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EtherCAT从站开发入门
最新推荐文章于 2024-01-05 16:53:58 发布
ethercat_i7
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EtherCAT从站开发中,除了常见的ESC(FPGA IP)+DSP方案外,TI、瑞萨、英飞凌等芯片厂家也纷纷推出了集成ESC功能的芯片,本文介绍英飞凌XMC4800芯片的入门使用,并在后续文章中,基于英飞凌提供的从站例程,介绍EtherCAT基本原理和具体的代码实现过程。
一、软硬件环境
(1) XMC4800 Relax EtherCAT Kit开发板 (2)编程软件DAVE4.3.2 (3)测试主站Twincat v3.1
二、 获取例程
从英飞凌官网下载开发板的例程: http://www.infineonic.org/document/detail/index/id-216122 解压后如下图所示: 其中SSC目录下已经包含SSC5.1相关的源码。
三、导入工程
打开DAVE,File->Import导入之前下载的工程:
四、编译并下载
右键点击XMC4800_ECAT_Relax_EEP工程并选择Build Project,编译完后如下: 点击工具栏上的Run或Debug按钮将工程下载到开发板。
五、使用Twincat3进行测试
将例程中的从站设备描述文件XMC4800_Relax.xml拷贝到Twincat3对应目录: C:\TwinCAT\3.1\Config\Io\EtherCAT
打开Twincat3并新建工程,扫描设备:
扫描到从站后,就可以控制LED灯的亮灭,并检测到开发板上的按钮状态。
点亮LED1和LED3:
检测按钮状态:
六、一致性测试
使用ETG官方提供的一致性测试软件CTT对从站进行测试,结果如下: 可见,从站可通过一致性测试。
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EtherCAT从站开发中,除了常见的ESC(FPGA IP)+DSP方案外,TI、瑞萨、英飞凌等芯片厂家也纷纷推出了集成ESC功能的芯片,本文介绍英飞凌xmc4800芯片的入门使用过程,并在后续文章中,基于英飞凌提供的从站例程,介绍EtherCAT基本原理和具体的代码实现过程。一、软硬件环境...
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EtherCAT从站快速开发
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简化XML生成,简化编程,快速入门
提供 XML快速生成器
简化编程Keil程序示例:
2个函数即可完成ESC的初始化及调用
EtherCAT从站控制芯片TMC8462、8461、8460
02-26
EtherCAT salve从站控制芯片 TMC8462、8461、8460EtherCAT的研发目标是将以太网应用于需要短暂数据更新时间(也称周期时间,≤100 µs)的自动化应用,且通信抖动小(为了实现精确同步,≤1 µs)、硬件成本更低。
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EtherCAT从站开发
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开发一个EtherCAT从站,并将从站连接到EtherCAT主站
贝福 EtherCAT 开发板 应用手册
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贝福 EtherCAT 开发板 EL9800 应用手册,解释说明了 EL9800如何使用的步骤
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EtherCat 从站控制芯片简称ESC,是实现EtherCat数据链路层协议的专用芯片,用作处理EtherCat数据帧,并为从站控制装置提供数据接口,简单说就是一般我们的MCU不支持EtherCat(当然也有支持的,支持的就不需要ESC),ESC就是个转换器,一般和MCU选择串行(SPI)的方式来通信。ESC存储空间:前面讲到ESC具有64K字节的DPRAM,前4K(0x0000–0x0FFF)字节的寄存器空间。
Ethercat学习-从站源码生成
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移植平台GD32F450,从站芯片AX58100,EtherCAT Slave Stack Code Tool (SSC) V5.12 注意:如果安装了SSC5.11,还可以正常安装SSC5.12,如果安装了SSC5.12的话,想再装SSC5.11,需要先将5.12卸载干净,暂时还没找到卸载SSC的方式。
【EtherCAT】一、入门基础
06-09
5258
EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology)是一种高性能实时以太网通信协议,用于在工业自动化领域中进行实时控制和通信。它是由德国Beckhoff自动化公司在2003年开发的,并被国际电工委员会(IEC)标准化为IEC 61158标准。EtherCAT的设计目标是实现极低的通信延迟和高带宽的数据传输,以满足高速控制和数据采集的需求。它通过一种特殊的主从架构实现,其中一个主站(Master)负责协调整个网络,而从站(Slave)则负责提供输入输出功能。
EtherCAT运动控制卡开发教程之Qt(中):小线段连续轨迹加工、暂停与继续
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正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发,是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才,在坚持自主创新的同时,积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究,是国内工控领域发展最快的企业之一,也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有:运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位等等。
【Ethercat机器人控制系统开发】倍福Twincat入门教程
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低成本上手Twincat教程,适合初学者。
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使用EtherCAT进行开发的例子
aiot_bigbear的专栏,关注我获取最新技术文章信息与海量资源~
06-06
381
通过使用EtherCAT主控制器和EtherCAT从控制器,可以实现对这些设备的精确控制。通过使用EtherCAT主控制器和EtherCAT从控制器,可以实现对这些设备的高精度控制和同步。控制运动控制器 EtherCAT可以用于控制运动控制器,例如伺服驱动器和步进驱动器。通过使用EtherCAT主控制器和EtherCAT从控制器,可以实现对这些控制器的高精度控制。通过使用EtherCAT主控制器和EtherCAT从控制器,可以实现对这些设备的高速控制和同步。
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EtherCAT是全球响应能力最高的工业以太网技术,广泛应用于工业自动化,本文从工程实践出发讲解设计EtherCAT从站
英飞凌可视化软件DAvE使用中文指南.pdf
07-10
DAvE是英飞凌公司为了方便用户开发的免费得的可视化工具,本文是其中文使用指南!帮助你减少问题
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05-25
ArduCAT是Arduino Compatible 开发板。通过Arduino技术,大大简化EtherCAT从站的开发。ArduCAT开发板包含两路可用于EtherCAT实时以太网的100BASE-TX网口,所以它特别适合基于PC的自动化方案。ArduCAT使用ATMega1280 处理器,兼容Arduino Mega开发板,并具有完全相同的引脚定义。板上采用开关稳压器提供5V 或3.3V的2A直流输出,且发热甚微。除配套的开源Arduino库外,还配有从站应用层代码自动生成工具,用户只需编辑EXCEL表格便生成完整的协议栈,大大简化了通信协议的代码的开发,使用户能够将注意力集中在开发具体的应用上。
EtherCAT从站开发板资料
10-28
EtherCAT从站开发板资料,infineon的ASIC XMC4800主芯片
ECharts使用步骤(五部曲)
qq_43494149的博客
07-08
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简介:
一个适应javascript实现的开源可视化库(js插件)。可以流畅的运行在PC端和移动端上,兼容当前大部分浏览器(ie8及以上),底层依赖矢量图形库ZRender,提供直观、交互丰富、可高度自定义化的数据可视化图表。
使用步骤(五部曲):
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2、准备一个具备大小(确定宽高)div容器用来装图表
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4、指定配置项和数据(option)
5、将配置项设置给echarts实例对象
详解EtherCAT主站SOEM源码_eepromtool.c
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EhterCAT_SOEM
文章目录EhterCAT_SOEM前言一、eepromtool.c的作用二、读写EEPROM步骤1.读取EEPROM数据2.写入EEPROM数据2.1 写入从站别名2.2 读取0-6字数据2.3 计算校验和2.4 写入校验和总结
前言
SOEM简单开放式ETherCAT主站,支持Linux,Windows双系统,这里讲解是SOEM 1.3.1版本基于Windows平台编译后的源码eepromtool.c,在SOEM-1.3.1\test\win32\eepromtool文件夹中
ethercat从站开发流程
05-14
3. EtherCAT从站实时栈:使用EtherCAT从站实时栈开发包,搭建起整个EtherCAT从站框架。 4. EtherCAT从站配置:使用EtherCAT Master工具对从站进行配置,将其添加到EtherCAT网络中,并完成地址分配等设置。 5. ...
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ljymoonlight:
请教一下: xml中有modules 和 slots 怎么 在EEPROM中存储?
