在之前的文章我們提到過(guò),在系統(tǒng)初始化過(guò)程中,主站會(huì)對(duì)從站進(jìn)行掃描,并讀取從站EEPROM中的信息以識(shí)別從站的基本設(shè)備信息。然而,當(dāng)主站為T(mén)winCAT或IGH時(shí),除了從EEPROM中讀取基本設(shè)備信息外,它們還會(huì)依賴(lài)于XML文件來(lái)加載更詳細(xì)的設(shè)備描述信息。值得注意的是,TwinCAT和IGH各自使用具有特定格式的XML文件。
以下我們專(zhuān)注于TwinCAT所使用的XML文件。這些XML文件通常包含制造商信息以及設(shè)備描述信息兩大部分。
首先,關(guān)于制造商信息,每個(gè)EtherCAT兼容設(shè)備都必須使用由EtherCAT技術(shù)協(xié)會(huì)(ETG)分配的全球唯一的Vendor ID。Vendor ID的使用必須嚴(yán)格遵守EtherCAT規(guī)范,并受到ETG Vendor ID政策和相關(guān)協(xié)議的約束。以下是關(guān)于Vendor ID使用的一些關(guān)鍵規(guī)則:
- 每個(gè)EtherCAT設(shè)備供應(yīng)商都必須是ETG會(huì)員,并且必須從EtherCAT技術(shù)協(xié)會(huì)獲得有效的Vendor ID。
- Vendor ID是免費(fèi)提供的。
- 在EtherCAT設(shè)備投入市場(chǎng)之前,供應(yīng)商必須獲得相應(yīng)的Vendor ID。
- 僅在機(jī)器中集成或使用EtherCAT設(shè)備的機(jī)器制造商無(wú)需申請(qǐng)和使用Vendor ID。
制造商信息在XML文件中的格式是標(biāo)準(zhǔn)化的,以便于TwinCAT能夠準(zhǔn)確解析和識(shí)別制造商身份及其相關(guān)的設(shè)備信息。這些信息對(duì)于確保EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備兼容性和互操作性至關(guān)重要。
制造商信息內(nèi)容格式如下圖所示:
我們看一下從機(jī)對(duì)應(yīng)XML文件中的制造商信息:
其中Id = 0xE00004D8,Name=XXXXX,可以看到,與之前EEPROM中內(nèi)容是一致的。
ImageData16x14是一張圖片信息,TwinCAT讀取XML文件后,會(huì)用該圖片當(dāng)做標(biāo)志。
設(shè)備描述信息如下圖所示:
Group字段標(biāo)識(shí)了設(shè)備所屬的產(chǎn)品類(lèi)別,這一分類(lèi)由設(shè)備制造商根據(jù)自身產(chǎn)品體系進(jìn)行定義。Device標(biāo)簽下的Type字段則指明了產(chǎn)品類(lèi)型,這一信息與EEPROM中存儲(chǔ)的內(nèi)容保持一致,確保主站能夠準(zhǔn)確識(shí)別設(shè)備類(lèi)型。
此外,Name字段提供了設(shè)備的名稱(chēng),便于用戶(hù)和管理員識(shí)別。Info標(biāo)簽下包含了更多關(guān)于設(shè)備操作的詳細(xì)信息。例如,Info->StateMachine描述了狀態(tài)機(jī)在不同狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的時(shí)間限制,這對(duì)于主站監(jiān)控和管理設(shè)備狀態(tài)至關(guān)重要。Info->Mailbox則定義了郵箱通信的超時(shí)時(shí)間,確保通信的及時(shí)性和可靠性。最后,Info->EtherCATController詳細(xì)說(shuō)明了從設(shè)備的資源情況,包括其處理能力、內(nèi)存分配等,這些信息對(duì)于主站優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置和性能調(diào)優(yōu)至關(guān)重要。如下圖所示:
下圖中,F(xiàn)mmu表示Fmmu的使用情況Sm描述了每個(gè)同步管理器的使用情況
Mailbox以及Dc描述了郵箱通信方式以及DC時(shí)鐘的屬性
XML Device描述里沒(méi)有包含關(guān)于TxPDO(發(fā)送過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象)和RxPDO(接收過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象)的固定配置信息,因?yàn)閺恼静捎昧藙?dòng)態(tài)分配的策略。這一做法的目的是為了適應(yīng)從站設(shè)備可能工作在不同模式下的靈活性。對(duì)于同一個(gè)從站設(shè)備,例如本從站,它支持多電機(jī)控制,但并非所有情況下都需要傳輸所有電機(jī)的過(guò)程數(shù)據(jù)。
若用戶(hù)僅希望控制其中一個(gè)電機(jī),其他電機(jī)相關(guān)信息則無(wú)需實(shí)時(shí)傳輸,這樣可以顯著減少網(wǎng)絡(luò)資源的占用。通過(guò)動(dòng)態(tài)分配PDO,系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,只傳輸必要的電機(jī)信息,從而提高了網(wǎng)絡(luò)效率和資源利用率。
此外,從設(shè)備可以支持不同的工作模式,每種模式可能需要不同的過(guò)程數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)分配PDO的方式允許從站在不同的工作模式下靈活配置所需的數(shù)據(jù)傳輸,為用戶(hù)提供了更大的便利性和靈活性。
我們將在后續(xù)的文章中詳細(xì)介紹PDO動(dòng)態(tài)分配的具體實(shí)現(xiàn)方式和應(yīng)用場(chǎng)景,以幫助讀者更好地理解和利用這一功能來(lái)優(yōu)化EtherCAT網(wǎng)絡(luò)性能。
下圖中Modules中的dynamic switch bewteen csp/csv、csp、csv就是三種不同的工作模式,該從機(jī)目前只支持csp模式。
其中csp模式描述如下圖所示:
以上就是TwinCAT使用的XML文件主要內(nèi)容,如果主站使用的是IGH的話(huà),XML格式則會(huì)有所不同,但內(nèi)容基本相似。