2024年8月5日发(作者:刘清绮)
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研控科技
MS-Mini3E
总线型混合伺服驱动器
用户手册
版本:V1.3
深圳市研控自动化科技有限公司
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
目录
前言 .................................................................................................................. 4
1概述 ............................................................................................................... 5
1.1产品介绍 ..................................................................................................................... 5
1.2特性 ............................................................................................................................ 5
1.3应用领域 ..................................................................................................................... 5
1.4产品命名规则 .............................................................................................................. 5
2性能指标 ........................................................................................................ 6
2.1 EtherCAT特性 ........................................................................................................... 6
2.2电气特性 ..................................................................................................................... 6
2.3使用环境 ..................................................................................................................... 6
3安装 ............................................................................................................... 7
3.1安装尺寸 ..................................................................................................................... 7
3.2安装方法 ..................................................................................................................... 7
4 驱动器端口与接线 ........................................................................................ 8
4.1接线示意图 ................................................................................................................. 8
4.2端口定义 ..................................................................................................................... 8
4.2.1状态指示界面 ............................................................................................................ 8
4.2.2旋钮拨码.................................................................................................................... 9
4.2.3状态指示灯 ................................................................................................................ 9
4.2.4 EtherCAT通讯端口 ................................................................................................... 9
4.2.5控制信号输入/输出端口 ........................................................................................... 10
4.2.6编码器输入端口 ....................................................................................................... 10
4.2.7电机输出端口 .......................................................................................................... 10
4.2.8电源输入端口 .......................................................................................................... 10
4.3输入/输出端口操作 ................................................................................................... 11
5适配电机 ...................................................................................................... 14
5.1电机尺寸 ................................................................................................................... 14
5.2电机规格 ................................................................................................................... 17
5.3技术参数 ................................................................................................................... 17
5.4电机线规格(仅适用闭环电机) .............................................................................. 18
5.5编码器线规格(仅适用闭环电机) ........................................................................... 18
5.6电机接线图 ............................................................................................................... 19
6 EtherCAT总线 ........................................................................................... 22
6.1 EtherCAT技术原理 .................................................................................................. 22
6.2 EtherCAT数据结构 .................................................................................................. 22
6.3 EtherCAT报文寻址 .................................................................................................. 23
6.3.1 设备寻址 ................................................................................................................. 24
6.3.2 逻辑寻址 ................................................................................................................. 25
6.4 EtherCAT分布时钟 .................................................................................................. 25
6.5 EtherCAT通信模式 .................................................................................................. 25
6.5.1 Free Run模式 ......................................................................................................... 25
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
6.5.2 SM2/3模式 ............................................................................................................. 26
6.5.3 DC模式 ................................................................................................................... 26
6.6 EtherCAT状态机...................................................................................................... 27
6.7 应用层协议COE ...................................................................................................... 27
6.7.1 COE对象字典 ......................................................................................................... 28
6.7.2 服务数据对象(SDO) .......................................................................................... 28
6.7.3 过程数据对象(PDO) .......................................................................................... 28
7驱动器控制协议CiA 402 ............................................................................. 29
7.1 CIA402状态机 ......................................................................................................... 29
7.2 工作模式 .................................................................................................................. 30
7.3循环同步位置模式(CSP) ...................................................................................... 31
7.4 循环同步速度模式(CSV) ........................................................ 错误!未定义书签。
7.5 位置模式(PP) ...................................................................................................... 32
7.6 速度模式(PV) ...................................................................................................... 35
7.7 原点模式(HM) ..................................................................................................... 35
7.8 探针功能 .................................................................................................................. 38
7.8.1 相关对象字典 ......................................................................................................... 38
7.8.2 探针功能说明 ......................................................................................................... 38
8对象字典 ...................................................................................................... 42
8.1 对象字典列表 ........................................................................................................... 42
8.2 驱动器相关参数说明 ................................................................................................ 53
9报警排除 ...................................................................................................... 59
9.1 驱动器错误 .............................................................................................................. 59
9.2 EtherCAT通信错误 .................................................................................................. 59
10版本修订历史 ............................................................................................ 60
11保修及售后服务 ......................................................................................... 61
11.1保修 ........................................................................................................................ 61
11.2售后服务 ................................................................................................................. 61
附录1:MS-Mini3E驱动器快速配置入门 ...................................................... 62
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
前言
感谢您使用本公司总线型混合伺服驱动器。
在使用本产品前,请务必仔细阅读本手册,了解必要的安全信息、注意事项以及操作方法
等。
错误的操作可能引发极其严重的后果。
声明
本产品的设计和制造不具备保护人身安全免受机械系统威胁的能力,请用户在机械系统设
计和制造过程中考虑安全防护措施,防止因不当的操作或产品异常造成事故。
由于产品的改进,手册内容可能变更,恕不另行通知。
用户对产品的任何改装我公司将不承担任何责任。
阅读时,请注意手册中的以下标示:
注意:提醒您注意文字中的要点。
小心:表示错误的操作可能导致人身伤害和设备损坏。
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
1概述
1.1产品介绍
MS-Mini3E总线型混合伺服驱动器是在数字型混合伺服驱动器的基础上增加了
EtherCAT总线通讯功能,同时支持智能运动控制功能。MS-Mini3E混合伺服驱动器驱动
器支持COE协议,作为标准EtherCAT从站驱动单元支持市场主流主站控制器。
1.2特性
新一代32位DSP技术,高性价比、平稳性佳、低噪声、低振动
工作电压范围24V~50V
工作电流可调,最大支持5A
基于100BASE-TX以太网传输标准,传输速率高达100Mbps,全双工通讯
支持CoE(CANopen over EtherCAT),符合CiA 402标准
支持Cyclic Sync Position, Profile Position, Profile Velocity, Homing多种工作
模式
双口RJ45连接器用于EtherCAT通讯
5路光电隔离输入接口,5V~24V兼容输入
2路光电隔离输出接口
细分400~51200任意设置,支持电子齿轮
电流控制平滑、精准、电机发热小
具有过压、欠压、过流等保护功能
1.3应用领域
主要应用于雕刻机、特种工业缝纫机、剥线机、打标机、切割机、舞台灯光、机器人
及医疗器械、激光设备、绘图仪等自动化设备。
1.4产品命名规则
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2性能指标
2.1 EtherCAT特性
参数
链路层
通信端口
网络拓扑
波特率
MS-Mini3E
100BASE-TX以太网
RJ45标准网口
线型,树型,星型等
100Mbps全双工通信
SM0:邮箱接收
同步管理器
EtherCAT
通信指标
通信模式
应用层协议
Cia402工作
模式
SM1:邮箱发送
SM2:过程数据输出RPDO
SM3:过程数据输入TPDO
SM同步模式
DC同步模式,同步周期250us~4000us
COE:CANopen Over EtherCAT
