4.5.1模拟量输入信号

速度与转矩模拟量信号输入端口为AI1、AI2，分辨率为12位，电压值对应命令由[F02组]设置。

（1）电压输入范围： - 1 0 { { V } ~ + 1 0 { { V } } } ，分辨率为12位；（2）最大允许电压： ± 1 2 { V }
（3）输入阻抗约：9kΩ

4.5.2数字量输入输出信号

4.5.2.1数字量输入电路

以DI1为例说明， { D I 1 ~ D I 8 } 接口电路相同。

（1）当上位装置为继电器输出时：① 使用伺服驱动器内部24V电源时：

② 使用外部电源时：

（2）当上位装置为集电极开路输出时：① 使用伺服驱动器内部24V电源时：

島提示

不支持PNP与NPN输入混用情况。

4.5.2.2数字量输出电路

以D01为例说明， { D 0 1 ~ D 0 4 } 接口电路相同。

（1）当上位装置为继电器输入时：

島提示

当上位装置为继电器输入时，请务必接入续流二极管，否则可能损坏DO端口。

（2）当上位装回为光耦输入时：

伺服驱动器内部光耦输出电路最大允许电压、电流容量如下：

① 电压：DC30V（最大）② 电流：DC50mA（最大）

4.5.3全闭环反馈信号

下面就用户接口连接器的外部第二编码器的输入接口进行说明。

请务必将外部编码器的参考地与驱动器的GND连接，并且推荐带屏蔽层的电缆，将屏蔽层接至X5端子外壳，以降低噪声干扰。

外部编码器的输入方式为差分输入方式，其最大输入频率及最小脉宽如下表所示：

4.5.4编码器分频输出信号

编码器分频输出电路通过差分驱动器输出差分信号。通常，为上位装置构成位置控制系统时，提供反馈信号。在上位装置侧，请使用差分或者光耦接收电路接收，最大输出电流为2 0 { { m A } } 。

编码器Z相分频输出电路可通过集电极开路信号。通常，为上位装置构成位置控制系统时，提供反馈信号。在上位装置侧，请使用光电耦合器电路、继电器电路或总线接收器电路接收。

电提示

请务必将上位装置5V的地与驱动器的地连接，并采用双绞屏蔽线以降低噪声干扰。

伺服驱动器内部光耦输出电路最大充许电压、电流容量如下：

（1）电压：DC30V（最大）（2）电流： 5 0 { m A } （最大）

4.5.5抱闸配线

抱闸是在伺服驱动器处于非运行状态时，防止伺服电机轴运动，使电机保持位置锁定，以使机械的运动部分不会因为自重或外力移动的机构。m

图4-15抱闸应用示意图

島提示

(1）内置于伺服电机中的抱闸机构是非通电动作型的固定专用机构，不可用于制动用途，仅在使伺服电机保持停止状态时使用。
(2）抱闸线圈无极性（永磁抱闸除外）。
(3）伺服电机停机后，应切断伺服开启信号（S-ON）。
(4）内置抱闸的电机运转时，抱闸可能会发出声响，功能上并无影响。
(5）抱闸线圈通电时（抱闸开放状态)，在轴端等部位可能发生磁通泄漏，在电机附近使用磁传感器等仪器时，请注意。

4.5.5.1抱闸接线

电磁抱闸的抱闸接线抱闸输入信号的连接没有极性，需要用户准备24V电源。抱闸信号BK和抱闸电源的标准连线示例如图4-16所示：

图4-16抱闸配线图

抱闸配线注意事项：

（1）电机抱闸线缆长度需要充分考虑线缆电阻导致的压降，抱闸工作需要保证输入电压至少21.6V。我司电机的抱闸参数具体见下表：

（2）抱闸最好不要与其它用电器共用电源，防止因为其它用电器的工作导致电压或者电流降低最终导致抱闸误动作。
（3）推荐用 0 . 5 {mm } ^ { 2 } 以上线缆。

