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IGH_Master主站配置驅動伺服電機和變頻器總結

2020-11-22 21:47:42 後端開發

IGH_Master主站配置驅動伺服電機和變頻器總結

Ethercat是倍福公司提出的一種工業現場總線協議，具有很好的實時性，IGH是一種開源的Ethercat主站實作協議，本文總結了一下使用IGH_Master驅動伺服電機和變頻器的經驗

1、Ethercat_Tools的使用

安裝好IGH_Master后，在/ethercat/igh/out/bin檔案夾下，使用./ethercat --help命令可以查看Ethercat的工具，這些工具可以查看連接至主站的從站的各種資訊，極大方便主站驅動程式的撰寫，下面具體的介紹了一下各引數及命令的使用，其中[ ]中為必選引數，< >為可選引數，

設定別名地址

命令：ethercat alias [ OPTIONS ] < ALIAS >
引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對位置；
* --force -f：匹配所有從站；

例子：
sudo ethercat alias --position 0 0x2000
決議：將在bus總線上對應的從站0的別名（默認為0）為0x2000；
注意：必須有從站連接才能使用此命令，

顯示總線配置

命令：ethercat config [ OPTIONS ]
引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對位置；
* --verbose -v：顯示詳細資訊；

例子：
sudo ethercat config -v
決議：顯示所有從站的詳細配置資訊，
注意：必須啟動應用程式才能使用此命令查看，

以C語言的形式輸出PDO資訊

說明：生成的PDO資訊可以直接被應用層的ecrt_slave_config_pdos()函式呼叫，
命令：ethercat cstruct [ OPTIONS ]
引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對位置；

例子：
sudo ethercat cstruct -a 100
決議：輸出別名為100的從站的PDO資訊，
注意：必須有從站連接才能使用此命令，

顯示程序資料

說明：輸出二進制的程序資料，
命令：ethercat data [ OPTIONS ]
引數：

* --domain -d <index> <index>：域的索引值，假如不填寫引數則顯示所有程序資料，

例子：
sudo ethercat data
決議：顯示所有PDO程序資料，
注意：必須啟動應用程式才能使用此命令查看，

設定主站除錯級別

說明：設定主站的除錯級別，除錯資訊將輸出在/var/log/syslog檔案中，
命令：ethercat debug <LEVEL>

其中可有以下情況：

    * 0 ： 無任何除錯資訊輸出
    * 1 ： 輸出部分除錯資訊
    * 2 ： 輸出所有的幀的內容（由于輸出資訊較多，請謹慎使用）

例子：
sudo ethercat debug 1
決議：打開部分除錯資訊輸出

配置域

說明：顯示域的資訊，
命令：ethercat domains [ OPTIONS ]
引數：

* --domain -d <index> <index>：根據索引號，匹配域；
* --verbose -v：顯示域的詳細資訊（FMMU和程序資料的資訊）；

例子：
① sudo ethercat domains執行后顯示

Domain0:LogBaseAddr 0x00000000, Size 12, WorkingCounter 0/3

以上各欄位的含義：

* LogBaseAddr：邏輯尋址的邏輯基地址；
* Size：域交換資料的位元組數；
* WorkingCounter：第一個數字是WKC的當前值，第二個數字是WKC的期望值；

決議：顯示域的基本資訊，

② sudo ethercat domains -v執行后顯示

Domain0:LogBaseAddr 0x00000000, Size 12, WorkingCounter 3/3
    SlaveConfig 0:0, SM2 （Output）, LogAddr 0x00000000, Size 6 06 00 9d aa 00 00
    SlaveConfig 0:0, SM3 （Input）, LogAddr 0x00000000, Size 6 31 0a 9d aa 00 00

以上各欄位的含義：
* SlaveConfig：從機配置資訊，主要包含別名和地址（絕對地址或相對地址）；
* SM2：同步管理器2；
* LogAddr：FMMU映射的地址；
* Size：映射地址的大小；
* 資料位：十六進制顯示的程序資料；

決議：顯示域的詳細資訊（FMMU和程序資料的資訊），
注意：必須啟動應用程式才能使用此命令查看，

寫入SDO

說明：向從站寫一條PDO條目，
命令：ethercat download [ OPTIONS ] <INDEX> <SUBINDEX> <VALUE>

引數：
⑴ 可選引數：

* INDEX：16位無符整型的SDO索引；
* SUBINDEX：8位無符整型的SDO子索引；
* VALUE：需寫入的SDO的值

⑵ [ OPTIONS ]引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對位置；
* --type -t <type>：SDO條目的資料型別；

type可使用的型別有：

bool、int8、int16、int32、int64、uint8、uint16、uint32、uint64、float、double、string、octet_string、unicode_string