循环同步位置模式(Cyclic Synchronous Position Mode);
位置模式(Profile Position Mode);
速度模式(Profile Velocity Mode);
回原点模式(Homing Mode);
2.2电气特性
参数
连续输出电流
输入电源电压
逻辑输入电流
逻辑输入电压
脉冲频率
绝缘电阻
MS-Mini3E
最小值
0
24
10
5
0
100
典型值
-
36
10
24
-
-
最大值
5.0
50
50
24
200
-
单位
A
Vdc
mA
V
kHz
MΩ
2.3使用环境
冷却方式
使用场合
使用环境
温度
湿度
震动
保存温度
-20℃~+80℃
散热片冷却
尽量远离其他发热设备,避免粉尘、油雾、腐蚀性气
体、强振动场所、禁止有可燃气体和导电灰尘
0℃~50℃
40-90%RH(不结露)
10~55Hz/0.15mm
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3安装
3.1安装尺寸
侧面 正面
安装尺寸图(单位:mm)
3.2安装方法
安装驱动器时请采用直立侧面安装,使散热器表面形成较强的空气对流;必要时靠近
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(驱动器的可靠工
作温度通常在60°C以内,电机工作温度为80°C以内)。
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
4 驱动器端口与接线
4.1接线示意图
从站地址旋钮拨码
状态指示界面
状态指示灯
EtherCAT通讯端口
控制信号输入/输出端口
编码器输入端口
电机输出端口
电源输入端口
驱动器侧面端口示意图
小心:
参与接线的人员必须具备专业能力。
禁止带电接线。
安装牢固后才可以进行接线工作。
不要将电源接反,输入电压不要超过50V。
4.2端口定义
4.2.1状态指示界面
符号
码设置地址;
当旋扭拨码设置的从站地址为0时,数码管显示配置站点
地址寄存器0010h-0011h中的地址,即主站分配的地址
;
功能
当旋扭拨码设置的从站地址不为0时,数码管显示旋钮拨
ECAT ID
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4.2.2旋钮拨码
序号
9
符号
LSD
功能
两个10位旋码,可组合成为从站地址,范围
0~99,如LSD旋转到1,MSD旋转到2,则从
站地址为:
0
1
2
3
7
8
1
1
2
4
6
8
9
0
1
2
3
7
6
4.2.3状态指示灯
名称
PWR
ALM
RUN
ERR
L/A
4.2.4 EtherCAT通讯端口
符号 功能
5
5
MSD
从站地址 = LSD + MSD * 10;
该地址会被配置到站点别名寄存器
0012h-0013h中供主站使用;
4
2
颜色
绿色
状态
开(ON)
闪烁1次;
闪烁2次;
功能
通电时,绿色指示灯亮
过流
过压
欠压
错相
超差
INIT状态或掉电状态
Pre-Operational状态
Safe-Operational状态
BootStrap状态
Operational状态
无错误或掉电状态
Extra错误
Sync错误
Watch-dog错误
物理层链路没有建立
物理层链路建立
物理层链路有数据交互
红色
闪烁3次;
闪烁4次;
闪烁5次;
关(OFF)
慢闪烁(Blinking)
绿色
单闪烁(Single Flash)
快闪烁(Flickering)
开(ON)
关(OFF)
红色
慢闪烁(Blinking)
单闪烁(Single Flash)
双闪烁(Double Flash)
关(OFF)
绿色
开(ON)
快闪烁(Flickering)
RJ45
两路标准RJ45网口,支持EtherCAT数据发送接收,站
点前后链接;
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4.2.5控制信号输入/输出端口
序号
1
2
3
2
4
6
8
10
1
3
5
7
9
符号
Y0
Y1
XCOM
YCOM
X0
X1
X2
X3
X4+
X4-
名称
输出端子0
输出端子1
输入公共端
输出公共端
输入端子0
输入端子1
输入端子2
输入端子3
差分输入端子4
差分输入端子4
功能
数字输出信号;
输入信号公共端
输出信号公共端
4
5
6
7
8
9
10
单端数字输入信号,共XCOM,
支持5V~24V;
差分数字输入信号,支持
5V~24V;
4.2.6编码器输入端口
序号
1
2
3
101
符号
NC
NC
EZ+
EZ-
GND
+5V
EA-
EA+
EB-
EB+
保留
名称
保留
功能
编码器Z相输入正
端/负端
编码器电源地
编码器电源
编码器A相输入正
端/负端
编码器B相输入正
端/负端
4
5
6
7
8
9
10
接编码器Z通道正输入/负输入
编码器电源地
编码器5V供电电源
接编码器A通道正输入/负输入
65
接编码器B通道正输入/负输入
4.2.7电机输出端口
序号
1
3
4
1
2
符号
A-
A+
B-
B+
名称 功能
2
3
4
电机接口 两相步进电机接线口
4.2.8电源输入端口
序号
1
12
符号
V+
V-
名称
电源接口 DC24-50V
功能
2
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4.3输入/输出端口操作
端口硬件描述
驱动器提供了4路光电隔离单端输入接口,共阳接法,1路光电隔离差分输入接口,2
路光电隔离单端输出信号。
输入接口接线如下,支持5V~24V电压:
输入端子接法参考电路
输入信号的电平脉冲宽度需要大于10ms,否则驱动器可能无法正常响应。X0-X4时
序图如下图所示。
10ms or more
X0-X4
X0-X4
时序图
驱动器提供了2路光耦隔离输出端子,接线如下示意:
Y0-Y1
输出端子内部电路
端口功能描述
驱动器输入输出端子可通过2300h组寄存器进行配置,2300h~2301h可更改输入信
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号及输出信号的有效电平状态,2310h~2321h寄存器用于配置各个端子功能,
2330h~2334h寄存器描述了驱动器内部对输入端子的软件滤波时间已屏蔽干扰信号。
索引 子索引 名称 说明
Bit0:输入端子X0控制位;
Bit1:输入端子X1控制位;
Bit2:输入端子X2控制位;
Bit3:输入端子X3控制位;
2300h 00 输入端子有效电平逻辑
Bit4:输入端子X4控制位;
Bi4~Bit15:保留;
0:默认;
1:电平反转;
Bit0:输出端子Y0控制位;
2301h 00 输出端子有效电平逻辑
Bit1:输出端子Y1控制位;
0:默认;
1:电平反转;
2310h
2311h
2312h
2313h
00
00
00
00
输入端子X0功能选择
输入端子X1功能选择
输入端子X2功能选择
输入端子X3功能选择
0:未定义;
1:原点;
2:正限位;
3:负限位;
4:停止;
5:急停;
6:MF信号;
7:探针1;
8:探针2;
2314h 00 输入端子X4功能选择
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
11:用户自定义2;
12:用户自定义3;
13:用户自定义4;
2320h 00 输出端子Y0功能选择 0:未定义;
1:报警信号;
2:到位信号;
2321h 00 输出端子Y1功能选择
3:回原点完成信号;
4:刹车信号;
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
2330h
2331h
00
00
输入端子X0滤波时间
输入端子X1滤波时间
输入端子X0滤波时间
输入端子X1滤波时间
0
0
0~65535
0~65535
0 0~10
0 0~10
0 0~13
1
2
3
0
0~13
0~13
0~13
0~13
0 0~65535
0 0~65535
默认值 参数范围
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2332h
2333h
2334h
00
00
00
输入端子X2滤波时间
输入端子X3滤波时间
输入端子X4滤波时间
输入端子X2滤波时间
输入端子X3滤波时间
输入端子X4滤波时间
0
0
0
0~65535
0~65535
0~65535
当输出端子Y0~Y1设置为用户自定义功能时,可通过60FE对象字典控制输出有效或
者无效。
索引 子索引
00 子索引
名称 说明
输出端子状态
输出端子功能有效
Bit0~Bit15:保留;
默认值 参数范围
0 -
01 物理功能
Bit16~Bit31:用户定义;
0:输出无效;
1:输出有效;
输出端子功能使能
Bit0~Bit15:保留;
60FEh
02 输出使能
Bit16~Bit31:用户定义;
0:输出失能;
1:输出使能;
0 -
例如:当60FE-01的bit16 及60FE-02的bit16 均为1时,Y0端子输出有效;
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5适配电机
MS-Mini3E可适配开环42/57/60电机和闭环42/57/60电机。
电机类型
42mm两相开环电机
42mm两相闭环电机
电机型号
YK42HB47-02A
YK42HB60-02A
YK242EC51E1
YK242EC67E1
YK57HB56-04A
57mm两相开环电机
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
YK257EC56E1
57mm两相闭环电机
YK257EC76E1
YK257EC80E1
60mm两相开环电机
60mm两相闭环电机
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
YK260EC65E1
YK260EC86E1
5.1电机尺寸
42mm两相开环电机(单位:mm)
42mm两相开环电机
型号
YK42HB47-02A
YK42HB60-02A
轴径
(mm)
5.0
5.0
扁位
(mm)
平台
0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
24
24
电机总长度L
(mm)
49
61
42mm两相闭环电机(单位:mm)
42mm两相闭环电机
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型号
YK42EC51E1
YK42EC67E1
轴径
(mm)
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
21
21
电机总长度L
(mm)
79
95
57mm两相开环电机(单位:mm)
57mm两相开环电机
型号
YK57HB56-04A
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
轴径
(mm)
8.0
8.0
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×15
平台0.5×15
平台0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
20.6
20.6
20.6
20.6
电机总长度L
(mm)
56
76
80
101
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57mm两相闭环电机(单位:mm)
57mm两相闭环电机
型号
YK57EC56E1
YK57EC76E1
YK57EC80E1
轴径
(mm)
8.0
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×15
平台0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
21
21
21
电机总长度L
(mm)
78
98
102
60mm两相开环电机(单位:mm)
60mm两相开环电机
型号
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
轴径
(mm)
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
21
21
电机总长度L
(mm)
65
86
60mm两相闭环电机(单位:mm)
60mm两相开环电机
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
型号
YK260EC65E1
YK260EC86E1
轴径
(mm)
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×20
平台0.5×20
轴伸L1
(mm)
24
24
电机总长度L
(mm)
87
108
5.2电机规格
型号 轴径D(mm)
5.0
5.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
扁位(mm)
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x25
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5X15
平台0.5X15
平台0.5X15
平台0.5X20
平台0.5X20
轴伸L1(mm)
24
24
21
21
20.6
20.6
20.6
20.6
21
21
21
21
21
24
24
YK42HB47-02A
YK42HB60-02A
YK242EC51E1
YK242EC67E1
YK57HB56-04A
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
YK257EC56E1
YK257EC76E1
YK257EC80E1
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
YK260EC65E1
YK260EC86E1
5.3技术参数
步
矩
角
(°)
额
定
电
压
(v)
电
机
保持
长
转矩
度
(N.m)
(m
m)
相
电
阻
(Ω)
电
机
线
数
型号
额定电流
(A/phase)
相电
感
(mH)
转子惯
量
(²)
电机
重量
(kg)
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
步
矩
角
(°)
额
定
电
压
(v)
3.0
3.6
2.5
3.0
2.22
2.15
2.0
1.8
2.4
2.15
2.15
2.15
2.26
6.0
2.26
2.26
电
机
保持
长
转矩
度
(N.m)
(m
m)
49
61
79
95
56
76
80
101
78
98
102
65
86
87
108
0.48
0.72
0.5
0.7
1.20
2.0
2.2
3.0
1.2
2.0
2.2
2.0
3.0
2.0
3.0
相
电
阻
(Ω)
1.35
1.8
1.0
1.4
0.74
0.38
0.40
0.48
0.43
0.4
0.43
0.39
0.43
0.39
0.5
相电
感
(mH)
转子惯
量
(²)
电机
重量
(kg)
电
机
线
数
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
型号
额定电流
(A/phase)
YK42HB47-02A
YK42HB60-02A
YK242EC51E1
YK242EC67E1
YK57HB56-04A
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
YK257EC56E1
YK257EC76E1
YK257EC80E1
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
YK260EC65E1
YK260EC86E1
1.6
1.6
1.85
1.85
3.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.8
5.0
2.9
3.7
1.9
3.1
2.4
1.8
2.0
2.2
1.8
1.7
1.8
2.0
2.0
2.0
2.0
77
110
77
115
280
480
500
720
280
480
520
490
690
490
690
0.35
0.5
0.53
0.67
0.7
1.0
1.15
1.6
0.8
1.15
1.2
1.20
1.30
1.2
1.3
5.4电机线规格(仅适用闭环电机)
电机线用于连接电机和驱动器,下图为电机线尺寸图,标配电机线长度为0.2m,另有
1.5m、2m、3m、5m、8m、10m、12m、20M等规格可选。
2x2P端子
2x2P端子
热缩套管热缩套管
TRVV4x0.85mm²
L(单位: m)
5.5编码器线规格(仅适用闭环电机)
编码器线用于连接电机编码器和驱动器,下图为编码器线尺寸图,标配编码器线长度
为0.2m,另有1.5m、2m、3m、5m、8m、10m、12m等规格可选。
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DB-9P(公座)
白色小端子
TRVVSP 3P*AWG26
热缩套管
L(单位:m)
编码器接线
1
2
4
5
6
7
8
9
蓝
蓝/白
橙
橙/白
红
黑
EA+
EA-
EB+
EB-
+5VCC
EGND
8
9
5.6电机接线图
42mm两相闭环电机接线
1
2
3
4
5
型号
YK242EC51E1
接线图
YK242EC67E1
42mm两相开环电机接线
型号
YK42HB47-02A
接线图
YK42HB60-02A
57mm两相闭环电机接线
型号 接线图
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R
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型号
YK257EC56E1
YK257EC76E1
YK257EC80E1
57mm两相开环电机接线
接线图
型号
YK57HB56-04A
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
60mm两相闭环电机接线
接线图
型号
YK260EC65E1
接线图
YK260EC86E1
60mm两相开环电机接线
型号 接线图
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
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注意:
请保证电机及编码器接线正确,否则电机上电接收脉冲后会超差报警。
电机安装时,严禁敲击电机后盖,以免损坏编码器。
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6 EtherCAT总线
EtherCAT 是德国倍福(Beckhoff)公司提出的基于开放式实时以太网的现场总线技术,
具有性能优异、拓扑结构灵活和系统配置简单等特点。同时,它还符合甚至降低了现场总线
的使用成本。EtherCAT的特点还包括高精度设备同步,可选线缆冗余,和功能性安全协议
(SIL3)。EtherCAT是一种完全开放的技术,目前它已经被纳入国际标准IEC61158、IEC61784
以及ISO15745-4。
6.1 EtherCAT技术原理
传统的基于以太网的现场总线解决方案必须接收以太网数据包将其解码,之后再将过程
数据复制到各个设备,这极大的损害了现场总线的实时能力。
通过采用 EtherCAT 技术,Beckhoff 突破了其它以太网解决方案的这些系统限制: 不
必再像从前那样在每个连接点接收以太网数据包,然后进行解码并复制过程数据。当帧通过
每一个设备(直达 I/O 端子模块)时,EtherCAT 从站控制器读取与该设备相关的数据。
同样,输入数据可以飞速插入至数据流中。帧被传递(仅被延迟几位)过去的时候,从站会
识别出相关命令,并进行相应处理。此过程是在从站控制器中通过硬件实现的,因此与协议
堆栈软件的Run-Time系统或处理器性能无关。网段中的最后一个EtherCAT从站将经过充
分处理的报文发回,这样该报文就作为一种响应报文由第一个从站返回到主站。
从以太网的角度看,EtherCAT总线网段是一个可接收和发送以太网帧的大型以太网设
备。但是,该“设备“不包含带下游微处理器的单个以太网控制器,而只包含大量的EtherCAT
从站。与其它任何以太网设备一样,EtherCAT不需要通过交换机就可以建立通讯,因而产
生一个纯粹的EtherCAT系统。
单个以太网数据帧映射示意
6.2 EtherCAT数据结构
EtherCAT 数据直接使用以太网数据帧传输,数据帧使用帧类型Ox88A4。EtherCAT
数据包括2个字节的数据头和44~1498字节的数据。数据区由一个或多个EtherCAT 子报
文组成,每个子报文对应独立的设备或从站存储区域,如下图所示。表中给出了EtherCAT
数据帧结构定义。
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以太网帧头
目的地址
6 Byte
源地址
6 Byte
帧类型
2 Byte
EtherCAT头
2 Byte
EtherCAT数据
44~1498 Byte
FCS
4 Byte
EtherCAT数据长度
11 bit
保留位
1 bit
类型
4 bit
子报文子报文子报文…
子报文头
10 Byte
数据
最多1486字节
WKC
2 Byte
命令
8 bit
索引
8 bit
地址区
32 bit
长度
11 bit
预留位
4 bit
M
1 bit
状态位
16 bit
ElherCAT 报文嵌入以太网数据帧
名称
目的地址
源地址
帧类型
EtherCAT头:长度
EtherCAT头:类型
接收方MAC 地址
发送方MAC地址
0x88A4
EtherCAT数据区长度,即所有子报文长度总和
1:表示与从站通讯,其余保留
说明
FCS(Frame Check Sequeuce) 帧校验序列
每个EtherCAT子报文包括子报文头、数据域和相应的工作计数器(WKC,Working
