之前正運(yùn)動(dòng)技術(shù)與大家分享了，運(yùn)動(dòng)控制器的固件升級(jí)、ZBasic 程序開(kāi)發(fā)、ZPLC 程序開(kāi)發(fā)、與觸摸屏通訊和輸入/輸出IO 的應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)控制器數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)控制器ZCAN、EtherCAT 總線的使用、示波器的應(yīng)用、多任務(wù)運(yùn)行的特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)控制器中斷的應(yīng)用、U盤接口的使用、ZDevelop 編程軟件的使用、運(yùn)動(dòng)控制器的基礎(chǔ)軸參數(shù)與基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制指令以及運(yùn)動(dòng)緩沖等。

　　今天，我們來(lái)講解一下正運(yùn)動(dòng)技術(shù)運(yùn)動(dòng)控制器EtherCAT 總線快速入門。

　　視頻教程：《視頻教程：正運(yùn)動(dòng)控制器EtherCAT總線快速入門》

　　以下是圖文詳解

　　一準(zhǔn)備工作

　　(一)材料準(zhǔn)備

　　1.硬件

　　2.軟件

　　1)ZDevelop V3.10版本控制器編程軟件。從正運(yùn)動(dòng)技術(shù)官網(wǎng)(www.zmotion.com.cn)下載壓縮包，解壓后直接運(yùn)行應(yīng)用程序，無(wú)需安裝。

　　2)松下伺服驅(qū)動(dòng)器上位機(jī)調(diào)試軟件。從松下官網(wǎng)下載后安裝。

　　(二)硬件接線

　　1.控制器接線

　　控制器接口的用途參見(jiàn)下圖。

　　1)主電源：將控制器主電源接線端子上的E+24V端子接入24V直流電源正極，將EGND端子接入24V直流電源負(fù)極。

　　2)以太網(wǎng)EtherNET端口接線：使用一根網(wǎng)線將控制器的EtherNET端口與電腦的以太網(wǎng)口相連。

　　3)伺服驅(qū)動(dòng)器與控制器接線：使用一根網(wǎng)線將控制器的EtherCAT總線端口與伺服驅(qū)動(dòng)器的X2A或X2B口相連。

　　注意伺服驅(qū)動(dòng)器的EtherCAT接口有兩個(gè)，有些驅(qū)動(dòng)器這兩個(gè)口可以隨意接，有些分為EtherCAT IN和EtherCAT OUT，IN口接上一級(jí)設(shè)備，OUT口接下一級(jí)設(shè)備，二者不能混用，要注意連接順序。

　　多軸控制時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)器的EtherCAT OUT口再連接下一級(jí)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的EtherCAT IN口，依此類推。

　　2.驅(qū)動(dòng)器接線

　　伺服驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)和編碼器的接線參見(jiàn)驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)，將驅(qū)動(dòng)器接入220V市電。

　　二 控制器與電腦連接

　　控制器與電腦可以通過(guò)串口或網(wǎng)口連接，下面以網(wǎng)口連接例展開(kāi)說(shuō)明。

　　(一)網(wǎng)口通訊操作方法

　　先將控制器與電腦用網(wǎng)線連接好，接通控制器的電源，再打開(kāi)ZDevelop編程軟件，點(diǎn)擊菜單欄“控制器”→“連接”，打開(kāi)“連接到控制器”窗口。

　　通過(guò)“連接到控制器”窗口，可以快速查看本機(jī)IP，對(duì)比控制器與電腦是否處于同一網(wǎng)段。

　　IP地址列表下拉選擇時(shí)，會(huì)自動(dòng)查找當(dāng)前局域網(wǎng)可用的控制器IP地址(控制器上電POWER燈和RUN燈亮的時(shí)候就能查找到該控制器的IP地址)。

　　同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)控制器的時(shí)候，IP的下拉列表若沒(méi)有顯示目標(biāo)控制器的IP地址，可以采取IP掃描來(lái)查看當(dāng)前所有可用的控制器IP地址，掃描完成之后確定關(guān)閉此窗口，重新在IP下拉列表選擇。

　　選擇正確的IP地址，點(diǎn)擊連接之后，編程軟件與控制器連接成功，在線命令與輸出窗口打印信息提示。

　　控制器出廠的缺省IP地址為192.168.0.11，“連接到控制器”窗口能顯示出本機(jī)IP地址，請(qǐng)注意設(shè)置有線網(wǎng)卡與無(wú)線網(wǎng)卡各自的IP。電腦需要設(shè)置IP地址與控制器IP處于同一網(wǎng)段才能連接，即四段的前三段要相同，最后一段不同才能通訊。