4.5.5.2抱闸软件设置

对于带抱闸的伺服电机，必须将伺服驱动器的1个DO端子配置为功能9（FunOUT.9：BK，抱闸输出)，并确定DO端子有效逻辑，同时[F01.06]需要设置为1，使能抱闸控制。

4.5.5.3伺服驱动器状态抱闸时序

（1）伺服电机静止时的抱闸时序

鸭提示

(1）抱闸输出由OFF置为ON后，在[F01.07]时间内，请勿输入位置/速度/转矩指令，否则会造成指令丢失或运行错误。
(2）用于垂直轴时，机械运动部的自重或外力可能会引起机械轻微移动。伺服电机静止情况时，发生伺服使能OFF，抱闸输出立刻变为OFF，但在[F01.08]时间内，电机仍然处于通电状态，防止机械运动部件由于自重或外力作用移动。

图4-17电机静止时抱闸时序图

島提示

^ { * 1 } ：伺服使能ON时，抱闸输出被置为ON，同时电机进入通电状态。
^ { * 2 } ：抱闸解除部动作的延迟时间请参考电机相关规格，详见表4-16。
\ast 3 ：从抱闸输出设为ON到输入指令，请间隔[F01.07]时间以上。
^ { * 4 } ：伺服电机静止情况（电机转速低于[F01.09]）下，伺服使能OFF时，抱闸输出同时被置为OFF，通过[F01.08]可以设定抱闸输出OFF后，电机进入非通电状态的延时。

（2）伺服电机旋转时的抱闸时序

伺服使能由ON转为OFF时，若当前电机速度大于等于 2 0 { r p m } ，则驱动器按旋转抱闸时序动作。

自提示

(1）伺服使能由OFF置为ON时，在[F01.07]时间内，请勿输入位置/速度/转矩指令，否则会造成丢失或运行错误；
(2）伺服电机旋转时，发生伺服使能OFF，伺服电机进入零速停机状态，但抱闸输出需满足电机已减速至[F01.09]才被设为OFF；
(3）抱闸输出由ON变为OFF后，在一定时间内，电机仍然处于通电状态，防止机械运动部由于自重或外力作用移动。
^ { * 1 } ：伺服使能ON时，抱闸输出被置为ON，同时电机进入通电状态；
^ { * 2 } ：抱闸接触部动作的延迟时间请参考电机相关规格，详见表4-16；
* 3 ：从抱闸输出设为ON到输入指令，请间隔[F01.07]时间以上；
^ { * 4 } ：伺服电机旋转情况下，伺服使能OFF时，通过[F01.09]和[F01.08]可以设定伺服使能OFF后，抱闸输出OFF的延时，在抱闸输出OFF后再延时[F01.08]，电机才进入非通电状态。

图4-18电机旋转时抱闸时序图

4.6通信信号X3/X4/X7配线

图4-19组网拓扑图

图4-20通信配线示例图

通信信号连接器（X3、X4）为EtherCAT网口连接器，其中主站的接口线接至X4（IN），X3（OUT）接下一台从站设备。

4.6.1通信信号连接器引脚定义

通过驱动器上的X3、X4端子，可以实现驱动器与PC、PLC及驱动器的通信连接，其中X3、X4的端子引脚定义如下：

符合标准百兆以太网端子定义。

4.6.2通信线缆

4.6.3与PC的通信连接X7（232通信）

用户可通过PC通信线缆连接驱动器与PC，建议使用较为常用的通信接口RS232，线缆示意如下：

图4-21PC通信线缆外观图

对应PC端DB9端子定义如下。

若上位机未配置串口，仅可连接USB接口，则可使用串口转USB线进行转换。

图4-22通信串口转USB示例图

4.7模拟量监视信号（X5）配线

模拟量监视信号连接器（X5）的端子排列：

图4-23模拟量监视信号连接器端子

相应接口电路：

① 模拟量输出： - 1 0 { { V } ~ + 1 0 { { V } } } ② 最大输出：1mA

島提示

控制电源OFF后，模拟量监视输出端子可能会在最长 5 0 { m s } 期间输出约为5V的电压，伺服器上电期间会有 2 5 0 { m s } 左右的10V电压输出，使用时请做出充分考虑。