Counter)记录了子报文被从站操作的次数,主站为每个通信服务子报文设置预期的WKC。
发送子报文中的工作计数器初值为0,子报文被从站正确处理后,工作计数器的值将增加一
个增量, 主站比较返回子报文中的WKC和预期WKC来判断子报文是否被正确处理。WKC
由ESC在处理数据帧的同时进行处理,不同的通信服务对WKC的增加方式不同。
6.3 EtherCAT报文寻址
EtherCAT 通信由主站发送EtherCAT数据帧读写从站设备的内部存储区来实现,
EtherCAT 报文使用多种寻址方式操作ESC内部存储区,实现多种通信服务。
EtherCAT网段内可以使用两种寻址方式:设备寻址和逻辑寻址。设备寻址针对某一个
从站进行读写操作。逻辑寻址面向过程数据,可以实现多播,同一个子报文可以读写多个从
站设备。支持所有寻址模式的从站称为完整型从站,而只支持部分寻址模式的从站称为基本
从站。
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寻址方式
设备寻址逻辑寻址
顺序寻址设置寻址
按设备连接顺
序设置寻址
按设置的站点
号寻址
过程数据地址
EtherCAT
报文寻址方式
6.3.1
设备寻址
在设备寻址时,EtherCAT子报文头内的32位地址分为16位从站设备地址和16 位从
站设备内部物理存储空间地址。16位从站设备地址可以寻址65535个从站设备,每个设备
内最多可以有64K字节的本地地址空间。
命令
8 bit
索引
8 bit
地址区
32 bit
长度
11 bit
预留位
4 bit
M
1 bit
状态位
16 bit
顺序寻址
从站顺序
地址
从站内存
偏移地址
设置寻址
从站设置
地址
从站内存
偏移地址
EtherCAT
设备寻址结构
设备寻址时, 每个报文只寻址唯一的一个从站设备, 但它有两种不同的设备寻址机制,
分别为顺序寻址和设置寻址。
顺序寻址
顺序寻址时,从站的地址由其在网段内的连接位置确定,用一个负数来表示每个从站在
网段内由接线顺序决定的位置。顺序寻址子报文在经过每个从站设备时,其位置地址加1;
从站在接收报文时,顺序地址为0 的报文就是寻址到自己的报文。由于这种机制在报文经
过时更新设备地址,所以又被称为“自动增量寻址”。
设置寻址
设置寻址时,从站的地址与其在网段内的连接顺序无关。地址可以由主站在数据链路启
动阶段配置给从站,也可以由从站在上电初始化的时候从自身的配置数据存储区装载,然后
由主站在链路启动阶段使用顺序寻址方式读取各个从站的设置地址,并在后续运行中使用。
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6.3.2 逻辑寻址
逻辑寻址时,从站地址并不是单独定义的,而是使用寻址段内4 GB逻辑地址空间中的
一段区域。报文内的32位地址区作为整体的数据逻辑地址完成设备的逻辑寻址。
命令
8 bit
索引
8 bit
地址区
32 bit
长度
11 bit
预留位
4 bit
M
1 bit
状态位
16 bit
逻辑寻址
逻辑地址
EtherCAT逻辑寻址结构
逻辑寻址方式由现场总线内存管理单元( FMMU,Fieldbus Memory Management Unit)
实现, FMMU功能位于每一个ESC内部,将从站本地物理存储地址映射到网段内逻辑地
址。
6.4 EtherCAT分布时钟
分布时钟(DC,Distributed Clock),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同步执行。从站设备可以根据同步的系统时间产生同步信号,用于中
断控制或触发数字量输入输出。支持分布武时钟的从站称为DC从站。分布时钟具有以下主
要功能:
实现从站之间时钟同步
为主站提供同步时钟
产生同步的输出信号
为输入事件产生精确的时间标记
产生用户步的中断
同步更新数字量输出
同步采样数字量输入
6.5 EtherCAT通信模式
在实际自动化控制系统中,应用程序之间通常有两种数据交换形式:时间关键(time
critical)和非时间关键(non-time critical)。时间关键表示特定的动作必须在确定的时间窗
口内完成。如果不能在要求的时间窗口内完成通信,则有可能引起控制失效。时间关键的数
据通常周期性发送,称为周期性过程数据通信。非时间关键数据可以非周期性发送,在
EtheCAT 中采用非周期性邮箱数据通信。
EtherCAT 协议中非周期性数据通信称为邮箱数据通信,它可以双向进行:主站到从站
和从站到主站。它支持全双工、两个方向独立通信和多用户协议。邮箱通信数据头中包括一
个地址域,使主站可以重寄邮箱数据。邮箱数据通信是实现参数交换的标准方式,如果需要
配置周期性过程数据通信或需要其他非周期性服务时需要使用邮箱数据通信。通常邮箱通信
只对应一个从站,所以报文中使用设备寻址模式。
周期性过程数据通信通常使用FMMU进行逻辑寻址,主站可以使用逻辑读、写或读、
写命令同时操作多个从站。在周期性数据通信模式下,主站和从站有多种同步运行模式。
6.5.1 Free Run
模式
在自由运行模式下,本地控制周期由一个本地定时器中断产生。周期时间可以由主站设
定,这是从站的可选功能。自由运行模式的本地周期如下图所示。其中T1 为本地微处理器
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从ESC 复制数据并计算输出数据的时间;T2为输出硬件延时;T3为输入锁存偏移时间。
这些参数反映了从站的时间性能。
本地定时器事件
本地定时器事件
T1T2T3
Free Run
模式的本地周期
6.5.2 SM2/3
模式
本地周期在发生数据输入或输出事件的时候触发,如下图所示。主站可以将过程数据帧
的发送周期写给从站,从站可以检查是否支持这个周期时间或对周期时间进行本地优化。从
站可以选择支持这个功能。通常同步于数据输出事件,如果从站只有输入数据,则同步于数
据输入事件。
数据输入或输出事件
数据输入或输出事件
T1
T2T3
同步于数据输入或输出事件的本地周期
6.5.3 DC
模式
本地周期由SYNC 事件触发,如下图所示。主站必须在SYNC事件之前完成数据帧的
发送。此时要求主站时钟也要同步于参考时钟。该模式即为高精度的时间同步模式,在该模
式下,系统会将第一个有DC时钟的从站时间作为系统时间,然后再用这个系统时间来作为
所有设备的参考时间(加上传输延时,抖动等等时间误差)来生成SYNC0或者SYNC1同
步信号。该模式要求主站有很强的实时性能。
SYNC事件
SYNC事件
T1T2T3
同步于SYNC事件的本地周期
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R
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6.6 EtherCAT状态机
EtherCAT应用关系协议状态机(ESM)用于在启动和工作期间协调主站和从站,其状
态的改变主要由主站和从站间的交互所导致。
※ ※ESM定义了5种状态:
名称
Init
说明
初始化状态,在应用层(COE)上主站与从站无直接通讯;
如果从站支持邮箱,该状态下,与邮箱相关的同步管理器被配置;
预操作状态,如果从站支持邮箱,此状态下服务数据通信(SDO)被使
能,并完成进一步初始化和参数配置,PDO不可用;
安全操作状态,输入过程数据通信(TPDO)被使能,此时输入缓存区
已被配置;
操作状态,输出过程数据通信(RPDO)被使能,此时输出缓存区已被
配置;
引导状态,可接受FOE协议下载永久性设置,多用于设备固件更新;
Pre-Operational
Safe- Operational
Operational
Bootstrap
各状态之间的切换如下示意图所示:
ESM
图
根据上图可观察到,从Init状态到Operational状态方向转换,只能逐级切换,不能越
级转换,从Operational状态向Init状态转换时可以越级转换。Bootstrap状态只能与Init
状态之间相互转换。
通常从站的ESM状态切换是由主站发起请求,当从站在状态切换当中出现错误时则停
止状态切换并向主站通报错误。
6.7 应用层协议COE
CANopen最初是为基于CAN总线的系统所制定的应用层协议。EtherCAT协议在应用
层支持CANopen协议,并作了相应的扩充,其主要功能有:
使用邮箱通信访问CANopen 对象字典及其对象,实现网络初始化;
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使用CANopen应急对象和可边的事件驱动PDO消息,实现网络管理;
使用对象字典映射过程数据,周期性传输指令数据和状态数据;
6.7.1 COE
对象字典
CoE协议完全遵从CANopen协议,其对象字典的定义也相同。第8节对象字典列表
列出了COE所有通信数据对象,其中针对EtherCAT通信扩展了相关通信对象
0x1C00~0x1C4F,用于设置存储同步管理器的类型、通信参数和PDO 数据分配。
6.7.2
服务数据对象(SDO)
SDO报文主要用来访问设备的对象字典,对CANopen网络中的设备进行配置。SDO
通信方式基于客户机/服务器(Client/Server)模型,即发送的报文必须得到接收者的确认。
访问者被称为客户机(Client),对象字典被访问并对读写请求进行响应的设备称为服务器
(Server)。协议中规定,读取对象字典的值称为上传(Upload),而修改参数的值则称为
下载(Download)。
6.7.3
过程数据对象(PDO)
SDO协议用于对对象字典的操作,处理实时性不高的数据,对实时性要求较高的数据
通常通过PDO传输。
PDO通信方式基于生产者/消费者(Producer/Consumer)模型,数据从一个设备(生产
者)那里发送到另一个设备(消费者)或许多其它设备(广播方式),并且是无确认模式的传输,
数据传送被限制在1到8个字节。CANopen设备通过描述PDO的两种参数:通讯参数
(Communication Parameter)和映射参数(Mapping Parameter)完成接收或发送。
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
7驱动器控制协议CiA 402
7.1 CIA402状态机
CiA402协议中定义了运动控制设备的标准状态机,同时还定义了各种运行模式,以及
它们在对象字典中的定义。
标准状态机(State machine)描述了设备的状态和驱动可能的控制序列。每一步状态
表示了一个特定的内部或者外部行为,设备的状态也决定了哪些命令可以被接收。
驱动器状态机
※ 状态机各状态对应说明如下表:
状态名
Not Ready to Switch on
Switch on Disabled
Ready to Switch on
Switched on
Operation Enable
Quick Stop Active
Fault Reaction Active
Fault
也被激活。
CANopen通信已开始,可以利用SDO通信服务对驱动器进行
参数设置。
驱动器继续进行参数设置,电机没有被励磁。
驱动器电机准备好状态,输出级电压将在该状态中最后接通,但
不能执行驱动功能。
驱动器电机使能,驱动器正常运行状态,按照控制模式控制电机。
快速停止功能被激活,驱动功能已启动,同时启动了电机。
驱动器检测到报警发生,按照设定方式停机,电机仍使能。
错误出现,允许更改驱动器参数。
说明
设备电源已接通,驱动器已经初始化,并执行内部自检,制动器
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R
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驱动器状态机通过控制字(对象6040h)的bit0~bit3、bit7位来控制,具体描述如下表:
※ 控制字切换状态
命令
Shutdown
Switchon
Switch on + Enable
operation
Disable voltage
Quick stop
Disable Operation
Enable Operation
Fault reset
控制字
Bit7
0
0
0
0
0
0
0
0→1
Bit3
X
0
1
X
X
0
1
X
Bit2
1
1
1
X
0
1
1
X
Bit1
1
1
1
0
1
1
1
X
Bit0
0
1
1
X
X
1
1
X
状态切换
2,6,8
3
3+4
7, 9, 10, 12
7, 10, 11
5
4,16
15
状态机中各个状态可以通过状态字(对象6041h)的bit0~bit3、bit5、bit6显示,具体
描述如下表:
※ 状态字切换状态
状态字
Bit6
0
1
0
0
0
0
0
0
Bit5
X
X
1
1
1
0
X
X
Bit3
0
0
0
0
0
0
1
1
Bit2
0
0
0
0
1
1
1
0
Bit1
0
0
0
1
1
1
1
0
Bit0
0
0
1
1
1
1
1
0
状态
Not ready to switch on
Switch on disabled
Ready to switch on
Switched on
Operation enabled
Quick stop active
Fault reaction active
Fault
驱动器的状态描述主要通过控制字6040h与状态字6041h实现,因此对控制字和状态
字的熟练使用十分必要,下表简要描述了控制字和状态字各位的在初始化工作下的定义。
控制字 使能指令
00
6040h
06
07
0F
功能说明
初始化步骤0:此时6041低4位状态为:0000,电机释放;
初始化步骤1:此时6041低4位状态为:0001,电机释放;
初始化步骤2:此时6041低4位状态为:0011,电机使能;
初始化步骤3:此时6041低4位状态为:0111,电机使能;
7.2 工作模式
CANopen通过对象6060h(Mode of Operation)对驱动器工作模式进行设置,并通过
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
对象6061h(Mode of operation display)反映驱动器当前的工作模式状态。
MS-Mini驱动器目前支持4种工作模式:
循环同步位置模式(Cyclic Synchronous Position Mode);
位置模式(Profile Position Mode);
速度模式(Profile Velocity Mode);
回原点模式(Homing Mode);
※ 驱动器工作模式
索引 子索引 名称
0:未定义;
1:位置模式;
6060h 00 工作模式
3:速度模式;
6:回原点模式;
8:循环同步位置模式;
说明
7.3循环同步位置模式(CSP)
循环同步位置模式下,控制器完成位置指令规划并输出规划好的目标位置607Ah,同
时以周期同步的方式将目标位置发送给驱动器,驱动器内部完成位置、速度控制。
同时,需将工作模式对象6060h值设置为8,当工作模式状态对象6061h寄存器读取
为8时可进行CSP工作模式的相关操作。
相关通信对象如下:
控制字6040h
状态字6041h
工作模式6060h
控制模块
模式显示6061h
目标位置607Ah
实际位置6064h
※ 控制字功能描述
控制字6040h
字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit8
名称
Switch ON
Enable Voltage
Quick Stop
Enable Operation
Halt
值
1
1
1
1
0
1
描述
Bit0~Bit3均为1,正常启动
按607Ah给定目标位置运动;
停止;
※ 状态字功能描述
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
状态字6041h
字节 名称 值
0
Bit10 Target reached
1
Drive follow the
command value
Following error
0
1
0
1
描述
Halt=0:目标位置没有到达;
Halt=1:轴减速;
Halt=0:目标位置到达;
Halt=1:轴速度为0;
从站未跟随指令;
从站跟随指令;
没有位置偏差过大故障;
发生位置偏差过大故障;
Bit12
Bit13
7.4 位置模式(PP)
此模式主要用于点位定位运动,该模式下,控制器给定目标位置607Ah,位置曲线速
度6081h,加速度6083h,减速度6084h参数,驱动器内部完成轨迹规划。
同时,需将工作模式对象6060h值设置为1,当工作模式状态对象6061h寄存器读取
为1时可进行PP工作模式的相关操作。
相关通信对象如下:
控制字6040h
工作模式6060h
目标位置607Ah
轮廓速度6081h
加速时间6083h
减速时间6084h
状态字6041h
控制模块
模式显示6061h
实际位置6064h
※ 控制字功能描述
控制字6040h
字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
名称
Switch ON
Enable Voltage
Quick Stop
Enable Operation
值
1
1
1
1
0 没有目标位置;
描述
Bit0~Bit3均为1,正常启动;
Bit4 New set-point
1
0
1
0
目标位置更新,该位从0到1的上升沿
表示预触发新的目标位置607A;
完成当前目标位置后更新;
立即更新;
目标位置是一个绝对值;
Bit5
Bit6
Change set
immediately
abs/rel
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
1
Bit8 Halt
0
1
目标位置是一个相对值;
按Bit4~Bit6命令运动;
停止;
※ 状态字功能描述
状态字6041h
字节 名称 值
0
Bit10 Target reached
1
Drive follow the
command value
Following error
0
1
0
1
描述
Halt=0:目标速度没有到达;
Halt=1:轴减速;
Halt=0:目标速度到达;
Halt=1:轴速度为0;
可更新目标位置;
不可更新目标位置;
没有位置偏差过大故障;
发生位置偏差过大故障;
Bit12
Bit13
在位置模式下,通过向控制字6040h的Bit4位依次写入0和1产生上升沿以完成运动
触发。一旦驱动器收到触发命令,状态字的Bit12被置为1,运动开始,同时通过控制字的
bit6控制该运动属于绝对定位运动还是相对定位运动。
Actual
Speed
New Set
Point
(Bit4)
Target
Position
Set Point
Ackonwledge
(Bit12)
Target
Reached
(Bit10)
一旦到达目标位置,状态字的Bit10被置为1,如果没有到达目标位置,或者出现位置
误差偏差过大故障,则该位保持0状态。
当新目标位置更新时会有两种情况出现:当前目标位置到达和当前目标位置未到达。如
果在当前目标位置未运动到达的情况下出现新的目标位置和新的触发命令,应根据控制字
6040h的Bit5位给定情况做出相应反应。
当6040h的Bit5位为0时,表示必须完成当前运动后再响应新的目标位置和触发命令。
控制字及状态字相关位变化如下图:
33 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
Actual
Speed
New Set
Point
(Bit4)
Change set
immediately
(Bit5)
Target
Position
Actual
Position
Set Point
Ackonwledge
(Bit12)
Target
Reached
(Bit10)
新目标位置出现后不立即更新
当6040h的Bit5位为1时,表示打断当前运动马上响应给定的新的目标位置和触发命
令。控制字及状态字相关位变化如下图:
Actual
Speed
New Set
Point
(Bit4)
Change set
immediately
(Bit5)
Target
Position
Actual
Position
Set Point
Ackonwledge
(Bit12)
Target
Reached
(Bit10)
新目标位置出现后立即更新
34 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
7.5 速度模式(PV)
此模式下,控制器将目标速度60FFh,加速时间6083h、减速时间6084h发送给驱动
器,由驱动器内部完成速度曲线规划。
同时,需将工作模式对象6060h值设置为3,当工作模式状态对象6061h寄存器读取
为3时可进行PV工作模式的相关操作。
相关通信对象如下:
控制字6040h
工作模式6060h
轮廓速度60FFh
加速时间6083h
减速时间6084h
状态字6041h
控制模块
模式显示6061h
实际速度606Ch
※ 控制字功能描述
控制字6040h
字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit8
名称
Switch ON
Enable Voltage
Quick Stop
Enable Operation
Halt
值
1
1
1
1
0
1
描述
Bit0~Bit3均为1,正常启动
按60FFh给定目标速度运动;
停止;
※ 状态字功能描述
状态字6041h
字节 名称 值
0
Bit10 Target reached
1
0
1
Halt=1:轴减速;
Halt=0:目标速度到达;
Halt=1:轴速度为0;
速度不为0;
速度为0;
描述
Halt=0:目标速度没有到达;
Bit12 Speed
7.6 原点模式(HM)
回原点模式下需将原点信号接入驱动器输入端子,驱动器内部完成对机械原点的查找和
定位。
同时,需将工作模式对象6060h值设置为6,当工作模式状态对象6061h寄存器读取
为6时可进行HM工作模式的相关操作。该模式下涉及到的对象如下:
35 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
控制字6040h
工作模式6060h
回原点模式6098h
回原点速度6099h
加减速时间609Ah
原点偏移量607Ch
状态字6041h
控制模块
模式显示6061h