　　若控制器與電腦不處于同一網(wǎng)段，則需要修改控制器或電腦其中之一的IP地址，使二者處于同一網(wǎng)段。

　　修改控制器IP地址需要先使用串口連接控制器，獲取控制器IP地址，然后修改本機(jī)IP或控制器IP使二者處于同一網(wǎng)段。

　　(二)修改控制器IP地址

　　先使用串口連接控制器，獲取控制器IP地址，再修改控制器IP地址。

　　方法一：可以通過(guò)菜單欄“控制器”→“修改IP地址”窗口直接修改控制器IP地址。

　　方法二：通過(guò)IP_ADDRESS指令發(fā)送在線命令修改。

　　指令發(fā)送修改成功之后自動(dòng)斷開(kāi)連接，在線命令打印控制器連接錯(cuò)誤信息，通過(guò)網(wǎng)口連接選擇新IP地址192.168.0.23再次連接控制器，IP地址修改成功后永久有效。

　　(三)修改本機(jī)IP地址

　　以WIN10為例，在開(kāi)始菜單里打開(kāi)控制面板，打開(kāi)“網(wǎng)絡(luò)和Internet”。

　　再打開(kāi)“網(wǎng)絡(luò)與共享中心”。

　　點(diǎn)擊“以太網(wǎng)”。

　　在“以太網(wǎng)狀態(tài)”窗口點(diǎn)擊“屬性”，打開(kāi)“以太網(wǎng)屬性”窗口，找到Internet協(xié)議版本4(TCP/IPv4)打開(kāi)，就能看到本機(jī)IP地址修改窗口，勾選“使用下面的IP地址”，在IP地址輸入欄里修改IP，將本機(jī)IP改為和控制器IP處于同一網(wǎng)段，修改完成點(diǎn)擊“確認(rèn)”即可成功修改IP。

　　再次打開(kāi)“連接到控制器”窗口嘗試連接到控制器。

　　三 EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置

　　(一)通訊周期

　　使用EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí)需要保證控制器與伺服周期一致才可正常通訊使用。

　　EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器一般支持不同周期，通訊周期主要有250us，500us，1ms，2ms，4ms，連接時(shí)自動(dòng)匹配控制器周期，不需要設(shè)置，當(dāng)通訊周期無(wú)法自動(dòng)匹配時(shí)，通訊失敗，通過(guò)升級(jí)控制器固件修改控制器周期解決。

　　控制器一般默認(rèn)為1ms，使用SERVO_PERIOD指令讀取控制器周期。

　　伺服周期越小，位置控制越精細(xì)，響應(yīng)速度也更快。

　　(二)驅(qū)動(dòng)器PDO設(shè)置

　　PDO全名為Process Data Object，指在EtherCAT總線網(wǎng)絡(luò)中周期的進(jìn)行主站與從站的數(shù)據(jù)交互的功能，可以看作一個(gè)數(shù)組空間，每個(gè)數(shù)組元素存放了不同的功能碼，PDO在一個(gè)周期中執(zhí)行這些功能碼對(duì)應(yīng)的操作，這些功能碼就叫做數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)字典用4位16進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。

　　RxPDO：主站傳送數(shù)據(jù)給從站。

　　TxPDO：從站傳送數(shù)據(jù)給主站。

　　EtherCAT總線上控制器為主站，伺服驅(qū)動(dòng)器為從站。

　　如6040h控制字(用于控制伺服軸的使能、啟動(dòng)、停止、報(bào)警、復(fù)位等運(yùn)行狀態(tài))，每個(gè)數(shù)據(jù)字典Index包含32個(gè)子字典Sub-Index。數(shù)據(jù)字典的功能和初始值查看驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)的描述。

　　數(shù)據(jù)字典的編號(hào)及功能是協(xié)議本身就確定好的，用戶只需按照數(shù)據(jù)字典的描述設(shè)置數(shù)據(jù)字典的bit位，所有的標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT設(shè)備都使用一套數(shù)據(jù)字典。

　　松下A6B伺服驅(qū)動(dòng)器的EtherCAT相關(guān)說(shuō)明內(nèi)容可查看松下文檔《技術(shù)資料-EtherCAT通訊規(guī)格篇》。

　　EtherCAT初始化過(guò)程中必須進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器PDO配置，DRIVE_PROFILE指令配置驅(qū)動(dòng)器的PDO列表，目前提供20幾種配置選擇，每種配置包含哪些數(shù)據(jù)字典查看該指令說(shuō)明確認(rèn)，如下圖，具體內(nèi)容可以在《ZBasic編程手冊(cè)V3.2.4》中查看。

　　DRIVE_PROFILE=-1表示驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)置缺省PDO列表，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置PDO列表包含哪些數(shù)據(jù)字典需要查看驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)。

　　DRIVE_PROFILE已有的配置不能滿足需求就自定義PDO，采用SDO相關(guān)指令操作數(shù)據(jù)字典配置驅(qū)動(dòng)器需要的PDO。