對于sign-and-magnitude coding有：
sm8、sm16、sm32、sm64

例子：

sudo ethercat download -t int16 -p 0 0x6060 00 08
決議：向從站0的索引號為0x6060（16位），子索引號為00（8位）的地址寫入PDO條目值”0x08“；

讀取SDO

說明：向從站讀取一個SDO條目，
命令：ethercat upload [ OPTIONS ] <INDEX> <SUBINDEX>
引數：
⑴ 可選引數：

* INDEX：16位無符整型的SDO索引；
* SUBINDEX：8位無符整型的SDO子索引；

⑵ [ OPTIONS ]引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對位置；
* --type -t <type>：SDO條目的資料型別；

type可使用的型別有：

bool、int8、int16、int32、int64、uint8、uint16、uint32、uint64、float、double、string、octet_string、unicode_string

對于sign-and-magnitude coding有：
sm8、sm16、sm32、sm64

例子：

sudo ethercat upload -t int16 -p 0 0x6060 00
決議：讀取從站0中索引號為0x6060（16位），子索引號為00（8位）的SDO條目，

注意：必須有從站連接才能使用此命令，

創建一個拓撲圖形

說明：輸出總線拓撲圖，
命令：ethercat graph [ OPTIONS ]

例子：
sudo ethercat graph | dot -Tsvg > ~/Desktop/bus.svg
決議：將總線拓撲圖輸出到桌面，

主站和以太網設備

說明：顯示主站和以太網設備資訊，
命令：ethercat master [ OPTIONS ]
引數：

* --master -m <indices>：indices為主站的索引，默認顯示所有的設備資訊；

例子：

sudo ethercat master

決議：顯示所有主機的設備資訊（發送幀、接收幀、參考時鐘、應用時間），

注意：欲想顯示應用時間需啟動應用程式，

同步管理，PDOs，PDO條目

說明：顯示出同步管理器的引數和PDO任務和映射資訊，
命令：ethercat pdos [OPTIONS]
引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對位置；
* --skin -s <skin>：”skin”可選擇”default“和”etherlab“；

例子：

sudo ethercat pdos -p 0 -s default執行后顯示：

SM2：PhysAddr 0x1400, DefaultSize 64, ControlRegister 0x34, Enable 1
    RxPDO 0x1600 "Receive PDO1 Mapping"
        PDO entry 0x6040:00, 16 bit, " "
        PDO entry 0x607a:00, 32 bit, " "

以上各欄位的含義：
⑴ 同步管理器資訊
* SM2：同步管理器2；
* PhysAddr：物理地址開始地址；
* DefaultSize：默認資料大小；
* ControlRegister：控制暫存器；
* Enable：使能字

⑵ 顯示PDO方向，索引值，PDO名字
* RxPDO：代表從站發送資料的方向（從站接收資料）；
* 0x1600：PDO的索引值；
* “Receive PDO1 Mapping”：PDO的名字；

⑶ 顯示PDO條目的索引和子索引（都是以16進制的形式現實的），顯示位寬和描述
* 0x6040：00 ： 表示索引和子索引；
* 16bit：表示該條目的位寬；
* ” “：表示該位的描述；

暫存器訪問

獲取對應從站暫存器的內容

命令：ethercat reg_read [ OPTIONS ] <ADDRESS> [ SIZE ]
引數：
① 可選引數

* ADDRESS：16位無符號的暫存器地址；
* SIZE：要讀取的對應暫存器位元組數（16位無符號值）；[ SIZE ] + ADDRESS不能超過64K，假如type引數隱含要讀取的位元組數，則可以忽略掉[ SIZE ]引數；

② [ OPTIONS ]引數

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對位置；
* --type -t <type>：匹配資料型別；

type可使用的型別有：

bool、int8、int16、int32、int64、uint8、uint16、uint32、uint64、float、double、string、octet_string、unicode_string

對于sign-and-magnitude coding有：
sm8、sm16、sm32、sm64

例子：

sudo ethercat reg_read -p 6 -t sm32 0x092c

決議：獲取從站6的0x092C暫存器所存盤的值，

將內容寫入指定從站暫存器

命令：ethercat reg_write [ OPTIONS ] <ADDRESS> <DATA>
引數：
① 可選引數

* ADDRESS：16位無符號的暫存器地址；
* DATA：要寫入暫存器的資料；假如制定了”type”資料型別，那么”DATA”根據指定的資料型別對資料進行決議；假如未指定”type”資料型別，則”DATA”可以為指定的檔案或將”DATA”設定為” - “，表示從標準輸入中獲得資料；