※ 控制字功能描述
控制字6040h
字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
名称
Switch ON
Enable Voltage
Quick Stop
Enable Operation
值
1
1
1
1
0 回原点未启动;
描述
Bit0~Bit3均为1,正常启动;
Bit4 New set-point
0->1
1
1->0
回原点动作启动;
回原点启动;
回原点动作中断;
按Bit~Bit6命令运动;
停止;
Bit8 Halt
0
1
※ 状态字功能描述
状态字6041h
字节 名称 值
0
Bit10 Target reached
1
Drive follow the
command value
Following error
0
1
0
1
描述
Halt=0:原点位置没有到达;
Halt=1:轴减速;
Halt=0:原点位置到达;
Halt=1:轴速度为0;
回原点模式未完成;
回原点模式完成;
没有回原点故障;
回原点动作失败;
Bit12
Bit13
目前驱动器支持4种回原点模式:
1) 6098h = 17:反方向寻找负限位信号,当遇到负限位信号后,减速停止并后退一段
距离,之后再以慢速反向查找负限位信号,找到后停止,回原点动作完成。
36 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
负限位信号
回原点模式17
2) 6098h = 18:正方向寻找正限位信号,当遇到正限位信号后,减速停止并后退一段
距离,之后再以慢速正向查找正限位信号,找到后停止,回原点动作完成。
正限位信号
回原点模式18
3) 6098h = 24:正方向寻找原点,当遇到原点后,减速停止并后退一段距离,之后再
以慢速正向查找原点,找到后停止,回原点动作完成。当回原点过程中碰到正限位
后,反向运动继续查找原点。
原点信号
回原点模式24
37 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
4) 6098h = 29:反方向寻找原点,当遇到原点后,减速停止,之后再以慢速正向查找
原点,找到后停止,回原点动作完成。当回原点过程中碰到负限位后,反向运动继
续查找原点。
原点信号
回原点模式29
609901h对象为原点查找速度,609902h对象为原点慢速查找速度,6009902h数值越
低,查找精度越高,此外如果需要将原点位置设置到偏离机械原点的某一位置,可以通过设
置原点偏移量607Ch完成。
7.7 探针功能
探针功能是通过捕捉外部传感器上升沿或下降沿信号来即时锁定当前位置信息的一种
功能,探针功能通常应用于CSP或PP模式下。本产品支持2路探针,可选择X0或X1为
探针功能。
7.7.1
相关对象字典
※ 相关对象字典
索引
60B8h
60B9h
60BAh
60BBh
60BCh
60BDh
60D5h
60D6h
60D7h
60D8h
子索引
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
名称
探针控制
探针状态
探针锁存
探针锁存
探针锁存
探针锁存
探针锁存计数器
探针锁存计数器
探针锁存计数器
探针锁存计数器
说明
探针控制对象;
探针状态对象
探针1上升沿锁存位置
探针1下降沿锁存位置
探针2上升沿锁存位置
探针2下降沿锁存位置
探针1上升沿锁存计数
探针1下降沿锁存计数
探针2上升沿锁存计数
探针2下降沿锁存计数
默认值
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
参数范围
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
7.7.2
探针功能说明
使用探针功能之前,先要将X0或X1配置为探针功能,具体配置可通过如下寄存器配置。
※ 探针功能配置对象字典
38 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
索引 子索引 名称 说明 配置值
7
8
参数范围
0~65535
0~65535
2310h
2311h
00
00
端子功能
端子功能
输入端子X0功能选择
输入端子X1功能选择
通过探针配置对象字典可以完成探针功能设置,通过探针状态对象字典可了解探针当前
的工作状态,下表介绍了60B8h对象字典和60B9h对象字典的具体配置。
※ 60B8h探针控制对象字典
索引 子索引 功能说明
Bit0
0:探针1不使能;
1:探针1使能;
0:探针1单次模式;
1:探针1连续模式;
保留;
0:探针1上升沿不使能;
1:探针1上升沿使能;
0:探针1下降沿不使能;
1:探针1下降沿使能;
保留;
0:探针2不使能;
1:探针2使能;
0:探针2单次模式;
1:探针2连续模式;
保留;
0:探针2上升沿不使能;
1:探针2上升沿使能;
0:探针2下降沿不使能;
1:探针2下降沿使能;
保留;
Bit1
Bit2~ Bit3
Bit4
Bit5
Bit6~ Bit7
Bit8
60B8h 00
Bit9
Bit10~ Bit11
Bit12
Bit13
Bit14~ Bit15
※ 60B9h探针状态对象字典
索引 子索引 功能说明
Bit0
00
0:探针1未动作;
1:探针1工作中;
0:探针1上升沿捕捉未完成;
1:探针1上升沿捕捉已完成;
0:探针1下降沿捕捉未完成;
1:探针1下降沿捕捉已完成;
60B9h
Bit1
Bit2
39 of 60
R
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Bit3~Bit7
Bit8
保留;
0:探针2未动作;
1:探针2工作中;
0:探针2上升沿捕捉未完成;
1:探针2上升沿捕捉已完成;
0:探针2下降沿捕捉未完成;
1:探针2下降沿捕捉已完成;
保留;
Bit9
Bit10
Bit11~Bit15
探针工作模式有单次模式和连续模式两种,通过60B8h的Bit1/Bit9控制。在单次模式
下,探针只捕捉一次上升沿或下降沿信号,同时将即时位置信息锁存到60BAh~60BDh对
象字典中,在连续模式下,探针捕捉每一次上升沿或下降沿信号,同时将即时位置信息锁存
到60BAh~60BDh对象字典中,同时将捕捉的信号个数锁存到60D5h~60D8h对象字典中。
探针功能的启动是通过60B8h的Bit0/Bit8控制,启动指令为:先写入 “0”,再写入
“1”,完成一次命令触发。当需要再次启动探针功能时需再次进行启动指令的操作。下图描
述了单次模式和连续模式下的探针工作示意。
60B8h
Bit0/Bit8
60B8h
Bit4/Bit5/Bit12/Bit13
60B9h
Bit0/Bit8
60B9h
Bit1/Bit2/Bit9/Bit10
60BAh~ 60BDh
XXX
YYY
Input Signal
单次模式探针功能
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R
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60B8h
Bit0/Bit8
60B8h
Bit4/Bit5/Bit12/Bit13
60B9h
Bit0/Bit8
60B9h
Bit1/Bit2/Bit9/Bit10
60BAh~ 60BDh
XXX
YYY
ZZZ
60D5h~ 60D8h
1
2
3
Input Signal
连续模式探针功能
上述示意图仅标示了上升沿触发锁存,下降沿触发方式类似,不同处仅为在下降沿处完
成锁存。
41 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
8对象字典
8.1 对象字典列表
对象字典包括三个部分,分别为CIA301定义的1000h~1FFFh寄存器、厂家自定义的
2000h~2FFFh寄存器和CIA402定义的6000h~6FFFh寄存器。
1000h~1FFFh寄存器为CIA301定义的与COE相关的基本参数通讯参数,包括SDO,
PDO及映射寄存器等;
2000h~2FFFh寄存器为驱动器功能参数及厂家自定义参数的内容,包括如细分,电流
的修改均可在该组参数内实现;
6000h~6FFFh寄存器为CIA402定义的与运动控制相关的运动参数,包括位置模式,
速度模式,回原点模式等工作模式寄存器及相关运动参数寄存器。
索引
子
索
引
名称 说明
类
型
属性
PD
O
映
射
参数范围 默认值
CiA 301 基本通讯参数组
1000h
1001h
1008h
1009h
100Ah
00
00
00
00
00
00
01
1018h 02
03
04
00
01
1600h
02
03
RPDO0-映射2
RPDO0-映射3
未映射
未映射
U32
U32
RW
RW
NO
NO
-
-
-
-
设备类型
错误寄存器
设备名称
硬件版本
软件版本
制造商信息
Vendor ID
Product Code
Revision number
Serial number
子索引数目
RPDO0-映射1
本设备支持CIA301、CIA402
协议
驱动器当前错误状态
同步报文COB标识符
硬件版本
软件版本
子索引
供应商ID
供应商产品号
产品版本号
产品串号
子索引数目
映射至6040h寄存器
U32
U08
-
-
-
U08
U32
U32
U32
U32
U08
U32
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1~12
-
0x0004019
2
0
MS-ECAT
-
-
4
0x0994
0x1000
0x0001
0x0001
1
60400010h
42 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
04
05
06
07
08
09
10
11
12
00
01
02
03
04
05
1601h 06
07
08
09
10
11
12
00
1A00h
01 TPDO0-映射1 未映射 U32 RW
NO - -
RPDO0-映射4
RPDO0-映射5
RPDO0-映射6
RPDO0-映射7
RPDO0-映射8
RPDO0-映射9
RPDO0-映射10
RPDO0-映射11
RPDO0-映射12
子索引数目
RPDO1-映射1
RPDO1-映射2
RPDO1-映射3
RPDO1-映射4
RPDO1-映射5
RPDO1-映射6
RPDO1-映射7
RPDO1-映射8
RPDO1-映射9
RPDO1-映射10
RPDO1-映射11
RPDO1-映射12
子索引数目
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
子索引数目
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
子索引数目
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U08
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U08
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
43 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
00
01
02
03
04
05
1A01h 06
07
08
09
10
11
12
TPDO0-映射2
TPDO0-映射3
TPDO0-映射4
TPDO0-映射5
TPDO0-映射6
TPDO0-映射7
TPDO0-映射8
TPDO0-映射9
TPDO0-映射10
TPDO0-映射11
TPDO0-映射12
子索引数目
TPDO1-映射1
TPDO1-映射2
TPDO1-映射3
TPDO1-映射4
TPDO1-映射5
TPDO1-映射6
TPDO1-映射7
TPDO1-映射8
TPDO1-映射9
TPDO1-映射10
TPDO1-映射11
TPDO1-映射12
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
子索引数目
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U08
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
44 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
00
01
1C00h 02
03
04
00
1C12h
01
00
1C13h
01
00
01
02
04
05
06
1C32h
08
09
10
11
12
32
00
1C33h
01 同步类型 同步类型 U16 RO
NO
- -
获取循环时间
延时时间
SYNC0循环时间
SM事件丢失计数
循环溢出计数
Sync错误
子索引数目
获取循环时间
延时时间
SYNC0循环时间
SM事件丢失计数
循环溢出计数
Sync错误
SM3同步管理器输入参数
U16
U32
U32
U16
U16
BO
OL
U08
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
TPDO分配对象
子索引数目
同步类型
循环时间
支持的同步类型
最小循环时间
计算与复制时间
TPDO分配对象
SM2同步管理器输出参数
同步类型
循环时间
支持的同步类型
最小循环时间
计算与复制时间
U16
U08
U16
U32
U16
U32
U32
RW
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
RPDO分配对象
子索引数目
RPDO分配对象
子索引数目
U16
U08
RW
RO
NO
NO
子索引数目
SM0
SM1
SM2
SM3
子索引数目
子索引数目
通讯类型
通讯类型
通讯类型
通讯类型
子索引数目
U08
U08
U08
U08
U08
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
0
1
2
3
4
1~2
1600h~16
01h
1~2
1A00h~1A
01h
-
-
-
-
-
-
4
1
2
3
4
1
1600h
1
1A00h
-
-
-
-
-
-
U08
45 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
02
04
05
06
08
09
10
11
12
32
循环时间
支持的同步类型
最小循环时间
计算与复制时间
获取循环时间
延时时间
SYNC0循环时间
SM事件丢失计数
循环溢出计数
Sync错误
循环时间
支持的同步类型
最小循环时间
计算与复制时间
获取循环时间
延时时间
SYNC0循环时间
SM事件丢失计数
循环溢出计数
Sync错误
驱动器功能参数组
2000h
2001h
2002h
2003h
00
00
00
00
驱动器版本号
软件版本号
外部给定指令
编码器反馈指令
驱动器版本号
软件版本号
外部给定指令个数,默认1圈
给定值与细分值相同;
编码器反馈指令个数,默认1
圈为编码器分辨率的4倍频;
5路输入信号电平状态
2004h 00 输入信号状态 Bit0~Bit4: X0~X4输入电平状
态;
2005h
2100h
2101h
00
00
00
输出信号状态
编码器反馈指令及
当前位置清零
清除当前故障
2路输出信号电平状态
Bit0~Bit1:Y0~Y1输出状态;
0:无效;
1:清除;
0:无效;
1:清除;
0:无效;
2102h 00 EEPROM操作
1:2000h组参数恢复出厂;
2:2000h组参数保存到
EEPROM;
2200h 00
CSP模式下到位方
式选择
0:驱动器运动完成到位(仅闭
环控制时有效);
1:给定指令完成即到位;
U16 RW NO 0~1 1
U16 RW YES 0~2 0
U16
U16
U16
RO
RW
RW
YES
YES
YES
-
0~1
0~1
0
0
0
U16 RO YES - 0
U16
U16
I32
I32
RO
RO
RO
RO
NO
NO
YES
YES
-
-
-
-
0x0310
0x0000
0
0
U32
U16
U32
U32
U16
U32
U32
U16
U16
BO
OL
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
46 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2201h
2202h
2203h
00
00
00
电子齿轮比与细分
切换
非使能时锁轴选择
使能信号清除故障
选择
0:细分有效;
1:电子齿轮比有效;
0:锁轴;
1:不锁轴;
0:清除当前故障;
1:不清除当前故障;
0:停止;
2204h 00 超程停车方式 1:急停;
2:无效;
2205h 00 电机默认方向
0:默认;
1:反向;
0:无效;
1:开环模式;
2206h 00 驱动器运行模式
2:闭环超前角1模式;
3:闭环超前角2模式;
4:闭环矢量控制模式;
在不同选项下,2500h组对象
字典内容不同;
2207h 00 驱动器匹配电机
000:默认;
100:42EC51;
2208h
2209h
220Ah
220Bh
220Ch
00
00
00
00
00
脉冲指令滤波使能
脉冲指令滤波系数
微细分使能
定位算法
传感器响应
0:无效;
1:有效;
脉冲指令滤波系数,该值越小
滤波效果越明显;
0:无效;
1:有效;
0:算法1;
1:算法2;
0:无动作;
1:停机报警;
Bit0:输入端子X0控制位;
Bit1:输入端子X1控制位;
Bit2:输入端子X2控制位;
2300h 00
输入端子有效电平
逻辑
Bit3:输入端子X3控制位;
Bit4:输入端子X4控制位;
Bi4~Bit15:保留;
0:默认常闭;
1:常开;
Bit0:输出端子Y0控制位;
2301h 00
输出端子有效电平
逻辑
Bit1:输出端子Y1控制位;
0:默认常闭;
1:常开;
U16 RW NO 0~65535 0
U16 RW NO 0~65535 0
U16
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
0~1
0~1024
0~1
0~1
0~1
0
5
0
0
0
U16 RW NO 0~65535 0
U16 RW NO 0~4 1
U16 RW NO 0~1 0
U16 RW NO 0~2 0
U16
U16
U16
RW
RW
RW
NO
NO
NO
0~1
0~1
0~1
0
1
0
47 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2310h
2311h
2312h
2313h
00
00
00
00
输入端子X0功能
选择
输入端子X1功能
选择
输入端子X2功能
选择
输入端子X3功能
选择
0:未定义;
1:原点;
2:正限位;
3:负限位;
4:停止;
5:急停;
6:MF信号;
7:探针1;
8:探针2;
9:用户自定义0;
2314h 00
输入端子X4功能
选择
10:用户自定义1;
11:用户自定义2;
12:用户自定义3;
13:用户自定义4;
2320h 00
输出端子Y0功能
选择
0:未定义;
1:报警信号;
2:到位信号;
2321h 00
输出端子Y1功能
选择
3:回零完成信号;
4:刹车信号;
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
2330h
2331h
2332h
2333h
2334h
2400h
2401h
2402h
2403h
2404h
2405h
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
输入端子X0滤波
时间
输入端子X1滤波
时间
输入端子X2滤波
时间
输入端子X3滤波
时间
输入端子X4滤波
时间
细分设置
最大有效电流
基础电流百分比
闭环最大电流百分
比
开环最大电流百分
比
锁机电流百分比
输入端子X0滤波时间 U16 RW NO 0~65535 2
U16 RW NO 0~10 0
U16 RW NO 0~10 0
U16 RW NO 0~13 0
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
0~13
0~13
0~13
0~13
1
2
3
0
输入端子X1滤波时间 U16 RW NO 0~65535 2
输入端子X2滤波时间 U16 RW NO 0~65535 2
输入端子X3滤波时间 U16 RW NO 0~65535 2
输入端子X4滤波时间 U16 RW NO 0~65535
400~5120
0
0~5000
0~100
0~150
2
电机转动一圈脉冲数;
单位mA;
运行时基础电流,单位%;
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
50000
5000
40
100 闭环运行时最大电流,单位%; U16
开环运行时最大电流,单位%; U16
锁机时电流,单位%; U16
RW
RW
NO
NO
0~100
0~100
100
40
48 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2406h
2407h
2408h
2409h
240Ah
240Bh
240Ch
240Dh
00
00
00
00
00
00
00
00
锁机时间
编码器分辨率
电子齿轮比分母
电子齿轮比分子
位置超差报警阈值
定位误差范围
到位结束时间
脉冲指令均值滤波
锁机时间,单位ms;
编码器分辨率
电子齿轮比分母
电子齿轮比分子
位置超差报警阈值
定位误差范围
到位结束时间
脉冲指令均值滤波
厂家自定义参数组
2500h
2501h
2502h
2503h
2504h
2505h
2506h
2507h
2508h
2509h
250Ah
250Bh
250Ch
250Dh
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
电流环Kp增益倍
数
电流环Kp增益
电流环Ki增益
电流环Kc增益
电流环Kp增益倍数
电流环Kp增益
电流环Ki增益
电流环Kc增益
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