4.8电气接线的抗干扰对策

为抑制干扰，请采取如下措施：

（1）指令输入线缆长度需在 3 { m } 以下，编码器线缆在 1 0 { m } 以下。
（2）接地配线尽可能使用粗线。（ 2 . 0 {mm } ^ { 2 } 以上）① 建议采用D种以上的接地（接地电阻值为 1 0 0 \Omega 以下）。② 伺服系统单端接地。
（3）请使用噪音滤波器，防止射频干扰。在民用环境或在电源干扰噪声较强的环境下使用时，请在电源线的输入侧安装噪音滤波器。
（4）为防止电磁干扰引起的误动作，可以采用下述处理方法：① 继电器、螺丝管、电磁接触器的线圈上安装浪涌抑制器。② 配线时请将强电线路与弱电线路分开，并保持 3 0 {cm } 以上的间隔。不要放入同一管
道或捆扎在一起。③ 不要与电焊机、放电加工设备等共用电源。当附近有高频发生器时，请在电源线的
输入侧安装噪音滤波器。

4.8.1EMI抑制开关

在使用驱动器时，若现场环境干扰严重，可开启EMI开关SW1；（口：接大地；

■悬空）拨动开关，黑色方块表示开关拨动位置；仅当现场环境的干扰比较大时，建议将 EMI拨码开关置于接大地位置，且 ① 端必须可靠接大地。

图4-24驱动器干扰抑制示意图

4.8.2抗干扰配线举例及接地处理

伺服驱动器的主电路采用“高速开关元件”，根据伺服驱动器外围配线与接地处理的不同，有可能会导致开关噪音影响系统的正常运行。因此，必须采用正确的接地方法与配线处理，且在必要时添加噪音滤波器。

（1）抗干扰配线实例

图4-25抗干扰配线示例图

电提示

(1）用于接地的外箱连接电线请尽可能使用 3 . 5 { {mm } ^ { 2 } } 以上的粗线（推荐选用编制网线）。
(2）使用噪音滤波器时，请遵守“4.8.3噪音滤波器的使用方法”中描述的注意事项。

（2）接地处理

为避免电磁干扰问题，请按以下方法接地：

① 伺服电机外壳的接地：请将伺服电机的接地端子与伺服驱动器的接地端子PE连在一起，并将PE端子可靠接地，以降低潜在的电磁干扰问题。

② 编码器线缆屏蔽层接地：请将电机编码器线缆的屏蔽层两端接地。

4.8.3噪音滤波器的使用方法

为防止电源线的干扰，削弱伺服驱动器对其它敏感设备的影响，请根据输入电流的大小，在电源输入端选用相应的噪音滤波器。另外，请根据需要在外围装置的电源线处安装噪音滤波器。噪音滤波器的安装、配线时，请遵守以下注意事项以免削弱滤波器的实际使用效果。

（1）请将噪音滤波器输入与输出配线分开布置，勿将两者归入同一管道内或捆扎在一起

图4-26噪音滤波器输入与输出配线分开走线示意图

（2）将噪音滤波器的接地线与其输出电源线分开布置。

图4-27噪音滤波器地线与输出配线分开走线示意图

（3）噪音滤波器需使用尽量短的粗线单独接地，请勿与其它接地设备共用一根地线。

图4-28单点接地示意图

（4）安装与控制柜内的噪音滤波器地线处理

当噪音滤波器与伺服驱动器安装在一个控制柜内时，建议将滤波器与伺服驱动器固定在同一金属板上，保证接触部分导电且搭接良好，并对金属板进行接地处理。

图4-29噪音滤波器地线处理示意图

4.9电缆线使用的注意事项

（1）请勿使电缆线弯曲或承受张力。因信号用电缆线的芯线直径只有 0 . 2 {mm } 或 0 . 3 {mm } ，容易折断，使用时请注意。
（2）需移动电缆线时，请使用柔性电缆线，普通电缆线容易在长期弯折后损坏。小功率电机自带电缆线不能用于线缆移动场合。

