EIO24088-V2及EIO16084擴展模塊配合正運動的主站控制器的使用分為三步。第一步：進行硬件接線;第二步：總線初始化建立EtherCAT通訊連接，初始化中需要對擴展的軸資源和IO資源的進行映射防止與控制器的資源產生沖突;第三步：通過相應指令讀寫IO及控制電機運動。

　　今天正運動小助手給大家分享一下EIO24088-V2及EIO16084如何用RTSys總線進行配置和使用。

　　·EIO24088-V2擴展模塊硬件介紹·

　　EIO24088-V2總線擴展模塊是EtherCAT總線控制器使用的擴展模塊，當數字IO、脈沖軸資源不夠需要擴展增加的時候，控制器可通過EtherCAT總線連接多個EtherCAT擴展模塊進行擴展�？刂破骺赏ㄟ^映射編號直接訪問EIO24088-V2的IO資源和軸資源。

　　·支持8個脈沖軸進行擴展;

　　·支持擴展24路數字量輸入和8路數字量輸出，每個脈沖軸另外各有1路數字量輸入和1路數字量輸出可供配置;

　　·脈沖輸出模式為方向/脈沖或雙脈沖輸出;

　　·每軸最大輸出脈沖頻率10MHz;

　　·脈沖軸以外的輸出口最大輸出電流達300mA，可直接驅動部分電磁閥。

　　應用框圖如下所示：

　　·EIO16084擴展模塊硬件介紹·

　　EIO16084總線擴展模塊是EtherCAT總線控制器使用的擴展模塊，當數字IO、脈沖軸資源不夠需要擴展增加的時候，控制器可通過EtherCAT總線連接多個EtherCAT擴展模塊進行擴展�？刂破骺赏ㄟ^映射編號直接訪問EIO16084的IO資源和軸資源。

　　· 支持4個脈沖軸擴展;

　　· 支持擴展16路數字量輸入和8路數字量輸出，每個脈沖軸另外各有2路數字量輸入和2路數字量輸入可供配置;

　　· 脈沖輸出模式為方向/脈沖或雙脈沖;

　　· 每軸最大輸出脈沖頻率10MHz;

　　· 脈沖軸以外的輸出口最大輸出電流達300mA，可直接驅動部分電磁閥。

　　應用框圖如下所示：

　　一、接口說明

　　1、EtherCAT總線通訊接口的接線EIO24088-V2帶兩個EtherCAT總線接口，接線時注意EtherCAT IN連接主控制器或上級模塊，EtherCAT OUT連接下一級擴展板，IN和OUT口不可混用。

　　2、通用輸入口EIO24088-V2帶24個通用輸入口，輸入口需要先使用NODE_IO指令配置IO地址編號才能通過控制器端操作。通用輸入口IN的內部電路參考圖如下，輸入口參數參見下表。通用輸入口IN的內部電路參考圖：

　　輸入口參數說明：

　　3、通用輸出口EIO24088-V2帶8個通用輸出口，輸出口需要先使用NODE_IO指令配置IO地址編號后才能通過控制器端操作(NODE_IO指令使用一次便可配置好輸入和輸出)。通用輸出口OUT的內部電路參考圖如下，輸出口參數參見下表。通用輸出口OUT的內部電路參考圖：

　　輸出口參數說明：

　　4、軸接口EIO24088-V2的軸接口有8個，采用DB26針腳，軸接口包含差分脈沖輸入信號和差分編碼器輸入信號，同時有一路通用輸入口和一路通用輸出口(EIO16084有兩路通用輸入口和兩路通用輸出信號)。針腳定義說明：

　　可以通過數據字典中的6013h配置EIO擴展板直接使能與告警，缺省不使用，需要主控制器來操作。

　　二、總線接線參考

　　EIO24088-V2擴展模塊接線規則：EIO24088-V2可接到EtherCAT總線上的任意節點。

　　EIO24088-V2為總線上的一個設備節點，可接入8個脈沖型驅動器，驅動器按照AXIS 0到AXIS 7的順序依次編號，并且遵從總線上的驅動器編號規則，需要進行軸映射。