　　驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)參數(shù)修改，同樣使用SDO指令讀寫對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)字典進(jìn)行配置或通過(guò)驅(qū)動(dòng)器軟件修改。SDO指令包含數(shù)據(jù)字典讀取SDO_READ、SDO_READ_AXIS和數(shù)據(jù)字典寫入SDO_WRITE、SDO_WRITE_AXIS。

　　數(shù)據(jù)字典讀取語(yǔ)法：

　　SDO_READ (槽位號(hào), 設(shè)備編號(hào), 數(shù)據(jù)字典編號(hào), 數(shù)據(jù)字典子編號(hào), 數(shù)據(jù)類型, 讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)TABLE位置)

　　SDO_READ_AXIS (軸號(hào), 數(shù)據(jù)字典編號(hào), 數(shù)據(jù)字典子編號(hào), 數(shù)據(jù)類型, 讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)TABLE位置)

　　數(shù)據(jù)字典寫入語(yǔ)法：

　　SDO_WRITE (槽位號(hào), 設(shè)備編號(hào), 數(shù)據(jù)字典編號(hào), 數(shù)據(jù)字典子編號(hào), 數(shù)據(jù)類型, 寫入數(shù)據(jù)值)

　　SDO_WRITE_AXIS (軸號(hào), 數(shù)據(jù)字典編號(hào), 數(shù)據(jù)字典子編號(hào), 數(shù)據(jù)類型, 寫入數(shù)據(jù)值)

　　自定義PDO的配置方法請(qǐng)咨詢正運(yùn)動(dòng)的銷售工程師或者技術(shù)工程師。

　　(三)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置

　　修改驅(qū)動(dòng)器參數(shù)先連接驅(qū)動(dòng)器，可選USB線或WLAN連接驅(qū)動(dòng)器，使用USB線連接電腦與驅(qū)動(dòng)器端的X1端口，給驅(qū)動(dòng)器上電，打開(kāi)松下驅(qū)動(dòng)器軟件PANATERM，彈出“選擇與驅(qū)動(dòng)器通信”窗口，選擇與驅(qū)動(dòng)器通過(guò)USB連接后，自動(dòng)獲取到驅(qū)動(dòng)器信息顯示在窗口內(nèi)，點(diǎn)擊OK連接成功，就能對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行設(shè)置。

　　點(diǎn)擊菜單欄“顯示”→“對(duì)象編輯器”，打開(kāi)如下窗口，找到需要設(shè)置的數(shù)據(jù)字典，在“Setting Value”一欄直接修改數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容。

　　修改完成將參數(shù)傳送給驅(qū)動(dòng)器，并寫入驅(qū)動(dòng)器的EEPROM，驅(qū)動(dòng)器再次上電后參數(shù)生效。

　　例：設(shè)置UNITS脈沖當(dāng)量，即設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)一圈需要發(fā)送多少個(gè)脈沖。

　　SPEED速度、ACCEL加速度、DECEL減速度和運(yùn)動(dòng)指令等都是以UNITS為基本單位。

　　如圖，通過(guò)數(shù)字字典6091h設(shè)置電子齒輪比，6091h-01h設(shè)置電子齒輪比分子，6091h-02h設(shè)置電子齒輪比分母，此時(shí)，電子齒輪比=1/1，6092h-01h設(shè)為10000表示給電機(jī)發(fā)10000個(gè)脈沖能使電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈，對(duì)應(yīng)的脈沖當(dāng)量UNITS=10000，MOVE(2)表示給電機(jī)發(fā)送20000個(gè)脈沖，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)兩圈。

　　或者使用SDO指令讀寫數(shù)據(jù)字典修改參數(shù)。修改完成使用驅(qū)動(dòng)器軟件讀取6092h-01h的值為10000。

　　示例：

　　        SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,1,7,1)             '電子齒輪比分子

　　        SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,2,7,1)             '電子齒輪比分母

　　        SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6092,1,7,10000)     '電機(jī)一圈脈沖數(shù)

　　(四)驅(qū)動(dòng)器IO信號(hào)

　　驅(qū)動(dòng)器自身有輸入信號(hào)，作用為保護(hù)信號(hào)，默認(rèn)使能狀態(tài)，若不接入外部信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器就會(huì)保護(hù)報(bào)錯(cuò)，調(diào)試階段可以關(guān)閉這些信號(hào)方便調(diào)試，將輸入值設(shè)置為0即可，需要使用驅(qū)動(dòng)器IO時(shí)要對(duì)驅(qū)動(dòng)器的IO編號(hào)映射后才能使用，后續(xù)根據(jù)實(shí)際需求接入實(shí)際信號(hào)。

　　點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)器軟件PANATERM主界面的“參數(shù)”按鈕打開(kāi)下方窗口，選中要修改的IO信號(hào)后，在“設(shè)定值”一欄修改。

