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一文看懂EtherCAT总线控制 - 知乎首发于华山经验切换模式写文章登录/注册一文看懂EtherCAT总线控制华山自控编程粉丝好礼！关注送入门教程大家好，我是华山自控编程的朱老师。今天给大家介绍一种前沿的运动控制技术——EtherCAT总线控制。作为近年来非常受欢迎的一种运动控制方式，那么EtherCAT总线控制究竟有哪些优势呢？我主要列举以下三点：传输速度特别快。在以太网控制协议中，EtherCAT总线控制协议是传输速度最快的。设备集成与拓展非常方便。所有支持EtherCAT总线控制的驱动器，IO模块等设备都可以纳入到EtherCAT总线控制的系统中。接线简化，成本降低。EtherCAT总线控制给我们的接线带来极大的方便，使得我们的接线工作大为简化。只需要一根网线从EtherCAT总线控制卡连接到驱动器和IO模块等设备上，外围的IO输入输出等接线都直接接在驱动器上或者是接在总线模块IO模块上，这样就大大降低我们的接线成本。下面，我将介绍EtherCAT总线控制系统的配置、接线和编程方式。首先我们看一下EtherCAT的系统配置（如上图所示）。以固高的EtherCAT总线控制卡为例，它可以连接伺服驱动器、步进驱动器及其他支持EtherCAT总线控制的设备。这种拓展方式非常方便，只需要一根网线连接到EtherCAT总线控制卡即可。同时，Glink总线可以用来控制数字量和模拟量的输入输出，比如电磁阀、指示灯等。下图是我们的EtherCAT控制系统的一个实际接线，只需要将网线从EtherCAT控制卡的接口连接到EtherCAT驱动器即可。驱动器可以连接到下一个驱动器，同时驱动器连接到我们的伺服电机和编码器。我们的专用IO信号可以连接在总线驱动器上的IO端口，包括原点信号、限位信号等。总线驱动器可以就地连接我们的电机平台，总线IO模块也可以就近连接电磁阀，传感器等，从而大大简化了接线，有利于设备的不断拓展。EtherCAT控制卡的编程方式大体上与通用控制卡相似，初始化控制卡，原点获取，专用IO信号读取等方面稍有区别，熟悉通用控制卡编程的话，入手总线控制卡编程也就不难了。EtherCAT总线控制作为一种高性能、高可靠性的运动控制方式，越来越受到工业自动化领域的重视。对于想要深入了解控制系统技术的工程师来说，掌握EtherCAT总线控制技术是非常有必要的。希望这篇文章能够帮助你了解EtherCAT总线控制的基础知识，如果你对此有更深入的问题，欢迎在下方评论区提问, 需要EtherCAT总线控制相关资料的同学，请留言并关注我。发布于 2023-03-20 14:35・IP 属地广东EtherCAT 总线驱动器PLC电气自动化赞同 4添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录华山经验专注解决电气工程师发展瓶颈，零基础学习上位

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信捷PLC编程工具软件XDPPro基于EtherCAT通讯可以通过指令对轴进行使能、相对/绝对运动等控制，本文详细为用户介绍单轴指令中A_PWR、A_MOVEA、A_MOVER、A_VELMOVE等指令的使用以及相关参数配置。

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PLC视频教程EtherCAT总线第1讲：技术的发展与应用

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EtherCAT总线协议作为当下工业控制主流协议，信捷电气紧跟主流自主开发出基于EtherCAT的产品。本文详细为用户介绍EtherCAT的发展与应用，以及信捷电气有关EtherCAT产品介绍。

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EtherCAT通讯协议做为自动化主流协议，被广泛应用。本文为用户详细介绍EtherCAT通讯协议通用名词的定义以及基于信捷XDPPro软件对EtherCAT的操作和信捷XDPPro在EtherCAT特有功能。