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【EtherCAT】4.实现一个成熟的从站 - 知乎
【EtherCAT】4.实现一个成熟的从站 - 知乎首发于EtherCAT切换模式写文章登录/注册【EtherCAT】4.实现一个成熟的从站小皎皎一只可爱的小皎皎学习EtherCAT最好从从站开始,因为从站包含了EtherCAT大量原理,例如状态机,PDO映射等。学习从站代码有利于理解过程数据如何传输,XML有什么作用。本文介绍一些从站的基础知识,以及如何设计一个功能完善的从站。从站硬件无论是以ASIC还是FPGA的形式,ESC都是从站的核心,主站通过读写ESC的DPRAM空间实现数据传输。ESC通过PDI接口将数据发送到MCU,在MCU中执行实际的应用层操作。ESC根据倍福公司的IP core设计,目前主流的ESC芯片包括: ASIX公司的AX58100芯片;BeckHoff自己的ET1100芯片;Microchip的LAN9252芯片;FPGA:ET1810(altera)和ET181(xilinx);由于都是基于BeckHoff的IP core设计的,因此这几个芯片在实际功能上差距并不大,区别在于DPRAM的大小,SM的数量,FMMU的数量,PDI的方式等。芯片网口FMMUSMRAM(kBYTE)数字IOSPI slaveLocal BUSAX581002内部PHY,1MII88932Y8/16 asyncLan92522内部PHY,1MII34432Y8/16 sync/asyncET11004EBUS/MII88816Y8/16 sync/async关于芯片的详细参数,可以访问ESC具有各类AL寄存器供主站访问,但实际不执行具体的应用层操作,从站应用层的管理由专门的MCU进行。stm32有强大的性能和完善的生态,因而是应用层使用最为广泛的芯片,也可以采用其他的硬件例如Arduino或者ESP32实现应用层逻辑,但是要支持对应ESC的相关PDI接口。一般来说,从站硬件系统如下图所示:从站最小系统从站软件从站帧的链路层功能都是由ESC完成的。从站软件运行在MCU中,主要执行的是应用层的操作。MCU通过PDI接口读取ESC中的PDO和SDO数据,然后执行应用层的处理,例如状态机,COE,EOE等相关逻辑。MCU需要一套协议栈执行相关的逻辑,目前使用最多的从站协议栈是EtherCAT技术组(EtherCAT Technology Group,ETG)为会员提供的Slave Stack Code(SSC),SSC支持几乎所有应用层协议栈(EOE,COE,FOE)等,同时还提供了对专有协议Cia402等的支持。除此之外,SSC还提供了专门的工具来配置协议栈和PDO。SSC的缺点是,它是针对BeckHoff自己的PIC和ET1100芯片写的,如果使用stm32或者其他通用处理器,需要手工移植代码。ssc的代码框架除了SSC之外,另一个比较有名的EtherCAT开源协议栈是SOES(GitHub - OpenEtherCATsociety/SOES: Simple Open Source EtherCAT Slave),SOES支持EOE和COE这两种较为常用的应用层协议,同时支持静态和动态的PDO映射。SOES的代码相较于SSC精简很多,代码可移植性较好。商用从站协议栈中,比较具有代表性的是KPA协议栈(https://koenig-pa.de/products/ethercat/kpa-ethercat-slave-stack)。作为商用协议栈,KPA协议栈几乎支持所有的EtherCAT特性,包括: 邮箱协议:COE,EOE,FOE,SOE,VOE 分布时钟DC;不同的扫描速率;从可移植性的角度,KPA协议栈实现了一个硬件抽象层,支持不同ESC和主控芯片的数据交互。下图是KPA协议栈的程序结构,从图中可以看出,数据从DPI传输到MCU后,首先通过的是硬件抽象层,主循环轮询AL事件来获取过程数据和邮箱数据的更新,然后基于对象字典更新PDO和SDO。从站功能操作系统层对于实时性和同步要求极高的场合,一般一个系统运行一个从站任务就好了,例如电机驱动从站,此时不建议使用操作系统,直接进行SSC协议栈移植即可。但是实时要求不强的场合,每个任务/接口使用一个从站是很浪费的,毕竟ESC还是有点小贵的,对于任务很多的从站,还是有必要上嵌入式实时系统。下面介绍一下嵌入式操作系统的作用。操作系统层的主要作用是合理对从站任务进行调度。作为现场总线的一部分,一个EtherCAT从站一般至少包含两个任务,一个从主站获取EtherCAT数据,另一个与控制设备(比如电机或CAN总线)交互。在多任务环境下,为了确保EtherCAT通信的实时性、增强任务调度的合理性、有效利用系统资源,从站应当基于实时操作系统进行开发。相较于Linux等操作系统,嵌入式操作系统具有如下特点:小型系统:由于嵌入式设备功能明确,操作系统往往与应用程序编译在一起运行。实时性:嵌入式操作系统往往是实时操作系统。很多嵌入式设备对处理的实时性有严格要求,这种实时性是通过操作系统层面的任务调度机制、任务优先级的设定和应用程序的快速处理来达到的。可移植性:由于嵌入式设备的应用场景多样,复杂程度千差万别,应用程序的大小各不相同,移植的需求是频繁发生的。ucos,vxworks,FreeRTOS和RT-thread是较具代表性的实时操作系统。这里以RT-thread为例介绍嵌入式实时系统的组成,RT-thread不仅是一个实时操作系统,也是一个完善的嵌入式软件生态。它的底层是RT-thread内核,基于内核还提供了网络框架,设备框架,以及各类API。最后在应用层还提供了各类具体应用。RT-thread架构线程管理 RT-thread内核是一个RT-thread程序的核心,RT-thread内核是一个基于优先级的全抢占式多线程调度系统,在该实时系统中,线程是最小的调度单位,系统中除了中断处理函数、调度器上锁部分的代码和禁止中断的代码是不可抢占的之外,系统的其他部分都是可以抢占的,包括线程调度器自身。RT-thread的线程调度关系如下。在RT-thread 中,实际上线程并不存在运行状态,就绪状态和运行状态是等同的。RT-thread线程RT-thread最多支持256个线程优先级,0优先级代表最高优先级,最低优先级留给空闲线程使用。同时它也支持创建多个具有相同优先级的线程,相同优先级的线程间采用时间片轮转调度算法进行调度,使每个线程运行相应时间。线程间通信 RT-thread支持线程间的同步和通信。采用信号量、互斥量与事件集实现线程间同步,线程通过对信号量、互斥量的获取与释放进行同步。支持邮箱和消息队列等通信机制。邮箱和消息队列的发送动作可安全用于中断服务例程中。通信机制支持线程按优先级等待或按先进先出方式获取。时钟管理 任何操作系统都需要提供一个时钟节拍,以供系统处理所有和时间有关的事件,如线程的延时、线程的时间片轮转调度以及定时器超时等。时钟节拍是特定的周期性中断,中断之间的时间间隔取决于不同的应用,时钟节拍率越快,系统的额外开销就越大,从系统启动开始计数的时钟节拍数称为系统时间。RT-Thread 的时钟管理以时钟节拍为基础,时钟节拍是 RT-Thread 操作系统中最小的时钟单位。RT-Thread 的定时器提供两类定时器机制: 单次触发定时器:这类定时器在启动后只会触发一次定时器事件,然后定时器自动停止。 周期触发定时器:这类定时器会周期性的触发定时器事件,直到用户手动的停止定时器否则将永远持续执行下去。通常使用定时器定时 回调函数(即超时函数),完成定时服务。用户根据自己对定时处理的实时性要求选择合适类型的定时器。内存管理 内存是系统的重要资源,特别是对于资源紧张的嵌入式设备来说。RT-Thread将内存分为动态内存堆和静态内存池,对于动态内存的申请,RT-Thread提供小内存分配算法,slab算法和memheap算法。为了避免内存碎片,提高分配效率,RT-Thread还在.data段提供一个静态的内存池。设备管理 和Linux驱动框架类似,RT-Thread也通过I/O设备模型框架对外设进行管理。I/O 设备管理层实现了对设备驱动程序的封装。应用程序通过 I/O 设备管理接口获得正确的设备驱动,然后通过这个设备驱动与底层 I/O 硬件设备进行数据交互。设备驱动程序的升级、更替不会对上层应用产生影响。这种方式使得设备的硬件操作相关的代码能够独立于应用程序而存在,双方只需关注各自的功能实现,从而降低了代码的耦合性、复杂性,提高了系统的可靠性。硬件抽象层硬件抽象层的主要作用是提升程序的可移植性。与ESC的数据交互,是EtherCAT从站MCU最为重要的功能。MCU通过PDI访问ESC的内存空间,读取寄存器和过程数据,因此,有必要对ESC的数据访问进行封装,封装的目的是保证在MCU应用层能够通过通用的接口实现对不同类型从站ESC,不同接口PDI的访问。关于硬件抽象层的封装,SOES实现了所有硬件访问相关函数:应用层协议EtherCAT从站的目标是能够支持各类应用层协议,这其中最主要的是COE协议和基于COE的各类行规。此外还需要支持FOE,EOE,SOE等协议。COE:CANopen over EtherCAT,EtherCAT协议在应用层支持CANopen协议,并作了相应的扩充,CoE协议完全遵从CANopen协议。COE协议十分核心且复杂,在此不作过多介绍。EOE:EtherNet over EtherCAT,该协议支持EtherCAT能分段传递标准的以太网数据报文,使得EtherCAT协议同样能支持TCP/IP、UDP/IP协议。SOE:Servo Drive over EtherCAT。SERCOS是世界首个应用于伺服控制的协议。EtherCAT协议在应用层接口上兼容了这个协议,简称为SOE。SERCOS应用层协议为主站设计了信息接口,可以通过配置EtherCAT过程数据报文,实现周期性传递伺服驱动器的数据。FOE:File Access over EtherCAT。该协议可以使用EtherCAT总线上传、下载固件,刷新从站的固件。并且可以通过命令行工具加载或存储文件。结合实际需求,COE和基于COE的行规协议CiA402等是必须实现的,FOE、EOE作为程序的扩展功能有必要实现,而SOE不是常用需求。动态PDO映射静态PDO映射是将PDO变量“写死”在从站中,对于实际应用场景是十分不友好的,例如某个机型的电机需要实时传输电机温度,但在另一个机型中不需要温度信息,如果使用静态PDO映射,为了提升传输效率,删除温度PDO,则需要修改代码,烧写固件,更新XML文件。这样会带来巨大的工作量。特别是基于CiA402的驱动器来说,经常要根据上位机软件的需求修改传输变量。动态PDO映射允许定制PDO以满足客户需求,TwinCAT和KPA studio等上位机软件都支持以勾选的形式动态配置PDO。为了使得上位机能够修改PDO assign,需要在xml中配置mandatory为false(SSC在EXCEL)中可以配置。动态PDO映射的基本原理是操作对象字典的0x1C12和0x1C13对象,这两个对象分别管理输出和输入的PDO映射。过程如下:将Ethercat状态机切换到PreOP状态,此状态可以用SDO来配置PDO映射;清除PDO指定对象的PDO映射对象,即设置0x1C12-00,与0x1C13-00为0;PDO映射对象无效,即对0x1600-0x1603/0x1A00-0x1A01的子索引设置为0;重新配置PDO映射内容;0x1600-01开始的是RxPDO内容,0x1A00-01开始的是TxPDO;设置PDO映射对象总数;写有效的PDO映射对象索引到PDO指定对象设置PDO指定对象的总个数,即将映射对象个数写入到1C12-00h和1C13-00h转换Ethercat状态机到安全操作以上,配置的PDO映射将有效。分布时钟EtherCAT各个从站得到帧后会进行处理或者转发,这需要一定的微小时间。但当需要经手的从站多,或者数据量大的时候,积少成多会导致较大的延迟,并且电缆线内信号传输也占有一定的延时时间。分步时钟可以使所有的EtherCAT设备使用相同的系统时间,从而控制各设备的任务的同步执行,支持分布式时钟的从站称为DC从站。为使各个从站的参考时钟达到绝对同步,主站会计算各个从站的偏移时间,这个值会写入对应从站的系统时间偏移寄存器。在从站端,分布时钟由ESC芯片实现,ESC为从站控制微处理器提供同步的中断信号和时钟信息,分布时钟单元可以产生两个同步信号SYNC0和SYNC1,用于给应用层提供中断或直接触发的输出数据更新。MCU可以通过ESC的中断信息和时间漂移寄存器的值更新本地系统时钟。分布时钟是从站的重要功能,SSC和SOES都实现了分布时钟,可以参考这两者的设计实现该功能。