　　驅動器的使能信號為脈沖接口內的通用輸出口，直接通過主控制器的OP指令來使能，或使用SDO指令配置數據字典6013h中的BIT8為1后為即可自動使能，主控制器無法直接控制對應的輸出口來使能，只需WDOG置1及對應軸的AXIS_ENABLE置1即可。

　　注意：軸擴展模塊的使用個數不是無限制的，參考控制器可擴展的最大軸數。

　　ZMC432-V2本體有6個脈沖軸，通過EtherCAT擴展了節點0、1、2、3四個總線軸，節點4八個總線轉脈沖軸。擴展軸上的AXIS0-7(對應下圖中驅動器編號4-11)分別手動映射為軸號10-17�？刂破�、EIO擴展模塊和驅動器的接線參考如下圖：

　　涉及的總線相關指令參數概念如下：

　　1、槽位號(slot)

　　槽位號是指控制器上總線接口的編號，缺省為0。當控制器上有多個總線接口時，在線命令發送?*SLOT查看。

　　運動控制器支持單總線時，槽位號為0。

　　支持雙總線時，EtherCAT總線槽位號為0，RTEX總線槽位號為1。

　　2、設備號(node)

　　設備號是指一個槽位上連接的所有設備的編號，從0開始，按設備在總線上的連接順序自動編號，可以通過NODE_COUNT(slot)指令查看總線上連接的設備總數。

　　3、驅動器編號

　　控制器會自動識別出槽位上的驅動器，編號從0開始，按驅動器在總線上的連接順序自動編號。

　　驅動器編號與設備號不同，只給槽位上的驅動器設備編號，其他設備忽略。

　　三、擴展資源映射方法

　　EIO24088-V2或EIO16084擴展模塊上有兩類資源需要映射，軸資源和IO資源。1、IO映射控制器上程序只需通過IO編號就可以訪問到擴展模塊上的資源，EtherCAT總線擴展模塊IO編號通過總線指令NODE_IO來設置，同時配置輸入和輸出。IO映射時先查看控制器自身的最大IO編號(包括外部IO接口和脈沖軸內的接口)，再使用指令設置。若擴展的IO與控制器自身IO編號重合，二者將同時起作用，所以IO映射的映射的編號在整個控制系統中均不得重復。IO映射語法：NODE_IO(slot,node)=iobaseslot：槽位號，0-缺省node：設備編號，編號從0開始iobase：映射IO起始編號，設置結果只會是8的倍數示例：

　　·

　　NODE_IO(0,0)=32 '設置槽位0接口設備0的IO起始編號為32

　　若設備0為EIO24088-V2，按如上語法配置后，起始編號映射為32，該擴展模塊上的輸入編號為外部自帶的24點+軸接口通用輸入8點，一共32點，范圍32-63，輸出編號為外部的8點+軸接口通用輸出8點，共16點，范圍32-47。

　　2、軸映射

　　擴展模塊的軸使用前需要使用“AXIS_ADDRESS”指令映射軸號，軸映射也需要注意整個系統的軸號不得重復。EIO系列擴展軸的映射與總線驅動器的軸映射語法相同。軸映射語法：

　　AXIS_ADDRESS(軸號)=(槽位號<<16)+驅動器編號+1

　　示例：

　　·

　　AXIS_ADDRESS(0)=(0<<16)+0+1 'EtherCAT總線上的第一個驅動器，驅動器編號0，綁定為軸0AXIS_ADDRESS(1)=(0<<16)+1+1 'EtherCAT總線上的第二個驅動器，驅動器編號1，綁定為軸1

