Category:EtherCAT:ECAT GENERAL GUIDE/zh-hans

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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.svgIMPORTANT
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主机连接到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。 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:


从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:

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:

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
....
....
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:

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


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