　　驅(qū)動(dòng)器IO映射需要PDO包含數(shù)據(jù)字典60FDh，然后使用DRIVE_IO指令設(shè)置驅(qū)動(dòng)器IO地址，映射的編號(hào)范圍不要與總線上的其他設(shè)備的IO編號(hào)重復(fù)。

　　DRIVE_IO (軸號(hào))=輸入輸出IO起始編號(hào)。

　　示例：

　　        DRIVE_PROFILE(iAxis) = 5         '設(shè)定對(duì)應(yīng)的帶IO映射的PDO模式

　　        DRIVE_IO(iAxis) = i_IoNum        '設(shè)定驅(qū)動(dòng)器輸入/輸出IO起始編號(hào)

　　(五)參數(shù)寫入驅(qū)動(dòng)器

　　驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)字典參數(shù)或其他的參數(shù)設(shè)置完成后，先點(diǎn)擊“傳送”將修改的全部參數(shù)傳入驅(qū)動(dòng)器，再點(diǎn)擊EEP，將參數(shù)寫入驅(qū)動(dòng)器的EEPROM，給驅(qū)動(dòng)器重新上電后修改的參數(shù)生效，圖片上值修改了輸入?yún)?shù)，在下圖查看不同類別參數(shù)變更后的值并修改。

　　(六)驅(qū)動(dòng)器軸號(hào)映射

　　EtherCAT總線上連接的設(shè)備的設(shè)備號(hào)按照連接順序從0開(kāi)始自動(dòng)編號(hào)，驅(qū)動(dòng)器編號(hào)也是按連接順序給驅(qū)動(dòng)器設(shè)備自動(dòng)從0開(kāi)始編號(hào)的，只算總線上的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備，其他設(shè)備是沒(méi)有驅(qū)動(dòng)器編號(hào)的。

　　EtherCAT總線上連接的驅(qū)動(dòng)器需要使用指令映射驅(qū)動(dòng)器的軸號(hào)，使用AXIS_ADDRESS 指令映射，映射完成之后才能使用BASE指令選擇驅(qū)動(dòng)器軸號(hào)，發(fā)送脈沖，控制驅(qū)動(dòng)器所連的電機(jī)運(yùn)行。

　　軸映射寫在總線初始化程序中，總線掃描之后，開(kāi)啟總線之前。

　　語(yǔ)法：AXIS_ADDRESS(軸號(hào))=(槽位號(hào)<<16)+驅(qū)動(dòng)器編號(hào)+1

　　EtherCAT總線的槽位號(hào)是0。軸號(hào)為驅(qū)動(dòng)器映射的目標(biāo)軸號(hào)，映射時(shí)每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的軸號(hào)不重復(fù)，指向空閑軸號(hào)即可。

　　示例：

　　        AXIS_ADDRESS (6)=(0<<16)+0+1         '第一個(gè)ECAT驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器編號(hào)0，綁定為軸6

　        　AXIS_ADDRESS (7)=(0<<16)+1+1         '第二個(gè)ECAT驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器編號(hào)1，綁定為軸7

　        　AXIS_ADDRESS (8)=(0<<16)+2+1         '第三個(gè)ECAT驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器編號(hào)2，綁定為軸8

　        　ATYPE(6)=65                             '設(shè)置為ECAT軸類型，65-位置 66-速度 67-轉(zhuǎn)矩

　        　ATYPE(7)=65

　        　ATYPE(8)=65

　　(七)驅(qū)動(dòng)器控制模式

　　EtherCAT驅(qū)動(dòng)器一般有三種控制模式，分別為CSP周期位置模式，CSV周期速度模式，CST周期力矩模式。提供ATYPE指令設(shè)置控制模式。

　　CSP，CSV，CST模式的設(shè)置需要預(yù)先設(shè)置PDO，PDO同時(shí)包含下方數(shù)據(jù)字典時(shí)，即可直接修改ATYPE數(shù)值進(jìn)行模式切換。驅(qū)動(dòng)器默認(rèn)PDO列表內(nèi)置有哪些數(shù)據(jù)字典需要查看驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)確定。

　　1.當(dāng)PDO包含607Ah時(shí)，ATYPE可設(shè)置為65，周期位置模式，此時(shí)使用運(yùn)動(dòng)指令控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。

　　2.當(dāng)PDO包含60FFh時(shí)，ATYPE可設(shè)置為66，周期速度模式，此時(shí)使用DAC指令控制電機(jī)以設(shè)置值的速度運(yùn)行，速度單位有兩個(gè)，脈沖數(shù)/S和R/MIN，由驅(qū)動(dòng)器確定，使用時(shí)先給較小的數(shù)值，觀察電機(jī)速度情況，再加大。

　　3.當(dāng)PDO包含6071h時(shí)，ATYPE可設(shè)置為67，周期力矩模式，此時(shí)使用DAC指令控制電機(jī)以設(shè)置值的力矩運(yùn)行，DAC值范圍0-1000，對(duì)應(yīng)0-100%的6071設(shè)置值，比如DAC=10，此時(shí)電機(jī)力矩=1%的6071h值。