② [ OPTIONS ]引數

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對地址；
* --type -t <type>：匹配資料型別；
* --emergency -e：以緊急的方式請求寫入檔案；

例子：

sudo ethercat reg_write -p 5 -t sm32 0x092c 200

決議：向從站5的暫存器0x092c寫入資料200，

SDO字典

說明：列出SDO字典（SDO資訊和SDO條目資訊），
命令：ethercat sdos [ OPTIONS ]
引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對位置；
* --quiet -q：只輸出PDOs，不輸出PDO條目資訊；

例子：

sudo ethercat sdos執行后顯示

SDO 0x1000，"Device type"
    0x1000:0, r-r-r-, uint32, 32 bit, "Device type"

SDOs：SDO 0x1000，”Device type”
* 0x1000：SDO索引值；
* “Device type”：SDO名字；

SDO條目：0x1000:0, r-r-r-, uint32, 32 bit, “Device type”
* 0x1000:0：索引值及子索引值；
* r-r-r-：表示訪問權限；
* uint32：表示該條目的資料型別；
* 32bit：表示該條目的位寬；
* “Device type”：對該條目的描述；

顯示從站的資訊

說明：顯示總線上的從站的資訊，
命令：ethercat slaves [ OPTIONS ]
引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對地址；
* --verbose -v：顯示從站的詳細資訊；

例子：

sudo ethercat slaves -v

決議：顯示所有從站的詳細資訊，

生成從站配置描述

說明：生成從站資訊描述檔案，
命令：ethercat xml [ OPTIONS ]
引數：

* --alias -a <alias>：匹配從站的別名；
* --position -p <pos>：匹配從站的絕對地址；

例子：

sudo ethercat xml -p 0

決議：生成從站0的從站資訊描述檔案并顯示出來，

這一節的內容我參考了識荒者的Ethercat決議（十二）之命令列工具的使用這篇文章，這里只列出了配置伺服和變頻需要用到的工具，更多工具請移步該作者原文，感謝識荒者的分享

2、主站配置要點

應用程式是用戶針對自身控制系統的控制要求撰寫的控制程式模塊，運行于內核層，包括對主站和從站的配置以及周期性實時運行的任務，在實時任務程式中實作主從站間通訊以及各種數控演算法，主要包括兩塊：

  • 主站和從站的配置；
  • 周期任務的實作 cyclic operation；

先上圖：
主站配置流程

主站、從站以及資料域的配置程序如下

  • 請求用于實時操作的 EtherCAT 主站，呼叫 ecrt_request_master()，獲取主站的指標 ec_master_t *；

      master = ecrt_request_master(0)

  • 創建新的程序資料域，呼叫 ecrt_master_create_domain()，獲取主站的一個資料域指標 ec_domain_t *；

      domain1 = ecrt_master_create_domain(master)

  • 獲取從站配置，呼叫 ecrt_master_slave_config()，通過輸入主站指標，從站化名，從站位置，從站廠商 ID 和從站產品號從而產生從站配置資訊 sc_ana_in，并獲得從站配置指標 ec_slave_config_t *；

      sc_ana_in = ecrt_master_slave_config('主站指標', '配置資訊','從站資訊')

  • 呼叫 ecrt_slave_config_pdos()，通過輸入從站配置資訊、從站同步管理資訊，定義一個完整 PDO 配置；

      ecrt_slave_config_pdos('從站配置指標', EC_END, '從站同步管理資訊')

  • *呼叫 ecrt_slave_config_create_sdo_request(),通過輸入從站配置資訊、SDO 索引號、子索引號和資料長度，獲得 SDO 請求指標，從而創造一個完整 SDO 請求用于實時操作的交換 SDO 資料;

      sdo = ecrt_slave_config_create_sdo_request(sc_ana_in, 0x3102, 2, 2)

  • *呼叫 ecrt_sdo_request_timeout()，設定 SDO 請求最大超時時間

      ecrt_sdo_request_timeout(sdo, 500); // ms

  • 呼叫 ecrt_domain_reg_pdo_entry_list()，通過輸入資料域指標和從站 PDO 入口注冊資訊，為資料域注冊一系列 PDO 入口

      ecrt_domain_reg_pdo_entry_list(domain1, domain1_regs)

  • 呼叫 ecrt_master_activate()，完成本次配置階段，準備進入實時周期任務回圈：

      ecrt_master_activate(master)

  • 呼叫 ecrt_domain_data()，回傳資料域的程序資料指標，為資料域指標分配地址，準備實時訪問資料域

      domain1_pd = ecrt_domain_data(domain1)