（3）使用线缆保护链时请确保：

① 电缆线的弯曲半径在线缆外径的10倍以上。
② 电缆线保护链内的配线请勿进行固定或者捆束，只能在电缆线保护链的不可动的两个末端进行捆束固定。
③ 勿使电缆线缠绕、扭曲。
④ 电缆线保护链内的占空系数确保在 6 0 % 以下。
⑤ 外形差异太大的电流请勿混同配线，防粗线将细线压断，如果一定要混同配线请在电缆线中间设置隔板装置。

图4-30线缆保护链示意图

4.10总体配线图

图4-31位置模式配线图

(1）AI/AO电路接线请选用双绞屏蔽线，屏蔽层必须两端接PE。(2）内部 + 2 4 { V } 电源电压范围 2 0 ~ 2 8 { V } ，最大工作电流 2 0 0 { { m A } } 。(3)DI8为高速DI，请根据功能选择使用。
島 (4)与上位机通讯的EtherCAT通讯线采用带屏蔽的超5类或更好的网线。(5）DO输出电源用户自备，电源范围 5 { { V } { ~ } 2 4 { { V } } } 。DO端口最大允许电压DC30V，
提示 最大允许电流50mA。(6）编码器分频输出线缆请选用双绞屏蔽线，屏蔽层必须两端接PE，GND与上位机信号地可靠连接。（7）内部 + 5 0 电源，最大允许电流 2 0 0 { { m A } } 。

第5章面板显示与操作

5.1面板组成介绍

图5-1面板外观示意图

ESS200N伺服驱动器的面板由显示器（5位8段LED数码管)和按键组成。可用于伺服驱动器的各类显示、参数设定、用户密码设置及一般功能的执行。以参数设定为例，按键常规功能如下：

5.2面板显示

伺服驱动器运行时，显示器可用于伺服的状态显示、参数显示、故障显示和监控显示。

（1）状态显示：显示当前伺服所处状态，如伺服准备完毕、伺服正在运行等；
（2）参数显示：显示功能码及功能码设定值；
（3）故障显示：显示伺服发生的故障及警告；
（4）监控显示：显示伺服当前运行参数。

5.2.1面板显示切换方法

图5-2面板各类型显示切换方法示意图

（1）电源接通时，面板显示器立即进入状态显示模式。
（2）按“MODE”键可在不同显示模式间切换，切换条件如上图所示。
（3）状态显示时，设置功能码[F01.21～F01.26]选择监控的目标参数后，显示器自动切换至监控显示C-0参数，操作“SHIFT”按键可依次查看 c { { - } } 0 { ~ } { C } { - } 5 参数，按“ENTER”键显示监控显示切换为C-0显示。
（4）参数显示时，设置[F10组]功能码选择预监控的目标参数，即可切换至监控显示。
（5）一旦发生故障，立即切换为故障显示模式，此时5位数码管同步闪烁。再按“MODE”键，切换到参数显示模式。

5.2.2状态显示

5.2.3参数显示

ESS200N系列伺服依照参数功能的不同，划分为21组功能码，根据功能码组别快速定位功能码位置。功能码一览表可参考“第13章 对象字典一览表”。

（1）参数组别显示

（2）不同长度数据及负数显示

① 4位及以下由符号数或5位及以下无符号数采用单页（5位数码管）显示，对于有符号数，数据最高位“-”表示负号。

举例：-9999显示如下：

8.8.8.8.8举例：65535显示如下：

88.8.8.8.

② 4位以上有符号数或5位以上无负号数

按位数由低到高分页显示，每5位为一页，显示方法：当前页 + 当前页数值，如下图所示，通过长按“SHIFT”2秒以上，切换当前页。

举例：-1073741824显示如下：

左起第一位闪烁“-”表示当前页数8.8.8.8.8 0.8.8.8.8 SHITF 8.8.8.8.8.低四位第1页 中间四位第2页 高四位第3页低/中四位左起第一 ”亮高四位左起第二位显示负号“-”