SDK目前从站代码开发主要有两种方式: 基于现有的代码进行移植:目前对于成熟的ESC(ET1100、LAN9252、AX58100)都有比较成熟的解决方案。但移植仍然要求对代码较为熟悉,如果添加新功能较为困难,综合来看较为麻烦;基于从站软件生成:SSC,SOES和KPA都提供了对应的从站代码生成器,但是SSC是针对自己的的PIC32芯片的,仍然需要手动移植代码;SOES和KPA的从站软件都属于商用软件需要较高的授权费;因此通过一个SDK简化从站开发流程是有必要的,参考SOES的slave editor,SDK所需的功能如下:从站基本信息:允许通过界面添加XML的必要信息,例如vendor ID,product ID等;数据链路层配置,允许通过界面配置FMMU,SM同步管理器和邮箱;PDI的配置:允许通过界面配置PDI相关寄存器;PDO的配置:这是从站软件的核心,允许通过界面直接添加和管理PDO,由于PDO是从站最重要的功能,此功能将极大简化从站开发过程;代码生成和XML的生成。SOES的上位机软件从站性能从站响应时间从站响应时间是从站的性能指标,指从发送一帧数据,经过每个从站ESC的处理,到主站接收到这帧数据的时间。从站响应时间主要由硬件和网络结构,数据传输量决定,具体地:带宽:传输延时和带宽有关系,对于单个bit,从发送到确认,不考虑线路损耗的时间是(1/BandWidth)。假设EtherCAT网络的带宽是100Mbit/s,则每字节的传输延时是(1/100M)*8 = 80us;主站硬件延时:主站硬件同样存在延时,一般在几us左右;主站软件延时:主站软件一般会带来几微秒的延时,取决于主站的性能;从设备数量:每个MII/PHY接口的ESC会带来1us的延时,而EBUS接口的则只有0.3us;KPA studio的数据界面,在运行状态下可以查看从站响应时间。编辑于 2023-08-29 15:47・IP 属地浙江EtherCAT 总线驱动器赞同 2011 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录EtherCAT介绍工业以太网总线EtherCAT技
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已于 2024-01-09 15:01:54 修改
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1、EtherCAT从站开发工具
(1) SSC TOOL软件工具
(2) excel表格,如下示例
2、从站代码架构图
(1)从站代码架构
(2)EtherCAT帧格式详解
3、从站文件概要
4、从站代码执行架构
5、中断处理
5.1 中断源有四个
5.2 中断处理API
6、过程数据处理
6.1 输出映射
6.2 输入映射
7、接口函数(需要用户实现)
7.1 通用接口
7.2 EtherCAT 状态机接口
7.3 过程数据处理接口
7.4 邮箱处理接口
8、对象字典索引范围
9、同步
9.1 ESC中断信号
编辑9.2 支持的同步模式
(1) Free Run
(2) SM
(3) SM/Sync0
(4) SM/Sync0/Sync1
(5) Sync0
(6) Sync0/Sync1
编辑(7) Subordinated Cycles
10、CiA402 state transitons and option codes
11、Excel应用示例
11.1 PDO映射和SM分配对象
11.2 Excel语法
12、过程数据
13、EtherCAT状态机
重要问题汇总
1、wState不能显示状态的问题
注:本文主要摘自《Application Note ET9300(EtherCAT Slave Stack Code)》。
本文主要简述EtherCAT从站开发关键知识点:COE对象字典、PDO、SDO、状态机、同步模式、关键API接口等。【其他知识盲点后续逐渐补充完善】
0、常见缩写和关键字注释
AoE、FoE、EoE、SoE、VoE、CoE 解释见[第2章-从站代码架构图]章节。
DC: Distributed Clock, 分布式时钟;
ENI: EtherCAT Network Information(EtherCAT XML Master Configuration),EtherCAT网络信息;
DPRAM:Dual-Ported RAM,双端口RAM;
EoE: Ethernet over EtherCAT, 基于EtherCAT的以太网;
ESC:EtherCAT Slave Controller,EtherCAT从站控制器;
ESI:EtherCAT Slave Information(EtherCAT XML Devices Description),EtherCAT从站信息;
ESM:EtherCAT State Machine,EtherCAT状态机;
ETG:EtherCAT Technology Group;
FMMU: Fieldbus Memory Management Unit;
MDP: Modular Device Protocol;
OD: Object Dictionary, 对象字典;
PDO: Process Data Object, 过程数据对象;
SDO:Service Data Object, 服务数据对象;
DLPDU:数据链路层处理数据单元;
SM: Sync Manager, 同步管理;
SII:从站信息接口;
SOP:Start of Frame, 开始帧;
NIC:Network Interface Card,即网卡。
/* excel表中 ObjectCode类型解释 */
VARIABLE: 只有一个基本数据类型作为一个对象
ARRAY: 相同基本数据类型的集合作为一个对象
RECORD: 将不同基本数据类型的集合作为一个对象
1、EtherCAT从站开发工具
(1) SSC TOOL软件工具
该软件自动生成EtherCAT从站核心代码。
(2) excel表格,如下示例
说明:该表格用来配置对象字典,SSC工具导入该表格自动生成EtherCAT从站代码和xml设备描述文件。
2、从站代码架构图
(1)从站代码架构
基于EtherCAT总线的应用层协议有AoE、FoE、EoE、SoE、VoE、CoE,各个协议的具体描述如下:
AoEADS over EtherCAT ADS(Automation Device Specification), 由Message Router统一交换数据, ADS路由器看成虚拟的路由器 FoEFile Access over EtherCAT在EtherCAT总线上传输文件的协议EoEEtherCAT over EtherCAT在EtherCAT总线上执行Ethernet协议SoEServo Drive Profile over EtherCAT在EtherCAT总线上执行SERCOS协议VoEVendor Specific Protocol over EtherCAT供应商自定义协议,基于邮箱CoECAN Application Protocol over EtherCAT在EtherCAT总线上执行CANopen协议
(2)EtherCAT帧格式详解
(3)Datagram Header解析和寻址方式简介
Datagram Header帧结构:cmd | idx | Address | Len | IRQ 。
不同寻址方式,报文头的Address字段组成也有所不同。
EtherCAT寻址方式只有4种:位置寻址(Position address)、节点寻址(Node address)、广播寻址(Broadcast address)、逻辑寻址(Logical address)。表中为不同的cmd所采用的寻址方式。
3、从站文件概要
4、从站代码执行架构
5、中断处理
5.1 中断源有四个
(1) 定时器中断:平台内部1ms定时器设置EtherCAT led和看门狗。如果没有配置定时器中断(ECAT-TIMER_INT = 0),所需的1ms周期基于主循环和平台内部计数器。
(2) Sync0: 使用分布式时钟(DC)处理数据和应用程序同步。
(3) Sync1: 使用分布式时钟(DC)处理数据和应用程序同步。
(4) PDI中断:进程数据处理和应用程序同步。
5.2 中断处理API
void ECAT_CheckTimer(void);
void PDI_Isr(void);
void Sync0_Isr(void);
void Sync1_Isr(void);
6、过程数据处理
6.1 输出映射
6.2 输入映射
7、接口函数(需要用户实现)
7.1 通用接口
void APPL_Application(void);
UINT16 APPL_GetDeviceID(void);
UINT16 (*pAPPL_EEPROM_Read)(UINT32 wordaddr);
UINT16 (*pAPPL_EEPROM_Write)(UINT32 wordaddr);
UINT16 (*pAPPL_EEPROM_Reload))(void);
UINT16 (*pAPPL_EEPROM_Store))(void);
void (*pAPPL_MainLoop)(void);
7.2 EtherCAT 状态机接口
UINT16 APPL_StartMailboxHandler(void);
UINT16 APPL_StopMailboxHandler(void);
UINT16 APPL_StartInputHandler(UINT16 *pIntMask);
UINT16 APPL_StopInputHandler(void);
UINT16 APPL_GenerateMapping(UINT16 *pInputSize, UINT16 *pOutputSize);
void APPL_AckErrorInd(UINT16 stateTrans);
7.3 过程数据处理接口
void APPL_InputMapping(UINT16 *pData);
void APPL_OutputMapping(UINT16 *pData);
7.4 邮箱处理接口
void (*pAPPL_CoEReadInd)(UINT16 Index, UINT8 Subindex, BOOL CompleteAccess);
void (*pAPPL_CoEWriteInd)(UINT16 Index, UINT8 Subindex, BOOL CompleteAccess);
void (*pAPPL_EoeReceive)(UINT16 *pData, UINT16 length);
void (*pAPPL_EoeSettingInd)(UINT16 *pMac, UINT16 *plp, UINT16 *pSuvNet, UINT16 *pDefaultGateway, UINT16 *pDnsIP);
UINT16 (*pAPPL_FoeRead)(UINT16 MBXMEM *pName, UINT16 nameSize, UINT32 password, UINT16 maxBlockSize, UINT16 *pData);
UINT16 (*pAPPL_FoeReadData)(UINT32 offset, UINT16 maxBlockSize, UINT16 *pData);
void (*pAPPL_FoeError)(UINT32 errorCode);
UINT16 (*pAPPL_FoeWrite)(UINT16 MBXMEM *pName, UINT16 nameSize, UINT32 password);
UINT16 (*pAPPL_FoeWriteData)( UINT16 MBXMEM *pData, UINT16 Size, BOOL bDataFollowing);
8、对象字典索引范围
9、同步
9.1 ESC中断信号
9.2 支持的同步模式
(1) Free Run
(2) SM
(3) SM/Sync0
(4) SM/Sync0/Sync1
(5) Sync0
(6) Sync0/Sync1
(7) Subordinated Cycles
10、CiA402 state transitons and option codes
11、Excel应用示例
11.1 PDO映射和SM分配对象
11.2 Excel语法
(1) Default / Min / Max
(2) M/O/S :mandatory ,optional or conditional.