　　注意速度模式和力矩模式切換時(shí)，先將DAC=0后，再修改ATYPE，防止出現(xiàn)事故。

　　位置模式：ATYPE=65

　　將DRIVE_PROFILE配置為帶速度的模式1，ATYPE=65，執(zhí)行總線初始化程序后，設(shè)置軸的UNITS、SPEED等運(yùn)行參數(shù)，使用運(yùn)動(dòng)指令給電機(jī)發(fā)脈沖控制軸的運(yùn)行，注意試運(yùn)行時(shí)SPEED的值不要設(shè)置過(guò)大。

　　位置模式也是實(shí)際過(guò)程中用的較多的一種模式，運(yùn)行效果參見(jiàn)在文章后半部分。

　　速度模式：ATYPE=66

　　將DRIVE_PROFILE配置為帶速度的模式22，ATYPE=66，執(zhí)行總線初始化程序后，在線命令欄發(fā)送DAC指令即可控制電機(jī)運(yùn)行，如下圖，DAC=5000表示電機(jī)以每秒5000個(gè)脈沖的速度持續(xù)運(yùn)行，DAC命令發(fā)送后電機(jī)一直運(yùn)行，要提高運(yùn)行速度將DAC的值加大，DAC的值太小電機(jī)會(huì)克服不了摩擦力無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　出于安全因素考慮，注意DAC不要設(shè)置過(guò)大，先設(shè)置一個(gè)較小值，觀察電機(jī)運(yùn)行情況后慢慢往上增加。

　　此模式下停止電機(jī)在線命令發(fā)送DAC=0即可，或按下軟件的緊急停止按鈕。

　　力矩模式：ATYPE=67

　　將DRIVE_PROFILE配置為帶力矩的模式30，ATYPE=67，執(zhí)行總線初始化程序后，在線命令欄發(fā)送DAC指令即可控制電機(jī)運(yùn)行，如下圖，DAC=30，當(dāng)前驅(qū)動(dòng)器為3%的力矩，DAC等于1000時(shí)表示100%力矩。要提高運(yùn)行速度將DAC的值加大，DAC的值太小電機(jī)會(huì)克服不了摩擦力無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　出于安全因素考慮，注意DAC不要設(shè)置過(guò)大，先設(shè)置一個(gè)較小值，觀察電機(jī)運(yùn)行情況后慢慢往上增加。

　　此模式下停止電機(jī)在線命令發(fā)送DAC=0即可，或按下軟件的緊急停止按鈕。

　　(八)驅(qū)動(dòng)器報(bào)警

　　觀察驅(qū)動(dòng)器上LED面板上是否有報(bào)錯(cuò)信息，報(bào)錯(cuò)會(huì)顯示錯(cuò)誤碼，根據(jù)驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)排查錯(cuò)誤，修正后將報(bào)警清零。

　　打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器軟件的報(bào)警窗口，也能看當(dāng)前驅(qū)動(dòng)器是否有警報(bào)，或查詢歷史警報(bào)。

　　初始化過(guò)程中按軸號(hào)清除驅(qū)動(dòng)器的錯(cuò)誤，重復(fù)調(diào)用DRIVE_CLEAR指令清除多個(gè)驅(qū)動(dòng)器錯(cuò)誤。

　　語(yǔ)法：DRIVE_CLEAR(模式值)

　　模式值0——清除當(dāng)前告警;模式值1——清除歷史告警;模式值2——清除外部輸入告警。

　　示例：

　　        BASE(i)

　        　DRIVE_CLEAR(0)         '清除驅(qū)動(dòng)器錯(cuò)誤

　        　DELAY 50

　        　DATUM(0)                 '清除控制器軸狀態(tài)錯(cuò)誤"

　        　DELAY 100

　　(九)驅(qū)動(dòng)器回零

　　EtherCAT總線可使用控制器提供的回零方式DATUM(mode)，mode模式值選擇查看ZBasic編程手冊(cè)的DATUM指令。EtherCAT總線也可以使用驅(qū)動(dòng)器本身的回零模式。

　　驅(qū)動(dòng)器本身回零使用DATUM(21,mode2)指令，mode2模式值要查驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)數(shù)據(jù)字典6098h回零模式，如下圖所示，mode2填入對(duì)應(yīng)Value值，mode2缺省值為0，也是驅(qū)動(dòng)器回零模式，注意此時(shí)的原點(diǎn)限位等信號(hào)要接在驅(qū)動(dòng)器上，所以要使用驅(qū)動(dòng)器回零時(shí)需要對(duì)驅(qū)動(dòng)器的IO進(jìn)行映射。