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EtherCAT总线运动控制器应用进阶一 - 知乎

EtherCAT总线运动控制器应用进阶一 - 知乎切换模式写文章登录/注册EtherCAT总线运动控制器应用进阶一正运动技术做最好用的运动控制 — www.zmotion.com.cn视频教程：01 准备工作一、材料准备　　1.硬件　　A.ZMC432控制器一台，带EtherCAT总线接口。　　B.松下EtherCAT伺服驱动器+电机一套　　C.电脑一台。　　D.带屏蔽层网线两根。　　E.24V直流电源一个。　　F.接线端子与连接线若干。　　2.软件　　A.ZDevelop V3.10版本控制器编程软件。　　从正运动官网http://www.zmotion.com.cn下载压缩包，解压后直接运行应用程序，无需安装。　　B.松下伺服驱动器上位机调试软件。　　从松下官网下载后安装。二、硬件接线1.控制器接线　　控制器接口的用途参见下图。　　A.主电源：将控制器主电源接线端子上的E+24V端子接入24V直流电源正极，将EGND端子接入24V直流电源负极。　　B.以太网EtherNET端口接线：使用一根网线将控制器的EtherNET端口与电脑的以太网口相连。　　C.伺服驱动器与控制器接线：使用一根网线将控制器的EtherCAT总线端口与伺服驱动器的X2A或X2B口相连。　　注意伺服驱动器的EtherCAT接口有两个，有些驱动器这两个口可以随意接，有些分为EtherCAT IN和EtherCAT OUT，IN口接上一级设备，OUT口接下一级设备，二者不能混用，要注意连接顺序。　　多轴控制时伺服驱动器的EtherCAT OUT口再连接下一级驱动设备的EtherCAT IN口，依此类推。2.驱动器接线　　伺服驱动器与电机和编码器的接线参见驱动器手册，将驱动器接入220V市电。　02 控制器与电脑连接　　控制器与电脑可以通过串口或网口连接，下面以网口连接例展开说明。一、网口通讯操作方法　　先将控制器与电脑用网线连接好，接通控制器的电源，再打开ZDevelop编程软件，点击菜单栏“控制器”→“连接”，打开“连接到控制器”窗口。　　通过“连接到控制器”窗口，可以快速查看本机IP，对比控制器与电脑是否处于同一网段。　　IP地址列表下拉选择时，会自动查找当前局域网可用的控制器IP地址(控制器上电POWER灯和RUN灯亮的时候就能查找到该控制器的IP地址)。　　同一个网络有多个控制器的时候，IP的下拉列表若没有显示目标控制器的IP地址，可以采取IP扫描来查看当前所有可用的控制器IP地址，扫描完成之后确定关闭此窗口，重新在IP下拉列表选择。　　选择正确的IP地址，点击连接之后，编程软件与控制器连接成功，在线命令与输出窗口打印信息提示。　　控制器出厂的缺省IP地址为192.168.0.11，“连接到控制器”窗口能显示出本机IP地址，请注意设置有线网卡与无线网卡各自的IP。电脑需要设置IP地址与控制器IP处于同一网段才能连接，即四段的前三段要相同，最后一段不同才能通讯。　　若控制器与电脑不处于同一网段，则需要修改控制器或电脑其中之一的IP地址，使二者处于同一网段。　　修改控制器IP地址需要先使用串口连接控制器，获取控制器IP地址，然后修改本机IP或控制器IP使二者处于同一网段。二、修改控制器IP地址　　先使用串口连接控制器，获取控制器IP地址，再修改控制器IP地址。　　方法一：可以通过菜单栏“控制器”→“修改IP地址”窗口直接修改控制器IP地址。　　方法二：通过IP_ADDRESS指令发送在线命令修改。　　指令发送修改成功之后自动断开连接，在线命令打印控制器连接错误信息，通过网口连接选择新IP地址192.168.0.23再次连接控制器，IP地址修改成功后永久有效。三、修改本机IP地址　　以WIN10为例，在开始菜单里打开控制面板，打开“网络和Internet”。　　再打开“网络与共享中心”。　　点击“以太网”。　　在“以太网状态”窗口点击“属性”，打开“以太网属性”窗口，找到Internet协议版本4(TCP/IPv4)打开，就能看到本机IP地址修改窗口，勾选“使用下面的IP地址”，在IP地址输入栏里修改IP，将本机IP改为和控制器IP处于同一网段，修改完成点击“确认”即可成功修改IP。　　再次打开“连接到控制器”窗口尝试连接到控制器。　　03 DPOS与MPOS的区别　　DPOS为用户定义的目标位置，即控制器发出的指令位置，单位是UNITS，该值的大小等于控制器实际发送脉冲数，除以脉冲当量得出。　　写DPOS会自动转换为DEFPOS绝对坐标位置偏移，不会移动电机。　　MPOS为用户单位的轴测量位置，也称为实际位置，单位是UNITS。该值是由编码器测量得出的轴实际位置，接在伺服电机上的编码器用于测量电机的转角与转速，MPOS的值正常情况下会跟随DPOS值，该值的大小等于编码器测得实际脉冲数，除以脉冲当量得出。没有编码器的场合，轴的MPOS值自动复制DPOS的值。　　写MPOS会自动转换为DEFPOS绝对坐标位置偏移。　　部分电机有一定跟随误差的(DPOS-MPOS),这个和机械和电机本身刚性都有关系,机械越好,电机越好,调的刚性越足,则跟随误差越小,但跟随误差永远存在,不可能消除,并且在实时变化，实际应用中尽量把机械刚性和电机刚性提高,让跟随误差尽量减小,速度尽量平滑,使得MPOS更准确。　　另外SPEED为控制器给定速度，MSPEED为编码器的实际测量反馈速度。　　如下图，轴类型ATYPE=65，EtherCAT周期位置模式，带编码器反馈，故脉冲信号输出与编码器反馈信号均在轴0上，此时MPOS为真，跟随DPOS。　　ATYPE=4或65或50模式时，轴号上均带编码器反馈。　　OFFPOS指令相对偏移修改所有的坐标，不会对已运行/进入缓冲区的运动产生影响。　　DEFPOS指令设置当前轴位置为一个新的绝对位置值，不会对已运行/进入缓冲区的运动产生影响。示例：　　BASE(0,1) '选择轴0，轴1　　DPOS=100,100 '设置当前位置为100,100　　?DPOS(0),DPOS(1) '打印确认，当前位置为100,100　　OFFPOS=10,20 '多次调用OFFPOS相对位置　　OFFPOS=10,20　　?DPOS(0),DPOS(1) '此时当前位置变为120,140　　DEFPOS(10,20) '设置当前位置为10,20　　?DPOS(0),DPOS(1) '当前位置为10,20　　04 EtherCAT伺服驱动器参数设置　一、电子齿轮比的应用　　伺服电机电子齿轮比就是伺服对接收到的控制器脉冲频率进行放大或者缩小，其中一个参数为分子，一个为分母。