  • 結束配置，創建一個實時的 timer，執行周期性任務函式 cyclic_task

周期性任務函式 cyclic_task

  • 主站從設備獲取資料幀并且處理報文

      // receive process data
  ecrt_master_receive(master);

  • 判斷資料域報文的狀態

      ecrt_domain_process(domain1);

  • 判斷資料域、主站、從站狀態是否發生變化，有變化就提示資訊

      // check process data state (optional)
  check_domain1_state();

  // check for master state (optional)
  check_master_state();
  // check for islave configuration state(s) (optional)
  check_slave_config_states();

  • 讀寫程序資料相關函式

      EC_READ_U16("資料域指標 + 地址偏移量")
  EC_WRITE_U16("資料域指標 + 地址偏移量")

  • 將資料域的所有報文插入到主站的報文序列

      // send process data
  ecrt_domain_queue(domain1);

  • 將主站所有報文發送到傳輸序列

      ecrt_master_send(master)

本小節主要參考了《IGH軟體代碼說明》，未找到出處，在此致謝！

3、伺服電機配置要點

本次我們使用的是臺達的伺服電機，型號為ASDA-A2-E，使用 CANopen 基于 DS402 協議控制伺服電機，具體程序如下：

1.使用ethercat slaves [ OPTIONS ]命令讀取從站的串列，確保從站已經正常連接至主站

0  15:0  PREOP  +  Delta ASDA-A2-E EtherCAT(CoE) Drive Rev4
1   1:0  PREOP  +  EK1100 EtherCAT Coupler (2A E-Bus)
2   2:0  PREOP  +  EL1809 16K. Dig. Eingang 24V, 3ms

決議：
    第一列為從站相對于主站的絕對位置，可以用這個絕對位置來讀取從站配置，在一些命令的選項后可加上' -p 1'這樣的選項來讀取1號從站的資訊，當然也可以使用  
    ethercat alias [ OPTIONS ] < ALIAS >  
    給從站設定別名，然后使用' -a <別名>'這樣的方式來訪問指定的從站；
    
    后面會有從站設備的型號，幫助確定是不是我們期望的主站連接成功；

2.使用sudo ethercat slaves -v -p 0可以輸出 0 號從站目前的所有資訊

=== Master 0, Slave 0 ===           //主站和從站編號
Alias: 15                           //別名
Device: Main
State: PREOP                        //狀態
Flag: +
Identity:
Vendor Id:       0x000001dd
Product code:    0x10305070         //產品ID和編號
Revision number: 0x02040608
Serial number:   0x00000000
DL information:
FMMU bit operation: no
Distributed clocks: yes, 32 bit
DC system time transmission delay: 0 ns
Port  Type  Link  Loop    Signal  NextSlave  RxTime [ns]  Diff [ns]   NextDc [ns]
0  MII   up    open    yes             -    488154000           0           0
1  MII   up    open    yes             1    488158324        4324         641
2  N/A   down  closed  no              -            -           -           -
3  N/A   down  closed  no              -            -           -           -
Mailboxes:
Bootstrap RX: 0x0000/0, TX: 0x0000/0
Standard  RX: 0x1000/128, TX: 0x10c0/128
Supported protocols: CoE
General:
Group: ServoDrive
Image name: 
Order number: 
Device name: Delta ASDA-A2-E EtherCAT(CoE) Drive Rev4       //設備型號
CoE details:                    //設定資訊
    Enable SDO: yes
    Enable SDO Info: yes
    Enable PDO Assign: yes
    Enable PDO Configuration: yes
    Enable Upload at startup: no
    Enable SDO complete access: no
Flags:                          //狀態資訊
    Enable SafeOp: no
    Enable notLRW: no
Current consumption: 0 mA


通過這些資訊我們就可以判斷從站目前的狀態，可操作性等；

Vendor Id:       0x000001dd
Product code:    0x10305070
這是從站的資訊，可以用它確定目標從站，所以可以先建立一個設備：

    #define asda_Pos0 0, 0
    #define asda 0x000001dd, 0x10305070

3.現在我們需要在程式里建立從站配置指標：

static ec_slave_config_t *sc_asda;
static ec_slave_config_state_t sc_asda_state;