0~5000
4000
1~51200
1~51200
0~4000
1~100
1~65535
1~1024
200
4000
1000
4000
4000
5
1000
512
LA位置环Kp增益 LA位置环Kp增益
LA速度环Kv增益
LA速度前馈Kvf增
益
LA位置环Ki增益
LA速度节点1
LA速度Kp1
LA速度Kv1
LA速度节点2
LA速度Kp2
LA速度Kv2
LA速度环Kv增益
LA速度前馈Kvf增益
LA位置环Ki增益
LA速度节点1
LA速度Kp1
LA速度Kv1
LA速度节点2
LA速度Kp2
LA速度Kv2
49 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
250Eh
250Fh
2510h
2511h
2512h
2513h
2514h
00
00
00
00
00
00
00
PVIA位置Kp
PVIA位置Ki
PVIA位置Kc
速度反馈Kv1
速度反馈Kv2
速度前馈Kvf
加速度前馈Kaf
PVIA位置Kp
PVIA位置Ki
PVIA位置Kc
速度反馈Kv1
速度反馈Kv2
速度前馈Kvf
加速度前馈Kaf
CiA 402 参数组
厂家自定义的驱动器错误情
况,与1003h寄存器低16位内
容相同。
0000h:无错误;
603Fh 00 驱动器故障码
FF01h:过流;
FF02h:过压;
FF03h:欠压;
FF04h:错相;
FF05h:超差报警;
FF08h:传感器告警;
6040h
6041h
00
00
控制字
状态字
控制字;
状态字;
控制字Halt命令后驱动器处理
方式
605Dh 00 Halt控制寄存器
0:正常停止,维持Operation
Enabled状态;
1:急停,维持Operation
Enabled状态;
0:未定义;
6060h 00
运行模式控制寄存
器
1:位置模式;
3:速度模式;
6:回原点模式;
8:循环同步位置模式;
0:未定义;
6061h 00
运行模式状态寄存
器
1:位置模式;
3:速度模式;
6:回原点模式;
8:循环同步位置模式;
I8 RO YES -128~127 0
I8 RW YES -128~127 0
I16 RW NO
-32768~32
767
0
U16
U16
RW
RO
YES
YES
0~65535
0~65535
0
0
U16 RO YES - 0
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
-
-
-
-
-
-
-
50 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
6062h
6064h
606Bh
606Ch
00
00
00
00
位置命令值寄存器
实际位置值寄存器
速度命令值寄存器
实时速度值寄存器
驱动器实时给定位置值,单位
pul;
电机实际位置,单位pul;
驱动器实时给定速度值,单位
pul/s;
电机当前速度,单位pul/s;
位置模式运行总脉冲数(包括
607Ah 00 总脉冲数
加速、匀速及减速运行三段总
步数)范围,单位pul;
607Ch
6081h
6083h
6084h
00
00
00
00
原点补偿值
最大速度
加速度
减速度
原点补偿值,单位pul;
位置模式时的最大速度,单位
pul/s;
加速度,单位pul/s^2;
减速度,单位pul/s^2;
17:负限位模式;
6098h 00 回原点模式
18:正限位模式;
24:正向原点模式;
29:反向原点模式;
00
6099h
01
02
609Ah
60B8h
60B9h
60BAh
60BBh
60BCh
60BDh
60D5h
00
00
00
00
00
00
00
00
子索引数目
回原点速度
回原点查询速度
回原点加减速度
探针控制
探针状态
探针锁存
探针锁存
探针锁存
探针锁存
探针锁存计数器
子索引数目
查询原点位置时运行速度,单
位pul/s;
查询到原点后返回速度,单位
pul/s;
加减速度,单位pul/s^2;
探针控制对象;
探针状态对象
探针1上升沿锁存位置
探针1下降沿锁存位置
探针2上升沿锁存位置
探针2下降沿锁存位置
探针1上升沿锁存计数
U08
U32
U32
U32
U16
U16
I32
I32
I32
I32
U32
RO
RW
RW
RW
RW
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
YES
YES
YES
YES
YES
YES
YES
YES
YES
YES
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
I08 RW YES - 0
I32
U32
U32
U32
RW
RW
RW
RW
YES
YES
YES
YES
-
-
-
-
0
0
0
0
U32 RW YES - 0
I32
I32
I32
I32
RO
RO
RO
RO
YES
YES
YES
YES
-
-
-
-
0
0
0
0
51 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
60D6h
60D7h
60D8h
60F4h
00
00
00
00
探针锁存计数器
探针锁存计数器
探针锁存计数器
位置误差
探针1下降沿锁存计数
探针2上升沿锁存计数
探针2下降沿锁存计数
给定位置与实际位置误差,单
位1编码器单位;
Bit0:负限位状态;
Bit1:正限位状态;
Bit2:原点状态;
Bit3~Bit15:保留;
Bit16:探针1;
Bit17:探针2;
60FDh 00 输入端子状态
Bit18:用户自定义0;
Bit19:用户自定义1;
Bit20:用户自定义2;
Bit21:用户自定义3;
Bit22:用户自定义4;
Bit23~Bit31:用户定义;
00 子索引 输出端子状态
输出端子功能有效
Bit0~Bit15:保留;
01
60FEh
物理功能
Bit16~Bit31:用户定义;
0:输出无效;
1:输出有效;
输出端子功能使能
Bit0~Bit15:保留;
02 输出使能
Bit16~Bit31:用户定义;
0:输出失能;
1:输出使能;
60FFh 00 最大速度
速度模式时的最大速度,单位
pul/s;
Bit0:Profile Position Mode;
Bit 1:Velocity Mode;
Bit 2:Profile Velocity Mode;
Bit 3:Torque Profile Mode;
Bit 4:Reserved;
Bit 5:Homing Mode;
Bit 6:Interpolated Position
Mode;
Bit 7:Cyclic Sync Position
Mode;
Bit 9:Cyclic Sync Torque
Mode;
Bit 10~31:reserved;
I32 RW YES - 0
U32 RW YES - 0
U32 RW YES - 0
U08 RO NO - 2
U32 RO YES - 0
U32
U32
U32
I32
RO
RO
RO
RO
YES
YES
YES
YES
-
-
-
-
0
0
0
0
6502h 00 支持操作模式 U32 RO NO - 0x00A5
52 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
注意:U16表示无符号16位;I16表示有符号16位;U32表示无符号32位;I32表示
有符号32位。
8.2 驱动器相关参数说明
※ 2002h~2003h指令监测对象
索引
2002h
2003h
子索引
00
00
名称
外部给定指令
编码器反馈指令
说明
外部给定指令个数,默认1
圈给定值与细分值相同;
编码器反馈指令个数,默认1
圈为编码器分辨率的4
倍频;
默认值
-
-
参数范围
-
-
2002h描述了外部给定指令,例如当驱动器细分设定为50000时,则默认驱动器转动
一圈需外部给定50000个脉冲指令;
2003h描述了编码器反馈指令,该指令值为电机编码器线数的4倍频,默认出厂配置
1000线编码器,因此当电机转动一圈后2003h值为4000。
※ 2004h~2005h信号状态对象
索引 子索引 名称 说明
5路输入信号电平状态
2004h 00 输入信号状态
Bit0~Bit4: X0~X4输入电
平状态;
2005h 00 输出信号状态
2路输出信号电平状态
Bit0~Bit1:Y0~Y1
输出状态;
- -
- -
默认值 参数范围
2004h描述了输入端子当前给定的物理信号状态,例如,当X0端子外部接入有效电平
信号时,2004h的Bit0值为1;该寄存器反映了当前外部给定输入端子的物理信号;有效电
平信号为常开或常闭由2300h对象决定;
2005h描述了当前输出端子状态,例如,当2005h-Bit0为1时,此时Y0输出信号有
效;有效状态为常开或常闭由2301h对象决定;
※ 2100h~2102h命令对象
索引
2100h
子索引
00
名称
编码器反馈指令
及当前位置清零
清除当前故障
0:无效;
1:清除;
0:无效;
1:清除;
0:无效;
2102h 00 EEPROM操作
1:2000h组参数恢复出厂;
2:2000h组参数保存到
EEPROM;
0 0~2
说明 默认值
0
参数范围
0~1
2101h 00
0 0~1
53 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2100h为清除命令,该命令触发时2002h~2003h,6064h对象值清零;
2101h为故障清除命令,该命令触发时清除当前驱动器故障;
2102h为EEPROM操作命令,该命令用于对2000h组参数进行保存或恢复出厂设置;
注意,上述操作命令触发方式均为:先写入 “0”,再写入“1”,完成一次命令触发;
※ 2200h~2207h配置类对象
索引 子索引 名称
CSP模式下到位方式选
择
说明
0:驱动器运动完成到位
(仅闭环控制时有效);
1
:给定指令完成即到位;
0:细分有效;
1:电子齿轮比有效;
0:锁轴;
1:不锁轴;
0:清除当前故障;
1:不清除当前故障;
0:停止;
2204h 00 超程停车方式 1:急停;
2:无效;
2205h 00 电机默认方向
0:默认;
1:反向;
0:无效;
1:开环模式;
2206h 00 驱动器运行模式 2:闭环超前角1模式;
3:闭环超前角2模式;
4:闭环矢量控制模式;
在不同选项下,2500h组对
象字典内容不同;
默认值 参数范围
2200h 00
1 0~1
2201h 00 电子齿轮比与细分切换
0 0~1
2202h 00 非使能时锁轴选择
1 0~1
2203h 00 使能信号清除故障选择
0 0~1
0 0~2
0 0~1
1 0~4
2207h 00
驱动器匹配电机
000:默认;
100:42EC51;
0 0~65535
2200h对象描述了在CSP模式下的到位方式;
2201h对象描述了电机转动一圈时需要给定脉冲数的控制方式,默认使用细分方式,当
切换为电子齿轮比时,可通过2408h~2409h定义齿轮比;
2202h对象描述了当电机非使能的情况下电机是否锁轴,非使能的情况包括给定有效
MF信号,Ecat失能命令;
2203h对象描述了使能信号是否同时清除驱动器故障,默认清除;
2204h对象描述了当电机运动时遇到限位信号时的反应,默认遇到限位后停止;
2205h对象描述了电机默认正方向;
54 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2206h对象描述了驱动器运行模式,当前支持4种运行默认,当适配开环电机时该对
象设置为1,当适配闭环电机时,该值可设置为2~4,默认运行开环控制模式;
2207h对象描述了驱动器支持匹配的电机类型,默认适配57电机;
※ 2208h~220Ch配置类对象
索引
2208h
子索引
00
名称
脉冲指令滤波使能
说明
0:无效;
1:有效;
脉冲指令滤波系数,该值
越小滤波效果越明显;
0:无效;
1:有效;
0:算法1;
1:算法2;
0:无动作;
1:停机报警;
默认值 参数范围
0~1
0~102
4
0~1
0
5 2209h 00 脉冲指令滤波系数
220Ah 00 微细分使能
0
220Bh 00 定位算法
0~1 0
220Ch 00 传感器响应
0~1 0
2208h对象控制脉冲指令滤波使能位,使能的情况下对主站发送的脉冲指令进行低通滤
波;2209h对象控制了脉冲指令滤波吸收,该参数越小,滤波效果越强;
220Ah对象控制驱动器内部微细分使能位;
220Bh对象控制驱动器内部定位算法,默认使用算法0即可;
220Ch对象定义了当驱动器外接信号干涉驱动器运动时,电机的反映;这里的驱动器
外接信号包括:停止信号,急停信号,MF释放信号,正负限位信号;
※ 2300h~2334h端子配置对象
索引
2300h
子索引
00
名称
输入端子有效电平逻辑
说明
0:常闭;
1:常开;
0:常闭;
1:常开;
0:未定义;
1:原点;
2311h
2312h
2313h
00
00
00
输入端子X1功能选择
输入端子X2功能选择
输入端子X3功能选择
2:正限位;
3:负限位;
4:停止;
5:急停;
6:MF信号;
7:探针1;
8:探针2;
2314h 00 输入端子X4功能选择
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
0 0~13
0 0~13
3 0~13
2 0~13
默认值
1
参数范围
0~65535
2301h
2310h
00
00
输出端子有效电平逻辑
输入端子X0功能选择
0
1
0~65535
0~13
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
11:用户自定义2;
12:用户自定义3;
13:用户自定义4;
2320h 00 输出端子Y0功能选择
0:未定义;
1:报警信号;
2:到位信号;
3:回零完成信号;
2321h 00 输出端子Y1功能选择
4:刹车信号;
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
2330h
2331h
2332h
2333h
2334h
00
00
00
00
00
输入端子X0滤波时间
输入端子X1滤波时间
输入端子X2滤波时间
输入端子X3滤波时间
输入端子X4滤波时间
输入端子滤波时间
2
2
2
2
2
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0 0~10
0 0~10
2300h~2301h对象用于配置输入端子和输出端子信号有效状态,规定当XCOM接高电
平(如24V)时,X信号接0V为常闭信号;
2310h~2321h对象用于配置输入端子和输出端子功能;
2330h~2334h对象用于配置输入端子信号的滤波时间,该值越大滤波效果越强;
※ 2400h细分对象
索引
2400h
子索引
00
名称
细分设置
说明
电机转动一圈脉冲数
默认值
50000
参数范围
400~51200
2400h对象用于配置驱动器细分,支持400~51200范围内的任意值;
※ 2401h最大电流对象
索引
2401h
子索引
00
名称
最大电流
说明
最大电流,单位mA;
默认值
5000
参数范围
0~5000
2401h对象用于配置驱动器最大有效电流,支持0~
5000mA
范围内的任意值;
※ 2402h基础电流百分比对象
索引
2402h
子索引
00
名称
基础电流百分比
位%;
说明
运行时基础电流,单
默认值
40
参数范围
0~100
2402h对象用于配置驱动器在电机运动时给定的基础电流,例如当2401h对象设置为
5000mA时,若此时2402h值为40,则驱动器基础电流值为 5000 * 0.4 = 2000mA;
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
※ 2403h闭环最大电流百分比对象
索引
2403h
子索引
00
名称
闭环最大电流百分比
说明
闭环运行时最大电流,
单位%;
默认值
100
参数范围
0~150
2403h对象用于配置驱动器在闭环模式工作下的最大电流,例如当2401h对象设置为
5000mA时,若此时2403h值为100,则驱动器闭环最大电流值为 5000 * 1.0 = 5000mA;
结合2402h对象可知,此时驱动器在闭环模式下的工作电流范围为2A~5A之间,电流
大小根据负载实时调整;
※ 2404h开环最大电流百分比对象
索引
2404h
子索引
00
名称
开环最大电流百分比
单位%;
说明
开环运行时最大电流,
默认值
100
参数范围
0~100
2404h对象用于配置驱动器在开环模式工作下的最大电流,例如当2401h对象设置为
5000mA时,若此时2404h值为100,则驱动器开环运行的最大电流值为 5000 * 1.0 =
5000mA;
结合2402h对象可知,此时驱动器在开环模式下工作电流范围为2A~5A之间,电流大
小根据速度大小实时调整;
※ 2405h锁机电流百分比对象
索引
2405h
子索引
00
名称
锁机电流百分比
说明
锁机时电流,单位%;
默认值
40
参数范围
0~100
2405h对象用于配置电机锁机情况下的锁机电流,例如当2401h对象设置为5000mA
时,若此时2405h值为40,则驱动器闭环最大电流值为 5000 * 0.4 = 2000mA;减小锁机
电流可有效改善电机长时间锁机时的发热情况;
※ 2406h锁机时间对象
索引
2406h
子索引
00
名称
锁机时间
说明
锁机时间,单位ms;
默认值
40
参数范围
0~5000
2406h对象用于配置电机锁机时间,当驱动器超过锁机时间未收到运动指令后,电机运
行电流由工作电流切换为锁机电流;
※ 2407h编码器分辨率对象
索引
2407h
子索引
00
名称
编码器分辨率
说明
编码器分辨率
默认值
4000
参数范围
4000~51200
2407h对象用于配置驱动器输入编码器分辨率,该值必须为配套电机上安装的编码器值
的4倍频,例如配套1000线的闭环电机,则该值设置为4000;
※ 2408h~2409h电子齿轮比对象
索引
2408h
子索引
00
名称
电子齿轮比分母
说明
电子齿轮比分母
默认值
1000
参数范围
1~51200
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
2409h 00 电子齿轮比分子 电子齿轮比分子 4000 1~51200
2408h~2409h对象描述了驱动器电子齿轮比,齿轮比分子默认可配置为与电机编码器
分辨率相同,此时齿轮比分母为电机转动一圈时所需的脉冲数;
※ 240Ah位置超差报警阈值对象
索引
240Ah
子索引
00
名称
位置超差报警阈值
说明
位置超差报警阈值
默认值
4000
参数范围
0~4000
240Ah对象描述了在闭环工作模式下,编码器丢失脉冲值的报警阈值,默认为4000,
即丢失一圈后超差报警;
※ 240Bh定位误差范围对象
索引
240Bh
子索引
00
名称
定位误差范围
说明
定位误差范围
默认值
5
参数范围
1~100
240Bh对象描述了在闭环工作模式下,到位时的定位精度,单位为1个编码器单位;
※ 240Ch到位结束时间对象
索引
240Ch
子索引
00
名称
到位结束时间
说明
到位结束时间
默认值
1000
参数范围
1~65535
240Ch对象描述了在闭环工作模式下,驱动器到位结束时间,该时间为定位完成后及
未收到运动指令前的时间间隔,超过该时间后输出到位信号;该时间越长,到位信号越稳定;
※ 240Dh脉冲指令滤波对象
索引
240Dh
子索引
00
名称
脉冲指令滤波
说明
脉冲指令滤波
默认值
512
参数范围
1~1024
240Dh对象描述了对脉冲给定指令的滤波时间,该值越大,驱动器刚性越低;
※ 2500h~2514h厂家参数对象
该组参数为厂家参数对象,使用默认值即可;
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
9报警排除
9.1 驱动器错误
驱动器具有5种报警信息,驱动器报警后ALM告警指示灯按报警代码不同闪烁数次,
具体的报警代码及处理方式如下表所示。
故障代码 故障信息 ALM指示灯
闪烁1次
闪烁2次
闪烁3次
闪烁4次
闪烁5次
复位
锁机/掉电复位
锁机/自动恢复
锁机/自动恢复
不可复位
掉电复位
Err1:0x01 过流或相间短路
Err2:0x02 电源电压过高
Err3:0x03 电源电压过低
Err4:0x04 错相
Err5:0x05 超差
9.2 EtherCAT通信错误
EtherCAT通信错误主要包括以下4大类,出现通讯错误后:
故障代码 故障信息 ERR指示灯
慢闪烁(Blinking)
单闪烁(Single Flash)
双闪烁(Double Flash)
复位
可复位
可复位
可复位
Err1:0x11 Extra错误
Err2:0x12 Sync错误
Err3:0x13 Watch-dog错误
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
10版本修订历史
版本
V1.0
V1.1
V1.2
第一版发行
第二版发行
修改2000组参数属性;
描述 时间
2018/02/23
2018/04/28
2018/06/01
备注
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
11保修及售后服务
11.1保修
请保留好包装箱以便运输、储存或需要退回本公司维修时使用。
一年保修期:
来自本驱动器使用一年内因为产品自身的原因造成的损坏,负责保修。
不在保修之列:
不恰当的接线、电源电压和用户外围配置造成的损坏。
无本公司书面授权条件下,用户擅自对产品进行更改。
超出电气和环境的要求使用。
驱动器序列编号被撕下或无法辨认。
外壳被明显破坏。
不可抗拒的灾害。
11.2售后服务
当您需要产品售后服务支持时,请拨打本公司全国免费服务热线:400-033-0069
周一至周五(国家法定节假日除外)8:30-17:
30
公司总部地址:深圳市光明新区招商局光明科技园B3栋6B
公司研发中心:深圳市南山区高新北区新西路7号兰光科技大厦8楼
电话:(86)755-86142288 86142255
传真:(86)755-86142266
网址:
您拨打电话之前,请先记录以下信息:
故障现象
产品型号和序列号
