Copley EtherCAT 驱动器 + TwinCAT3 快速调试说明

Copley EtherCAT 驱动器 + TwinCAT3 快速调试说明

Copley 驱动器作为功能全面的通用驱动器，常常需要和不同厂家的上位机配合。Beckhoff TwinCAT3 是一款基于 PC 的控制软件，工程环境完全集成在 Visual Studio 框架中，除了系统配置、运动控制、I/O和IEC61131 PLC编程语言之外，还可以进行编程和调试，且内部集成的实时内核，可作为验证 EtherCAT 功能的极佳工具。本文介绍 Copley EtherCAT 驱动器如何在 TwinCAT 中建立通讯，并通过 NC 功能实现各种运动，验证系统功能。

注：驱动器需通过 CME 软件调试完成，并通过 CME 验证各功能正常，且控制模式为 CANopen Over EtherCAT （CoE）。

01

安装 ESI 文件。

找到以下目录，将相应的 ESI 文件拷贝到该文件夹中。

ESI文件可从 Copley 官网下载：

https://www.copleycontrols.com/en/support/



02

打开 TwinCAT3，新建项目并命名。



03

自动扫描 Device。

右键点击 I/O 菜单下的 Device，开始自动扫描。



点击 OK。



选择设备。



点击 OK。



选择 NC- Configuration。



04

从项目树中可展开默认的 PDO 配置。



下图显示 RPDO 0x1700 中的配置。



下图显示 TPDO 0x1B00中的配置。



可以从下方读取到驱动器中的状态信息。



05

配置 NC 及其与电机相关的参数设置。

其内容包括：

* 比例因数（位置检测的单位）

* 最大速度

* 手动速度

* 监控

（1）比例因数

对于位置检测，TwinCAT3 中采用用户可设置的因数：mm/INC。

*  “mm” = 位置的单位（旋转或直线）

*  “INC” = 编码器每增量（每个脉冲）位置的变化。

打开 Axis 1 Enc 的 Parameter选项，可以看到比例因数配置。



从 CME 软件中，可以查看编码器的分辨率。



取 10000 counts/rev，求其倒数，1/10000，或0.0001 revs/count，填入到Scaling Factor 中。

（2）NC 轴参数配置。

从（1）的配置中，位置的单位为“rev”，即电机旋转一圈，故以下参数等价于：

* mm = rev (revolutions)    距离

* mm/s = rev/sec               速度

* mm/s2 = rev/sec2           加速度

* mm/s3 = rev/sec3           加加速度



最大速度：按 CME - V Loop 窗口中最大速度的90% 设定。



如图所示，1500*0.9 = 1350 RPM（rev/min）,即 1350/60 = 22.5 rev/sec。

手动速度：300 RPM，即 5 rev/sec。

加减速度：假设 1 秒钟达到 1350 RPM，即 22/5 rev/sec2。

加加速度：4倍于加速度值，即 90 rev/sec3。

如下设置：



在 Monitoring 选项中，打开 Position Lag Monitoring功能，也叫 Following Error。



06

系统实时参数设置。

RT CPU Time是实时内核运行的基准时间。默认值为 1ms。

NC Task 1 SAF 在网络中产生循环同步数据到从站。默认值为 2ms。

NC Task 1 SVB 为 NC 控制器用来执行运动的计算引擎。默认的任务时钟为 10ms。



这些默认参数在实际运行中可能使位置环产生一定的噪声。为了更好的运行效果，可以按照驱动器位置环更新速率 4 KHz 来配置这些参数。

设置 CPU Base Time为 250 us。



设置 NC  Task 1 SAF 为 1 Cycle Tick。



设置 NC Task 1 SVB 为 5 Cycle Ticks。



07

激活配置。



点击OK。



点击 Yes。



输入临时注册码。



点击 OK。



RT 内核开始运行。

08

在线调试。

在 Motion 下面的 Axis 1 中打开 NC 控制器控制面板界面。



（1）使能。

点击打开 Set 选项，勾选 All 使能驱动器。

注：需要填写一定的 Override，默认值为 0 时，电机无法运动。



做上述操作时，可以通过 CME 控制面板，监控驱动器状态变化。



（2）手动运动。

F1~F4 按钮用于点动驱动器，参数为 NC Parameter 选项中设置的手动快速和手动慢速。



点动时，可以看到位置值的变化。



（3）单步运动。

设置目标位置和目标速度，点击 F5，开始单步运动。



加速度等相关动态参数可在 Dynamics 选项中查看。



（4）设置绝对位置 0。

TwinCAT 3 中回零操作需要配置多个参数，本文中不涉及这部分操作，但可以通过“将当前位置设为 0” 的操作来获取一个位置参考点，进行绝对位置运动。将电机点动运动到参考点位置，然后点击下图所示 Functions 选项中的 Set，该位置即被置为 0。



（5）往复运动。

在 Functions 选项中打开 Start Mode 的下拉菜单。选中 Reversing Sequence。



设置好 Target Position1，Target Velocity，Target Position2，Idle Time 后，点击 Start 开始运动。如要停止，点击 Stop。





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THE END

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