EtherCAT 端子盒让自由选择编码器成为可能
ethercat主站协议例程
ethercat主站协议例程（原创版）目录1.EtherCAT 技术简介2.EtherCAT 主站 CPU 的选择3.EtherCAT 协议的特点4.EtherCAT 网络的性能5.EtherCAT 主站协议例程的应用正文1.EtherCAT 技术简介EtherCAT（以太网控制总线）是一种用于工业自动化领域的实时以太网技术。
它突破了其他以太网解决方案的系统限制，实现了高速、高精度的控制和数据传输。
EtherCAT 技术通过在从站设备中嵌入 FMMU（现场总线存储管理单元）来实现对以太网帧的处理，从而在报文经过节点时读取相应的编址数据，并将报文传输到下一个设备。
这种处理方式使得整个过程的报文延迟仅有几纳秒，大大提高了系统的响应速度。
2.EtherCAT 主站 CPU 的选择在选择 EtherCAT 主站 CPU 时，可以考虑使用商用的标准网卡（NIC）或主板集成的以太网控制器。
这些接口的共性在于数据通过 DMA（直接内存读取）传输至 PC，即网络读取时无需占用 CPU 资源。
因此，选择适合的 CPU 可以有效地提高系统的性能。
3.EtherCAT 协议的特点EtherCAT 协议在以太网帧内采用官方指定的以太类型，允许在以太网帧内直接传输控制数据，而无需重新定义标准以太网帧。
这种以太网帧可由多种子报文组成，每个子报文服务于逻辑过程映像区的特定内存区，该区域最大可达 4GB。
数据序列是独立于物理顺序的，因此以太网端子模块的编址可以随意排序。
从站之间的广播、多播和通讯也可以实现。
4.EtherCAT 网络的性能EtherCAT 网络的性能达到了一个新高度。
借助于从站节点中的 FMMU 和网络控制器主站的直接内存存取，协议的处理过程完全在硬件中完成。
整个协议的处理过程都在硬件中得以实现，因此，完全独立于协议堆栈的实时运行系统、CPU 性能或软件实现方式。
1000 个 I/O 的更新时间只需30s，单个以太网帧最多可进行 1486 字节的过程数据交换，几乎相当于12000 个数字输入和输出，而传送这些数据耗时仅为 300s。
浩川 NCM57-EC EtherCAT 总线闭环步进驱动器 使用说明书
NCM57-ECEtherCAT总线闭环步进驱动器使用说明书深圳市浩川自动化技术有限公司地址：深圳市龙华区清湖社区清庆路广电集团文化创意产业园2栋811-12邮编：518000电话：网址：NCM57-ECEtherCAT 总线闭环步进驱动器一、产品简介1. 概述NCM57-EC 是我公司新推出的EtherCAT 总线型闭环步进驱动器，采用最新浮点32位MCU 数字处理技术，驱动器控制算法采用先进的变电流技术和先进的变频技术，驱动器发热小，电机振动小，运行平稳。
用户可以设置1-255内的任意ID 地址以及额定电流内的任意电流值，电机匹配等，能够满足大多数场合的应用需要。
该总线型驱动器可以驱动两相闭环步进电机，三相闭环步进电机，多种混合伺服电机等。
由于采用内置微细分技术，即使在低细分的条件下，也能够达到高细分的效果，低中高速运行都很平稳，噪音超小。
驱动器内部集成了参数上电自动整定功能，能够针对不同电机自动生成最优运行参数，最大限度发挥电机的性能。
2. 特点3. 应用领域适合各种中小型自动化设备和仪器，例如：锂电设备、3C 设备、雕刻机、打标机、切割机、激光照排、雕刻机，绘图仪、数控机床、自动装配设备等。
在用户期望小噪声、高速度的设备中应用效果特佳。
二、电气、机械和环境指标1. 电气指标2. 使用环境及参数●全新浮点32位MCU 技术 ●带串口设置和调试功能 ●3路光耦隔离OC 输出 ●参数上电自动整定功能 ●变电流控制使电机发热大为降低 ●编码器线数500-5000线均可配置 ●可驱动多种闭环步进电机，例如28，42，57，60，86等机座闭环步进系列电机●5路光隔离信号输入，其中2路为高速光耦隔离 ●通讯频率100MHz●电流可在0.5-8A 之间随负载变化而变换 ●出厂默认细分为50000（可通过软件修改）3. 机械安装图※推荐采用侧面安装，散热效果更佳，设计安装尺寸时，注意考虑端子大小及布线！4. 加强散热方式1）驱动器的可靠工作温度通常在60℃以内，电机工作温度为80℃以内；2）建议使用时选择自动半流方式，马达停止时电流自动减一半，以减少电机和驱动器的发热；3）安装驱动器时请采用竖着侧面安装，使散热齿形成较强的空气对流；必要时机内靠近驱动器处安装风扇，强制散热，保证驱动器在可靠工作温度范围内工作。
EtherCAT简介
EtherCAT——一种新的工业以太网标准概述近年来，在自动化控制技术领域，EtherCAT已经成为一种全球范围内先进的技术标准。
EtherCAT技术组（ETG）成立于2003年11月，截至2009年1月已经有来自于45个国家的900个成员加入该技术组。
自上世纪90年代末，以太网技术已经被认为是现场总线技术的一个补充，但并非完全取代了现场总线技术。
现场总线技术适合于大数据量传输，但不适合于测控工程领域中的确定性进程通讯以及高速数据传输。
因此，EtherCAT的设计目标是支持标准的以太网，并且能够以最小的硬件成本在实时控制领域开展使用，更新周期快，稳定性高。
这些特点，使得EtherCAT成为分布式测量应用的理想选择。
本文的重点是测量数据的采集，并阐明EtherCAT作为分布式测量系统基础技术的可能性——包括替代CAN或者Profibus的可能性。
EtherCAT的工作原理为了理解EtherCAT作为通信总线在测量工程中的优势，我们需要了解数据是如何传输的。
基于以太网的总线——包括在主/从系统中——接收器通常由发送器分配一个地址。
数据包被发送到接收器，接收器必须在能够发送任何应答之前，接收全部的数据。
在网络中的每一个用户都要遵循这样的过程。
相比之下，当主站发送的数据报文传输经过其节点时，EtherCAT从站设备仅接收为其发送的数据，此外，在报文传输过程中输入数据即被添加到报文中。
因此，一帧数据可以不必等到全部接收完才进行数据处理，相反地，数据处理可以尽早开始。
消息也仅延时几位发送。
分布式测量系统近年来，测量数据的采集已经趋向于分散化。
这个趋势的一个重要方面是试图尽可能近地在传感器端将输出的模拟信号数字化，以避免信号在传输线路中受到干扰的影响。
对于这种类型的数据采集，一个主要的前提条件是测量模块要离传感器近并且能够能够实时进行总线连接。
在这方面，允许更多独立用户的标准化总线连接将在普遍适用性和制造商独立性上发挥独特的优势。
R1-EC8124系列EtherCAT 4通道类比输入扩展模块使用说明书