举例：1073741824显示如下：

左起第一位闪烁“-”表示当前页数8.8.8.8.8. 。 8.88.88 ， 88888SHITF SHITF低四位第1页 中间四位第2页 高四位第3页

（3）小数点显示

个位数据的数码管的“.”表示小数点，且小数点“.”不闪烁。

5.2.4故障显示

（1）面板可以显示当前或历史故障与警告代码，故障与警告的分析与排除请参考“第9章故障处理”

（2）当有单个故障或警告发生时，立即显示当前故障或警告代码；有多个故障或警告同时发生时，则显示故障级别最高的故障代码。 1

（3）通过[F17组]参数查看历史故障详细信息。

5.2.5监控显示

伺服驱动器的[F10组]：显示参数可用于监控伺服驱动器的运行状态。

通过设置功能码 [ \mathtt { F 0 1 . 2 1 ~ } \mathtt { F 0 1 . 2 6 } ] （面板默认显示功能)，在监控界面下可按SHIFT键监控对应的状态。举例：设置 _ { { F 0 1 . 2 1 = 0 0 } } ， { F 0 1 . 2 2 } { = } 0 1 ， { F 0 1 . 2 3 } { = } 0 2 . \dots ，上电后显示器将显示F01.21对应的参数值。按“SHIFT”键后显示F01.22对应的参数；再次按下“SHIFT”键后显示F01.23对应的参数，依次可显示到F01.26的参数。按下“ENTER”键显示F01.21的参数。 心

5.3参数设定

使用伺服驱动器的面板可以进行参数设定。参数详情请阅读“第8章参数详细说明”。以接通电源后，将驱动器从位置控制模式变更到速度控制模式为例：

图5-5参数设定步骤示意图

（1）“MODE”键可用于切换面板显示模式，以及返回上级界面；
（2）“UP”／“DOWN”键可增加或减少当前闪烁位数值；
（3）“SHIFT”键可变更当前闪烁位；
（4）“SET”键可存储当前设定值或进入下级界面。
（5）在参数设定完成后自动返回参数组别显示（“F02.00”界面）。

5.4用户密码

用户密码[F18.00]功能启动后，用户持有参数设定权限，其他操作者不能操作和读取任何参数，但可以监控当前伺服器的运行状态，可以通过SHIFT键查看C-X对应的状态。

用户密码设定：用户密码设定流程与对应显示如下图所示，以将密码设为“00001”为例。

图5-6用户密码设定步骤示意图

（1）修改密码：

当密码生效后，首先按MODE键进入当前密码输入界面（显示00000），输入当前密码，按确认使参数设定权限开通。再次进入[F18.00]，即可设置新的密码，设置方法同上图。

（2）取消密码

密码生效后，首先按MODE 键进入当前密码输入界面（显示00000)，输入当前密码，按确认使参数设定权限开通。再次将[F18.00]参数值设定为“00000”即表示用户密码取消。

5.5一般功能

5.5.1点动运行

他提示

使用点动运行功能时，需将伺服使能信号（S-ON）置为无效，否则不能执行。

为试运转伺服电机及驱动器，可使用点动运行功能。

（1）操作方法

图5-7点动运行设定步骤示意图

島提示

按下“UP”或“DOWN”键，伺服电机将朝正方向或反方向旋转，放开按键则伺服电机立即停止运转。

（2）退出点动运行

可通过“MODE”键退出当前点动运行状态，同时返回上级菜单。

（3）可通过[F05.05]点动速度，设定点动时运行的速度。

5.5.2数字信号强制输入输出

数字信号包括数字输入信号（DigitalInput Signal，即DI信号）、数字输出信号(DigitalOutput Signal，即DO信号)，用户可利用面板（或上位机通信）将DI/DO功能及端子逻辑分别配置到[F02/F03组]参数，从而上位机可通过DI控制相应的伺服功能，或伺服驱动器输出D0信号供上位机使用。