　　示例：初始化完成后再運(yùn)行驅(qū)動(dòng)器回零程序。

　　        BASE(iAxis)         '按驅(qū)動(dòng)器軸號(hào)逐個(gè)回零

　　        AXIS_STOPREASON = 0

　        　SPEED = 100         '回零速度

　        　CREEP = 10         '反找速度

　        　ACCEL = 1000

　        　DATUM(21,2)         '驅(qū)動(dòng)器回零模式value=2

　        　WAIT IDLE

　        　IF AXIS_STOPREASON = 0 THEN

　            　?"回零成功"

　        　ELSE

　            　?"回零失敗" ,"停止原因：",AXIS_STOPREASON,"狀態(tài)字0X",HEX(DRIVE_STATUS)

　        　ENDIF

　　四 EtherCAT總線初始化

　　(一)初始化基本流程

　　按照前面的步驟接好線，給EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器和控制器上電，使用ZDevelop軟件連接控制器，EtherCAT總線使用一段程序來(lái)初始化，將初始化程序下載到控制器運(yùn)行之后，才能設(shè)置軸參數(shù)和執(zhí)行運(yùn)動(dòng)指令控制伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

　　初始化程序中包含WDOG=1開(kāi)總使能，和AXIS_ENABLE(軸號(hào)) = 1開(kāi)單軸使能，使能前用手可以轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)擊，使能完成后便旋轉(zhuǎn)不動(dòng)，需要給電機(jī)發(fā)送脈沖才能使其轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　(二)初始化程序

　　1.主要初始化程序

　　用戶使用的時(shí)候只需要設(shè)置程序頭的四個(gè)常量的值即可。程序其他地方不用改動(dòng)。分別設(shè)置起始的脈沖軸號(hào)，和使用的脈沖軸個(gè)數(shù)，總線軸的起始映射軸號(hào)，和總線軸的個(gè)數(shù)。

　    '****************ECAT總線初始化

　    global CONST PUL_AxisStart = 0         '本地脈沖軸起始軸號(hào)

　    global CONST PUL_AxisNum = 0         '本地脈沖軸軸數(shù)量

　    global CONST Bus_AxisStart = 0            '總線軸起始軸號(hào)

　    global CONST Bus_NodeNum = 1          '總線配置節(jié)點(diǎn)數(shù)量,用于判斷實(shí)際檢測(cè)到的從站數(shù)量是否一致

　 　global CONST BUS_TYPE = 0                 '總線類型。可用于上位機(jī)區(qū)分當(dāng)前總線類型

　    global CONST Bus_Slot = 0                     '槽位號(hào)0(單總線控制器缺省0)

　　 global MAX_AXISNUM                 '最大軸數(shù)

　　 MAX_AXISNUM = SYS_ZFEATURE(0)

　　 global Bus_InitStatus         '總線初始化完成狀態(tài)

　　 Bus_InitStatus = -1

　　 global Bus_TotalAxisnum         '檢查掃描的總軸數(shù)

　　 delay(3000)         '延時(shí)3S等待驅(qū)動(dòng)器上電，不同驅(qū)動(dòng)器自身上電時(shí)間不同，具體根據(jù)驅(qū)動(dòng)器調(diào)整延時(shí)

　 　?"總線通訊周期：",SERVO_PERIOD,"us"

　    Ecat_Init()             '初始化ECAT總線

       while (Bus_InitStatus = 0)

　        Ecat_Init()

　    wend

　    END

       '*********************ECAT總線初始************************

　    '初始流程: slot_scan(掃描總線) -> 從站節(jié)點(diǎn)映射軸/io -> SLOT_START(啟動(dòng)總線) -> 初始化成功

　　'**********************

　　global sub Ecat_Init()

　    　local Node_Num,Temp_Axis,Drive_Vender,Drive_Device,Drive_Alias

　    　RAPIDSTOP(2)

　    　for i=0 to MAX_AXISNUM - 1             '初始化還原軸類型

　        　AXIS_ENABLE(i) = 0

　        　atype(i)=0

　        　AXIS_ADDRESS(i) =0

　        　DELAY(10)                         '防止所有驅(qū)動(dòng)器全部同時(shí)切換使能導(dǎo)致瞬間電流過(guò)大

　　next

　　Bus_InitStatus = -1

　    　' Bus_TotalAxisnum = 0

　　SLOT_STOP(Bus_Slot)

　　delay(200)

　　slot_scan(Bus_Slot)                     '掃描總線

　　if return then

　    　?"總線掃描成功","連接從站設(shè)備數(shù)："NODE_COUNT(Bus_Slot)

　    　if NODE_COUNT(Bus_Slot) <> Bus_NodeNum then '判斷總線檢測(cè)數(shù)量是否為實(shí)際接線數(shù)量

　        　?""