并且，使用ethercat xml -p 0命令，我們可以查看設備的描述檔案：

<?xml version="1.0" ?>
<EtherCATInfo>
<!-- Slave 0 -->                //從站0
<Vendor>
    <Id>477</Id>
</Vendor>
<Descriptions>
    <Devices>
    <Device>
        <Type ProductCode="#x10305070" RevisionNo="#x02040608"></Type>
        <Name><![CDATA[Delta ASDA-A2-E EtherCAT(CoE) Drive Rev4]]></Name>
        <Sm Enable="1" StartAddress="#x1000" ControlByte="#x36" DefaultSize="128" />
        <Sm Enable="1" StartAddress="#x10c0" ControlByte="#x32" DefaultSize="128" />
        <Sm Enable="1" StartAddress="#x1180" ControlByte="#x24" DefaultSize="6" />
        <Sm Enable="1" StartAddress="#x1480" ControlByte="#x0" DefaultSize="6" />
        /*
            該設備擁有四個同步管理通道:
                ·前兩個為郵箱 MBox 傳輸方式，用于 COE 協議的通訊，負責對 SDO 的傳輸；
                ·后兩個為程序資料傳輸方式，負責對 PDO 的傳輸；
            其中：
            StartAddress 引數為物理起始地址，即該同步管理通道在雙口 RAM 上的起始地址；
            ControlByte 引數為控制字，包含了該通道的傳輸方式、傳輸方向等資訊；
            MinSize、MaxSize 和 DefaultSize 三個引數規定了該通道的大小，  
        */
        
        <RxPdo Sm="2" Fixed="1" Mandatory="1">
        <Index>#x1600</Index>           //RXPDO地址
        <Name>RxPDO</Name>              //接收（從主站）PDO
        <Entry>
            <Index>#x6040</Index>
            <SubIndex>0</SubIndex>  //索引號為0
            <BitLen>16</BitLen>   //位元組大小，決定了你要用EC_WRITE_U16寫入
            <Name></Name>
            <DataType>UINT16</DataType>
        </Entry>
        <Entry>
            <Index>#x607a</Index>
            <SubIndex>0</SubIndex>
            <BitLen>32</BitLen>
            <Name></Name>
            <DataType>UINT32</DataType>
        </Entry>
        <Entry>
            <Index>#x6060</Index>
            <SubIndex>0</SubIndex>
            <BitLen>8</BitLen>
            <Name></Name>
            <DataType>UINT8</DataType>
        </Entry>
        </RxPdo>
        <TxPdo Sm="3" Fixed="1" Mandatory="1">
        <Index>#x1a00</Index>           //TXPDO地址
        <Name>TxPDO</Name>              //發送（向主站）PDO
        <Entry>
            <Index>#x6041</Index>
            <SubIndex>0</SubIndex>
            <BitLen>16</BitLen>   //位元組大小，決定了你要用EC_READ_U16讀取
            <Name></Name>
            <DataType>UINT16</DataType>
        </Entry>
        <Entry>
            <Index>#x6064</Index>
            <SubIndex>0</SubIndex>
            <BitLen>32</BitLen>
            <Name></Name>
            <DataType>UINT32</DataType>
        </Entry>
        <Entry>
            <Index>#x6061</Index>
            <SubIndex>0</SubIndex>
            <BitLen>8</BitLen>
            <Name></Name>
            <DataType>UINT8</DataType>
        </Entry>
        <Entry>
            <Index>#x603f</Index>
            <SubIndex>0</SubIndex>
            <BitLen>16</BitLen>
            <Name></Name>
            <DataType>UINT16</DataType>
        </Entry>
        </TxPdo>
    </Device>
    </Devices>
</Descriptions>
</EtherCATInfo>

4.使用ethercat cstruct -p 0命令得到Ethercat主站自動生成的C語言PDO資訊，這個資訊可以直接粘貼到程式里；

/* Master 0, Slave 0
* Vendor ID:       0x000001dd
* Product code:    0x10305070
* Revision number: 0x02040608
*/

ec_pdo_entry_info_t slave_0_pdo_entries[] = {
    {0x6040, 0x00, 16},         //DS402操作字
    {0x607a, 0x00, 32},
    {0x6060, 0x00, 8},
    {0x6041, 0x00, 16},         //DS402狀態字
    {0x6064, 0x00, 32},
    {0x6061, 0x00, 8},
    {0x603f, 0x00, 16},
};

ec_pdo_info_t slave_0_pdos[] = {
    {0x1600, 3, slave_0_pdo_entries + 0}, /* RxPDO */
    {0x1a00, 4, slave_0_pdo_entries + 3}, /* TxPDO */
};

ec_sync_info_t slave_0_syncs[] = {
    {0, EC_DIR_OUTPUT, 0, NULL, EC_WD_DISABLE},
    {1, EC_DIR_INPUT, 0, NULL, EC_WD_DISABLE},
    {2, EC_DIR_OUTPUT, 1, slave_0_pdos + 0, EC_WD_DISABLE},
    {3, EC_DIR_INPUT, 1, slave_0_pdos + 1, EC_WD_DISABLE},
    {0xff}
};