DELTA_IA-IPC_R1-EC8124_UM_TC_20200521序言感謝您使用本產品，本使用手冊提供R1-EC8124系列EtherCAT遠端控制4通道類比輸入擴充模組的相關資訊。
本手冊內容包含：⏹產品檢查及型號說明⏹產品規格與各部說明⏹接線說明⏹CiA401 Drive Profile⏹Object Dictionary⏹SDO終止傳輸代碼EtherCAT遠端控制擴充模組產品特色R1-EC8124系列類比輸入模組支援EtherCAT (Ethernet Control Automation Technology)通訊協定，可成為高性能分散式I/O系統。
類比輸入模組提供了電壓、電流模式類比連續型信號狀態讀取介面，搭配E-BUS電源模組可提供EtherCAT主站遠端數位訊號的控制，能在1毫秒(1 ms) 的週期內即時獲取多組從站模組負載狀態的資訊。
EtherCAT系列產品線更有多項不同功能及特性的模組可滿足您不同遠端自動化控制需求。
本產品為多點負載狀態讀取的最佳整合平台，不僅在裝配上更容易、穩定性更佳、擴充更具彈性，是產品加值與產業再升級的最佳選擇。
如何使用本操作手冊您可視本手冊為學習使用R1-EC8124系列EtherCAT 4通道類比輸入擴充模組之參考資訊，手冊將告訴您如何安裝、設定、使用及維護本產品。
台達電子技術服務如果您在使用上仍有問題，歡迎洽詢經銷商或本公司客服中心。
EtherCAT○R is registered trademark and patented technology, licensed by Beckhoff Automation GmbH, Germany.i(此頁有意留為空白) ii目錄產品檢查及型號說明1.1 產品檢查 ········································································································1-21.2 型號說明 ········································································································1-21.3 產品使用說明 ··································································································1-2產品規格與各部說明2.1 電器規格 ········································································································2-22.2 實體示意圖與尺寸說明·······················································································2-32.2.1 R1-EC8124實體示意圖 ···············································································2-32.2.2 R1-EC8124模組尺寸說明 ············································································2-52.3 各部件說明及實體配置示意圖··············································································2-72.4 R1-EC8124端口說明 ························································································2-92.4.1 R1-EC8124D0訊號端點 ··············································································2-92.4.2 R1-EC8124W0訊號端點············································································2-112.5 R1-EC8124W0電源端點··················································································2-132.6 R1-EC8124燈號定義 ······················································································2-14接線說明3.1 輸入端口接線範例 ····························································································3-2CiA401 Drive Profile4.1 操作模式 ········································································································4-24.1.1 相關物件 ··································································································4-2Object Dictionary5.1 物件列表 ········································································································5-25.2 General objects ·······························································································5-35.2.1 Device type (1000h)····················································································5-35.2.2 Error register (1001h)··················································································5-35.2.3 Manufacturer device name (1008h)································································5-35.2.4 Manufacturer software version (100Ah)···························································5-45.2.5 Identity object (1018h)·················································································5-45.3 PDO mapping object·························································································5-55.3.1 Transmit PDO mapping ···············································································5-5 5.4 Sync manager communication objects··································································5-65.4.1 Sync manager communication type (1C00h) ····················································5-65.4.2 Sync manager PDO assignment (1C12h to 1C13h) ···········································5-65.4.3 Sync manager synchronization (1C32h to 1C33h) ·············································5-7 5.5 Manufacturer specific objects··············································································5-85.5.1 Range mode selection (2000h)······································································5-85.5.2 Oversampling rate selection (2001h) ······························································5-85.5.3 Input channel enable (2002h) ·······································································5-95.5.4 Average selection (2003h) ···········································································5-9 5.6 Device control ·······························································································5-105.6.1 Read analog input (6401h)·········································································5-10 SDO終止傳輸代碼6.1 SDO終止傳輸代碼 ···························································································6-2本章節主要介紹R1-EC8124系列之產品檢查、產品型號說明以及使用說明。
EtherCAT协议介绍
• Servo Drive over EtherCAT (SoE)
邮箱接口
• 一个 EtherCAT帧里的数据包
从站信息接口
从站信息接口的目的
• 强制从站信息接口（SII）由所有能被持久保存的对象组
•
成 信息被储存于一个 EEPROM，EtherCAT 从站控制器 和 EEPROM之间有一个SPI接口 The SII包括 – boot设置数据 – 设备一致性 (强制的)
EtherCAT状态机的目的
• • • • •
状态机构建于数据链路层 定义EtherCAT从站设备一般信息状态 指定对EtherCAT从站设备启用网络时初始化和错误处理 状态和主从站之间通信关系相一致 从站设备的请求状态和当前状态反应于应用层控制和应用 层注册中 • 定义了五种状态: – ‘Init’, ‘Pre-Operational’, ‘Safe-Operational’,‘Operational’ – ‘Bootstrap’ 选项状态定义了固件更新
数据链路层概述
• 标准 IEEE 802.3 以太网帧
– 对主站没有特殊需求 – 使用标准的以太网基础结构 • IEEE 注册 以太网帧类型: 88A4h – 最优帧靠前 – 不需要IP栈 – 简单的主站执行 • 附加 UDP传输 (IANA 注册的88A4h端口) – EtherCAT 可以通过以太网进行信息传递 – 使用标准的 sockets • 在从站进行帧处理 – EtherCAT从站控制器通过硬件处理帧
• 输入和输出都是有效的
EtherCAT状态机
• ‘Bootstrap’状态
• ‘Bootstrap’状态是可选择的，但是在固件必要