(3) B/S: backup or settion object;
(4) rx/tx : output ,input
(5) access:
(6) CoeRead/CoeWrite
(7) ENUM(枚举)
12、过程数据
13、EtherCAT状态机
补充:
COE 对象字典和PDO映射简介文章参考:【EtherCAT】COE对象字典与PDO映射简介_pdo映射是什么意思_小可嵌入式的博客-CSDN博客
重要问题汇总
1、wState不能显示状态的问题
PLC程序需加如下指令(方法来自网上,亲测有效):
注意如果未加该段指令AM600 ECT模块其状态一直会为ETC_SLAVE_BOOT,加上后可正常显示从站状态。
【未测试】当EtherCAT组网中包含伺服与及ECT模块时,wState不能正确反映ECT模块的状态机,此时可以用m_wSlaveStateAct反映所有从站的状态机。实际上,Ethercat芯片(ET1100)寄存器地址0x0130:0x0131的值为从站设备的状态,该值的意义如下图所示。从站变量m_wSlaveStateAct获取的即为Ethercat芯片(ET1100)寄存器地址0x0130:0x0131的值。编程时可以通过m_wSlaveStateAct来获取从站的状态机。
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EtherCAT从站开发要点
本文主要简述EtherCAT从站开发关键知识点:COE对象字典、PDO、SDO、状态机、同步模式、关键API接口等。
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专栏目录
EtherCat从站开发使用说明
04-12
1-EtherCAT从站开发板使用说明;
2-EtherCAT SPI通信程序流程分析;
3-EherCAT从站代码架构解析;
4-EtherCAT_ET1100_Datasheet_all_v1i8-解锁;
5-Twincat支持EtherCAT的intel 网卡列表(芯片型号);
6-从Beckhoff ET1100到Microchip LAN9252的移植;
7-工业以太网现场总线EtherCAT驱动程序设计及应用。
Ethercat_最新的从站协议工具SSC_V5.12
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Ethercat_最新的从站协议工具SSC_V5.12
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EasyCAT (Arduino Shield)使用说明
介绍
EasyCAT是Arduino 的扩展板(Arduino Shield),它通过Arduino技术,大大简化了EtherCAT从站的开发,适合基于PC的自动化方案。它具有以下特点:
包含2路可用于EtherCAT实时以太网的100BASE-TX网口;
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...
EtherCAT从站快速开发
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简化XML生成,简化编程,快速入门
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Beckhoff EtherCAT SSC 5.12 XML生成工具
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1.因为需要高同步精度,选取的时间都是精确时间戳2.sync同步报文是周期性从主时钟向从时钟以广播的形式发出3.时钟偏差延时的计算在从时钟中进行,所以需要把t1,t2,t3,t4四个时间戳信息都发往从时钟,所以需要follow_up报文和delay_resp报文的存在3.2IEEE1588verision2报文介绍。同步不准的第2个原因即使没有抖动(Jitter),受实际硬件传播延时的影响,最末端的从站接受数据帧的时间必然晚于第一个从站的接收到该数据帧时间。...
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Ethercat + SSC + Twincat3(PDO+SDO)
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IgH详解八、EtherCAT SDO原理
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ethercat从站开发流程
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EtherCAT从站开发入门
最新推荐文章于 2024-01-05 16:53:58 发布
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EtherCAT从站开发中,除了常见的ESC(FPGA IP)+DSP方案外,TI、瑞萨、英飞凌等芯片厂家也纷纷推出了集成ESC功能的芯片,本文介绍英飞凌XMC4800芯片的入门使用,并在后续文章中,基于英飞凌提供的从站例程,介绍EtherCAT基本原理和具体的代码实现过程。
一、软硬件环境
(1) XMC4800 Relax EtherCAT Kit开发板 (2)编程软件DAVE4.3.2 (3)测试主站Twincat v3.1
二、 获取例程
从英飞凌官网下载开发板的例程: http://www.infineonic.org/document/detail/index/id-216122 解压后如下图所示: 其中SSC目录下已经包含SSC5.1相关的源码。
三、导入工程
打开DAVE,File->Import导入之前下载的工程:
四、编译并下载
右键点击XMC4800_ECAT_Relax_EEP工程并选择Build Project,编译完后如下: 点击工具栏上的Run或Debug按钮将工程下载到开发板。
五、使用Twincat3进行测试
将例程中的从站设备描述文件XMC4800_Relax.xml拷贝到Twincat3对应目录: C:\TwinCAT\3.1\Config\Io\EtherCAT
打开Twincat3并新建工程,扫描设备:
扫描到从站后,就可以控制LED灯的亮灭,并检测到开发板上的按钮状态。
点亮LED1和LED3:
检测按钮状态:
六、一致性测试
使用ETG官方提供的一致性测试软件CTT对从站进行测试,结果如下: 可见,从站可通过一致性测试。
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EtherCAT从站开发入门
EtherCAT从站开发中,除了常见的ESC(FPGA IP)+DSP方案外,TI、瑞萨、英飞凌等芯片厂家也纷纷推出了集成ESC功能的芯片,本文介绍英飞凌xmc4800芯片的入门使用过程,并在后续文章中,基于英飞凌提供的从站例程,介绍EtherCAT基本原理和具体的代码实现过程。一、软硬件环境...
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如下图所示,影响实时性的关键因素是操作系统和网卡驱动,前者需要将过程数据准时送出,后者需要优化网卡驱动,即"准时出发,路上不能耽误"。
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EtherCAT是一种实时工业以太网通信协议,由德国Beckhoff公司开发。在EtherCAT网络中,从站设备扮演着从属角色,接受主站的指令进行控制操作。下面是EtherCAT从站开发的一般流程:
1. 硬件设计:选择合适的EtherCAT芯片,并与MCU进行连接,然后进行硬件设计。确保从站硬件符合EtherCAT标准。
2. 软件开发:编写从站设备的驱动程序、控制逻辑和EtherCAT协议栈。
3. EtherCAT从站实时栈:使用EtherCAT从站实时栈开发包,搭建起整个EtherCAT从站框架。
4. EtherCAT从站配置:使用EtherCAT Master工具对从站进行配置,将其添加到EtherCAT网络中,并完成地址分配等设置。
5. EtherCAT从站测试:使用EtherCAT分析工具对从站进行性能测试和分析。对EtherCAT设备进行全面的性能测试,确保EtherCAT网络的高性能和可靠性。
6. EtherCAT应用程序的开发。EtherCAT从站应用程序是整个系统的核心。根据要求完成EtherCAT控制器的开发。
EtherCAT从站的开发流程非常重要,确保了EtherCAT应用程序和硬件设备的连接,使其在工业控制领域可靠的被应用。
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基于STM32的EtherCAT从站IO讲解_ethercat主站和从站的区别-CSDN博客
>基于STM32的EtherCAT从站IO讲解_ethercat主站和从站的区别-CSDN博客
基于STM32的EtherCAT从站IO讲解
最新推荐文章于 2024-01-05 16:53:58 发布
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特别说明:
1、这是一个大佬的tao店:1.0 ha:/₴sklPcDGhJOy₤(我是买他的开发板的)
2、源代码设涉及版权问题,所以博客将不提供源码,请大家谅解
3、欢迎大家加我wx:wxk101633 备注:博客 。发布此博客时,正在春节,写得不够好,请大家交流反馈。感谢!!
///
一、基础讲解:
1、EtherCAT从站与EtherCAT主站最大的不同在于:主站完全准寻IP协议的7层网络结构,而从站的物理链路层与主站不同,物理链路层的数据报文格式由倍福公司规定。
2、通常情况下,我们不能使用普通的网卡芯片作为从站的物理链路层;可以使用ET1100、LAN9252、AX58100等协议芯片来实现。
3、这个博客里,我使用的是AX58100芯片,用STM32作为实现应用层的CPU;实现一个16进16出的数字量IO从站。
///
二、从站设备描述文件XML
1、XML文件基础介绍
XML文件是从站设备描述文件,被烧写在从站协议芯片可读写的EEPROM中;AX58100上电后,会从EEPROM中加载相关的配置选项,通过SPI通信与CPU交互,初始化CPU相关资料并初始化通信。
主站则需要根据从站的XML描述文件,发送PDO或SDO数据报文请求读写从站的寄存器。
2、XML文件结构介绍
整体框架如图:
这里重点讲解EtherCATInfo这一栏;Vendor包含设备供应商的描述,Descriptions包含所有设备资源描述,是最重要的地方。
打开Verdor,我们可以通过修改ImageData节点的数据,来修改设备挂载到主站下后的形象:
打开数据节点Descriptions,这里是我们修改自己的数据资源主要地区:
到这里,我将通过具体的例子来讲解如何改写XML文件:(如果不这样,很难描述清楚)
第一步:修改设备挂载后的名字 打开Descriptions-->Devices-->Devices-->Type-->Text,这里修改的是,主站设备挂载该从站IO后的默认实例名称;打开Descriptions-->Devices-->Devices-->Name,将内容修改为设备的名称。 / 第二步:配置各种通信超时时间(通常保持默认,后期主站挂载从站时可以通过主站来调整) 打开Descriptions -->Devices-->Device-->Info / 第三步:开始创建16路IO映射变量区(重要环节) 1、首先,需要想好实际要映射的数据PDO;例如我们要映射16路的数字量输入(Tx)和16路的数字量输出(Rx)。 2、先讲解一下,EtherCAT协议规范的PDO数据映射关系: 3、注意:AX58100等协议芯片中,数据寄存器的地址是按16位(字)单位偏置的,所以在定义PDO数据报文时,每个PDO报文必须至少传递一个字的数据长度,不足的需要补齐!! 4、现在,我们先修改或添加对应PDO的数据类型(如果是DINT INT等标准数据类型,则必须是EtherCAT协议允许的才可以):Descriptions-->Devices-->Device-->Profile-->Dictionary-->DataTypes-->DataType 5、类型定义好了,接下来修改对应的PDO报文申明:Descriptions-->Devices-->Device-->Profile-->Dictionary-->Objects-->Object 6、申明好PDO数据报文后,接下来我们需要修改SM同步数据通道,将数据映射到父级,协议芯片将从这里开始逐级索引数据报文:Descriptions-->Devices-->Device-->sm、Rxpdo、Txpdo(协议芯片从这里开始加载数据到内核,并从报文中读取数据到内核) 7、修改SM内容后,你会发现,父级PDO x1601(Rxpdo)和x1a00 PDO节点的映射内容也发生了改变;所以这些父级节点对应的数据类型与PDO申明也需要修改:(父节点PDO的每个成员是子PDO节点的寄存器地址,32位数据) // 第四步:将修改好的XML文件通过twcat软件烧写到协议芯片的EEPROM中。