　　若第一個節點是EIO24088-V2，那么這里的驅動器編號0對應連接在EIO24088-V2上的第一個總線轉脈沖型驅動器。

　　四、總線初始化

　　EIO24088-V2擴展模塊需要經過總線初始化之后才能使用，下圖為總線初始化流程。

　　進行總線初始化有兩種方式：

　　? 通過正運動提供的總線初始化腳本進行初始化

　　? 找到RTSys的工程設置，打開啟動軸配置及EtherCAT配置自行配置

　　先給大家介紹的是第一種通過總線初始化腳本進行總線初始化，此初始化程序可用來初始化EtherCAT驅動器和EtherCAT總線擴展模塊，建立通訊連接(通用模板，適用于多種品牌的驅動器)，可找正運動廠商提供。

　　1、在RTSys或ZDevelop中新建一個工程

　　2、把總線初始化腳本添加至工程

　　3、設置初始化腳本的任務號

　　4、設置本地脈沖軸數和起始編號及總線軸的起始編號，不使用本地脈沖軸只使用總線軸可使用默認配置(可根據實際使用情況修改參數)，演示時使用了六個本地脈沖軸，ECAT總線連接了一個EIO24088-V2及兩個松下的驅動器及一個臺達的驅動器。

　　5、總線初始化模板程序：

　　·

　　'控制器最大軸數TABLE(0)= SYS_ZFEATURE(0)GLOBAL CONST ControlMaxAxis = TABLE(0)'支持電機個數TABLE(0)= SYS_ZFEATURE(1)GLOBAL CONST RealAxisMax = TABLE(0)'槽位號，(單總線控制器缺省0，具體查看硬件手冊)GLOBAL CONST Bus_Slot = 0'本地脈沖軸起始編號GLOBAL CONST LocalAxis_Start = 11'本地脈沖軸軸數量GLOBAL CONST LocalAxis_Num = 2'總線軸起始編號GLOBAL CONST BusAxis_Start = 0'總線驅動器起始IOSGLOBAL CONST BusStaraIoNum=128'總線初始化狀態 -1--未進行 0--初始化錯誤 1--初始化完成GLOBAL ECAT_InitEnableECAT_InitEnable = -1'延遲3秒，等待驅動器上電，不同驅動器自身上電時間不同，具體根據驅動器調整延時DELAY(3000)'? "總線通訊周期：",SERVO_PERIOD,"us"ECAT_Init() '調用初始化函數DIM ScanNum'如果沒有掃描到在掃描4次IF ECAT_InitEnable<>1 THEN FOR ScanNum=0 to 3 ECAT_Init() '調用初始化函數 IF ECAT_InitEnable=1 THEN EXIT FOR NEXTENDIF END'/*************************************************************'Description: //總線軸初始化'Input: //'Input: //'Input: //'Output: // ECAT_InitEnable=ON -->初始化完成標志'Return: // '*************************************************************/GLOBAL SUB ECAT_Init() LOCAL NodeSum_Num ,BusAxis_Num ,NodeAxis_Num '設備總數、總線軸總數、每個節點上的電機數 LOCAL Drive_Vender,Drive_Device,Drive_Alias '驅動廠商編號、驅動設備編號、驅動設備撥碼ID local i,j ? "總線通訊周期：",SERVO_PERIOD,"us" RAPIDSTOP(2) '初始化還原軸類型 FOR i = 0 TO ControlMaxAxis - 1 AXIS_ADDRESS(i) = 0 AXIS_ENABLE(i) = 0 ATYPE(i) = 0 WAIT IDLE(i) NEXT '本地軸重新映射 FOR i=0 TO LocalAxis_Num -1 AXIS_ADDRESS(LocalAxis_Start+i)= (-1<<16) + i '將本地軸0-->i映射到軸20-->20+i ATYPE(LocalAxis_Start+i)=0 '軸類型 NEXT ECAT_InitEnable = -1 SYSTEM_ZSET = SYSTEM_ZSET OR 128 '掃描總線驅動器 FOR i=0 to 3 SLOT_STOP(Bus_Slot) DELAY(200) SLOT_SCAN(Bus_Slot) IF NODE_COUNT(Bus_Slot) THEN EXIT FOR DELAY(1000) NEXT IF RETURN THEN NodeSum_Num = NODE_COUNT(Bus_Slot) ? "總線掃描成功，連接設備數：",NodeSum_Num '總線軸總數，從0開始計數 BusAxis_Num = 0 FOR i = 0 TO NodeSum_Num - 1 NodeAxis_Num = NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,i) '讀取設備電機數 Drive_Vender = NODE_INFO(Bus_Slot,i,0) '讀取驅動器廠商 Drive_Device = NODE_INFO(Bus_Slot,i,1) '讀取設備編號 Drive_Alias = NODE_INFO(Bus_Slot,i,3) '讀取設備撥碼ID '軸設置 FOR j = 0 TO NodeAxis_Num - 1 AXIS_ADDRESS(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = BusAxis_Num + 1 '映射軸號 ATYPE(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = 65 '設置控制模式 65-位置 66-速度 67-轉矩 詳細參照AXISSTATUS DRIVE_PROFILE(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = 0 '驅動器PDO設置,驅動器默認設置-- -1 位置模式--0 速度模式--20+ 力矩模式--30+ DISABLE_GROUP(BusAxis_Num+BusAxis_Start) '每軸單獨分組 IF DRIVE_PROFILE(BusAxis_Num+BusAxis_Start)=4 OR DRIVE_PROFILE(BusAxis_Num+BusAxis_Start)=5 THEN '設置總線驅動器的起始IO地址 DRIVE_IO (BusAxis_Num+BusAxis_Start) = BusStaraIoNum+8*(BusAxis_Num+BusAxis_Start) '設置負限位 REV_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = DRIVE_IO (BusAxis_Num+BusAxis_Start) INVERT_IN(DRIVE_IO (BusAxis_Num+BusAxis_Start),ON) '設置正限位 FWD_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = DRIVE_IO (BusAxis_Num+BusAxis_Start)+1 INVERT_IN(DRIVE_IO (BusAxis_Num+BusAxis_Start)+1,ON) '設置原點 DATUM_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = DRIVE_IO (BusAxis_Num+BusAxis_Start)+2 INVERT_IN(DRIVE_IO (BusAxis_Num+BusAxis_Start)+2,ON) ELSEIF DRIVE_PROFILE(BusAxis_Num+BusAxis_Start)<4 THEN IF REV_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start)>=BusStaraIoNum THEN '取消設置負限位 REV_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = -1 ENDIF IF FWD_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start)>=BusStaraIoNum THEN '取消設置正限位 FWD_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = -1 ENDIF IF DATUM_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start)>=BusStaraIoNum THEN '取消設置原點 DATUM_IN(BusAxis_Num+BusAxis_Start) = -1 ENDIF ENDIF BusAxis_Num = BusAxis_Num + 1 '總線軸計數+1 NEXT '正運動24088總線轉脈沖擴展軸 IF Drive_Vender = $41B AND Drive_Device = $1ab0 THEN local k for k=0 to 7 SDO_WRITE(Bus_Slot,i,$6011+k*$800,0,5,7) '設置擴展脈沖軸ATYPE類型 SDO_WRITE(Bus_Slot,i,$6012+k*$800,0,6,0) '設置擴展脈沖軸INVERT_STEP脈沖輸出模式 NODE_IO(Bus_Slot,i) = 32 + 32*i '設置24088上IO的起始映射地址 next ENDIF NEXT ? "軸掃描映射完成，連接總線軸數：",BusAxis_Num DELAY(100) SLOT_START(Bus_Slot) WA(3000) ' 延遲3秒，等待驅動器時鐘同步，不同驅動器時間不同，具體根據驅動器調整延時 IF RETURN THEN ? "開始清除驅動器報警" FOR i = BusAxis_Start TO BusAxis_Start + BusAxis_Num - 1 BASE(i) DRIVE_CLEAR(0) WA(10) DRIVE_CONTROLWORD(i) = 128 ' 伺服錯誤清除 WA(10) DRIVE_CONTROLWORD(i)=6 ' 伺服shutdown WA(10) 'DRIVE_CONTROLWORD(i)=7 ' 伺服disable voltage 'WA(10) DRIVE_CONTROLWORD(i)=15 ' 伺服fault reset WA(10) NEXT DELAY(100) ? "控制器報警清除完成" DATUM(0) ' 清除所有軸的錯誤狀態。 DELAY(1000) ?"開始伺服使能" WDOG = 1 FOR i = BusAxis_Start TO BusAxis_Start + BusAxis_Num - 1 AXIS_ENABLE(i) = 1 NEXT ?"伺服使能完成" ECAT_InitEnable = 1 ELSE ?"總線開啟失敗" ECAT_InitEnable = 0 ENDIF ELSE ?"總線掃描失敗" ECAT_InitEnable = 0 ENDIFENDSUB