分子与分母比值为大于1就是放大，比值小于1就是缩小，比值等于1时电机接受脉冲数等于控制器发出脉冲数。　　计算公式：电机接收的实际脉冲数=控制器发送脉冲数*电子齿轮比　　例如：控制器发出脉冲10000个，电子齿轮比分子设为1，分母设为2，电子齿轮比为0.5，那么伺服实际运行按照5000个脉冲来进行。控制器发出脉冲10000个，电子齿轮比分子设为2，分母设为1，电子齿轮比为2，那么伺服实际运行按照20000个脉冲来进行。　　松下驱动器电子齿轮的比值在1000-1/1000的范围内有效。　　电子齿轮比通过数据字典6091h的子字典01h和02h的比值设定。6091h-01h设置电子齿轮比的分子，6091h-02h设置电子齿轮比的分母。　　数据字典6092h的子字典01h用以设定电机旋转一圈所需脉冲数，一般根据编码器的分辨率设置，6092h的子字典02h的值默认为1。　　电子齿轮比等驱动器的相关参数修改，可以通过驱动器软件直接修改，或使用SDO指令读写对应的数据字典进行配置。1.驱动器软件修改电子齿轮比　　修改驱动器参数先连接驱动器，可选USB线或WLAN连接驱动器，使用USB线连接电脑与驱动器端的X1端口，给驱动器上电，打开松下驱动器软件PANATERM，弹出“选择与驱动器通信”窗口，选择与驱动器通过USB连接后，自动获取到驱动器信息显示在窗口内，点击OK连接成功，就能对驱动器进行设置。　　点击菜单栏“显示”→“对象编辑器”，打开如下窗口，找到需要设置的数据字典，在“Setting Value”一栏直接修改数据字典的内容。　　修改完成将参数传送给驱动器，并写入驱动器的EEPROM，驱动器再次上电后参数生效。　　图中电子齿轮比=1：1，电机旋转一圈脉冲数10000。2.SDO指令修改电子齿轮比　　SDO指令包含数据字典读取SDO_READ、SDO_READ_AXIS和数据字典写入SDO_WRITE、SDO_WRITE_AXIS。　　数据字典读取语法：　　SDO_READ (槽位号, 设备编号, 数据字典编号, 数据字典子编号, 数据类型, 读取数据存储TABLE位置)　　SDO_READ_AXIS (轴号, 数据字典编号, 数据字典子编号, 数据类型, 读取数据存储TABLE位置)　　数据字典写入语法：　　SDO_WRITE (槽位号, 设备编号, 数据字典编号, 数据字典子编号, 数据类型, 写入数据值)　　SDO_WRITE_AXIS (轴号, 数据字典编号, 数据字典子编号, 数据类型, 写入数据值)　　示例：　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,1,7,1) '电子齿轮比分子设为1　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,2,7,1) '电子齿轮比分母设为1　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6092,1,7,10000) '电机一圈脉冲数设为10000　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$1010,1,7,$65766173) '写EPPROM(写EPPROM后驱动器需要重新上电)　　使用指令更改完成后，查看驱动器参数如下：二、读取多圈编码器值　　驱动器有多圈绝对值编码器时，可使用ENCORDE指令读取编码器硬件寄存器原始值，就是多圈绝对值，此参数为只读类型。只有配置为需要使用编码器的ATYPE时才可以读取。　　驱动器重新启动之后将ENCORDE值清零。　　?*ENCODER '打印各轴编码器值，驱动器上电初始值为0　　?ENCODER(0) '打印单轴编码器值　　?ENCODER AXIS(0) '打印单轴编码器值　　如下图，使用EtherCAT驱动器，带编码器反馈，控制轴0持续正向运动MOVE(500)，此时发送的总脉冲数=UNITS*DPOS=100*500=50000。　　ENCORDE指令读取驱动器的多圈绝对值编码器的值，等于编码器检测到的接受脉冲总数50000。　　此时将DPOS和MPOS改变，ENCORDE的值不会发生变化，因为改坐标电机不会运动，编码器接收脉冲数没有改变。　　因为读取的是多圈绝对值，负方向运动ENCORDE值减小，正向运动ENCORDE值增大。　　松下驱动器软件可对绝对式编码器设定。　　通过参数Pr0.15设置。　　Pr0.15参数选择说明：三个设定值说明如下，上方例子为默认值1，作为增量编码器使用。三、驱动器IO操作　　驱动器IN输入的读取，OP的输出　　通过DRIVE_IO指令映射驱动器对象字典中60FDh驱动器IO输入、60FEh驱动器IO输出的起始IO编号。　　驱动器在映射IO信号之后，可根据编号对驱动器的IO信号进行控制，IO信号输出可用OP指令控制。　　Bit位的值设为1表示ON，为0表示OFF。　　驱动器IO映射示例：映射正负限位信号　　要设置正确的DRIVE_PROFILEE或者PDO后才可以正常映射输入，也就是说DRIVE_PROFILE驱动器PDO配置模式包含60FDh和60FEh这两个数据字典。　　DRIVE_PROFILE(iAxis) = 5 '设定对应的带IO映射的PDO模式　　DRIVE_IO(iAxis) = i_IoNum '设定IO起始编号　　REV_IN(iAxis) = i_IoNum '负限位应60FD BIT0　　FWD_IN(iAxis) = i_IoNum + 1 '正限位先对应60FD BIT1　　DATUM_IN(iAxis) = i_IoNum + 2 '原点信号对应60FD BIT2　　INVERT_IN(i_IoNum,ON) '特殊信号有效电平反转　　INVERT_IN(i_IoNum + 1,ON)　　INVERT_IN(i_IoNum + 2,ON)　　驱动器IO输出：　　DRIVE_PROFILE(iAxis) = 5 '设定对应的带IO映射的PDO模式　　DRIVE_IO(iAxis) = i_IoNum '设定IO起始编号　　OP(i_IoNum，ON) '打开驱动器的第一个OUT口　　可在驱动器的“参数”窗口，找到参数分类4，操作驱动器的IO信号，如下图。　