三、STM32应用层代码的修改
实际上,单纯修改XML文件只是可以让协议芯片在于主站交互数据报文时,有一个依据而已,实际需要交互的数据需要有从站的CPU和外设提供,通过SPI与协议芯片交互。所以,我们还需要再STM32程序内驱动对应的硬件设备,并实现spi数据读写交互。
这里只讲解需要修改的部分: 第一步:在源代码的el9800app.h中,添加数据节点结构体系列描述:(有四个东西需要创建或修改) 第二步:将新创建的PDO节点,加入应用PDO节点管理数据(在源代码的el9800app.h中) 第三步:在源代码的el9800app.h中,对应修改1601映射数据管理对象的四个东西 第四步:在源代码的el9800app.h中,修改1c12PDO对象,因为1600~1602是映射到1c12上,最终完成主从数据交换的 第五步:在el9800appl.c文件中,按照需求为数据节点PDO分配内存空间,用于交互数据 第六步:在el9800appl.c文件中,将PDO数据缓存区内容赋值给具体的硬件接口,实现硬件操作 第七步:硬件驱动初始化,否则数据也无法在硬件上体现出来
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EtherCAT IO从站 工业通信
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lan9252与stm32的EtherCAT从站实现,ethercat主站代码stm32,C,C++
09-10
实现基于 LAN9252
ethercat从站stm32程序和使用文档,实现了IO、AD、DA功能。
07-20
2018年暑期自己搞的项目的一部分,包括基于stm32f407的ethercat从站程序以及配套的XML文件。实现了IO、AD、DA功能。在别人已经实现的ethercat从站功能上,我根据智昂的从站板子添加了AD、DA功能。参考了别人的提供的资料,算是踩在了巨人的肩膀上吧。
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EtherCat 从站控制芯片
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weixin_46024116的博客
01-05
973
EtherCat 从站控制芯片简称ESC,是实现EtherCat数据链路层协议的专用芯片,用作处理EtherCat数据帧,并为从站控制装置提供数据接口,简单说就是一般我们的MCU不支持EtherCat(当然也有支持的,支持的就不需要ESC),ESC就是个转换器,一般和MCU选择串行(SPI)的方式来通信。ESC存储空间:前面讲到ESC具有64K字节的DPRAM,前4K(0x0000–0x0FFF)字节的寄存器空间。
STM32 EtherCATEtherCAT通信,量产伺服驱动器采用STM32作为主控支持ethercat从站IO,模拟输
07-04
STM32 EtherCAT
EtherCAT通信,量产伺服驱动器
采用STM32作为主控
支持ethercat从站IO,模拟输入
已实现底层驱动,中断处理,数据通信
包括原理图,源代码,说明文档
已移植量产使用,具有极高的参考价值
我会提取出相关的知识点和领域范围,并为你提供一些相关的基础知识。
这里介绍了一个使用STM32作为主控的EtherCAT通信系统,用于量产伺服驱动器。该系统支持EtherCAT从站IO和模拟输入,并已经实现了底层驱动、中断处理和数据通信。它包括了原理图、源代码和说明文档,并已经成功移植并应用于量产中,具有极高的参考价值。
相关的知识点和领域范围包括:
STM32:STM32是一系列由STMicroelectronics开发的32位ARM Cortex-M微控制器。它们广泛应用于各种嵌入式系统中,提供了丰富的外设和功能。
EtherCAT通信:EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种实时以太网通信协议,用于工业自动化领域。它具有高性能、低延迟和可扩展性等特点,适用于实时控制和数据传
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十四.EtherCAT开发之ST MCU STM32F407ZGt6+ AX58100的开发FOE应用
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stm32 ethercat从站电路
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STM32 EtherCAT是一种使用STM32微控制器实现的EtherCAT(以太网控制自动化技术)从站电路。EtherCAT是一种高性能实时机制,用于工业自动化系统中实现高速、低延迟的实时数据通信。
STM32 EtherCAT从站电路可以使用STM32微控制器作为主要的处理和通信芯片。STM32微控制器拥有强大的计算能力和丰富的外设资源,可以与EtherCAT通信的物理层芯片进行连接。
在STM32 EtherCAT从站电路中,主要包含了STM32微控制器、EtherCAT通信的物理层芯片、以及连接这两者的接口电路。STM32微控制器负责实时处理和响应来自EtherCAT主站的命令和数据,同时利用物理层芯片与其他从站进行高速、低延迟的通信。
由于STM32微控制器的强大功能和丰富的外设资源,STM32 EtherCAT从站电路可以实现多种不同的功能,例如数据采集、信号处理、运动控制等。同时,STM32微控制器的低功耗特性也能够满足一些对功耗要求较高的应用场景。
总结来说,STM32 EtherCAT从站电路是一种基于STM32微控制器的实现EtherCAT通信协议的从站电路。它能够提供高性能、低延迟的实时数据通信,适用于工业自动化系统中的各种应用场景。
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EtherCAT的实现和应用 - 从站软硬件设计 - 知乎
EtherCAT的实现和应用 - 从站软硬件设计 - 知乎首发于EtherCAT切换模式写文章登录/注册EtherCAT的实现和应用 - 从站软硬件设计酱哒珠海极海半导体有限公司 嵌入式工程师01 从站硬件设计从站最小系统EtherCAT的最小系统由MCU、ESC、晶振、EEPROM、PHY芯片和RJ45接口组成。 从站应用系统一般来说我们可以采用MCU + ESC芯片,集成IO控制和电机控制两种从站方案。作为IO从站应用时,可以利用板载的4个LED和4个Button实现IO逻辑功能。而作为Motor从站应用时,可以利用UVW和HALL采样电路驱动BLDC电机。另外还可引出了ADC、DAC、CAN和RS485等扩展接口。02 从站软件设计从站栈代码代码结构EtherCAT从站栈代码(EtherCAT Slave Stack Code)的代码结构如下图所示,包含ESC内存接口、mailbox(CoE、EoE等等)、DC(Sync)同步功能、过程数据处理、状态机和本地通信应用等结构。其中过程数据的处理使用对象字典,和CoE协议定义的一致。基础的示例代码可以从官方的SSC Tool获得。状态机EtherCAT状态机(ESM,EtherCAT Slave Machine)负责协调主站和从站应用程序在初始化和运行时的状态关系。SSC代码中的ESM在AL_ControlInd()函数实现。EtherCAT设备必须支持四种状态,另外还有一个可选的状态。所有的状态改变都由主站发起。具体可以看《ETG.1000-part 6》应用层协议规范。ESI从站信息接口文件EEPROM内容结构ESC使用EEPROM来存储所需要的设备相关信息,称为从站信息接口SII(Slave Information Interface)。EEPROM的容量为1Kbit ~ 4Mbit,取决于ESC规格。EEPROM内容结构如下图所示。采用字地址,字0~63是必须的基本信息。这些信息都写在XML文件中。XML文件结构每个从站都要有一个XML配置文件,XML里定义的对象字典和PDO设置,需要和固件里的对象字典相对应。还记得”概述“里讲到的从站信息文件xml文件吧。 标蓝色的几个部分是主要的配置内容。下图是XML编辑器转换的视图,关键的对象字典和数据类型都在Devices->Device->Profile元素里。上面部分为制造商信息,下面部分为从站描述信息,包括设备标识、设备名称、接口类型、FMMU通道、SM、过程数据定义、邮箱、分布时钟、EEPROM。发布于 2022-03-21 23:05Ethernet软硬件产品设计(硬件)赞同 31 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录EtherCATEtherCAT的实现
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EtherCAT的实现和应用 - 从站驱动和应用 - 知乎首发于EtherCAT切换模式写文章登录/注册EtherCAT的实现和应用 - 从站驱动和应用酱哒珠海极海半导体有限公司 嵌入式工程师01 EtherCAT从站设计EtherCAT从站设计包括Hardware、Core、API和APL等设计内容,其中APL应用逻辑里的主站应用属于上位机开发,可以不包含在从站设计里,但大家可以适当了解下上位机的开发,可以帮助我们调试下位机。从站设计总体内容从站设计架构以IO从站为例,Hardware、Core、API和APL如下面这个结构图所示。Hardware和Core已经在之前的文章讲解过了,MCU端的API和APL大家也都很熟悉,这里不再赘述相关知识。下面主要学习MCU和ESC怎么适配从站协议栈代码和应用。02 从站驱动设计驱动设计流程EtherCAT从站驱动的设计主要包括MCU端固件代码和XML文件的编写。XML文件和固件代码是有关联对照关系的,下面会具体讲到。CoE功能框架如下图所示,要实现一个CoE从站,那么代码中要包含下图所示的MailBox、Process Data、Emergency等。上述这些在栈代码中都以及基本实现和配置好,CoE从站的功能扩展和修改主要涉及Object Dictionary、PDO和CAN Application部分。SSC协议栈代码执行流程SSC协议栈实现了CoE架构里的所有功能,下图可以看到有MailBox、Process Data、Emergency等的实现,Object Dictionary对象字典的初始化和PDO过程数据通信的实现。PDO过程数据通信PDO过程数据通信的实现,同时有中断和查询两种方式。查询方式中断方式CoE对象字典MDP(Modular Device Profile)定义和建模了设备内部结构,以对象字典的方式定义了条目的相应行为、关系。目的是为主设备和配置工具通信提供一种简单的方法。对象字典中每个对象都描述了它的功能、名字、索引、子索引、数据类型以及读写属性等。EtherCAT中数据交互主要用到TxPDO和RxPDO两类对象字典。 这里的input和output都是相对于主站来说的,input就是输入主站,output就是主站输出。下面举例说明下CoE对象。如下图所示0x1C13是input的TxPdo分配对象,用于通道分配。0x1A00是0x6000的映射对象,用于索引。而0x6000是应用对象,存储应用数据。SSC中以0x1601对象作为数字输出映射对象,0x1A00作为数字输入映射对象。另外还有CiA402子协议对象字典,详细可以看《ETG.6010》手册。XML文件和固件程序的对应关系每个对象的定义都分为数据类型定义和对象定义,下面是0x1601映射对象的数据类型定义。0x1601映射对象的数据类型定义0x1601映射对象属性定义0x7010应用对象的数据类型定义0x7010应用对象的属性定义0x7010应用对象的entry入门定义0x1C12分配对象的数据类型定义0x1C12分配对象的属性定义03 从站应用从站应用设计在完成对象字典的定义后,要进行对象的初始化提供对象字典对应数据量的MCU端接口给SSC根据字典的输入输出属性分别初始化Input Mapping、Output Mapping及关联应用对象ESC寄存器配置区在EEPROM最开始的部分存储的是ESC寄存器初始值,ESC上电后会从EEPROM中读取这些信息并配置相应的寄存器。这部分的大小为8个字。可以在《et1100_configuration_and_pinout_v4.4》excel文件中配置和查看信息。编辑于 2022-03-27 00:21通用串行总线Ethernet驱动程序赞同 73 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录EtherCATEtherCAT的实现
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EtherCAT从站设计开发教程_哔哩哔哩_bilibili 首页番剧直播游戏中心会员购漫画赛事投稿EtherCAT从站设计开发教程