　　參考配置采用控制器依次連接一個EIO24088-V2擴展模塊和兩個松下及一個臺達的EtherCAT總線驅動器，采用以上初始化程序，成功建立通訊連接，控制器狀態窗口顯示當前掃描連接的節點情況�？偩�上的主站為控制器，控制器連接的第一個從站設備為EIO24088-V2擴展模塊，第二個、第三個和第四個從站設備為EtherCAT總線驅動器，可使用控制器的本地脈沖軸接口。總線上的驅動設備映射軸號從0開始，EIO24088-V2擴展模塊的AXIS 0-7接口上的脈沖驅動器映射為軸號0-7，三個EtherCAT總線驅動器映射為軸號8-10，本地軸從11開始，EIO24088-V2擴展模塊的IO編號起始為32。

　　注意：映射的軸號和IO編號整個控制系統中不得重復，根據具體情況去選擇編號。

　　接下來給大家介紹第二種總線初始化配置的方法，通過RTSys的工程設置自行配置總線初始化腳本。

　　1、在RTSys中新建一個工程

　　2、打開EtherCAT配置。在工程視圖右鍵選擇工程設置，勾選軸配置及EtherCAT配置

　　3、掃描出要配置的總線節點

　　4、自行配置軸號及類型

　　(1)雙擊控制器打開控制器配置界面;

　　(2)選擇需要使用的本地脈沖軸數(此演示選擇兩個本地脈沖軸);

　　(3)給本地脈沖軸重映射軸號;

　　(4)選擇本地脈沖軸的軸類型，根據使用情況自行選擇;

　　(5)對EtherCAT掃描到的總線軸進行軸號映射;

　　(6)設置軸類型;

　　(7)根據使用情況選擇65/66/67(不同軸類型所需的PDO列表不同);

　　(8)點擊應用自動生成Startup.bas總線配置文件。

　　此演示配置了兩個本地脈沖軸(軸號重映射成11，12)，EIO24088-V2的八個總線轉脈沖軸(軸號映射成0-7)，兩個松下總線伺服驅動器及一個高創總線伺服驅動器(軸號映射成8-10)。

　　5、進行PDO設置，根據需求選擇

　　(1)選擇需要配置的節點(此演示是選擇EIO24088-V2);

　　(2)選擇需要配置的軸(八個軸都需要配置);

　　(3)進行PDO設置(選擇0即可);

　　(4)所有軸都配置完后點擊應用保存配置。

　　在幫助文檔中可查詢各PDO設置的數據字典詳情，根據需求自行選擇。

　　6、把配置好的Startup.bas下載進控制器進行總線初始化

　　五、通過RTSys測試擴展的資源

　　1、測試IO資源在沒有IO設備的情況下，我們可以通過OUT和IN端口直接相連判斷IO的響應情況，如下圖，測試EIO擴展模塊的IO配置，將EIO的OUT2(映射編號34)端子連接到EIO24088-V2的IN8(映射編號40)上，操作OP(34)可見輸入口40收到信號。

　　測試IO資源也可通過打開工程設置的EtherCAT配置測試總線擴展模塊的IO資源。

       (1)打開EIO24088-V2的界面;