四、驱动器回零　　EtherCAT总线可使用控制器提供的回零方式DATUM(mode)，mode模式值选择查看ZBasic编程手册的DATUM指令。EtherCAT总线也可以使用驱动器本身的回零模式。　　驱动器本身回零使用DATUM(21,mode2)指令，mode2模式值要查驱动器手册数据字典6098h回零模式，如下图所示，mode2填入对应Value值，mode2缺省值为0，也是驱动器回零模式，注意此时的原点限位等信号要接在驱动器上，所以要使用驱动器回零时需要对驱动器的IO进行映射。示例：　　初始化完成后再运行驱动器回零程序，按上一节的示例，将驱动器的限位信号和原点信号映射到控制器的IO上，再运行以下回零程序。　　BASE(iAxis) '按驱动器轴号逐个回零　　AXIS_STOPREASON = 0　　SPEED = 100 '回零速度　　CREEP = 10 '反找速度　　ACCEL = 1000　　DATUM(21,2) '驱动器回零模式value=2　　WAIT IDLE　　IF AXIS_STOPREASON = 0 THEN　　?"回零成功"　　ELSE　　?"回零失败","停止原因：",AXIS_STOPREASON,"状态字0X",HEX(DRIVE_STATUS)　　ENDIF 五、力矩的实时读取　　当PDO包含数据字典6071h(目标力矩)时，ATYPE可设置为67，周期力矩模式，此时使用DAC指令控制电机以设置值的力矩运行，DAC值范围0-1000，对应0-100%的DAC的值，比如DAC=10，此时电机力矩=1%的力矩值。　　力矩控制时DAC单位为千分之一，等于1000时表示100%力矩，此时的值等于数据字典6072h(设定最大转矩)的值。　　注意速度模式和力矩模式切换时，先将DAC=0后，再修改ATYPE，防止出现事故。　　SDO读取数据字典6071h的值为目标力矩的大小，即当前发送的DAC的大小，没有发送DAC指令时，6071h的值为0。一般当前力矩6071h的取值范围是0-6072h的设定值。　　例如：ATYPE=67力矩模式　　DAC=40　　SDO_READ(0,0,$6071,0,3,0)'读取轴0的目标力矩，TABLE(0)的值变为40　　驱动器力矩的读取可以在配置的DRIVE_PROFILE包含数据字典6077h的情况下，使用DRIVE_TORQUE指令读取当前轴的力矩，或使用SDO_READ指令直接读取数据字典6077h的值获取当前力矩，与目标转矩的值之间可能存在波动，读取的是实时值的大小。示例：　　?DRIVE_TORQUE(0) '打印轴0的力矩　　数据字典6077h用于读取当前力矩的值，示例：　　SDO_READ(Bus_Slot,iNode,$6077,0,3,0)'读取当前力矩保存到TABLE(0) 六、转矩限制的应用　　转矩控制用于印刷机、绕线机、注塑机等场合，使用EtherCAT总线时，电机输出的转矩与DAC指令输入的值成正比。　　为了保护机台，可对输出转矩进行限制，电机的最大转矩使用6072h设置，出厂默认值10。　　转矩控制时，电机转矩输出受DAC指令控制，但不对电机速度进行控制，因此轻载时，可能发生超速现象，为了保护机械，必须对速度进行限制。　　数据字典6072h用于设置电机的最大转矩，6072h的值设为1000表示额定转矩的100%;设为500，表示额定转矩的50%。在EtherCAT的几种不同的模式下均支持，例如在位置模式下可以设置最大允许的力矩，使用MOVE等运动指令控制电机运行，此时电机速度按照SPEED参数运动，若目标位置设置的更大，这样碰到阻碍物后，速度受到限制，只能发出来设定的最大力矩。SDO指令读取示例：　　SDO_READ(0,0,$6072,0,3,0) '读取数据保存到TABLE(0)，值为5000 七、电机极性设置　　电机极性(旋转方向)通过数据字典607Eh设定，有8个bit值可设定，如下图，极性不反转的时候，将607Eh的bit7-5均设为0;极性反转的时候，将607Eh的bit7-4均设为1;其余位bit4-0均设为0。　　设置方法：将607Eh的值设为224时，符号有反转，给正方向指令，电机旋转方向为CW(顺时针);将607Eh的值设为0时，符号无反转，给正方向指令，电机旋转方向为CCW(逆时针);电机旋转方向规定参见下图。设置示例：　　使用驱动器软件或SDO指令操作数据字典607Eh。　　SDO_READ(Bus_Slot,iNode,$607E,0,5,0) '读取极性保存到TABLE(0)　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$607E,0,5,$E0) '极性设置　　驱动器软件设置：可查看或修改设定值，值为224时，给正向运动参数，电机顺时针旋转。八、驱动器其他参数设置　　驱动器的出厂设置一般没有反转IO电平，会导致驱动器限位报警，出现限位报警之后，要根据驱动器手册设置限位电平反转。比如松下伺服要将Pr4.01、Pr4.02的参数分别设置为010101h(65793)、020202h(131586)。IO输入出厂默认值(下图显示十进制)：　　可在驱动器软件上直接修改Pr4.01、Pr4.02的值，也可以通过SDO_write指令设置数据字典3401h和3402h设置正负限位的电平。SDO指令设置正负限位的示例：　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3401,0,4,$10101)'正限位电平，出厂值$818181　　SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3402,0,4,$20202)'负限位电平，出厂值$828282　　修改后的值，可查看数据字典的值，或查看参数分类。　　其他参数的设置均可在“对象编辑器”窗口或“参数”窗口直接修改，修改完成保存到EEPROM，驱动器重新上电生效。　　《EtherCAT总线运动控制器应用进阶一》就讲到这里。更多学习视频及图文详解请关注我们的公众号“正运动小助手”。　　本文由正运动技术原创，欢迎大家转载，共同学习，一起提高中国智能制造水平。文章版权归正运动技术所有，如有转载请注明文章来源。编辑于 2021-01-22 11:11Ethernet上位机运动控制赞同 9添加评论分享喜欢收藏申请