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未经作者授权,禁止转载82204超详细的集成式EtherCAT从站模块DPort-ECT使用教程,手把手实例演示。美好生活 - Live A Great Life - Electronic科技科工机械操作教程周立功嵌入式工控机EtherCAT从站
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goodluck09876|
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2019-7-20 10:24
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goodluck09876|
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2019-7-20 10:31
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运动控制是指对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理,使其按
照预期的轨迹和规定的参数(如速度、加速度参数等)完成相应的动作[yob。运动
控制起源于早期的伺服控制,伴随着数控技术、自动化技术和以太网通信技术的
发展而发展的。运动控制技术是推动工业自动化的主要动力,是促进企业产业转
型的关键技术「川。
运动控制系统处理机械系统中一个或多个坐标上的运动以及运动之间的协调,
实现精确的位置控制、速度和加速度控制、转矩和力的控制等[f121。单轴的运动控
制系统可分为开环、半闭环和闭环伺服系统。多轴运动控制系统可以分成点位控
制、连续轨迹控制和同步控制[[13]。典型的运动控制系统,从结构上看,包括上位
机控制窗口、运动控制器、驱动器、电机以及测量反馈系统等几个部分组成,运
动控制系统示意图如图1-1所示。运动控制器是整个运动控制系统的核心,它按
照期望的机械运动向驱动器或放大器发出指令,进行插补运算、路径规划等任务,
并接受传感器反馈,实时监测运动情况并调整输出信号,从而达到性能指标实现
期望的运动。
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goodluck09876|
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2019-7-20 10:31
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实时以太网(RTE, Real Time Ethernet)是常规以太网技术的延伸,以便满足
工业控制领域的实时性数据通信要求[[14]。目前,国际上有多种实时工业以太网协
议,根据不同的实时性和成本的要求使用不同的原理,大致可以分为以下三类[[15]
如图1-2所示。
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goodluck09876|
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2019-7-20 10:42
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(1)基于TCP/IP实现的工业以太网仍使用TCP/IP协议栈,通过上层合理的
控制来解决通信过程中的不确定因素。这种方式具有较高的传输速率,适应于大
量数据通信,更适合作为网关和交换设备的应用,不能实现很好的实时性。常用
的通信控制方法有:合理调度,减少冲突的概率;定义帧数据的优先级,为实时
数据分配最高优先级;使用交换式以太网等。使用这种方式的典型协议有
Modbus/TCP和Ethernet/IP等。
C2)基于以太网实现的工业以太网仍然使用标准的、未修改的以太网通信硬
件,但是不适用TCP/IP来传输数据。它使用特定的报文进行传输。TCP/IP协议
栈能使用时间控制层分发一定的时间片来利用网络资源。该类协议主要有Ethernet
Powerlink, EPA C Ethernet for Plant Automation ), PROFINET IRT等。通过这种方
式可以实现较好的实时性。
(3)通过修改以太网协议实现的工业以太网,实现应答时间小于lms的硬实
时,从站使用特定的硬件实现。由实时MAC控制实时通道内的通信,从根本上
避免报文间的冲突。非实时数据依然能在通道中按原协议通信。典型协议有德国
倍福的EtherCAT、西门子的PROFINET IRT等。
综合比较以上三种方式实现的工业以太网,根据实时性和可靠性的要求,本
课题将采用EtherCAT总线来实现控制系统中主站PC机与从站运动控制器之间的
通信。
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goodluck09876
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goodluck09876|
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2019-7-20 10:52
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EhterCAT实时工业以太网技术由德国倍福自动化公司于2003年首次提出。
一经推出就在全球工业控制领域受到极大关注,在很多不同的领域、行业、企业
和科研单位都使用EtherCAT工业以太网技术成功地开发了他们的项目[29]。
在国外,瑞典Lund大学利用EtherCAT成功开发了全球首台基于实时JAVA
的机器人;德国BMW技术研究中心利用EtherCAT成功开发出测试电机的机床;
德国的IGH公司利用EtherCAT技术研发了测试液压工具的机床;意大利的公司
ECS使用EtherCAT技术研发成功他们的数控机床;法国Vernet Behringer公司使
用EtherCAT工业以太网开发了CNC数控系统[[30]
在中国,EtherCAT工业以太网也被广泛地应用。在2010年上海举办的世博
会中,互动金属球控制系统就是利用EtherCAT技术实现的,应用了TwinCAT自
动化软件和EtherCAT总线通讯;2006年,明阳电气有限公司使用EtherCAT开发
了广东省堪江风力发电机组的控制系统;2008年,科时敏公司利用EtherCAT现
场总线技术研发了热嫁胶贴标机的控制系统,使用了Beckhoff控制器和TwinSAFE
安全技术;2010年,沈阳高精数控技术有限公司利用EtherCAT总线和TwinCAT
开发出全数字高档数控装置。
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goodluck09876
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goodluck09876|
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2019-7-20 10:54
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EtherCAT工业以太网因其实时性强、可靠性高及同步性好等优点特别适合应
用于运动控制系统当中。本文在多轴运动控制系统中引入EtherCAT总线技术。在
深入研究EtherCAT总线技术和多轴运动控制技术的基础上,采用PC机为主站、
ARM+MCX314为从站处理器的系统架构。开发出一套基于EtherCAT的多轴运动
控制系统。
近年来工业以太网发展迅速,不断取代现场总线走向工业自动化领域的总线
最前端。现场总线因为其多种标准并存,没有统一的国际标准,致使控制网络的
系统与信息集成面临困难局面,给用户带来极大的不便,因此给现场总线技术的
推广和应用带来不利影响。以太网技术因成本低、扩展性强和兼容性强等诸多优
点,受到人们的青睐。虽然基于以太网的运动控制系统具有诸多优点,但以太网
在工业控制领域应用仍受到诸多质疑,主要的原因是其不确定性和欠佳的实时性。
目前,有许多方案致力于实现以太网的实时性,效果都不够理想。德国
BECKHOFF自动化公司于2003年开发出的EtherCAT实时以太网技术突破了其他
以太网解决方案的系统限制:通过该项技术,无需接受以太网数据包,将之解码,
然后再将过程数据复制到各个设备。EtherCAT从站设备在报文经过其节点时读取
相应的数据报文,同样输入数据也是在报文经过时插入到报文中。整个过程报文
只有几纳秒的时间延迟,实时性获得极大提高[[32] [33 ]
1. EtherCAT系统构成
EtherCAT作为一种工业以太网总线,充分利用了以太网的全双工特性。使用
主从通信模式,主站发送报文给从站,从站从中读取数据或将数据插入至从站。
主站可使用标准网卡实现,从站选用特定的EtherCAT从站控制器ESC C EtherCAT
Slave Controller)或者FPGA实现,主要完成通信和控制应用两部分功能[34]
EtherCAT物理层选用标准以太网物理层器件。
一个EtherCAT网段可被简单看作一个独立的以太网设备,此“设备”接收并
发送标准的ISO/IEC8802-3数据帧。但是,这种设备并不局限于一个ESC或相关
的MCU,而是由多个EtherCAT从站组成,如图2-1所示。这些从站能将收到的
报文直接处理,并读取或插入有关的数据,再将报文发送给下一个EtherCAT从站。
最末尾的EtherCAT从站返回处理完全的报文,然后由第一个从站发送给主站。整
个通信过程充运行于全双工模式下,TX线发出的报文又通过RX线返回给主站。
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goodluck09876|
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2019-7-20 10:54
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报文通过从站控制器时,从站读取出相关命令并进行对应处理,数据处理通
过硬件完成,延间约为100-_SOOns,通信性能独立于MCU的响应时间。每个ESC
最大有容量为64KB的可用的内存编址,能进行连续或同步的读写。多个EtherCAT
命令数据可以被嵌入到一个以太网报文中,每个数据对应独立的设备或内存区。
EtherCAT极大提高了以太网的性能,比如操作1000个I/O信号的时间约为
30微秒。单个报文至多容纳1486字节的过程数据,和12000位I/O信号相当,更
新所需时间约为300微秒。控制100个伺服单元的时间约为100微秒[[35][36]
在基于PC的主站中,一般使用网络接口卡NIC C Network Interface Card
其中的网卡芯片集成了以太网通信控制器和物理层数据收发器。但是在嵌入式主
站中,通信控制器通常集成在微处理器中。
EtherCAT从站设备同时实现应用控制和数据通信两部分功能,其组成如图2-2
所示,由四部分组成:从站控制微处理器、EtherCAT从站控制器ESC芯片、物理
层器件和其他应用层器件。
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goodluck09876|
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2019-7-20 11:09
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EtherCAT报文由从站控制器来处理,使用双端口存储区完成主从站间的数据
交换。每个从站ESC在环路上按各自的顺序移位读写数据。当数据帧经过从站时,
ESC从中读取发送给自己的命令数据并放到内部存储区,插入的数据又被从内部
存储区写到子报文中。
从站控制微处理器主要负责处理EtherCAT通信和完成控制任务。微处理器从
ESC获取控制数据实现设备控制功能,并采样设备的反馈数据写入ESC。从站控
制微处理器的选型根据设备控制任务,可以使用ARM或DSP; 8位、16位或32
位的处理器。EtherCAT从站采用M II接口模式时,需要使用标准以太网物理层器
件:物理层芯片PHY,隔离变压器等。采用EBUS接口时不需要任何其他芯片。
2. EtherCAT数据帧格式
EtherCAT数据直接嵌入在以太网数据帧中进行传输,只是采用了一种特殊的
帧类型,该类型为Ox88A4, EtherCAT数据帧结构如图2-3所示。
32775d3285fdecc69.png (79.96 KB )
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goodluck09876|
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2019-7-20 11:10
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EtherCAT数据包由数据头和数据实体两部分组成,EtherCAT数据头包含2