仔細觀察生成的PDO資訊我發現：
第一步：slave_0_pdo_entries[]建立了一個操作陣列；
第二步：在slave_0_pdos[]中，根據前面得到的XML資訊，將slave_0_pdo_entries[]中從0號位置（slave_0_pdo_entries + 0）開始的3個地址對應到伺服驅動器RxPDO地址->0x1600;
slave_0_pdo_entries[]中從3號位置（slave_0_pdo_entries + 3）開始的4個地址對應到伺服驅動器TxPDO地址->0x1a00;
第三步：將PDO資訊 slave_0_pdos[] 對應到同步資訊 slave_0_syncs[] 中：
slave_0_pdos + 0 是 {0x1600, 3, slave_0_pdo_entries + 0}, /* RxPDO */，方向為OUTPUT
slave_0_pdos + 1 是 {0x1a00, 4, slave_0_pdo_entries + 3}, /* TxPDO */，方向為INPUT

    應用程式將以上同步管理資訊寫入資料結構 ec_sync_info_t 中，作為
ecrt_slave_config_pdos()的引數，通過呼叫該函式最終完成完整的 PDO 配置，

    這是我的個人理解，有問題歡迎指出；

5.獲取從站配置，呼叫 ecrt_master_slave_config()，通過輸入主站指標, 從站化名 / 從站位置 / 從站廠商 ID 和從站產品號從而產生從站配置資訊 sc_ana_in，并獲得從站配置指標ec_slave_config_t *；

ecrt_master_slave_config(master, asda_Pos0, asda);

6.呼叫 ecrt_slave_config_pdos()，通過輸入從站配置指標、從站同步管理資訊，定義一個完整 PDO 配置；

ecrt_slave_config_pdos(sc_asda, EC_END, asda_syncs);

引數：
1->從站指標；
2->EC_END(查看庫檔案發現 -> #define EC_END ~0U,注釋里面說：/**End of list marker（串列結束標記），是一個固定格式，應該還有其他引數，不過沒有用到，目前就沒有深究)；
3->同步資訊

7.呼叫 ecrt_domain_reg_pdo_entry_list()，通過輸入資料域指標和從站 PDO 入口注冊資訊，為資料域注冊一系列 PDO 入口

domainServoOutput = ecrt_master_create_domain(master);
domainServoInput = ecrt_master_create_domain(master);
//通過ecrt_master_create_domain("主站指標”)創建新的資料域

static unsigned int cntlwd;                     //控制字
static unsigned int ipData;                     //目標位置
static unsigned int status|;                     //狀態字
static unsigned int actpos|;                     //當前回授位置
static unsigned int modes_of_operation|;         //6060
static unsigned int modes_of_operation_display|; //6061
static unsigned int errcode;                    //錯誤代碼
//定義從站資訊接收變數

ec_pdo_entry_reg_t domainServoOutput_regs[] = {
{asda_Pos0, asda, 0x6040, 0x00, &cntlwd, NULL},
{asda_Pos0, asda, 0x607a, 0x00, &ipData, NULL},
{asda_Pos0, asda, 0x6060, 0x00, &modes_of_operation[0], NULL},
{}};
//寫操作狀態字注冊，以第一條為例，每一條都需要提供的引數有：
    asda_Pos0 主從站編號
    asda 從站資訊
    0x6040 PDO 地址
    0x00 偏移地址
    &cntlwd 從站資訊變數
    NULL 

    
ec_pdo_entry_reg_t domainServoInput_regs[] = {
{asda_Pos0, asda, 0x6064, 0x00, &actpos, NULL},
{asda_Pos0, asda, 0x6041, 0x00, &status, NULL},
{asda_Pos0, asda, 0x6061, 0x00, &modes_of_operation_display[0], NULL},
{asda_Pos0, asda, 0x603f, 0x00, &errcode, NULL},
{}};
                    //讀操作狀態字注冊

ecrt_domain_reg_pdo_entry_list(domainServoOutput, domainServoOutput_regs)
ecrt_domain_reg_pdo_entry_list(domainServoInput, domainServoInput_regs)
//引數為：資料域指標，PDO入口注冊資訊串列

//這里將 OUTPUT PDO 和 INPUT PDO 分開成了兩個域，分別注冊成domainServoOutput和domainServoInput兩個域，方便讀寫操作；

static uint8_t *domainOutput_pd = NULL;
static uint8_t *domainInput_pd = NULL;      //定義資料域指標

domainOutput_pd = ecrt_domain_data(domainServoOutput)
domainInput_pd = ecrt_domain_data(domainServoInput)
//呼叫 ecrt_domain_data()，得到資料域的程序資料指標，為資料域指標分配地址，準備實時訪問資料域