除此之外，伺服驱动器具有DI/DO强制输入输出功能，其中，强制DI输入可用于测试驱动器DI功能，强制DO输出可用于检查上位机和驱动器间DO信号连接。

使用数字信号强制输入输出功能时，物理DI的逻辑均由强制输入给定。

（1）DI信号强制输入

此功能开启后，各DI信号电平仅受控于强制输入[F12.08]的设置，与外界DI信号状态无关。操作方法如下：

图5-8DI信号强制输入设定步骤示意图

其中，[F12.08]用于强制设定DI电平，面板上为十六进制显示，转化成二进制后，“0”表示高电平，“1”表示低电平。

通过[F02组]参数设置DI端子逻辑选择。[F10.05]用于监控DI端子电平状态，面板上为电平显示，后台软件读取的[F10.05]为十进制数。

举例说明：

“DI1端子对应的DI功能无效，而 { { D I 2 } ~ { { D I 8 } } } 端子对应的DI功能均有效”的设置方法如下：（8个DI端子逻辑均为“低电平有效”）

因“0”表示高电平，“1”表示低电平，则对应二进制为“11111110”，对应十六进制数“FE”，因此可通过面板将[F12.08]参数值设为“FE”。

8.88.88 C SET
8.88.88 1 1 0 电平 DI8DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1

[F10.05]监控DI电平状态：

若DI功能无故障，[F10.05]的显示值总是与[F12.08]一致。

故此时面板上显示DI1端子为低电平， { D I 2 ~ } DI8端子为高电平，后台软件读取的[F10.05]值为254（十进制)。显示如下：

图5-9F12.08设定含义说明<br>图5-10F10.05对应DI电平状态说明

（2）DO信号强制输出

此功能开启后，各DO信号电平仅受控于强制输出[F12.09]的设置，与驱动器内部DO功能状态无关。

提示

若伺服电机用于垂直运动场合，将抱闸输出信号（DO功能9：BK）置为有效时，抱闸将打开，负载可能会坠落。因此，应在机械上做好防止坠落的保护措施。

操作方法如下所示：

图5-11D0信号强制输出设定步骤示意图<br>图5-12F12.09设定含义说明

其中，[F12.09]用于强制设定DO功能是否有效，面板上为十六进制显示，转化成二进制后，“1”表示该D0功能有效，“0”表示该D0功能无效。

通过[F03组]参数设置DO端子逻辑选择。[F10.06]用于监控DO电平状态，面板上为电平显示，后台软件读取的[F10.06]为十进制数。

因“1”表示该D0功能有效，“0”表示该D0功能无效，则对应二进制为“1110”，对应十六进制数“E”，因此可通过面板将[F12.09]参数值设为“E”。

8.8.2.8.8. ○ SET 1 n 11 0 电平 D04D03D02D01

[F10.06]监控DO电平状态：

若4个DO端子逻辑选择均为“低电平有效”，则此时D01端子为高电平， \mathsf { D 0 2 } ~ \mathsf { D 0 4 } 端子为低电平，对应二进制码为“0001”，后台软件读取的[F10.06]值为1（十进制)。显示如下：

图5-13D0端子电平均为“低电平有效”时F10.06显示

（3）总线控制D0信号强制输出

此功能开启后，各DO信号电平仅受控于60FE-01h（物理输出，PhysicalOutput）的设置，与驱动器内部DO功能状态无关。

馬提示

若伺服电机用于垂直运动场合，将抱闸输出信号（DO功能9：BK）置为有效时，抱闸将打开，负载可能会坠落。因此，应在机械上做好防止坠落的保护措施。

操作方法

图5-14总线D0信号强制输出设定步骤示意图

对象60FE（数字输出DigitalOutput）可用于通过总线强制设定DO端子输出电平，而与驱动器内部DO状态无关。

60FE-02h的 { { B i t 1 6 } { ~ } { { B i t 1 9 } } } 某位为1，则对应D0强制输出为OFF。

F10.06用于监控D0电平状态，面板上为电平显示，后台软件读取的HOB-05为十进制数。

举例说明：‘ { \Delta ^ { \circ } D 0 1 ~ D 0 3 } 的输出电平由总线强制给定，其中D01输出低电平， \mathsf { D 0 2 } ~ \mathsf { D 0 3 } 输出高电平”的设置方法如下： 1