快速入门丨篇八：如何进行运动控制器EtherCAT总线的基础使用？_ethercat in out 为什么不能混用-CSDN博客

快速入门丨篇八：如何进行运动控制器EtherCAT总线的基础使用？

最新推荐文章于 2023-07-14 21:05:34 发布

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　　之前正运动技术与大家分享了，运动控制器的固件升级、ZBasic程序开发、ZPLC程序开发、与触摸屏通讯和输入/输出IO的应用、运动控制器数据与存储的应用以及运动控制器ZCAN总线扩展模块的使用等。

　　今天，我们来讲解一下正运动技术运动控制器EtherCAT总线的基础使用。

　　教学视频地址：《快速入门丨篇八：如何进行运动控制器EtherCAT总线的基础使用？》

　　 1、材料准备与控制器接线参考

　　材料准备：

　　1)电脑1台，安装ZDevelop3.01以上版本软件。

　　2)控制器1个。

　　3)24V直流电源2个(主电源，IO电源)。

　　4)总线驱动器+电机(或步进驱动器+电机)若干。

　　5)控制器接线端子若干。

　　6)网线若干。

　　7)连接线若干。

　　8)不同类型扩展模块多个(扩展模块接线参考参见下文)。

　　控制器接线参考

　　 2、扩展模块的作用

　　当控制器自身的轴资源、IO资源不够用时，可采用扩展模块来扩展，可以扩展脉冲轴、数字量输入输出、模拟量输入输出这三种类型。只有带脉冲轴接口的扩展模块才支持扩展脉冲轴数，总线轴不可扩展。

　　扩展模块按连接方式可分为ZCAN总线扩展模块和EtherCAT扩展模块两类。

　　按产品系列划分，可分为ZCAN扩展模块，EtherCAT扩展模块、ZMIO300扩展模块三大类。

　　IO数字量扩展：ZMC控制器4系列及以上的型号IO点数可扩展至4096点。

　　AIO模拟量扩展：ZMC控制器4系列及以上的型号AIO点数可扩展至520点。

　　轴扩展：只能扩展脉冲轴，鉴于成本和使用方面，不建议使用过多轴扩展板，可选用支持脉冲轴数较多的控制器型号。

　　控制器可扩展的IO点数可在硬件手册或“命令与输出”窗口输入?*max打印查看。

　　 3、EtherCAT总线扩展模块

　　EtherCAT总线扩展模块包含两个系列：可分为EIO扩展模块、ZMIO300-ECAT扩展模块。

　　EIO1616MT支持扩展数字量IO，包含16路输入和16路输出。

　　EIO24088可扩展数字量IO和脉冲轴，支持扩展8个脉冲轴，包含24路输入和8路输出。

　　ZMIO300-ECAT扩展模块为立式组合模块，可扩展数字量IO和模拟量。

　　EtherCAT通讯建议采用带屏蔽层的双绞线进行网络数据传输。

　　EIO1616MT

　　EIO24088

　　ZMIO300-ECAT+16DO+16DI+4DA+4AD

　　 1)EIO扩展模块

　　A、EIO扩展模块使用EtherCAT总线扩展，可选型号如下表：

　　EIO1616双电源供电(除了主电源，IO也需要单独供电)，EIO24088为单电源供电。

　　扩展模块数字量IO接口默认支持NPN型。

　　EtherCAT扩展模块接线只需将各个模块的EtherCAT口相互连接即可，EIO扩展板带两个EtherCAT接口，EtherCAT IN口接主控制器，EtherCAT OUT口接下级扩展板或驱动设备，不可混用。

　　B、EIO扩展模块使用接线

　　EIO扩展接线参考如下：

　ZMC432+EIO24088+EIO1616　

　　2)ZMIO300-ECAT扩展模块

　　A、ZMIO300-ECAT扩展模块可搭配子模块如下表：

　　模拟量精度为16位，有NPN和PNP两种输入方式可选，数字量输入输出口带信号状态指示灯。

　　ZMIO300-16DO/ZMIO300-16DOP数字量输出需要一路电源单独供电。

　　B、ZMIO300-ECAT扩展模块使用接线

　　ZMIO300-ECAT扩展模块接线参考如下，与EIO扩展模块接线方法相同。

　　EtherCAT IN口与EtherCAT OUT口不可混用。

　　4、EtherCAT总线使用

　　EtherCAT总线上连接的电机则需要编写一段程序来进行使能。使能之后的应用与脉冲电机一致，运动指令都是相同的。初始化程序参见文章末尾。

　　初始化过程主要包含以下几个步骤：

　　1、总线扫描SLOT_SCAN (slot)

　　2、轴映射AXIS_ADDRESS，扩展模块IO映射NODE_IO

　　3、总线开启SLOT_START (slot)

　　4、清除驱动器错误DRIVE_CLEAR(0)

　　5、轴使能AXIS_ENABLE(单轴使能)，WDOG(总使能)

　　初始化成功后，便可以使用运动控制指令控制总线轴运转。

　　扩展的资源必须映射到控制器本地资源才可使用。

　　不同的EtherCAT扩展模块，IO映射、轴映射方法相同。

　　IO映射采用NODE_IO指令(数字量)、NODE_AIO指令(模拟量)设置，轴映射采用AXIS_ADDRESS指令映射轴号。

　　IO映射时先查看控制器自身的最大IO编号(包括外部IO接口和脉冲轴内的接口)，再使用指令设置。

　　若扩展的 IO与控制器自身IO编号重合，二者将同时起作用，所以IO映射的映射的编号在整个控制系统中均不得重复。

　　5、EtherCAT总线相关概念

　　总线相关指令参数会用到如下编号：

　　槽位号(slot)