//資料域是 EtherCAT 程序資料（PDO）向程式中的資料結構的映射，它提供了用戶程式對總線上各個從站進行資料訪問的入口，當從站 PDO 入口注冊成功后，不同從站都將獲得一個屬于自己的地址偏移量，用戶可通過“資料域程序資料指標 + 地址偏移量”的方法對所需 PDO 進行讀寫操作，

//在讀取寫入的時候使用各自的資料域程序資料指標+偏移地址（例如cntlwd，errcode）對PDO進行操作

例：
    EC_READ_U16(domainInput_pd + status);

8.到這里，PDO的配置就完成了，接下來是根據伺服電機的說明手冊對PDO映射表中對應的位元組進行讀寫

對PDO中的地址進行讀寫操作使用的函式為：

EC_READ_U16("資料域指標 + 地址偏移量")
EC_WRITE_U16("資料域指標 + 地址偏移量")

U32,U16,U8為要讀取的位元組寬度，EC_READ_U8()則是讀取8 bite寬度的資料
例：
    EC_READ_U16(domainInput_pd + Status)
    domainInput_pd為資料域程序資料指標，Status為地址偏移量

查閱手冊得知驅動器必須按照標準 DS402 協議規定的流程引導伺服驅動器，伺服驅動器才可運行于指定的狀態,具體流程如下:

臺達伺服驅動流程

各個狀態的說明：

初始化 驅動器初始化、內部自檢已經完成，驅動器的引數不能設定，也不能執行驅動功能，
伺服無故障 伺服驅動器無故障或錯誤已排除，驅動器引數可以設定
伺服準備好 伺服驅動器已準備好，驅動器引數可以設定，
等待打開伺服使能 伺服驅動器等待打開伺服使能，驅動器引數可以設定，
伺服運行 驅動器正常運行，已使能某一伺服運行模式，電機已通電，指令不為0 時，電機旋轉，驅動器引數屬性為“運行更改”的可以設定，其他不可，
快速停機 快速停機功能被激活，驅動器正在執行快速停機功能，驅動器引數屬性為“運行更改”的可以設定，其他不可，
故障停機 驅動器發生故障，正在執行故障停機程序中，驅動器引數屬性為“運行更改”的可以設定，其他不可，
故障 故障停機完成，所有驅動功能均被禁止，同時允許更改驅動器引數以便排除故障，

6040狀態字

啟動的流程為：向6040PDO中依次寫入6-7-15（要根據6041狀態字反饋信號依次寫入,經過實踐表明不建議直接按位元組校驗狀態，簡易按位校驗狀態，因為可能其他位出現正常變化會導致位元組不同，建議直接判斷位的狀態）

(EC_READ_U16(domainInput_pd + status[i]) & 0x031) == 49
序號 描述 6040控制字 6041位狀態
2 伺服無故障 伺服準備好 0x0006 0010 0011 0001(b)
3 伺服準備好 等待打開伺服使能 0x0007 0010 0011 0011(b)
4 等待打開伺服使能 伺服運行 0x000F 0100 0011 0011(b)

示例程式如下：

if ((cur_status[i] & 0x0250) == 592)
{
    printf("*********************Servo Power on*********************\n");
    EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], 0x06);
}
if ((cur_status[i] & 0x031) == 49)
            {
                if ((cur_status[i] & 0x033) == 51)
                {
                    if ((cur_status[i] & 0x0433) == 1075)
                    {
                        EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], 0x1f);

                    }
                    else
                    {
                        printf("*********************Servo Waitting*********************\n");
                        EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], 0x0f);
                    }

                }
                else
                {
                    printf("*********************Servo Enable*********************\n");
                    EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], 0x07);
                }    
            }
        }