60FE-02h设定为0x00070000，60FE-01设定为0X00060000，F10.06监控D0电平状态，显示如下：

D03 D01
D02
8.8.8.8.5
高高低
11 0

第6章通信网络配置

图6-1EtherCAT使用设置流程图

6.1EtherCAT协议概述

EtherCAT是一项高性能、低成本、应用简易、拓扑灵活的工业以太网技术，可用于工业现场级的超高速 { I } / 0 网络，使用标准的以太网物理层，传输媒体双绞线或光纤（100Base-TX或100Base-FX)。

EtherCAT系统由主站、从站组成。主站实现只需要一张普通的网卡，从站需专用的从站控制芯片，如：ET1100、ET1200、FPGA等。

EtherCAT一网到底，协议处理直达I/O层：

-无需任何下层子总线
－无网关延迟
－单一系统即可涵盖所有设备：输入输出，传感器，执行器，驱动，显示…
-传输速率：2 { ~ x ~ } 1 0 0 0 0 { { M b i t / s } } （高速以太网，全双工模式）
-同步性：两设备间距300个节点，线缆长度120米，同步抖动小于1us
－刷新时间：256数字量 { I } / 0 ： 1 1 { ~ mu ~ { ~ S ~ } ~ } 分布于100节点的1000开关量 { I } / 0 ： 3 0 ~ \mu \Sigma = 0 . 0 3 { m s } 号200模拟量I/0（16bit）： 5 0 ~ \mu { ~ S ~ } ，采样率20KHz100伺服轴（每个8Byte { I N } { + } 0 { U T } \ ' ： 1 0 0 ~ \mu { { S = } } 0 1ms12000数字量 { I } / 0 ： 3 5 0 ~ \mu { { S } } （2号为了支持更多种类的设备以及更广泛的应用层，EtherCAT建立了以下应用协议：-CoE（基于EtherCAT的CAN应用协议）
-SoE（符合IEC61800-7-204标准的伺服驱动行规）
-EoE（EtherCAT实现以太网）
-FoE（EtherCAT实现文件读取）
从站设备无需支持所有的通信协议，相反，只需选择最适合其应用的通信协议即可。

图6-2EtherCAT组网示意图

6.2系统参数设置

若采用SM2同步模式时，为了能够使ESS200N系列伺服驱动器准确的介入EtherCAT现场总线网络，需要对ESS200N系统伺服驱动器的相关参数进行设置。例如SM2通信周期为2ms，则2011-19h参数设置为16(2000us/125us=16)。

6.3EtherCAT通信基础

6.3.1EtherCAT通信规范

6.3.2通信结构

使用EtherCAT通信可以有多种的应用层协议，然而，在ESS200N伺服驱动器中，采用的是IEC61800-7（CiA402）-CANopen运动控制子协议。

图6-3基于CANopen应用层的EtherCAT通信结构

结构图中，在应用层对象字典里包含了：通信参数、应用程序数据，以及PD0的映射数据等。PD0过程数据对象，包含了伺服驱动器运行过程中的实时数据，且以周期性地进行读写访问。SDO邮箱通信，则以非周期性的对一些通信参数对象、PDO过程数据对象，进行访问修改。

6.3.3状态机

以下为EtherCAT状态转换框图：

图6-4EtherCAT状态机

EtherCAT设备必须支持4种状态，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。

Init：初始化，简写为I；

Pre-Operational：预运行，简写为P；

Safe-Operational：安全运行，简写为S；

Operational：运行，简写为0。

从初始化状态向运行状态转化时，必须按照“初始化 $$ 预运行 $$ 安全运行 运行”的顺序转化，不可以越级。从运行状态返回时可以越级转化。状态的转化操作和初始化过程如下表：

6.3.4过程数据PDO

PDO 实时过程数据的传输，遵循生产者-消费者模型。PDO可分为RPDO（Reception PDO)，从站通过RPDO 接收主站的指令，和 TPDO（Trasmission PDO)，从站通过 TPDO反馈自身的状态。

