以 ICPDAS ECAT-2055 為單軸讀取範例 — 為什麼 ORG／OT 這些輸入一定要先「註冊 + 綁定」,否則馬達根本不會動。以 SuperCAT 主站實作(安川伺服 + ECAT-2055 為 slave),附實際的 APS168 呼叫順序。
還沒建置匯流排?先看 匯流排建置:掃描、ESI 與設備識別 — 說明 slave 怎麼被識別,以及下面用到的 0001.csv 從哪來。
EtherCAT 是一種 master／slave 工業匯流排。一個 master 跑在即時作業系統(RTOS)上,每個 cycle 送一張 frame 依序穿過所有 slave,邊走邊寫輸出、讀輸入。Cycle time 從約 1 ms 一路可到微秒等級,這種確定性(deterministic)正是運動控制需要的。
本文的 master 是 SuperCAT,slave 有一顆安川伺服(軸)和一顆 ICPDAS ECAT-2055(8 DI／8 DO),限位與原點開關就接在它上面。
每顆 slave 都有一張 物件字典(Object Dictionary,OD) — 表裡每個值都有一個 index(例如 0x6000 = 8 顆 DI、0x6200 = 8 顆 DO)。存取這些物件有兩條路,差別很關鍵:
ECAT-2055 沒有 Mailbox,所以用 SDO 讀它的 DI 直接失敗回 -4101。它的 IO 只活在 cyclic 的 PDO process image 裡 — 記住這句,後面全靠它。
SuperCAT 是 ADLINK 的 EtherCAT master 軟體。要運行它有兩種擇一方式,而且上層程式(APS168)兩種寫法完全一樣:
你最先會遇到的症狀: 馬達完全不動,而且畫面顯示 +OT 和 −OT 同時觸發。其實限位沒壞 — 是軸還沒讀到 DI。因為 OT 開關是 B 接點(NC),沒讀到的輸入值當 0,反相邏輯下 0 就變成「觸發」,於是兩端同時亮。
讀到 DI 值,不等於讓運動引擎能拿它去尋原點與擋限位。要做到這件事,引擎必須把 ECAT-2055 看成一顆 已註冊的 DIO 模組。註冊的方法是用一張設定檔「宣告」它 — 不需要 scan、不需要特殊權限。
APS_load_config_from_file(board, "E:\...\MCPRO2\0001.csv", 0)
整份設定檔只有兩行 — 「slave 1 有一顆 8-bit DI 和一顆 8-bit DO」:
SlaveID, Type, Port/Ch, SubMod, ODIndex, AccessLength, ...
1, 1, 0, 0, 0, 8, ... # slave1 8-bit DI
1, 2, 0, 0, 0, 8, ... # slave1 8-bit DO
(Type 1 = DI、Type 2 = DO — 此對照取自實機 MiniJog 專案的實測:一列拿來讀輸入、一列拿來寫輸出。LowerBound/UpperBound/DataType = -1 對數位 IO 不使用。)
接著告訴軸:哪顆 DI 是 ORG／PEL／MEL、設定接點極性、然後開啟綁定:
APS_set_axis_param(ax, PRA_MOTION_SGN_ORG_MAP, (1<<8)|0) # ORG <- DI0
APS_set_axis_param(ax, PRA_MOTION_SGN_MEL_MAP, (1<<8)|1) # MEL <- DI1
APS_set_axis_param(ax, PRA_MOTION_SGN_PEL_MAP, (1<<8)|2) # PEL <- DI2
APS_set_axis_param(ax, PRA_EL_LOGIC, 1) # B 接點(NC),反相
APS_set_axis_param(ax, PRA_MOTION_SGN_MAP_EN, 0xE) # 開啟 ORG/MEL/PEL
模組註冊好、訊號綁好之後,APS_home_move() 就抓得到 ORG、OT 看門狗能擋兩端,by-module 的 APS_get_field_bus_d_port_input() 也讀得到了。
旁路。 APS_get_address_mapping_in_byte() 可以不經註冊,直接讀 process image 的原始 byte。手動看一下 DI 值很方便,但引擎在你完成註冊+綁定前不會拿它去 home。這是還沒走 config 檔路線前的早期繞法。
PRA_EL_LOGIC = 1,讓 0 代表「觸發」。0001.csv 從哪來。