安装日期或者生产日期
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
附录1:MS-Mini3E驱动器快速配置入门
MS-Mini3E驱动器出厂使用默认参数,用户第一次使用MS-Mini3E驱动器时可能需要根
据实际使用情况对驱动器某些功能参数进行修改,该文档介绍了最常见的几个参数,以帮助
用户在最快的时间内完成驱动器相关参数的配置。
※ 2206h驱动器运行模式对象
索引 子索引 名称 说明
0:无效;
1:开环模式;
2206h 00 驱动器运行模式 2:闭环超前角1模式;
3:闭环超前角2模式;
4:闭环矢量控制模式;
1 0~4
默认值 参数范围
驱动器出厂默认为开环控制,即默认适配57开环步进电机,当用户需要选择使用闭环
电机时,可将该参数修改为3,即闭环超前角2控制模式;
※ 2207h驱动器匹配电机对象
索引 子索引 名称 说明
在不同选项下,2500h组对
象字典内容不同;
默认值 参数范围
2207h 00
驱动器匹配电机
000:默认;
100:42EC51;
0 0~65535
2207h对象出厂值为默认,默认情况下驱动器内部参数可适配57类型开环或闭环步进
电机,当客户需要适配42电机时,需将该参数修改为100;
※ 2400h细分对象
索引
2400h
子索引
00
名称
细分设置
说明
电机转动一圈脉冲数
默认值
50000
参数范围
400~51200
2400h对象用于配置驱动器细分,支持400~51200范围内的任意值,默认细分为50000;
用户可根据实际使用情况,如电机接丝杆结构,根据电机细分和导程换算直线运动距离;
※ 2401h~2405h电流相关对象
索引
2401h
2402h
2403h
2404h
2405h
子索引
00
00
00
00
00
名称
峰值电流
基础电流百分比
闭环最大电流百分比
开环最大电流百分比
锁机电流百分比
说明
峰值电流,单位mA;
运行时基础电流,单
位%;
闭环运行时最大电
流,单位%;
开环运行时最大电
流,单位%;
锁机时电流,单位%;
默认值
5000
40
100
100
40
参数范围
0~5000
0~100
0~150
0~100
0~100
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
当驱动器工作在开环模式下时,工作电流区间计算方式如下,工作电流区间随着速度大
小驱动器内部自动调整,速度越大电流越大:
工作电流区间 = (2402h ~ 2404h)* 2401h / 100;
例如:当 2401h = 5000mA,2402h = 40,2404h = 100时,工作电流区间为:
2000mA~5000mA;
当驱动器工作在闭环模式下时,工作电流区间计算方式如下,工作电流区间随着负载大
小驱动器内部自动调整,速度越大电流越大:
工作电流区间 = (2402h ~ 2403h)* 2401h / 100;
例如:当 2401h = 5000mA,2402h = 40,2404h = 100时,工作电流区间为:
2000mA~5000mA;
锁机电流计算方法与上述电流计算方法类似,例如:当2405h = 40 时,锁机时的电流
值为:2405h * 5000,减小锁机电流可以有效改善电机的发热情况;
示例:当前客户选用42开环电机,电机额定电流2A,细分要求10000;则可按如下表
进行配置;
索引
2206h
2207h
2400h
2401h
子索引
00
00
00
00
名称
驱动器运行模式:设置为开环;
驱动器匹配电机:选择42电机;
细分设置:设置为10000;
峰值电流:设置为电机额定电流;
参数设定值
1
100
10000
2000mA
注意:2000组参数修改后可保存到EEPROM中,保存命令为向2102h对象字典
先写入
“0”,再写入“2”。
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2024年8月5日发(作者:刘清绮)
R
研控科技
MS-Mini3E
总线型混合伺服驱动器
用户手册
版本:V1.3
深圳市研控自动化科技有限公司
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
目录
前言 .................................................................................................................. 4
1概述 ............................................................................................................... 5
1.1产品介绍 ..................................................................................................................... 5
1.2特性 ............................................................................................................................ 5
1.3应用领域 ..................................................................................................................... 5
1.4产品命名规则 .............................................................................................................. 5
2性能指标 ........................................................................................................ 6
2.1 EtherCAT特性 ........................................................................................................... 6
2.2电气特性 ..................................................................................................................... 6
2.3使用环境 ..................................................................................................................... 6
3安装 ............................................................................................................... 7
3.1安装尺寸 ..................................................................................................................... 7
3.2安装方法 ..................................................................................................................... 7
4 驱动器端口与接线 ........................................................................................ 8
4.1接线示意图 ................................................................................................................. 8
4.2端口定义 ..................................................................................................................... 8
4.2.1状态指示界面 ............................................................................................................ 8
4.2.2旋钮拨码.................................................................................................................... 9
4.2.3状态指示灯 ................................................................................................................ 9
4.2.4 EtherCAT通讯端口 ................................................................................................... 9
4.2.5控制信号输入/输出端口 ........................................................................................... 10
4.2.6编码器输入端口 ....................................................................................................... 10
4.2.7电机输出端口 .......................................................................................................... 10
4.2.8电源输入端口 .......................................................................................................... 10
4.3输入/输出端口操作 ................................................................................................... 11
5适配电机 ...................................................................................................... 14
5.1电机尺寸 ................................................................................................................... 14
5.2电机规格 ................................................................................................................... 17
5.3技术参数 ................................................................................................................... 17
5.4电机线规格(仅适用闭环电机) .............................................................................. 18
5.5编码器线规格(仅适用闭环电机) ........................................................................... 18
5.6电机接线图 ............................................................................................................... 19
6 EtherCAT总线 ........................................................................................... 22
6.1 EtherCAT技术原理 .................................................................................................. 22
6.2 EtherCAT数据结构 .................................................................................................. 22
6.3 EtherCAT报文寻址 .................................................................................................. 23
6.3.1 设备寻址 ................................................................................................................. 24
6.3.2 逻辑寻址 ................................................................................................................. 25
6.4 EtherCAT分布时钟 .................................................................................................. 25
6.5 EtherCAT通信模式 .................................................................................................. 25
6.5.1 Free Run模式 ......................................................................................................... 25
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
6.5.2 SM2/3模式 ............................................................................................................. 26
6.5.3 DC模式 ................................................................................................................... 26
6.6 EtherCAT状态机...................................................................................................... 27
6.7 应用层协议COE ...................................................................................................... 27
6.7.1 COE对象字典 ......................................................................................................... 28
6.7.2 服务数据对象(SDO) .......................................................................................... 28
6.7.3 过程数据对象(PDO) .......................................................................................... 28
7驱动器控制协议CiA 402 ............................................................................. 29
7.1 CIA402状态机 ......................................................................................................... 29
7.2 工作模式 .................................................................................................................. 30
7.3循环同步位置模式(CSP) ...................................................................................... 31
7.4 循环同步速度模式(CSV) ........................................................ 错误!未定义书签。
7.5 位置模式(PP) ...................................................................................................... 32
7.6 速度模式(PV) ...................................................................................................... 35
7.7 原点模式(HM) ..................................................................................................... 35
7.8 探针功能 .................................................................................................................. 38
7.8.1 相关对象字典 ......................................................................................................... 38
7.8.2 探针功能说明 ......................................................................................................... 38
8对象字典 ...................................................................................................... 42
8.1 对象字典列表 ........................................................................................................... 42
8.2 驱动器相关参数说明 ................................................................................................ 53
9报警排除 ...................................................................................................... 59
9.1 驱动器错误 .............................................................................................................. 59
9.2 EtherCAT通信错误 .................................................................................................. 59
10版本修订历史 ............................................................................................ 60