       (2)打開EIO24088-V2的輸入輸出口;

       (3)將總線擴展EIO24088-V2上的OUT2和IN7相連，把OUT2打開后IN7也被置1說明IO正常。

　　2、測試脈沖軸

　　首先將對要測試的脈沖軸進行映射(初始化中已映射不需要)，如測試EIO24088-V2的軸1。

　　·

　　AXIS_ADDRESS(7)=(0<<16)+1+1 'EtherCAT總線上的第二個驅動器，驅動器編號1，綁定為軸7

　　擴展模塊的DRIVE_PROFILE配置為0，ATYPE設為65，但由于擴展是總線轉脈沖型驅動器，軸類型并不是65，真實軸類型的配置使用SDO指令配置數據字典6011h設置。

　　SDO指令配置驅動器參數：

　　例如：擴展的脈沖軸的真實軸類型設置通過數據字典6011h設置，(參考下表的參數，按軸號依次設置，第一個驅動器設置數據字典6011h+0*800h，第二個驅動器設置6011h+1*800h，以此類推，每個驅動器加800h，其他參數同理)。

　　(1)輸入輸出：

　　(2)第一個擴展模塊上第一個驅動器：

　　數據字典讀取語法：

　　SDO_READ (槽位號, 設備編號, 數據字典編號, 數據字典子編號, 數據類型, 讀取數據存儲TABLE位置)

　　SDO_READ_AXIS (軸號, 數據字典編號, 數據字典子編號, 數據類型, 讀取數據存儲TABLE位置)

　　數據字典寫入語法：

　　SDO_WRITE (槽位號, 設備編號, 數據字典編號, 數據字典子編號, 數據類型, 寫入數據值)

　　SDO_WRITE_AXIS (軸號, 數據字典編號, 數據字典子編號, 數據類型, 寫入數據值)

　　數據字典讀寫示例：

　　讀寫處于節點0的EIO24088-V2的軸1的軸類型。

　　·

　　SDO_WRITE(0, 0, $6011 + 1 * $800, 0, 5, 7) '設置EIO24088-V2的軸1的軸類型為7SDO_READ(0, 0, $6011 + 1 * $800, 0, 5, -1) '將軸1的軸類型數據打印出來

　　確認好軸類型、脈沖模式，測試時先將UNITS(脈沖當量)、SPEED(運行速度)、ACCEL(加速度)、DECEL(減速度)設置小一些保證安全，若設置為自動使能(通過6013H的BIT8設置)檢查軸使能(AXIS_ENABLE)是否置1，手動使能則需軸使能(AXIS_ENABLE)及對應軸使能輸出口置1。

　　發送運動指令看電機是否正常運動(看DPOS和MPOS是否變化)，后續再根據驅動器移動1mm或轉動一圈的脈沖數填入UNITS，此時MOVE(1)即為移動1mm或轉動一圈，SPEED的單位為mm/s或r/s。

　　注意：如果手動運動時軸不移動但DPOS(指令位置)與MPOS(編碼器反饋位置)在變化說明軸有移動但移動距離太短肉眼看不出來，可適當增加UNITS后再移動。如果出現手動運動時軸只能向一個方向移動則需檢查驅動器的軸類型及脈沖模式(通過驅動器手冊或其軟件知曉)和6011H及6012H中設置的軸類型和脈沖模式是否匹配，檢查接線是否松動。也可通過打開工程設置中的軸配置及EtherCAT配置測試總線擴展模塊的總線轉脈沖軸。

　　(1)選擇需要測試的軸;

　　(2)設置合適的軸參數;

　　(3)自動同步軸參數;

　　(4)打開軸使能;

　　(5)通過正向運動或反向運動進行點動測試軸是否正常。

　　本次，正運動技術8軸/4軸的EtherCAT軸模塊EIO24088-V2及EIO16084的使用(一)：RTSys總線配置與使用就分享到這里。

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