的更新时推荐选择 • 只能和‘Init’进行状态间转换 • 没有过程数据通信 • 通过应用层的邮箱进行通信 • 根据需要的情况对邮箱进行配置 • 只能使用FoE协议
EtherCAT特点详解
EtherCAT特点详解1。
EtherCAT协议处理完全在硬件中进行协议ASIC 可灵活配置。
过程接口可从1 位扩展到64 kbyte。
详见：所以使得以太网可以直达端子模块：符合IEEE 802。
3 标准的以太网协议无需附加任何总线即可访问各个设备.耦合设备中的物理层由100BASE—TX 或–FX 转换为E-bus，以满足电子端子排等模块化设备的需求。
端子排内的E-bus 信号类型（LVDS)并不是专用的，它还可用于 10 Gbit 以太网。
在端子排末端,物理总线特性被转换回100BASE-TX 标准。
主板集成的以太网MAC 足以作为主站设备中的硬件使用.DMA（直接存储器存取）用于将数据传输到主内存，解除了 CPU 存取网络数据的负担.Beckhoff 的多端口插卡中运用了相同的原理，它在一个PCI 插槽中最多捆绑了4 个以太网通道。
2. EtherCAT的性能EtherCAT 使网络性能达到了一个新境界.1000 个I/O 的更新时间只需30 µs,其中还包括I/O 周期时间。
单个以太网帧最多可进行1486 字节的过程数据交换，几乎相当于12000 个数字输入和输出，而传送这些数据耗时仅为300 µs。
与100 个伺服轴的通讯每100 µs 执行一次.可在这一周期时间内更新带有命令值和控制数据的所有轴的实际位置及状态，分布式时钟技术使轴的同步偏差小于1 微秒。
超高性能的EtherCAT 技术可以实现传统的现场总线系统无法迄及的控制理念.这样，通过总线也可以形成超高速控制回路.以前需要本地专用硬件支持的功能现在可在软件中加以映射。
巨大的带宽资源使得状态数据能够与任何数据并行传输。
EtherCAT 使通讯技术和现代工业PC 所具有的超强计算能力相适应,总线系统不再是控制理念的瓶颈，分布式I/O 可能比大多数本地I/O 接口运行速度更快。
这种网络性能优势在具有相对中等运算能力的小型控制器中较为明显。
ECAT-2094S EtherCAT 4 轴步进马达控制器 驱动器 使用手册说明书
ECAT-2094SEtherCAT4軸步進馬達控制器/驅動器使用手冊(Version 1.2.2)承諾鄭重承諾: 凡泓格科技股份有限公司產品從購買後，開始享有一年保固，除人為使用不當的因素除外。
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工业自动化现场总线：EtherCAT
工业自动化现场总线：EtherCAT2014 年 8 月 17 日下午 5:31crifan已有556人围观我来说几句EtherCAT是什么EtherCAT==Ether net for C ontrol A utomation T echnology==用于控制自动化技术的以太网EtherCAT是一个开放架构，以以太网为基础的现场总线系统。
常被称为实时以太网，开放的实时以太网。
EtherCAT是确定性的工业以太网，最早是由德国的Beckhoff公司所研发。
EtherCAT主要用于实现自动化的超高速通讯EtherCAT简评Beckhoff 基于以太网现场总线系统的 EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）技术具有性能优异、拓扑结构灵活和系统配置简单等特点。
EtherCAT 突破了传统现场总线系统的限制，为现场总线技术领域树立了新的性能标准：30 µs 内可以更新1000 个 I/O，利用以太网和因特网技术实现垂直优化集成，网络容量几乎无限。
使用 EtherCAT 后，可以用简单的线型拓扑结构替代昂贵的星型以太网拓扑结构，无需昂贵的基础组件。
EtherCAT 还可以使用传统的交换机连接方式，以集成其它的以太网设备。
其它的实时以太网方案需要专用的主站硬件或扫描卡，而EtherCAT 只需要价格低廉的标准以太网卡便可实现。
EtherCAT 拥有杰出的通讯性能，接线非常简单，并对其它协议开放。
传统的现场总线系统已达到了极限，而EtherCAT则突破建立了新的技术标准——30 µs内可以更新1000个I/O 数据，可选择双绞线或光纤，并利用以太网和因特网技术实现垂直优化集成。
使用EtherCAT，可以用简单的线型拓扑结构替代昂贵的星型以太网拓扑结构，无需昂贵的基础组件。
EtherCAT还可以使用传统的交换机连接方式，以集成其它的以太网设备。
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EtherCAT 端子盒让自由选择编码器成为可能
Beckhoff IP 67 I/O 系统：针对复杂信号的紧凑型解决方案
2011-11-4 10:23:09 德国倍福自动化有限公司
[2011 年 8 月 18 日，德国] EtherCAT 端子盒 EP5101 可以直接连接带差分输入 （RS485）的增量编码器 编码器。
由于具有插补微增量功能，EP5101 能够实现更高精度的动态 编码器 轴定位。
EP5101 支持通过高精度 EtherCAT 分布式时钟（DC）同步读取编码器值及 EtherCAT 系统的其它输入数据。
EtherCAT 端子盒 EP5101 的尺寸仅为 126 x 30 x 26.5 mm （H x W x D），特别适 合用于空间狭小的应用场合。
除了配备有编码器 编码器接口的步进电机和直流电机端子盒之外， 编码器 也可以使用增量编码器接口端子盒 EP5101 将独立的旋转测量或和长度测量编码器直接 在现场连接。
EP5101 支持任何带 RS485 接口的反馈系统。
编码器既可通过 M12 接口 （EP5101-0002）连接，也可通过 D-sub 接口（EP5101-0011）连接。
带有正交解码器的 32/16 位计数器以及 32/16 位零脉冲锁存器都可读、可设定或使 能。
带故障信号输出的增量编码器能够与 EP5101 的状态输入连接。
周期测量分辨率最 高可达 100 ns。
选通输入能够禁用计数器；锁存输入在上升沿时读取计数器的值。
随着此款防护等级为 IP 67 的 EtherCAT 端子盒的推出， EtherCAT 技术现在也可以 在没有控制柜的前提下使用。
容易受到干扰的信号不再需要长距离传输：直接集成的 EtherCAT 接口可确保 EtherCAT 的高性能直达每个模块。
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