11保修及售后服务 ......................................................................................... 61
11.1保修 ........................................................................................................................ 61
11.2售后服务 ................................................................................................................. 61
附录1:MS-Mini3E驱动器快速配置入门 ...................................................... 62
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
前言
感谢您使用本公司总线型混合伺服驱动器。
在使用本产品前,请务必仔细阅读本手册,了解必要的安全信息、注意事项以及操作方法
等。
错误的操作可能引发极其严重的后果。
声明
本产品的设计和制造不具备保护人身安全免受机械系统威胁的能力,请用户在机械系统设
计和制造过程中考虑安全防护措施,防止因不当的操作或产品异常造成事故。
由于产品的改进,手册内容可能变更,恕不另行通知。
用户对产品的任何改装我公司将不承担任何责任。
阅读时,请注意手册中的以下标示:
注意:提醒您注意文字中的要点。
小心:表示错误的操作可能导致人身伤害和设备损坏。
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
1概述
1.1产品介绍
MS-Mini3E总线型混合伺服驱动器是在数字型混合伺服驱动器的基础上增加了
EtherCAT总线通讯功能,同时支持智能运动控制功能。MS-Mini3E混合伺服驱动器驱动
器支持COE协议,作为标准EtherCAT从站驱动单元支持市场主流主站控制器。
1.2特性
新一代32位DSP技术,高性价比、平稳性佳、低噪声、低振动
工作电压范围24V~50V
工作电流可调,最大支持5A
基于100BASE-TX以太网传输标准,传输速率高达100Mbps,全双工通讯
支持CoE(CANopen over EtherCAT),符合CiA 402标准
支持Cyclic Sync Position, Profile Position, Profile Velocity, Homing多种工作
模式
双口RJ45连接器用于EtherCAT通讯
5路光电隔离输入接口,5V~24V兼容输入
2路光电隔离输出接口
细分400~51200任意设置,支持电子齿轮
电流控制平滑、精准、电机发热小
具有过压、欠压、过流等保护功能
1.3应用领域
主要应用于雕刻机、特种工业缝纫机、剥线机、打标机、切割机、舞台灯光、机器人
及医疗器械、激光设备、绘图仪等自动化设备。
1.4产品命名规则
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
2性能指标
2.1 EtherCAT特性
参数
链路层
通信端口
网络拓扑
波特率
MS-Mini3E
100BASE-TX以太网
RJ45标准网口
线型,树型,星型等
100Mbps全双工通信
SM0:邮箱接收
同步管理器
EtherCAT
通信指标
通信模式
应用层协议
Cia402工作
模式
SM1:邮箱发送
SM2:过程数据输出RPDO
SM3:过程数据输入TPDO
SM同步模式
DC同步模式,同步周期250us~4000us
COE:CANopen Over EtherCAT
循环同步位置模式(Cyclic Synchronous Position Mode);
位置模式(Profile Position Mode);
速度模式(Profile Velocity Mode);
回原点模式(Homing Mode);
2.2电气特性
参数
连续输出电流
输入电源电压
逻辑输入电流
逻辑输入电压
脉冲频率
绝缘电阻
MS-Mini3E
最小值
0
24
10
5
0
100
典型值
-
36
10
24
-
-
最大值
5.0
50
50
24
200
-
单位
A
Vdc
mA
V
kHz
MΩ
2.3使用环境
冷却方式
使用场合
使用环境
温度
湿度
震动
保存温度
-20℃~+80℃
散热片冷却
尽量远离其他发热设备,避免粉尘、油雾、腐蚀性气
体、强振动场所、禁止有可燃气体和导电灰尘
0℃~50℃
40-90%RH(不结露)
10~55Hz/0.15mm
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
3安装
3.1安装尺寸
侧面 正面
安装尺寸图(单位:mm)
3.2安装方法
安装驱动器时请采用直立侧面安装,使散热器表面形成较强的空气对流;必要时靠近
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(驱动器的可靠工
作温度通常在60°C以内,电机工作温度为80°C以内)。
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
4 驱动器端口与接线
4.1接线示意图
从站地址旋钮拨码
状态指示界面
状态指示灯
EtherCAT通讯端口
控制信号输入/输出端口
编码器输入端口
电机输出端口
电源输入端口
驱动器侧面端口示意图
小心:
参与接线的人员必须具备专业能力。
禁止带电接线。
安装牢固后才可以进行接线工作。
不要将电源接反,输入电压不要超过50V。
4.2端口定义
4.2.1状态指示界面
符号
码设置地址;
当旋扭拨码设置的从站地址为0时,数码管显示配置站点
地址寄存器0010h-0011h中的地址,即主站分配的地址
;
功能
当旋扭拨码设置的从站地址不为0时,数码管显示旋钮拨
ECAT ID
8 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
4.2.2旋钮拨码
序号
9
符号
LSD
功能
两个10位旋码,可组合成为从站地址,范围
0~99,如LSD旋转到1,MSD旋转到2,则从
站地址为:
0
1
2
3
7
8
1
1
2
4
6
8
9
0
1
2
3
7
6
4.2.3状态指示灯
名称
PWR
ALM
RUN
ERR
L/A
4.2.4 EtherCAT通讯端口
符号 功能
5
5
MSD
从站地址 = LSD + MSD * 10;
该地址会被配置到站点别名寄存器
0012h-0013h中供主站使用;
4
2
颜色
绿色
状态
开(ON)
闪烁1次;
闪烁2次;
功能
通电时,绿色指示灯亮
过流
过压
欠压
错相
超差
INIT状态或掉电状态
Pre-Operational状态
Safe-Operational状态
BootStrap状态
Operational状态
无错误或掉电状态
Extra错误
Sync错误
Watch-dog错误
物理层链路没有建立
物理层链路建立
物理层链路有数据交互
红色
闪烁3次;
闪烁4次;
闪烁5次;
关(OFF)
慢闪烁(Blinking)
绿色
单闪烁(Single Flash)
快闪烁(Flickering)
开(ON)
关(OFF)
红色
慢闪烁(Blinking)
单闪烁(Single Flash)
双闪烁(Double Flash)
关(OFF)
绿色
开(ON)
快闪烁(Flickering)
RJ45
两路标准RJ45网口,支持EtherCAT数据发送接收,站
点前后链接;
9 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
4.2.5控制信号输入/输出端口
序号
1
2
3
2
4
6
8
10
1
3
5
7
9
符号
Y0
Y1
XCOM
YCOM
X0
X1
X2
X3
X4+
X4-
名称
输出端子0
输出端子1
输入公共端
输出公共端
输入端子0
输入端子1
输入端子2
输入端子3
差分输入端子4
差分输入端子4
功能
数字输出信号;
输入信号公共端
输出信号公共端
4
5
6
7
8
9
10
单端数字输入信号,共XCOM,
支持5V~24V;
差分数字输入信号,支持
5V~24V;
4.2.6编码器输入端口
序号
1
2
3
101
符号
NC
NC
EZ+
EZ-
GND
+5V
EA-
EA+
EB-
EB+
保留
名称
保留
功能
编码器Z相输入正
端/负端
编码器电源地
编码器电源
编码器A相输入正
端/负端
编码器B相输入正
端/负端
4
5
6
7
8
9
10
接编码器Z通道正输入/负输入
编码器电源地
编码器5V供电电源
接编码器A通道正输入/负输入
65
接编码器B通道正输入/负输入
4.2.7电机输出端口
序号
1
3
4
1
2
符号
A-
A+
B-
B+
名称 功能
2
3
4
电机接口 两相步进电机接线口
4.2.8电源输入端口
序号
1
12
符号
V+
V-
名称
电源接口 DC24-50V
功能
2
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
4.3输入/输出端口操作
端口硬件描述
驱动器提供了4路光电隔离单端输入接口,共阳接法,1路光电隔离差分输入接口,2
路光电隔离单端输出信号。
输入接口接线如下,支持5V~24V电压:
输入端子接法参考电路
输入信号的电平脉冲宽度需要大于10ms,否则驱动器可能无法正常响应。X0-X4时
序图如下图所示。
10ms or more
X0-X4
X0-X4
时序图
驱动器提供了2路光耦隔离输出端子,接线如下示意:
Y0-Y1
输出端子内部电路
端口功能描述
驱动器输入输出端子可通过2300h组寄存器进行配置,2300h~2301h可更改输入信
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
号及输出信号的有效电平状态,2310h~2321h寄存器用于配置各个端子功能,
2330h~2334h寄存器描述了驱动器内部对输入端子的软件滤波时间已屏蔽干扰信号。
索引 子索引 名称 说明
Bit0:输入端子X0控制位;
Bit1:输入端子X1控制位;
Bit2:输入端子X2控制位;
Bit3:输入端子X3控制位;
2300h 00 输入端子有效电平逻辑
Bit4:输入端子X4控制位;
Bi4~Bit15:保留;
0:默认;
1:电平反转;
Bit0:输出端子Y0控制位;
2301h 00 输出端子有效电平逻辑
Bit1:输出端子Y1控制位;
0:默认;
1:电平反转;
2310h
2311h
2312h
2313h
00
00
00
00
输入端子X0功能选择
输入端子X1功能选择
输入端子X2功能选择
输入端子X3功能选择
0:未定义;
1:原点;
2:正限位;
3:负限位;
4:停止;
5:急停;
6:MF信号;
7:探针1;
8:探针2;
2314h 00 输入端子X4功能选择
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
11:用户自定义2;
12:用户自定义3;
13:用户自定义4;
2320h 00 输出端子Y0功能选择 0:未定义;
1:报警信号;
2:到位信号;
2321h 00 输出端子Y1功能选择
3:回原点完成信号;
4:刹车信号;
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
2330h
2331h
00
00
输入端子X0滤波时间
输入端子X1滤波时间
输入端子X0滤波时间
输入端子X1滤波时间
0
0
0~65535
0~65535
0 0~10
0 0~10
0 0~13
1
2
3
0
0~13
0~13
0~13
0~13
0 0~65535
0 0~65535
默认值 参数范围
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2332h
2333h
2334h
00
00
00
输入端子X2滤波时间
输入端子X3滤波时间
输入端子X4滤波时间
输入端子X2滤波时间
输入端子X3滤波时间
输入端子X4滤波时间
0
0
0
0~65535
0~65535
0~65535
当输出端子Y0~Y1设置为用户自定义功能时,可通过60FE对象字典控制输出有效或
者无效。
索引 子索引
00 子索引
名称 说明
输出端子状态
输出端子功能有效
Bit0~Bit15:保留;
默认值 参数范围
0 -
01 物理功能
Bit16~Bit31:用户定义;
0:输出无效;
1:输出有效;
输出端子功能使能
Bit0~Bit15:保留;
60FEh
02 输出使能
Bit16~Bit31:用户定义;
0:输出失能;
1:输出使能;
0 -
例如:当60FE-01的bit16 及60FE-02的bit16 均为1时,Y0端子输出有效;
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
5适配电机
MS-Mini3E可适配开环42/57/60电机和闭环42/57/60电机。
电机类型
42mm两相开环电机
42mm两相闭环电机
电机型号
YK42HB47-02A
YK42HB60-02A
YK242EC51E1
YK242EC67E1
YK57HB56-04A
57mm两相开环电机
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
YK257EC56E1
57mm两相闭环电机
YK257EC76E1
YK257EC80E1
60mm两相开环电机
60mm两相闭环电机
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
YK260EC65E1
YK260EC86E1
5.1电机尺寸
42mm两相开环电机(单位:mm)
42mm两相开环电机
型号
YK42HB47-02A
YK42HB60-02A
轴径
(mm)
5.0
5.0
扁位
(mm)
平台
0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
24
24
电机总长度L
(mm)
49
61
42mm两相闭环电机(单位:mm)
42mm两相闭环电机
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
型号
YK42EC51E1
YK42EC67E1
轴径
(mm)
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
21
21
电机总长度L
(mm)
79
95
57mm两相开环电机(单位:mm)
57mm两相开环电机
型号
YK57HB56-04A
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
轴径
(mm)
8.0
8.0
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×15
平台0.5×15
平台0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
20.6
20.6
20.6
20.6
电机总长度L
(mm)
56
76
80
101
15 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
57mm两相闭环电机(单位:mm)
57mm两相闭环电机
型号
YK57EC56E1
YK57EC76E1
YK57EC80E1
轴径
(mm)
8.0
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×15
平台0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
21
21
21
电机总长度L
(mm)
78
98
102
60mm两相开环电机(单位:mm)
60mm两相开环电机
型号
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
轴径
(mm)
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×15
平台0.5×15
轴伸L1
(mm)
21
21
电机总长度L
(mm)
65
86
60mm两相闭环电机(单位:mm)
60mm两相开环电机
16 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
型号
YK260EC65E1
YK260EC86E1
轴径
(mm)
8.0
8.0
扁位
(mm)
平台0.5×20
平台0.5×20
轴伸L1
(mm)
24
24
电机总长度L
(mm)
87
108
5.2电机规格
型号 轴径D(mm)
5.0
5.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
扁位(mm)
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5x25
平台0.5x15
平台0.5x15
平台0.5X15
平台0.5X15
平台0.5X15
平台0.5X20
平台0.5X20
轴伸L1(mm)
24
24
21
21
20.6
20.6
20.6
20.6
21
21
21
21
21
24
24
YK42HB47-02A
YK42HB60-02A
YK242EC51E1
YK242EC67E1
YK57HB56-04A
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
YK257EC56E1
YK257EC76E1
YK257EC80E1
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
YK260EC65E1
YK260EC86E1
5.3技术参数
步
矩
角
(°)
额
定
电
压
(v)
电
机
保持
长
转矩
度
(N.m)
(m
m)
相
电
阻
(Ω)
电
机
线
数
型号
额定电流
(A/phase)
相电
感
(mH)
转子惯
量
(²)
电机
重量
(kg)
17 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
步
矩
角
(°)
额
定
电
压
(v)
3.0
3.6
2.5
3.0
2.22
2.15
2.0
1.8
2.4
2.15
2.15
2.15
2.26
6.0
2.26
2.26
电
机
保持
长
转矩
度
(N.m)
(m
m)
49
61
79
95
56
76
80
101
78
98
102
65
86
87
108
0.48
0.72
0.5
0.7
1.20
2.0
2.2
3.0
1.2
2.0
2.2
2.0
3.0
2.0
3.0
相
电
阻
(Ω)
1.35
1.8
1.0
1.4
0.74
0.38
0.40
0.48
0.43
0.4
0.43
0.39
0.43
0.39
0.5
相电
感
(mH)
转子惯
量
(²)
电机
重量
(kg)
电
机
线
数
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
型号
额定电流
(A/phase)
YK42HB47-02A
YK42HB60-02A
YK242EC51E1
YK242EC67E1
YK57HB56-04A
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
YK257EC56E1
YK257EC76E1
YK257EC80E1
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
YK260EC65E1
YK260EC86E1
1.6
1.6
1.85
1.85
3.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.8
5.0
2.9
3.7
1.9
3.1
2.4
1.8
2.0
2.2
1.8
1.7
1.8
2.0
2.0
2.0
2.0
77
110
77
115
280
480
500
720
280
480
520
490
690
490
690
0.35
0.5
0.53
0.67
0.7
1.0
1.15
1.6
0.8
1.15
1.2
1.20
1.30
1.2
1.3
5.4电机线规格(仅适用闭环电机)
电机线用于连接电机和驱动器,下图为电机线尺寸图,标配电机线长度为0.2m,另有
1.5m、2m、3m、5m、8m、10m、12m、20M等规格可选。
2x2P端子
2x2P端子
热缩套管热缩套管
TRVV4x0.85mm²
L(单位: m)
5.5编码器线规格(仅适用闭环电机)
编码器线用于连接电机编码器和驱动器,下图为编码器线尺寸图,标配编码器线长度
为0.2m,另有1.5m、2m、3m、5m、8m、10m、12m等规格可选。
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
DB-9P(公座)
白色小端子
TRVVSP 3P*AWG26
热缩套管
L(单位:m)
编码器接线
1
2
4
5
6
7
8
9
蓝
蓝/白
橙
橙/白
红
黑
EA+
EA-
EB+
EB-
+5VCC
EGND
8
9
5.6电机接线图
42mm两相闭环电机接线
1
2
3
4
5
型号
YK242EC51E1
接线图
YK242EC67E1
42mm两相开环电机接线
型号
YK42HB47-02A
接线图
YK42HB60-02A
57mm两相闭环电机接线
型号 接线图
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
型号
YK257EC56E1
YK257EC76E1
YK257EC80E1
57mm两相开环电机接线
接线图
型号
YK57HB56-04A
YK57HB76-04A
YK57HB80-04A
YK57HB100-04A
60mm两相闭环电机接线
接线图
型号
YK260EC65E1
接线图
YK260EC86E1
60mm两相开环电机接线
型号 接线图
YK60HB65-05A
YK60HB86-05A
20 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