6040控制字暫存器各個位描述

6040操作字

6041狀態字暫存器各個位描述
6041操作字

這一小節的內容參考了燕駿博客的匯川IS620N伺服CIA402狀態機切換步驟-6040控制字及6041狀態字描述這篇文章，在此致謝！

9.到這里對于伺服電機的配置就基本完成了，但是在實際測驗的時候我們發現：

  • 當程式沒有正常結束（手動Ctrl+c關閉），或者程式結束后沒有使電機進入等待狀態，后面再進行操作的時候電機就會沒有反應（除非斷電對伺服電機重新上電），這種情況是因為電機產生了fault，也就是6041h狀態字的3號位會為1，這種情況下電機是不會作業的，這時我們就需要清除故障，也就是對6040h的7號位置1，然后重新使能，這樣電機就會進入正常的作業；

      cur_status = EC_READ_U16(domainInput_pd + status);
  if (EC_READ_U16(domainInput_pd + errcode) != 0 || (cur_status & 0x0008))
  {
      printf("Error Capture:servo %d error\n", i);

      for (int i = 0; i < drive_count; i++)
      {
          if (EC_READ_U16(domainInput_pd + errcode[i]) != 0 || (cur_status[i] & 0x0008))
          {
              EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], (EC_READ_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i]) | 0x0080));
          }
          else
          {
              EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], (EC_READ_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i]) & 0xff7f));
          }
      }

      if ((cur_status[i] & 0x031) == 49)
      {
          if ((cur_status[i] & 0x033) == 51)
          {
              if ((cur_status[i] & 0x0433) == 1075)
              {
                  EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], 0x1f);

              }
              else
              {
                  printf("33\n");
                  EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], 0x0f);
              }
          }
          else
          {
              printf("31\n");
              EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + cntlwd[i], 0x07);
          }
      }
      printf("Error Solved!!!!\n");
  }

4、變頻器驅動配置要點

這次我們使用的是歐姆龍的3G3MX2型變頻器搭配ECT型Ethercat選配件作為從站

變頻器配置

1.硬體上的設定：在硬體上需要對A001和A002進行設定，以保證正常通信，具體內容如下：

A001 = 04 頻率給定選擇，04 = 選配件
A002 = 04 運行指令選擇，04 = 選配件
A003 = 50 基準頻率 = 50Hz，電機額定頻率
A004 = 60Hz 最大頻率 = 60Hz
A044 = 00 控制方式，00 = 恒轉矩
A061 = 60Hz 頻率上限
A062 = 0Hz 頻率下限
F002 = 2 加速時間，2s
F003 = 2 減速時間，2s
F004 = 00 運轉方向，00 = 正向，01 = 反向
H003 = 0.55 電機容量 = 0.55kW

2.PDO配置：

Command（5000h） 控制啟停及正反轉
Frequency Reference（5010h） 運行頻率給定

Status（5100h） 變頻器運行狀態
Output frequency monitor（5110h） 變頻器頻率輸出監控

3.操作字及狀態字位含義

5000h：電機啟動、正反轉、復位
5000h

5010h: 頻率給定，直接給一個hex值

5100h：變頻器狀態反饋
5100h

5110h：變頻器頻率反饋->hex值

4.注意！！

  • 變頻器操作順序：5000h = 0x0 -> 5010h = '頻率16進制' -> 5000h = 0x1

就是說，必須先給命令字置0，然后給頻率，最后命令字置1啟動

EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + ECT_Command, 0);
EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + ECT_Frequency, ECTFrequency);
EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + ECT_Command, 0x1);

  • 變頻器和伺服器一樣，在程式沒有正常運行完就關閉，會產生fault，5100h的第三位會為 1，這時候同樣需要清除錯誤，相比來說變頻器清楚錯誤就簡單一些，只需要將變頻器的第 7 位置 1 就可以，然后再操作便可以正常；

      if (EC_READ_U16(domainInput_pd + ECT_Status) & 0x8)
  {
      EC_WRITE_U16(domainOutput_pd + ECT_Command, 0x80);
  }

以上就是IGH_Master應用程式驅動伺服和變頻器的操作步驟和可能遇到的問題，在進行工業領域的設計操作時，設備的手冊一定是重中之重，還是要多看手冊，

本文參考了很多網上資料，對主要參考資料都進行了標注，還有一些可能未進行標注，在此一并感謝！

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/226453.html

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    什么是JVM？ JVM，全稱Java Virtual Machine（Java虛擬機），是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊，使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息！

    更新完微信服務號的模板訊息之后，我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了！之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請，沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類： 位元組緩沖流：BufferedInputStream，BufferedOutputStream 字符緩沖流：BufferedReader，BufferedWriter 緩沖流的基本原理，是在創建流物件時，會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列，通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說，人太懶了，現在基本都不喜歡寫筆記了，但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的，寫的注釋挺全的，應該直接看得懂，就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景：視頻分段傳輸、視頻多段傳輸（理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發，從基本到高級概念，包括簡介，UWP，第一個應用程式，商店，XAML控制元件，資料系結，XAML性能，自適應設計，自適應UI，自適應代碼，檔案管理，SQLite資料庫，應用程式到應用程式通信，應用程式本地化，應用程式 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more

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