　　槽位号是指控制器上总线接口的编号，缺省为0。当控制器上有多个总线接口，?*SLOT查看槽位号。

　　运动控制器支持单总线时，槽位号为0。

　　支持双总线时，EtherCAT总线槽位号为0，RTEX总线槽位号为1。

　　设备号(node)

　　设备号是指一个槽位上连接的所有设备的编号，从0开始，按设备在总线上的连接顺序自动编号，可以通过NODE_COUNT(slot)指令查看。

　　驱动器编号

　　控制器会自动识别出槽位上的驱动器，编号从0开始，按驱动器在总线上的连接顺序自动编号。

　　驱动器编号与设备号不同，只给槽位上的驱动器设备编号，其他设备忽略。

　　6、IO映射

　　1)数字量IO

　　NODE_IO指令设置设备的数字量IO起始编号，单个设备的输入输出的起始编号一样。必须总线扫描后才能设置。

语法：

NODE_IO(slot, node)=iobase

slot：槽位号，0-缺省

node：设备编号，编号从0开始

iobase：映射IO起始编号，设置结果只会是8的倍数

示例：

SLOT_SCAN(0) '扫描总线

IF NODE_COUNT(0)>0 THEN '判断槽位0上是否有设备

NODE_IO(0,0)=32 '设置槽位0接口设备0的IO起始编号为32

?NODE_IO(0,0) '打印出设备0的IO起始编号

ENDIF

　　2)模拟量IO

　　NODE_AIO指令设置设备的模拟量IO起始编号，单个设备的输入输出的起始编号一样。必须总线扫描后才能读取。

　　NODE_AIO(slot, node[,idir])=Aiobase

　　slot：槽位号，0-缺省

　 node：设备编号，编号从0开始

　　idir：AD/DA选择。0-缺省，同时设置AIN、AOUT，读取时只读AIN;3-AIN;4-AOUT

　　示例：

　　SLOT_SCAN(0) '扫描总线

　　IF NODE_COUNT(0)>0 THEN '判断槽位0上是否有设备

　　NODE_AIO(0,0,0)=8 '设置槽位0接口设备0的AIN和AOUT起始编号都为8

　　?NODE_AIO(0,0,0) '打印出设备0的AIO起始编号

　　ENDIF

　　7、EtherCAT总线轴映射

　　总线轴需要进行轴映射操作，采用AXIS_ADDRESS指令映射，操作方法如下：

　　AXIS_ADDRESS(轴号)=(槽位号<<16)+驱动器编号+1

　　轴映射写在总线初始化程序中，总线扫描之后，开启总线之前。

　　示例：

　　AXIS_ADDRESS (0)=(0<<16)+0+1 '第一个ECAT驱动器，驱动器编号0，绑定为轴0

　　AXIS_ADDRESS (2)=(0<<16)+1+1 '第二个ECAT驱动器，驱动器编号1，绑定为轴2

　　AXIS_ADDRESS (1)=(0<<16)+2+1 '第三个ECAT驱动器，驱动器编号2，绑定为轴1

　　ATYPE(0)=65 '设置为ECAT轴类型， 65-位置 66-速度 67-转矩

　　ATYPE(1)=65

　　ATYPE(2)=65

　　8、EtherCAT总线状态

　　使用编程软件成功连接到控制器之后，执行总线扫描之后，在线命令栏输入?*EtherCAT打印出每个NODE节点的状态。

　　Slot 0 contain 1 nodes：0槽位口共连接了1个设备

　　Lostcount 0-0：丢包数

　　Node：设备连接NODE编号

　　Status：设备连接状态，参考NODE_STATUS

　　Mainid：厂商ID

　　Productid：设备ID

　　Axises：设备总轴数

　　Alstate：设备OP状态

　　Node_profile：设备Profile设置

　　Bindaxis：映射到控制器的轴号，-1表示未映射

　　Drive_profile：设备收发PDO配置

　　Controlword：控制字

　　Drive_status：设备当前状态，参考DRIVE_STATUS

　　Drive_mode：设备控制模式

　　Target：电机位置

　　Encode：编码器位置

　　9、EtherCAT扩展模块参考配置

　　控制模块接线完成，使用ZDevelop软件连接上控制器，运行总线初始化程序，打开“控制器”-“控制器状态”窗口，查看槽位0节点信息，可以看到EtherCAT总线连接的全部设备的信息。

　　1)EIO扩展模块

　　控制模块配置：

　　1个ZMC432+1个EIO1616MT。

　　EIO1616MT的节点号为0，扩展的数字量输入IO编号为1024-1039共16个，扩展的数字量输出IO编号为1024-1039共16个。

　　NODE_IO(0,0)=1024

　　2)ZMIO300-ECAT扩展模块

　　控制模块配置：

　　1个ZMC432+1个ZMIO300-ECAT通讯模块+4个ZMIO300-16DI输入+2个ZMIO300-16DO输出+1个ZMIO300-4AD+1个ZMIO300-4DA。

　　NODE_IO(0,0)=32 'IO映射，起始编号从32开始，扩展了64个输入和32个输出

　　NODE_AIO(0,0,0)=4 'AIO映射，起始编号从4开始，扩展4个输入和4个输出

　　10、EtherCAT总线参考配置1

　　控制模块配置：

　　1个ZMC432+2个总线驱动器。

　　使用ZDevelop软件连接上控制器，执行完总线初始化程序后，打开“控制器”-“控制器状态”窗口，可查看槽位0节点信息，或在线命令栏输入?*EtherCAT打印出每个NODE节点的状态。