　        　?"掃描節(jié)點(diǎn)數(shù)量與程序配置數(shù)量不一致!" ,"配置數(shù)量:"Bus_NodeNum,"檢測(cè)數(shù)量："NODE_COUNT(Bus_Slot)

　        　Bus_InitStatus = 0 '初始化失敗。報(bào)警提示

　        　'return

　    　endif

　　'"開(kāi)始映射軸號(hào)"

　　for Node_Num=0 to NODE_COUNT(Bus_Slot)-1         '遍歷掃描到的所有從站節(jié)點(diǎn)

    　　Drive_Vender = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,0)         '讀取驅(qū)動(dòng)器廠商

　    　Drive_Device = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,1)         '讀取設(shè)備編號(hào)

　    　Drive_Alias = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,3)         '讀取設(shè)備撥碼ID

　　if NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num) <> 0 then         '判斷當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否有電機(jī)

　　    for j=0 to NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num)-1         '根據(jù)節(jié)點(diǎn)帶的電機(jī)數(shù)量循環(huán)配置軸參數(shù)(針對(duì)一拖多驅(qū)動(dòng)器)

　        　Temp_Axis = Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum         '軸號(hào)按NODE順序分配

　        　'Temp_Axis = Drive_Alias                         '軸號(hào)按驅(qū)動(dòng)器設(shè)定的撥碼分配(一拖多需要特殊處理)

　        　base(Temp_Axis)

　        　AXIS_ADDRESS(Temp_Axis)= (Bus_Slot<<16)+ Bus_TotalAxisnum + 1        '映射軸號(hào)

        　　ATYPE=65                 '設(shè)置控制模式 65-位置 66-速度 67-轉(zhuǎn)矩

　            　DRIVE_PROFILE=-1             '配置為驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置PDO列表

　            　' Sub_SetDriverIo(Drive_Vender,Temp_Axis,128 + 32*Temp_Axis)     '映射驅(qū)動(dòng)器IO，IO映射到控制器IO32-以后每個(gè)驅(qū)動(dòng)器間隔32點(diǎn)

　            　' Sub_SetNodePara(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device,j)     '設(shè)置特殊總線參數(shù)

　        　disable_group(Temp_Axis)     '每軸單獨(dú)分組

　        　Bus_TotalAxisnum=Bus_TotalAxisnum+1     '總軸數(shù)+1

　    　next

　　else                                                 'IO擴(kuò)展模塊

　    　Sub_SetNodeIo(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device,1024 + 32*Node_Num) '映射擴(kuò)展模塊IO

　　endif

　next

　?"軸號(hào)映射完成","連接總軸數(shù)："Bus_TotalAxisnum

　　wa 200

　　SLOT_START(Bus_Slot)             '啟動(dòng)總線

　　if return then

　　    wdog=1     '使能總開(kāi)關(guān)

　    　'?"開(kāi)始清除驅(qū)動(dòng)器錯(cuò)誤"

　    　for i= Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1

　        　BASE(i)

　        　DRIVE_CLEAR(0)

　        　DELAY 50

　        　'?"驅(qū)動(dòng)器錯(cuò)誤清除完成"

　        　datum(0)     '清除控制器軸狀態(tài)錯(cuò)誤"

　        　wa 100

　        　'"軸使能"

　        　AXIS_ENABLE=1

　　    next

　    　Bus_InitStatus = 1

　　    ?"軸使能完成"

　    　'本地脈沖軸配置

　    　for i = 0 to PUL_AxisNum - 1

　        　base(PUL_AxisStart + i)

　        　AXIS_ADDRESS = (-1<<16) + i

　        　ATYPE = 4

　    　next

　    　?"總線開(kāi)啟成功"

　　else

　    　?"總線開(kāi)啟失敗"

　    　Bus_InitStatus = 0

　　endif

　else

　　?"總線掃描失敗"

　　Bus_InitStatus = 0

　endif

end sub

　　2.驅(qū)動(dòng)器IO映射(需要使用驅(qū)動(dòng)器IO時(shí)才映射，否則不用映射)。

　　'************************總線驅(qū)動(dòng)IO映射**************************************

　　'通過(guò)DRIVE_IO指令映射驅(qū)動(dòng)器對(duì)象字典中60FD,60FE輸入輸出狀態(tài)，要設(shè)置正確的DRIVE_PROFILEE或者POD后才可以正常映射

　　'DRIVE_PROFILE模式包含60FD/60FE

　　'iAxis - 軸號(hào) iVender - 驅(qū)動(dòng)器類型 i_IoNum - 輸入輸出起始編號(hào)

　　'**************************************************************************

　　global sub Sub_SetDriverIo(iVender,Iaxis,i_IoNum)

　    　if iVender = $66f then '松下驅(qū)動(dòng)器

　        　DRIVE_PROFILE(iAxis) = 5 '設(shè)定對(duì)應(yīng)的帶IO映射的PDO模式

　        　DRIVE_IO(iAxis) = i_IoNum

　        　REV_IN(iAxis) = i_IoNum '負(fù)限位應(yīng)60FD BIT0

        　　FWD_IN(iAxis) = i_IoNum + 1 '正限位先對(duì)應(yīng)60FD BIT1

　        　DATUM_IN(iAxis) = i_IoNum + 2 '原點(diǎn)先對(duì)應(yīng)60FD BIT2

　        　INVERT_IN(i_IoNum,ON) '特殊信號(hào)有效電平反轉(zhuǎn)