个字节,每个数据包里面可以只包含一个EtherCAT子报文,也可以包含多个子报
文;一个EtherCAT子报文对应着一个从站,因此一个EtherCAT数据包可以操作
多个EtherCAT从站,相应的数据长度在441498字节之间,表2-1给出了EtherCAT
数据帧结构定义。
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goodluck09876|
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2019-7-20 11:10
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goodluck09876
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goodluck09876|
楼主
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2019-7-20 11:11
|
只看该作者
由于EtherCAT实时工业以太网技术具有适用范围广、拓扑结构灵活、数据通
信效率高、实时性强和同步性能好等多种优点,所以特别适用于实时性要求高、
通信数据量大的运动控制系统[[37]。本课题控制系统设计采用“PC+运动控制器”
的方案,构建多轴运动控制系统,采用PC机为主站、ARM+MCX314为从站处理
器的架构。其核心插补与控制算法都放在工业PC中完成,运动控制器要求大为
降低,其主要完成数字给定量到实际脉冲信号的转变。该控制系统方案的优势在
于简化硬件设计工作,主要以标准化的硬件为主:上位机可以采用工业PC机、
下位机使用开发的通用运动控制器,方便日后升级维护。工业PC机与运动控制
器直接采用
J决速发展,
EtherCAT实时工业以太网进行通信连接。随着实时工业以太网技术的
伺服驱动器也朝着网络化发展。
元可以直接通过以太网总线连接到工业PC
系统架构设计框图。
该方案可以省去运动控制器,伺服单
机,使其更具有生命力。图2-4为控制
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goodluck09876
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goodluck09876|
楼主
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2019-7-20 11:12
|
只看该作者
工业PC机采用低功耗小体积无风扇的工业计算机,其运行实时Linux系统
通过运行在工控机上的上位机软件,上位机运行基于LinuxCNC开发的数控系统
具有设置运动控制参数,实时显示加工进度、系统的运行状态、发送控制指令等
功能。利用cncKad等软件将设计好的CAD图纸读取后,然后转化成要加工的代
码(G代码);数控软件将G代码文件导入通过LinuxCNC任务控制器中的G代
码解析器对其进行词法分析语义分析,然后输出加工函数发送给LinuxCNC的运
动控制器,运动控制器完成多轴插补、计算进给量和运动控制算法等功能后将位
置/速度指令通过通信网卡发送给 EtherCAT从站;从站运动控制器将收到
EtherCAT数据帧读取后,发送脉冲/方向控制信号给伺服驱动器(SC)控制电机
C SM)走相应的规划轨迹。32路的I/O将采集的开关信号(如限位,安全防护,
紧急停车等)发送给从站运动控制器,起到安全保护的作用。
在对一般数控装备(如数控冲床、数控机床)的电气图进行充分了解的基础
上,结合本控制系统架构,确定本课题多轴运动控制系统的设计指标分为主站PC
机和从站控制器两部分:
主站PC机的数控软件:
1.参数设置:系统参数设置、运动轴参数设置、工艺参数设置和模具库参数
设置;
2.加工状态:自动加工状态显示、手动加工状态显示、I/O状态显示和加工
图形仿真;
软件设置:软件信息、外部设备通信设置和高级设置;
警告与诊断:警告信息诊断和历史警告信息记录。
从站运动控制器:
1.控制轴数:)_5轴;
2.伺服电机控制方式:脉冲(PUL)和方向(DIR);
3.信号隔离性能:低速隔离)1Mbps;
4.通道12位模拟量输入:-_5 V一+_5 V ;
_5.机械限位、原点、接近原点信号输入:}12路;
伺服驱动器接口输入:
伺服启动(/S-ON ) ;
伺服驱动器接口输出:
指令脉冲(PULS , /PULS )、指令符号(SIGN,
/SIGN)、
伺服警报输出(ALM+, ALM- )、编码器分频脉冲
输出C相(PCO , /PCO ) ;
8.插补方式:}2轴直线、圆弧插补;
9.控制算法:S型加减速控制算法;
10.电源接口:直流12-24V ;
11.通讯接口:2个EtherCAT以太网通讯接口;1个RS232接口;1个SPI
扩展接口。
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goodluck09876
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goodluck09876|
楼主
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2019-7-20 11:13
|
只看该作者
EtherCAT主站可由PC计算机或其他嵌入式计算机来实现,使用PC计算机
构成EtherCAT主站时,一般采用标准的以太网网卡NIC C Network Interface Card )
作为主站硬件接口,主站功能由软件实现。由于本课题采用工业PC机作为控制
系统的主站,故设计主站只需注意选用标准以太网网卡来作为主从通信网卡即可。
从站运动控制器使用ARM+MCX314架构:以ARM为控制核心、MCX314
为伺服驱动芯片、ET 1200为从站控制器(ESC),图2-_5为从站运动控制器的硬件
架构框图。EtherCAT通信模块数据链路层使用专用芯片ESC,通常需要一个微处
理器实现应用层功能。
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wangjiahao88
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15楼
wangjiahao88|
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2019-7-20 11:15
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只看该作者
这个的门槛比较高,一般人玩儿不转。。。
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goodluck09876
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16楼
goodluck09876|
楼主
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2019-7-20 11:15
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只看该作者
这个运行稳定。尤其适用于高速、无延迟的控制系统中。
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goodluck09876
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17楼
goodluck09876|
楼主
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2019-7-20 11:16
|
只看该作者
如图2-_5所示的从站运动控制器硬件架构:一方面,ARM作为运动控制器的
核心处理器,性价比高、功耗低、性能出色,并且其内部集成了大容量程序存储
器和SRAM,使得其可以单片化工作,避免外扩存储器,在简化电路的设计同时
提高了系统的稳定性;另一方面,MCX314作为专用运动控制芯片大大简化了运
动控制器的软硬件架构和开发工作,可将所有的加减速运动控制、多轴插补、原
点搜索交由运动控制芯片来处理。
本伺服运动控制系统硬件总体方案所包括的部分和所实现的功能如下:
1. EtherCAT主站采用无风扇工业PC机:除了集成标准以太网网卡,实现基
本的EtherCAT实时以太网通信之外,还具有丰富的配置来实现其他功能。PC机
采用无风扇设计,利用机体散热片自动散热,不采用风扇电机散热,极大降低故
障率;主板支持来电开机,-20 0C -}-60 0C宽温度运行范围,整机功率只有18W左
右,支持4个COM串口、2个千兆网接口、8个 USB接口;整机尺寸为
212* 150*43mm。
2. EtherCAT从站控制器ET 1200 : ET 1200是EtherCAT实现通信功能的核心
器件。可以采用M II接口方式外接物理层芯片、网络变压器等标准以太网物理层
器件;也可以采用EBUS接口方式,直接连接RJ4_5接口,根据实际需求设计1-2
个EtherCAT数据收发端口。采用SPI串行通信方式连接ESC的PDI接口与从站
控制ARM处理器。EtherCAT通信模块在控制系统中起着桥梁作用,实现主站PC
机与从站控制芯片的数据通信:一方面,通过EtherCAT实时以太网通信协议,主
站将控制数据存储到ET 1200内部存储区供ARM读取;另一方面,ET 1200通过
SPI串口方式与ARM通信,ARM读取ET 1200内部存储区指令数据或将反馈数据
写入ET 1200内部存储区供主站读取。
3. ARM核心处理器:ARM是运动控制器的核心处理单元,控制器适用于多
轴的实时高速高精度控制,因此需要有足够的I/O端口,灵活的编程功能,支持
浮点运算,高速运动控制算法,以实现较高的实时性,完成相对复杂的控制功能
和状态检测。因为ARM单片机具有浮点运算的功能,非常适合用于伺服控制算
法及轨迹规划的处理。因此,本控制器采用ARM芯片作为控制器的主处理器。
本设计中所用ARM选用STM32F427芯片,它是意法半导体推出的一款32位
Cortex-M4内核的处理器,具有丰富的片内外资源,能满足复杂工业现场中稳定
高效的运算需求。
4. MCX314运动控制芯片:MCX314AL是集4轴脉冲输入的伺服电机、步
进电机的定位控制、速度控制和插补驱动控制功能于一身的IC。可以进行各轴的
独立控制,选择4轴中的任意2轴或3轴可以实现直线插补、圆弧插补、位模式
插补和连续插补等功能。本控制器采用MCX314AL作为协处理器,用来实现控制
器的伺服驱动、原点搜索等多种功能。
_5.电源管理模块:为运动控制器主板和接口板提供两路相互独立的电源,包
含+24V, +5V, +3.3V等工作电压。
6. AD采样芯片:AD采样使用AD7606模数转换芯片,从安全防护角度考
虑不使用ARM芯片片内的ADC单元。
7.差分驱动和查分接收芯片:MCX314AL运动控制芯片输出的脉冲(PULS )
和方向(SIGN)信号经过差分芯片生成差分信号,增强信号的抗干扰能力和传输
距离,最终传输给伺服驱动器。伺服驱动器输出的编码器C相分频脉冲信号为差
分信号,经过控制器板上的MC3486差分接收芯片处理后输入给MCX314AL进行
分析。差分发送芯片选用TI公司的AMS36LS310
8.光祸隔离模块芯片:光祸隔离采用的是TLP281-4芯片,该芯片集成4路
光祸,用于对I/O信号进行安全隔离。
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goodluck09876
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goodluck09876|
楼主
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2019-7-20 11:18
|
只看该作者
控制系统软件设计分为主站软件设计和从站运动器软件两大部分,如图2-_5
所示。主站软件包含冲床数控系统界面程序、LinuxCNC架构分析及配置、EtherCAT
主站协议安装、linux实时性改造等方面。从站运动控制器软件包含ARM主控制
程序、从站EtherCAT通信程序、FSMC并行总线驱动程序、MCX314加减速控制
程序等。
主站程序开发主要是在Linux环境下使用GCC编译器开发,数控界面使用
QT开发。从站使用Keil环境在STM32上开发各芯片驱动程序和运动控制程序。
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goodluck09876
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goodluck09876|
楼主
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2019-7-20 11:18
|
只看该作者
本课题EthreCAT主站选用工业PC机,型号为GK1037,采用无风扇设计,
可达到无尘,无噪音,提高可靠性并降低故障率,如下图3-1所示。CPU采用英