(1）PDO映射参数

PDO 映射用于建立对象字典与PDO的映射关系。 1 6 0 0 { h } \mathord { ~ } 1 7 { F F h } 为RPDO， 1 { A 0 0 h } { ~ } 1 BFFh为TPDO,ESS200N系列的伺服驱动器中，具有6个RPDO和5个TPDO可供选用，如下表所示：

a）固定PDO映射

ESS200N提供了5个固定的RPDO和4个固定的TPD0供使用。
一些RPDO与TPDO的典型使用实例如下表所示。

b）可变PDO映射

ESS200N提供了1个可变的RPDO和1个可变的TPDO供用户使用。

(2）同步管理PD0分配设置

EtherCAT周期性数据通信中，过程数据可以包含多个PDO映射数据对象，CoE协议使用的数据对象 0 { x } 1 { C } 1 0 { ~ } 0 { x } 1 { C } 1 2 { F } 定义相应的SM（同步管理通道）的PDO映射对象列表，多个PDO可以映射在不同的子索引里，

在ESS200N系列的伺服驱动器中，支持1个RPDO分配和1个TPDO分配，如下表所示：

(3)PDO配置

PDO 映射参数包含指向PDO需要发送或者接收到的PDO对应的过程数据的指针，包括索引、子索引及映射对象长度。其中子索引0记录该PDO具体映射的对象个数N，每个PDO数据长度最多可达 4 { * } { N } 个字节，可同时映射一个或者多个对象，子索引 1 { ~ } { N } 则是映射内容。映射参数内容定义如下：

索引和子索引共同决定对象在对象字典中的位置，对象长度指明该对象的具体位长，用十六进制表示，即：

例如：表示16位控制字 6 0 4 0 { { h } } { { - } } 0 0 的映射参数为60400010h。ESS200N的PDO配置遵循以下流程：PDO的映射配置遵循特定的流程，具体按如下步骤执行：

1、无效PD0。1C12h（或1C13h）的00h子索引写入0；清除原有的映射内容。对映射对象的00h子索引写入“0”即可清除该PDO原有的所有映射；写入PD0 映射内容。按上述映射定义分别写入映射参数子索引 1 ~ 1 0 写入该PDO 映射对象总个数。将步骤C中写入的映射个数写到映射对象子索引0;

2、有效PD0。1C12h或（1C13h）的00h子索引写入1.

(1）PDO 配置仅可以在EtherCAT通信状态机处于预运行（Pro-Operation，面板显示2）的时候进行设计，否则出错。
島 (2）PDO 配置参数不可存储在EEPROM中，因此，每次上电后，请务必重新配置映射对象，否则，映射对象为驱动器默认参数。
提示 (3）进行以下操作时，将返回SDO 故障码：① 在非预运行状态下修改PDO参数；② 1C12中预写入1600/1701～1705以外的值；1C13中预写入1A00/1B01～1B04以外的值

6.3.5有效数据SD0

EtherCAT邮箱数据 SDO用于传输非周性数据，如通信参数的配置，伺服驱动器运行参数配置等。

EtherCAT的CoE服务类型包括： ① 紧急事件信息； ② { { S D O } } 请求； ③ { \scriptsize { { S D O } } } 响应； ④ TxPDO;⑤ ⑤ { 1 } { > } { } { } ； ⑥ 远程TxPDO发送请求； ⑦ 远程RxPDO发送请求； ⑧ { { S D 0 } } 信息。在ESS200N系列驱动器中，目前支持 ② { \scriptsize { { S D O } } } 请求； ③ { \scriptsize { { S D O } } } 响应； ④ TxPDO； ⑤ RxPDO

6.3.6同步模式

ESS200N系列驱动器中，支持DC同步模式、SM2同步模式和自由模式。其中DC分布时钟可以使所有EtherCAT设备使用相同的系统时间，从而控制各设备任务的严格同步执行。从站设备可以根据同步的系统事件产生同步信号，DC同步周期由SYNCO控制。DC同步的同步周期范围为 1 2 5 { u s } ~ 5 0 { m s } ，且为125us的整数倍。SM2同步模式的通信周期支持250us～5 0 0 { m s } ，且为125us的整数倍。