　　此时总线上可以扫描到两个节点，这两个节点均为总线驱动器，每个驱动器各带一个电机，将节点0的轴映射到轴6，将节点1的轴映射到轴7。

　　AXIS_ADDRESS(6)= (0<<16)+0+1 '映射轴号

　　AXIS_ADDRESS(7)=(0<<16)+1+1

　　ATYPE(6)=65 '设置控制模式，65-位置 66-速度 67-转矩

　　ATYPE(7)=65

　　在线命令栏输入?*EtherCAT打印信息如下：

　　11、EtherCAT总线参考配置2

　　控制模块配置：

　　1个ZMC432+1个EIO1616MT+2个总线驱动器。

　　此时总线上可以扫描到3个节点，0节点为EIO1616MT数字量IO扩展模块，带16进16出，IO映射编号范围为32-47，NODE_IO(0,0)=32

　　节点1和2均为总线驱动器，每个驱动器各带一个电机，将这两个轴的轴号分别映射为轴6、轴7。

　　在线命令栏输入?*EtherCAT打印信息如下：

　　12、EtherCAT总线初始化程序

　　此初始化程序为通用版本，以上几种配置均适用，使用时只需更改个别全局定义的参数即可。

　　运动控制模块根据实际使用情况编写。

**********ECAT总线初始化主程序***********

global CONST PUL_AxisStart = 0 '本地脉冲轴起始轴号

global CONST PUL_AxisNum = 0 '本地脉冲轴轴数量

global CONST Bus_AxisStart = 6 '总线轴起始轴号

global CONST Bus_NodeNum = 1 '总线配置节点数量,用于判断实际检测到的从站数量是否一致

global MAX_AXISNUM '最大轴数

MAX_AXISNUM = SYS_ZFEATURE(0) '自动获取控制器支持的轴数

global Bus_InitStatus '总线初始化完成状态

Bus_InitStatus = -1

global Bus_TotalAxisnum '检查扫描的总轴数

delay(3000) '延时3S等待驱动器上电，不同驱动器自身上电时间不同，具体根据驱动器调整延时

?"总线通讯周期：",SERVO_PERIOD,"us"

Ecat_Init() '初始化ECAT总线

while (Bus_InitStatus = 0)

Ecat_Init()

wend

if Bus_InitStatus = 1 then '总线初始化是否完成

main() '运动控制模块

endif

END

'************ECAT总线初始化**********

'初始流程: slot_scan（扫描总线） -> 从站节点映射轴/io -> SLOT_START（启动总线） -> 初始化成功

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

global sub Ecat_Init()

LOCAL Node_Num '节点设备编号

LOCAL Temp_Axis '当前总线轴的轴号

LOCAL Drive_Vender '当前设备厂商编号

LOCAL Drive_Device '设备编号

LOCAL Drive_Alias '设备拨码ID

RAPIDSTOP(2)

for i=0 to MAX_AXISNUM - 1 '初始化还原轴类型

AXIS_ENABLE(i) = 0 '关轴使能

atype(i)=0 '设置为虚拟轴

AXIS_ADDRESS(i) =0

DELAY(10) '防止所有驱动器全部同时切换使能导致瞬间电流过大

Bus_InitStatus = -1

Bus_TotalAxisnum = 0 '将扫描的总线总轴数置0

SLOT_STOP(0)

delay(200)

slot_scan(0) '扫描总线

if return then

?"总线扫描成功","连接从站设备数："NODE_COUNT(0)

if NODE_COUNT(0) <> Bus_NodeNum then '判断总线检测数量是否为实际接线数量

?""

?"扫描节点数量与程序配置数量不一致!" ,"配置数量:"Bus_NodeNum,"检测数量："NODE_COUNT(0)

Bus_InitStatus = 0 '初始化失败。报警提示

'return

endif

'"开始映射轴号"

for Node_Num=0 to NODE_COUNT(0)-1 '遍历扫描到的所有从站节点

Drive_Vender = NODE_INFO(0,Node_Num,0) '读取设备厂商

Drive_Device = NODE_INFO(0,Node_Num,1) '读取设备编号

Drive_Alias = NODE_INFO(0,Node_Num,3) '读取设备拨码ID

if NODE_AXIS_COUNT(0,Node_Num) <> 0 then '判断当前节点是否有电机

for j=0 to NODE_AXIS_COUNT(0,Node_Num)-1 '根据节点带的电机数量循环配置轴参数(针对一拖多驱动器)

Temp_Axis = Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum '轴号按NODE顺序分配，总线开始轴号+总线扫描轴号

'Temp_Axis = Drive_Alias '轴号按驱动器设定的拨码分配（一拖多需要特殊处理）

base(Temp_Axis)

AXIS_ADDRESS(Temp_Axis)= (0<<16)+ Bus_TotalAxisnum + 1 '映射轴号

ATYPE=65 '设置控制模式 65-位置 66-速度 67-转矩

disable_group(Temp_Axis) '每轴单独分组

Bus_TotalAxisnum=Bus_TotalAxisnum+1 '总轴数+1

else 'IO扩展模块

Sub_SetNodeIo(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device,1024 + 32*Node_Num) '映射扩展模块IO

?"扩展IO映射完成"

endif

?"轴号映射完成","连接总轴数："Bus_TotalAxisnum

wa 200

SLOT_START(0) '启动总线

if return then

wdog=1 '使能总开关

'?"开始清除驱动器错误"

for i= Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1

BASE(i)

DRIVE_CLEAR(0)