特尔低功耗的赛扬1037U,双核1.8G处理器,整机功耗只有18W左右,主机支
持4个COM串口,支持8个USB接口(其中2个USB3.0接口6个USB2.0接
口),支持24小时开机,并且带有2个标准千兆以太网口实现EtherCAT总线控制。
24795d3288045d96b.png (134.9 KB )
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goodluck09876|
楼主
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2019-7-20 11:18
|
只看该作者
EtherCAT从站控制器ESC C EtherCAT Slave Controller)是由德国BECKHOFF
自动化有限公司提供的,包括ASIC芯片和IP-Core,实现EtherCAT数据链路层
协议。目前ASIC从站控制专用芯片有ET1100和ET 1200,也可以使用IP-Core
将EtherCAT通信功能集成到设备控制FPGA当中,并根据需要配置功能和规模。
从本控制器的功能需求和性价比考虑,ESC芯片选用倍福公司的ET 1200}3g}。图
3-2为ET 1200从站控制器结构图。
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第1章 EtherCAT主从栈简介
第1章 EtherCAT主从栈简介
EtherCAT是由德国自动化公司BECKHOFF(倍福)于2003年提出的一种实时工业以太网技术。
EtherCAT从站采用专门的控制芯片,例如ESC(EtherCAT Slave Controller,从站控制器)采用的是Microchip公司的LAN9252芯片。
主站无需专门的通信控制器,使用标准的以太网控制器即可。
主站和从站之间使用普通的以太网电缆连接。
EtherCAT协议中对传统的以太网协议进行了修改,在标准以太网数据帧中填充EtherCAT的数据帧,并使用特殊的帧类型进行标记,使得其与标准以太网具有良好兼容性。
EtherCAT主要特点如下:
1) 完全符合以太网标准。
EtherCAT设备可以与其他的以太网设备共存于同一网络中;
普通的以太网卡、交换机、路由器等标准组件都可以在EtherCAT中使用。
EtherCat类型的以太网帧,对于普通以太网交换机,就是一个特殊协议类型的以太网帧而已,是完全透明的,与IP, ARP是一致的,即IP, ARP,EtherCat。
2) 支持多种拓扑结构。
EtherCAT网络可以支持多种网络拓扑结构,如线型、星型、树型拓扑结构。
3) 适用性广泛。
任何带有普通以太网控制器的控制单元都可以作为EtherCAT主站。
EtherCAT网络可以使用普通的以太网电缆或光缆,同时EtherCAT还能够使用倍福公司自己设计的低压差分信号LUDS(Low Voltage Differential Signaling,低压差分信号)线来延时地通信。
主站一侧主要靠软件的优化。
从站一侧需要硬件支持。
4) 高效率、刷新周期短。
EtherCAT网络可以最大化利用以太网带宽进行数据传输。
EtherCAT网络可以用于伺服控制技术中底层的闭环控制。
5) 同步性能好。
EtherCAT使用高分辨率的分布式时钟,各个从站节点之间的同步时钟精度远小于1us。
6) 无须从属子网。
无论是复杂的节点还是只有一两位数字I/O都能被用作EtherCAT从站。
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[工业互联-13]:EtherCat从站 - EtherCAT主从栈简介
EtherCAT是由德国自动化公司BECKHOFF(倍福)于2003年提出的一种实时工业以太网技术。EtherCAT从站采用专门的控制芯片,例如ESC(EtherCAT Slave Controller,从站控制器)采用的是Microchip公司的LAN9252芯片。主站无需专门的通信控制器,使用标准的以太网控制器即可。主站和从站之间使用普通的以太网电缆连接。EtherCAT协议中对传统的以太网协议进行了修改,在标准以太网数据帧中填充EtherCAT的数据帧,并使用特殊的帧类型。
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从站添加对象字典操作流程-R1.1.rar_-baijiahao_ETHERCAT_ethercat 从站_ethercat对象
07-14
本文适合初学ethercat者,教你如何添加对象字典
EtherCAT工业以太网的主要特点
枭远
05-15
2837
1)完全符合以太网标准。普通以太网相关的技术都可以应用于EtherCAT 网络中。EtherCAT设备可以与其他的以太网设备共存于同一网络中。普通的以太网卡、交换机和路由器等标准组件都可以在EtherCAT中使用。
2)支持多种拓扑结构。如线形、星形及树形。可以使用普通以太网使用的电缆或光缆。当使用100Base-TX电缆时,两个设备之间的通信距离可达100m。当采用100BASE-FX模式,两对光纤在全双工模式下,单模光纤能够达到40km的传输距离,多模光纤能够达到2km的传输距离。EtherCAT还能
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倍福EtherCAT通信协议详细解析
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单轴的运动控制系统可分为开环、半闭环和闭环伺服系统。多轴运动控制系统可以分成点位控制、连续轨迹控制和同步控制。典型的运动控制系统,从结构上看,包括上位机控制窗口、运动控制器、驱动器、电机以及测量反馈系统等几个部分组成:
1.2 实时以太网
实时以太网(RTE, Real Time Ethernet)是常规以太网技术的延伸,以便满足工业控制领域的实时性数据通信要求。目前,国际上有多种实时工业以太网协议,根据不同的实时性和成本的要求使用不同的原理,大致可以分为以下三类:
(1)基于TCP/IP实现的工业以太
EtherCAT协议数据传输原理
枭远
05-14
1821
EtherCAT是由德国倍福公司开发的,并且在2003年底成立了ETG工作组。EtherCAT是一个可用于现场级的超高速I/O网络,它使用标准的以太网物理层和常规的以太网卡,介质可为双绞线或光纤。
如果将单个以太网帧用于每个设备,从理论上讲,其可用数据率非常低。一般常规的工业以太网的传输方法都采用先接收通信帧,进行分析后作为数据送入网络中各个模块的通信方式,而EtherCAT的以太网协议帧中已经包含了网络中各个模块的数据。 数据的传输采用移位同步的方法进行,即在网络的模块中得到其...
《通信技术 - 以太网》详解以太网(二)
不问归期的博客
07-20
4879
5 数据链路层
数据链路层的主要职责是通过单个链路传输数据报。数据链路层协议定义了跨节点交换的数据包的格式以及错误检测,重传,流控制和随机访问等操作。
数据链路层提供服务:
成帧和链路访问:数据链路层协议在链路层传输之前将每个网络帧封装在链路层帧内。帧由包含网络层数据报的数据字段和多个数据字段组成。它规定了帧的结构以及通过链路传输帧的信道访问协议。
可靠的交付:数据链路层提供可靠的交付服务,即无错误地传输网络层数据报。通过传输和确认完成可靠的传送服务。数据链路层主要通过链路提供可靠的传送服务,因为它们具有
EtherCat主站与从站简介
JXES智能生态系统
03-29
3716
ETG.1000 系列文件是在 EtherCAT Technology group 范围内对 EtherCAT Technology 详细说明。
汽车以太网主从模式
lv_meimei的博客
07-11
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工业PHY是不需要指定PHY的master/slave角色的,两个PHY可以自己协商确定角色。但是在汽车PHY中,角色需要静态配置,一个PHY事先设定为slave,另一个为master,这么做的主要目的是减小link up的时间,因为汽车对启动时间有要求。两个千兆电口对接时,一端要工作在master模式,另一端则工作在slave模式。Slave一端不使用自己的时钟,而是从接收到的信号中恢复时钟,自己发送信号时就使用恢复出来的时钟。这样,可以有效保证双方的同步。
EtherCAT--介绍
天道酬勤
08-19
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EtherCAT--介绍1 简介2 优缺点2.1 优点3 应用3.0 举例3.1 工业机器人3.2 四足机器人4注参考
1 简介
EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一个开放架构,以以太网为基础的现场总线系统,其名称的CAT为控制自动化技术(Control Automation Technology)字首的缩写。EtherCAT是确定性的工业以太网,最早是由德国的Beckhoff(倍福)公司研发。
EtherCAT网络不需要交换机。每个EtherCAT设备通常有两个以太网端口,第一个端口是接收端口,
Ethercat解析(十一)之分布时钟
absinjun的博客
08-14
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驱动代码中,同步时钟涉及到如下几个概念:
⑴ 本地时钟:每一个支持DC的从站都有一个纳秒级分辨率的本地时钟寄存器。
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尝试一文说明EtherCAT
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07-17
825
学习EtherCAT的过程中从参考文章中提取出的内容,认为是比较关键的部分,希望能对你有所帮助,若理解有误也请指正。
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STM32-P-EtherCAT.rar_STM32 ethercat_STM32-P-EtherCAT_ethercat和
07-15
基于STM32的工业以太网EtherCAT从站的设计和实现
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【项目资源】:
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包括STM32、ESP8266、PHP、QT、Linux、iOS、C++、Java、python、web、C#、EDA、proteus、RTOS等项目的源码。
【项目质量】:
所有源码都经过严格测试,可以直接运行。
功能在确认正常工作后才上传。
【适用人群】:
适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。
可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。
【附加价值】:
项目具有较高的学习借鉴价值,也可直接拿来修改复刻。
对于有一定基础或热衷于研究的人来说,可以在这些基础代码上进行修改和扩展,实现其他功能。
【沟通交流】:
有任何使用上的问题,欢迎随时与博主沟通,博主会及时解答。
鼓励下载和使用,并欢迎大家互相学习,共同进步。
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Cambridge English Dictionary_2.2.0_1710333549.apk
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东北林业大学
EtherCAT从站协议栈有哪些
06-07
目前市场上常见的EtherCAT从站协议栈包括以下几种:
1. Beckhoff EtherCAT从站协议栈:Beckhoff是EtherCAT技术的创始公司之一,其提供了完整的EtherCAT从站协议栈,支持多种操作系统和编程语言,包括Windows、Linux、VxWorks等。
2. Acontis EtherCAT从站协议栈:Acontis是一家专业的工业自动化软件公司,其提供了高性能的EtherCAT从站协议栈,支持多种平台和编程语言,包括Windows、Linux、VxWorks、RTX等。
3. Koenig-pa GmbH EtherCAT从站协议栈:Koenig-pa GmbH是一家德国公司,其提供了基于C语言的EtherCAT从站协议栈,支持多种平台和开发环境,包括Windows、Linux、Keil MDK等。
4. SOEM EtherCAT从站协议栈:SOEM是一款开源的EtherCAT从站协议栈,使用C语言编写,可以在多种操作系统和平台上运行,包括Windows、Linux、ARM等。
需要注意的是,不同的EtherCAT从站协议栈可能有不同的特点和适用范围,具体选择应根据实际需求和项目情况进行评估。
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