　        　INVERT_IN(i_IoNum + 1,ON)

　        　INVERT_IN(i_IoNum + 2,ON)

　    　endif

　　end sub

　　3.擴(kuò)展模塊IO映射(連接了擴(kuò)展模塊才設(shè)置)。

　　'***********************總線IO擴(kuò)展模塊映射**************************************

　　'通過(guò)NODE_IO(Bus_Slot,Node_Num)分配模塊IO起始地址

　　'*******************************************************************************

　　global sub Sub_SetNodeIo(iNode,iVender,iDevice,i_IoNum)

　　    if iVender = $41B and iDevice = $130 then '正運(yùn)動(dòng)EIO1616

　        　NODE_IO(Bus_Slot,iNode) = i_IoNum

　　    endif

　　end sub

　　4.特殊參數(shù)配置。

　　'********************************從站節(jié)點(diǎn)特殊參數(shù)配置********************************

　　'通過(guò)SDO方式修改對(duì)應(yīng)對(duì)象字典的值修改從站參數(shù)(具體對(duì)象字典查看驅(qū)動(dòng)器手冊(cè))

　　'******************************************************************************************************

　　global sub Sub_SetNodePara(iNode,iVender,iDevice,Iaxis)

　    　if iVender = $41B and iDevice = $1ab0 then                              '正運(yùn)動(dòng)24088脈沖擴(kuò)展軸

　        　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6011+Iaxis*$800,0,5,4)             '設(shè)置擴(kuò)展脈沖軸ATYPE類型

　        　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6012+Iaxis*$800,0,6,0) '            設(shè)置擴(kuò)展脈沖軸INVERT_STEP脈沖輸出模式

　        　NODE_IO(Bus_Slot,iNode) = 32 + 32*iNode                           '設(shè)置240808上IO的起始映射地址

    　　elseif iVender = $66f then                                                           '松下驅(qū)動(dòng)器

        　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3741,0,3,0)                                '以撥碼為ID

　        　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3401,0,4,$10101)                      '正限位電平 $818181

　        　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3402,0,4,$20202)                      '負(fù)限位電平 $828282

　　        SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,1,7,1)                                '電子齒輪比分子

　　        SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,2,7,1)                                '電子齒輪比分母

　        　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6092,1,7,10000)                        '電機(jī)一圈脈沖數(shù)

        　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$607E,0,5,0)                                 '電機(jī)正轉(zhuǎn)0 反轉(zhuǎn)224

　        　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6085,0,7,4290000000)               '異常減速度

　        　'SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$1010,1,7,$65766173)                '寫EPPROM(寫EPPROM后驅(qū)動(dòng)器需要重新上電)

　        　'?"寫EPPR0M OK 請(qǐng)斷電重啟"

　    　endif

　　end sub

　　EtherCAT初始化成功后會(huì)打印信息提示，如下。若初始化失敗也會(huì)打印信息提示。

　　(三)總線節(jié)點(diǎn)狀態(tài)查看

　　EtherCAT總線上連接的設(shè)備信息有如下三種查看方法。查看總線狀態(tài)的前提是初始化操作成功，否則無(wú)法查看。

　　1.在菜單欄“控制器”→“控制器狀態(tài)”窗口查看“槽位0節(jié)點(diǎn)”。

　　2.在菜單欄“調(diào)試”→“總線狀態(tài)診斷”打開(kāi)如下窗口查看控制器總線槽位接口的設(shè)備信息。

　　3.還可以通過(guò)在線命令發(fā)送?*EtherCAT打印EtherCAT總線上的全部設(shè)備信息。

　　(四)運(yùn)行效果

　　初始化成功后，將各個(gè)總線軸依此回零，配置好軸參數(shù)之后，就可以使用指令讓總線軸按需求動(dòng)作。

　　在程序中寫入運(yùn)動(dòng)指令、在線命令發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令或使用“手動(dòng)運(yùn)動(dòng)”窗口控制電機(jī)運(yùn)行。

　　示波器采集總線軸參數(shù)波形：

　　使用“手動(dòng)運(yùn)動(dòng)”功能快速手動(dòng)操作電機(jī)運(yùn)動(dòng)：

　　正運(yùn)動(dòng)技術(shù)運(yùn)動(dòng)控制器EtherCAT總線快速入門就講到這里。更多學(xué)習(xí)視頻及圖文請(qǐng)關(guān)注我們的公眾號(hào)“正運(yùn)動(dòng)小助手”。

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