 有关数字I / O的更多信息，请参考DIGITAL-IOS。

EtherCAT配置和softMC启动

全局库

必须在softMC中全局加载一些库才能使用EtherCAT主站。
第一个也是最广泛的是ETHERCAT.LIB。 该库具有固件的所有接口，包括EtherCAT主命令，配置和监视。
下一个库是更具体的设备。 EC_CDHD.LIB保存有关CDHD驱动器的特定数据的库，并允许高分辨率配置和处理设备。还有一些设备特定的库，这个列表在后续将会扩展。

EC_SETUP.PRG脚本 ("One Ring To Rule Them All")

此脚本允许自动配置和启动EtherCAT从站和EtherCAT主站。
它会遍历从站识别每个从站，并根据在从站对应的库中找到的特定数据对其进行配置。 EtherCAT主站必须准确了解每个从站及其PDO，以便管理实时通信。 该脚本从每个从属单元中提取其映射的PDO的数据。 构建了有关整个以太网拓扑的数据库，并将其发送到EtherCAT主站，并将主站“启动”。

一旦建立了EtherCAT主站和从站之间的PDO通信，就可以开始创建运动。

要使用PDO通讯，请参考:

• EC_PDO_READ
• EC_PDO_READ_N
• EC_PDO_WRITE

开始使用

EtherCAT软件库由CONFIG.PRG全局加载，设置顺序由AUTOEXEC.PRG自动启动。
AUTOEXEC.PRG加载并启动EC_SETUP.PRG并等待其终止。 一旦EC_SETUP.PRG终止，AUTOEXEC.PRG启动AX_SETUP.PRG设置所有的轴参数（与EtherCAT无关）。
因此，您需要以下文件来启动EtherCAT:

CONFIG.PRG
AUTOEXEC.PRG
EC_SETUP.PRG
AX_SETUP.PRG

ETHERCAT.LIB
EC_CDHD.LIB
ECX_DIO8.LIB
EC_AI8ME.LIB
CPX_FB38.LIB
EC_HCNC.LIB
EC_USER.LIB

将所有上述文件发送到softMC
要启动序列，请转到ControlStudio终端，然后输入:

reset all
load AUTOEXEC.PRG

下载

所有下载对应于softMC的正式版本ECAT 0.4.13.2rc2

EtherCAT libraries -
Contents:
ETHERCAT.LIB
EC_CDHD.LIB
ECX_DIO8.LIB
EC_AI8ME.LIB
CPX_FB38.LIB
EC_HCNC.LIB
EC_USER.LIB

File:ecat libs.zip

EtherCAT programs -
Contents:
CONFIG.PRG
AUTOEXEC.PRG
EC_SETUP.PRG
AX_SETUP.PRG

File:ecat prgs.zip

参见

• Setup EtherCAT - How to Setup EtherCAT
• DIGITAL-IOS