DELAY 50

'?"驱动器错误清除完成"

datum(0) '清除控制器轴状态错误"

wa 100

'"轴使能"

AXIS_ENABLE=1

Bus_InitStatus = 1

?"轴使能完成"

'本地脉冲轴配置

for i = 0 to PUL_AxisNum - 1

base(PUL_AxisStart + i)

AXIS_ADDRESS = (-1<<16) + i

ATYPE = 4

?"总线开启成功"

else

?"总线开启失败"

Bus_InitStatus = 0

endif

else

?"总线扫描失败"

Bus_InitStatus = 0

endif

end sub

'********总线IO模块映射********

'通过NODE_IO(0,Node_Num)分配模块IO起始地址，不使用扩展模块的时候删掉此段

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

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

if iVender = $41B then '正运动IO扩展模块

NODE_IO(0,iNode) = i_IoNum

'NODE_AIO(0,iNode) = 4*（iNode+1）

?"IO映射成功"

endif

end sub

'**********运动控制模块********

'初始化完成后，使用运动控制指令控制ECAT总线轴运动

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

global sub main()

RAPIDSTOP(2)

WAIT IDLE

BASE(6,7) '选择总线轴轴号

ATYPE=65,65

UNITS=100,100 '脉冲当量设置

SPEED=100,100

ACCEL=1000,1000

DECEL=1000,1000

DPOS=0,0

MPOS=0,0

TRIGGER '自动触发示波器

MOVE(100,100) '先运动100,100位置

MOVECIRC(200,0,100,0,1) '半径100顺时针画半圆，终点坐标（300,100）

end sub

　　正运动技术运动控制器EtherCAT总线的基础使用就分享到这里，更多精彩内容，请关注我们的公众号。

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一、引言随着工业技术的发展，工业机械手的功能和种类越来越丰富，其中并联机械手也得到了广泛的应用，特别是在物料分拣这类重复性高，强度大的功能上，与传统的串联机械手相比，成本低，性能高。本文主要介绍了并联机械手结构，正运动总线控制器在三轴并联机械手的应用以及控制过程的实现。二、并联机械手简介2.1结构组成及特点传统的机械手结构末端执行器与基座之间只有一条运动链，我们称为串联机械手，而并联机械手末端执行...

ethercat如何编程台达50mc_台达可编程控制器DVP-50MC系列产品介绍

weixin_39719585的博客

12-22

1018

DVP50MC11T是台达自主研发的基于EtherCAT现场总线的多轴运动控制器，总线传输速率为100Mbps，采用分布式时钟，可以快速、准确、高效的传输数据，方便多轴同步，同时还支持国际组织所定义的运动控制标准指令库，方便用户快速入门，迅速的进行项目开发。它透过 EtherCAT 接口最多可以控制 24 轴，支持位置、速度、扭矩、原点复归等单轴运动指令，支持电子齿轮，电子凸轮、旋切、G码等多...

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VB写dll以及调用的具体实例

温辉的博客

12-18

6396

vb6写dll和引用dll

dll被称为动态链接库,是一个可由多个程序或其他dll调用用的代码和的库，使用dll可以让程序可以更加模块化，避免重复代码中出现。2.vb6的dll可以包括过程和函数，函数具有返回值，过程则没有。3.当程序调用dll ，就会产生依赖项,在dll被删除后，调用dll函数的代码就会报错。

存储过程中 IN,OUT,INOUT类型参数的区别

zy103118的博客

05-30

7199

IN 输入参数:表示该参数的值必须在调用存储过程时指定赋值，在存储过程中修改该参数的值不能被返回，为默认值

OUT 输出参数:该值可在存储过程内部被改变，并可返回

INOUT 输入输出参数:调用时必须指定具体值，并且可在存储过程体重被改变和在调用完毕后可被返回

______________________________________________________________...

.NET框架- in ,out, ref , paras使用的代码总结 C#中in,out,ref的作用 C#需知--长度可变参数--Params C#中的具名参数和可选参数 DEMO...

11-19

655

C#.net 提供的4个关键字，in，out，ref，paras开发中会经常用到，那么它们如何使用呢? 又有什么区别?

1 in

in只用在委托和接口中；例子：

//测试模型

class Model

{...

Verilog中的inout端口

TerrificAko的博客

08-09

1094

verilog中inout端口总线总线操作双向端口InoutInout总线接口的简单示例

总线总线操作

总线是模块之间数据流通的公共通道。适当的总线的位宽，配合适当的并行算术逻辑和步骤能显著提高专用信号处理逻辑电路的运算能力。

模块通过带控制端的三态门与总线进行连接。通过调整控制端的信号，来确定一段时间内，总线归哪些模块使用。但是任何时间段内，只能有一个模块进行发送，但可以有多个模块进行接收。

双...

台达可编程控制器（PLC）DVP-20PM安装说明.pdf

09-15

台达可编程控制器（PLC）DVP-20PM安装说明pdf,台达可编程控制器（PLC）DVP-20PM安装说明：本使用说明书仅提供电气规格、功能规格、安装配线、故障排除及周边装置部份说明，其它详细的程序设计及指令说明请见《DVP-PM 技术手册：程序篇》，选购外围装置详细说明请见该产品随机手册或《DVP-PLC 应用技术手册：特殊模块篇》。

vb.net 调用DLL

zdl480的专栏

11-23

2263

vb.net 调用DLL 范例

原创LabVIEW与台达EtherCAT运动控制卡完整测试程序代码

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DP3C总线步进驱动器

支持COE（CANopen over EtherCAT）协议，符合CiA402标准，支持32轴，支持具备标准EtherCAT协议的主站，主站与从站的通讯周期可达32轴1ms。

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