注意:
请保证电机及编码器接线正确,否则电机上电接收脉冲后会超差报警。
电机安装时,严禁敲击电机后盖,以免损坏编码器。
21 of 60
R
MS-Mini3E V1.3用户手册
6 EtherCAT总线
EtherCAT 是德国倍福(Beckhoff)公司提出的基于开放式实时以太网的现场总线技术,
具有性能优异、拓扑结构灵活和系统配置简单等特点。同时,它还符合甚至降低了现场总线
的使用成本。EtherCAT的特点还包括高精度设备同步,可选线缆冗余,和功能性安全协议
(SIL3)。EtherCAT是一种完全开放的技术,目前它已经被纳入国际标准IEC61158、IEC61784
以及ISO15745-4。
6.1 EtherCAT技术原理
传统的基于以太网的现场总线解决方案必须接收以太网数据包将其解码,之后再将过程
数据复制到各个设备,这极大的损害了现场总线的实时能力。
通过采用 EtherCAT 技术,Beckhoff 突破了其它以太网解决方案的这些系统限制: 不
必再像从前那样在每个连接点接收以太网数据包,然后进行解码并复制过程数据。当帧通过
每一个设备(直达 I/O 端子模块)时,EtherCAT 从站控制器读取与该设备相关的数据。
同样,输入数据可以飞速插入至数据流中。帧被传递(仅被延迟几位)过去的时候,从站会
识别出相关命令,并进行相应处理。此过程是在从站控制器中通过硬件实现的,因此与协议
堆栈软件的Run-Time系统或处理器性能无关。网段中的最后一个EtherCAT从站将经过充
分处理的报文发回,这样该报文就作为一种响应报文由第一个从站返回到主站。
从以太网的角度看,EtherCAT总线网段是一个可接收和发送以太网帧的大型以太网设
备。但是,该“设备“不包含带下游微处理器的单个以太网控制器,而只包含大量的EtherCAT
从站。与其它任何以太网设备一样,EtherCAT不需要通过交换机就可以建立通讯,因而产
生一个纯粹的EtherCAT系统。
单个以太网数据帧映射示意
6.2 EtherCAT数据结构
EtherCAT 数据直接使用以太网数据帧传输,数据帧使用帧类型Ox88A4。EtherCAT
数据包括2个字节的数据头和44~1498字节的数据。数据区由一个或多个EtherCAT 子报
文组成,每个子报文对应独立的设备或从站存储区域,如下图所示。表中给出了EtherCAT
数据帧结构定义。
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
以太网帧头
目的地址
6 Byte
源地址
6 Byte
帧类型
2 Byte
EtherCAT头
2 Byte
EtherCAT数据
44~1498 Byte
FCS
4 Byte
EtherCAT数据长度
11 bit
保留位
1 bit
类型
4 bit
子报文子报文子报文…
子报文头
10 Byte
数据
最多1486字节
WKC
2 Byte
命令
8 bit
索引
8 bit
地址区
32 bit
长度
11 bit
预留位
4 bit
M
1 bit
状态位
16 bit
ElherCAT 报文嵌入以太网数据帧
名称
目的地址
源地址
帧类型
EtherCAT头:长度
EtherCAT头:类型
接收方MAC 地址
发送方MAC地址
0x88A4
EtherCAT数据区长度,即所有子报文长度总和
1:表示与从站通讯,其余保留
说明
FCS(Frame Check Sequeuce) 帧校验序列
每个EtherCAT子报文包括子报文头、数据域和相应的工作计数器(WKC,Working
Counter)记录了子报文被从站操作的次数,主站为每个通信服务子报文设置预期的WKC。
发送子报文中的工作计数器初值为0,子报文被从站正确处理后,工作计数器的值将增加一
个增量, 主站比较返回子报文中的WKC和预期WKC来判断子报文是否被正确处理。WKC
由ESC在处理数据帧的同时进行处理,不同的通信服务对WKC的增加方式不同。
6.3 EtherCAT报文寻址
EtherCAT 通信由主站发送EtherCAT数据帧读写从站设备的内部存储区来实现,
EtherCAT 报文使用多种寻址方式操作ESC内部存储区,实现多种通信服务。
EtherCAT网段内可以使用两种寻址方式:设备寻址和逻辑寻址。设备寻址针对某一个
从站进行读写操作。逻辑寻址面向过程数据,可以实现多播,同一个子报文可以读写多个从
站设备。支持所有寻址模式的从站称为完整型从站,而只支持部分寻址模式的从站称为基本
从站。
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寻址方式
设备寻址逻辑寻址
顺序寻址设置寻址
按设备连接顺
序设置寻址
按设置的站点
号寻址
过程数据地址
EtherCAT
报文寻址方式
6.3.1
设备寻址
在设备寻址时,EtherCAT子报文头内的32位地址分为16位从站设备地址和16 位从
站设备内部物理存储空间地址。16位从站设备地址可以寻址65535个从站设备,每个设备
内最多可以有64K字节的本地地址空间。
命令
8 bit
索引
8 bit
地址区
32 bit
长度
11 bit
预留位
4 bit
M
1 bit
状态位
16 bit
顺序寻址
从站顺序
地址
从站内存
偏移地址
设置寻址
从站设置
地址
从站内存
偏移地址
EtherCAT
设备寻址结构
设备寻址时, 每个报文只寻址唯一的一个从站设备, 但它有两种不同的设备寻址机制,
分别为顺序寻址和设置寻址。
顺序寻址
顺序寻址时,从站的地址由其在网段内的连接位置确定,用一个负数来表示每个从站在
网段内由接线顺序决定的位置。顺序寻址子报文在经过每个从站设备时,其位置地址加1;
从站在接收报文时,顺序地址为0 的报文就是寻址到自己的报文。由于这种机制在报文经
过时更新设备地址,所以又被称为“自动增量寻址”。
设置寻址
设置寻址时,从站的地址与其在网段内的连接顺序无关。地址可以由主站在数据链路启
动阶段配置给从站,也可以由从站在上电初始化的时候从自身的配置数据存储区装载,然后
由主站在链路启动阶段使用顺序寻址方式读取各个从站的设置地址,并在后续运行中使用。
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6.3.2 逻辑寻址
逻辑寻址时,从站地址并不是单独定义的,而是使用寻址段内4 GB逻辑地址空间中的
一段区域。报文内的32位地址区作为整体的数据逻辑地址完成设备的逻辑寻址。
命令
8 bit
索引
8 bit
地址区
32 bit
长度
11 bit
预留位
4 bit
M
1 bit
状态位
16 bit
逻辑寻址
逻辑地址
EtherCAT逻辑寻址结构
逻辑寻址方式由现场总线内存管理单元( FMMU,Fieldbus Memory Management Unit)
实现, FMMU功能位于每一个ESC内部,将从站本地物理存储地址映射到网段内逻辑地
址。
6.4 EtherCAT分布时钟
分布时钟(DC,Distributed Clock),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同步执行。从站设备可以根据同步的系统时间产生同步信号,用于中
断控制或触发数字量输入输出。支持分布武时钟的从站称为DC从站。分布时钟具有以下主
要功能:
实现从站之间时钟同步
为主站提供同步时钟
产生同步的输出信号
为输入事件产生精确的时间标记
产生用户步的中断
同步更新数字量输出
同步采样数字量输入
6.5 EtherCAT通信模式
在实际自动化控制系统中,应用程序之间通常有两种数据交换形式:时间关键(time
critical)和非时间关键(non-time critical)。时间关键表示特定的动作必须在确定的时间窗
口内完成。如果不能在要求的时间窗口内完成通信,则有可能引起控制失效。时间关键的数
据通常周期性发送,称为周期性过程数据通信。非时间关键数据可以非周期性发送,在
EtheCAT 中采用非周期性邮箱数据通信。
EtherCAT 协议中非周期性数据通信称为邮箱数据通信,它可以双向进行:主站到从站
和从站到主站。它支持全双工、两个方向独立通信和多用户协议。邮箱通信数据头中包括一
个地址域,使主站可以重寄邮箱数据。邮箱数据通信是实现参数交换的标准方式,如果需要
配置周期性过程数据通信或需要其他非周期性服务时需要使用邮箱数据通信。通常邮箱通信
只对应一个从站,所以报文中使用设备寻址模式。
周期性过程数据通信通常使用FMMU进行逻辑寻址,主站可以使用逻辑读、写或读、
写命令同时操作多个从站。在周期性数据通信模式下,主站和从站有多种同步运行模式。
6.5.1 Free Run
模式
在自由运行模式下,本地控制周期由一个本地定时器中断产生。周期时间可以由主站设
定,这是从站的可选功能。自由运行模式的本地周期如下图所示。其中T1 为本地微处理器
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从ESC 复制数据并计算输出数据的时间;T2为输出硬件延时;T3为输入锁存偏移时间。
这些参数反映了从站的时间性能。
本地定时器事件
本地定时器事件
T1T2T3
Free Run
模式的本地周期
6.5.2 SM2/3
模式
本地周期在发生数据输入或输出事件的时候触发,如下图所示。主站可以将过程数据帧
的发送周期写给从站,从站可以检查是否支持这个周期时间或对周期时间进行本地优化。从
站可以选择支持这个功能。通常同步于数据输出事件,如果从站只有输入数据,则同步于数
据输入事件。
数据输入或输出事件
数据输入或输出事件
T1
T2T3
同步于数据输入或输出事件的本地周期
6.5.3 DC
模式
本地周期由SYNC 事件触发,如下图所示。主站必须在SYNC事件之前完成数据帧的
发送。此时要求主站时钟也要同步于参考时钟。该模式即为高精度的时间同步模式,在该模
式下,系统会将第一个有DC时钟的从站时间作为系统时间,然后再用这个系统时间来作为
所有设备的参考时间(加上传输延时,抖动等等时间误差)来生成SYNC0或者SYNC1同
步信号。该模式要求主站有很强的实时性能。
SYNC事件
SYNC事件
T1T2T3
同步于SYNC事件的本地周期
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6.6 EtherCAT状态机
EtherCAT应用关系协议状态机(ESM)用于在启动和工作期间协调主站和从站,其状
态的改变主要由主站和从站间的交互所导致。
※ ※ESM定义了5种状态:
名称
Init
说明
初始化状态,在应用层(COE)上主站与从站无直接通讯;
如果从站支持邮箱,该状态下,与邮箱相关的同步管理器被配置;
预操作状态,如果从站支持邮箱,此状态下服务数据通信(SDO)被使
能,并完成进一步初始化和参数配置,PDO不可用;
安全操作状态,输入过程数据通信(TPDO)被使能,此时输入缓存区
已被配置;
操作状态,输出过程数据通信(RPDO)被使能,此时输出缓存区已被
配置;
引导状态,可接受FOE协议下载永久性设置,多用于设备固件更新;
Pre-Operational
Safe- Operational
Operational
Bootstrap
各状态之间的切换如下示意图所示:
ESM
图
根据上图可观察到,从Init状态到Operational状态方向转换,只能逐级切换,不能越
级转换,从Operational状态向Init状态转换时可以越级转换。Bootstrap状态只能与Init
状态之间相互转换。
通常从站的ESM状态切换是由主站发起请求,当从站在状态切换当中出现错误时则停
止状态切换并向主站通报错误。
6.7 应用层协议COE
CANopen最初是为基于CAN总线的系统所制定的应用层协议。EtherCAT协议在应用
层支持CANopen协议,并作了相应的扩充,其主要功能有:
使用邮箱通信访问CANopen 对象字典及其对象,实现网络初始化;
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使用CANopen应急对象和可边的事件驱动PDO消息,实现网络管理;
使用对象字典映射过程数据,周期性传输指令数据和状态数据;
6.7.1 COE
对象字典
CoE协议完全遵从CANopen协议,其对象字典的定义也相同。第8节对象字典列表
列出了COE所有通信数据对象,其中针对EtherCAT通信扩展了相关通信对象
0x1C00~0x1C4F,用于设置存储同步管理器的类型、通信参数和PDO 数据分配。
6.7.2
服务数据对象(SDO)
SDO报文主要用来访问设备的对象字典,对CANopen网络中的设备进行配置。SDO
通信方式基于客户机/服务器(Client/Server)模型,即发送的报文必须得到接收者的确认。
访问者被称为客户机(Client),对象字典被访问并对读写请求进行响应的设备称为服务器
(Server)。协议中规定,读取对象字典的值称为上传(Upload),而修改参数的值则称为
下载(Download)。
6.7.3
过程数据对象(PDO)
SDO协议用于对对象字典的操作,处理实时性不高的数据,对实时性要求较高的数据
通常通过PDO传输。
PDO通信方式基于生产者/消费者(Producer/Consumer)模型,数据从一个设备(生产
者)那里发送到另一个设备(消费者)或许多其它设备(广播方式),并且是无确认模式的传输,
数据传送被限制在1到8个字节。CANopen设备通过描述PDO的两种参数:通讯参数
(Communication Parameter)和映射参数(Mapping Parameter)完成接收或发送。
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7驱动器控制协议CiA 402
7.1 CIA402状态机
CiA402协议中定义了运动控制设备的标准状态机,同时还定义了各种运行模式,以及
它们在对象字典中的定义。
标准状态机(State machine)描述了设备的状态和驱动可能的控制序列。每一步状态
表示了一个特定的内部或者外部行为,设备的状态也决定了哪些命令可以被接收。
驱动器状态机
※ 状态机各状态对应说明如下表:
状态名
Not Ready to Switch on
Switch on Disabled
Ready to Switch on
Switched on
Operation Enable
Quick Stop Active
Fault Reaction Active
Fault
也被激活。
CANopen通信已开始,可以利用SDO通信服务对驱动器进行
参数设置。
驱动器继续进行参数设置,电机没有被励磁。
驱动器电机准备好状态,输出级电压将在该状态中最后接通,但
不能执行驱动功能。
驱动器电机使能,驱动器正常运行状态,按照控制模式控制电机。
快速停止功能被激活,驱动功能已启动,同时启动了电机。
驱动器检测到报警发生,按照设定方式停机,电机仍使能。
错误出现,允许更改驱动器参数。
说明
设备电源已接通,驱动器已经初始化,并执行内部自检,制动器
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驱动器状态机通过控制字(对象6040h)的bit0~bit3、bit7位来控制,具体描述如下表:
※ 控制字切换状态
命令
Shutdown
Switchon
Switch on + Enable
operation
Disable voltage
Quick stop
Disable Operation
Enable Operation
Fault reset
控制字
Bit7
0
0
0
0
0
0
0
0→1
Bit3
X
0
1
X
X
0
1
X
Bit2
1
1
1
X
0
1
1
X
Bit1
1
1
1
0
1
1
1
X
Bit0
0
1
1
X
X
1
1
X
状态切换
2,6,8
3
3+4
7, 9, 10, 12
7, 10, 11
5
4,16
15
状态机中各个状态可以通过状态字(对象6041h)的bit0~bit3、bit5、bit6显示,具体
描述如下表:
※ 状态字切换状态
状态字
Bit6
0
1
0
0
0
0
0
0
Bit5
X
X
1
1
1
0
X
X
Bit3
0
0
0
0
0
0
1
1
Bit2
0
0
0
0
1
1
1
0
Bit1
0
0
0
1
1
1
1
0
Bit0
0
0
1
1
1
1
1
0
状态
Not ready to switch on
Switch on disabled
Ready to switch on
Switched on
Operation enabled
Quick stop active
Fault reaction active
Fault
驱动器的状态描述主要通过控制字6040h与状态字6041h实现,因此对控制字和状态
字的熟练使用十分必要,下表简要描述了控制字和状态字各位的在初始化工作下的定义。
控制字 使能指令
00
6040h
06
07
0F
功能说明
初始化步骤0:此时6041低4位状态为:0000,电机释放;
初始化步骤1:此时6041低4位状态为:0001,电机释放;
初始化步骤2:此时6041低4位状态为:0011,电机使能;
初始化步骤3:此时6041低4位状态为:0111,电机使能;
7.2 工作模式
CANopen通过对象6060h(Mode of Operation)对驱动器工作模式进行设置,并通过
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对象6061h(Mode of operation display)反映驱动器当前的工作模式状态。
MS-Mini驱动器目前支持4种工作模式:
循环同步位置模式(Cyclic Synchronous Position Mode);
位置模式(Profile Position Mode);
速度模式(Profile Velocity Mode);
回原点模式(Homing Mode);
※ 驱动器工作模式
索引 子索引 名称
0:未定义;
1:位置模式;
6060h 00 工作模式
3:速度模式;
6:回原点模式;
8:循环同步位置模式;
说明
7.3循环同步位置模式(CSP)
循环同步位置模式下,控制器完成位置指令规划并输出规划好的目标位置607Ah,同
时以周期同步的方式将目标位置发送给驱动器,驱动器内部完成位置、速度控制。
同时,需将工作模式对象6060h值设置为8,当工作模式状态对象6061h寄存器读取
为8时可进行CSP工作模式的相关操作。
相关通信对象如下:
控制字6040h
状态字6041h
工作模式6060h
控制模块
模式显示6061h
目标位置607Ah
实际位置6064h
※ 控制字功能描述
控制字6040h
字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit8
名称
Switch ON
Enable Voltage
Quick Stop
Enable Operation
Halt
值
1
1
1
1
0
1
描述
Bit0~Bit3均为1,正常启动
按607Ah给定目标位置运动;
停止;
※ 状态字功能描述
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状态字6041h
字节 名称 值
0
Bit10 Target reached
1
Drive follow the
command value
Following error
0
1
0
1
描述
Halt=0:目标位置没有到达;
Halt=1:轴减速;
Halt=0:目标位置到达;
Halt=1:轴速度为0;
从站未跟随指令;
从站跟随指令;
没有位置偏差过大故障;
发生位置偏差过大故障;
Bit12
Bit13
7.4 位置模式(PP)
此模式主要用于点位定位运动,该模式下,控制器给定目标位置607Ah,位置曲线速
度6081h,加速度6083h,减速度6084h参数,驱动器内部完成轨迹规划。
同时,需将工作模式对象6060h值设置为1,当工作模式状态对象6061h寄存器读取
为1时可进行PP工作模式的相关操作。
相关通信对象如下:
控制字6040h
工作模式6060h
目标位置607Ah
轮廓速度6081h
加速时间6083h
减速时间6084h
状态字6041h
控制模块
模式显示6061h
实际位置6064h
※ 控制字功能描述
控制字6040h
字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
名称
Switch ON
Enable Voltage
Quick Stop
Enable Operation
值
1
1
1
1
0 没有目标位置;
描述
Bit0~Bit3均为1,正常启动;
Bit4 New set-point
1
0
1
0
目标位置更新,该位从0到1的上升沿
表示预触发新的目标位置607A;
完成当前目标位置后更新;
立即更新;
目标位置是一个绝对值;
Bit5
Bit6
Change set
immediately
abs/rel
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R
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1
Bit8 Halt
0
1
目标位置是一个相对值;
按Bit4~Bit6命令运动;
停止;
※ 状态字功能描述
状态字6041h
字节 名称 值
0
Bit10 Target reached
1
Drive follow the
command value
Following error
0
1
0
1
描述
Halt=0:目标速度没有到达;
Halt=1:轴减速;
Halt=0:目标速度到达;
Halt=1:轴速度为0;
可更新目标位置;
不可更新目标位置;
没有位置偏差过大故障;
发生位置偏差过大故障;
Bit12
Bit13
在位置模式下,通过向控制字6040h的Bit4位依次写入0和1产生上升沿以完成运动
触发。一旦驱动器收到触发命令,状态字的Bit12被置为1,运动开始,同时通过控制字的
bit6控制该运动属于绝对定位运动还是相对定位运动。
Actual
Speed
New Set
Point
(Bit4)
Target
Position
Set Point
Ackonwledge
(Bit12)
Target
Reached
(Bit10)
一旦到达目标位置,状态字的Bit10被置为1,如果没有到达目标位置,或者出现位置
误差偏差过大故障,则该位保持0状态。
当新目标位置更新时会有两种情况出现:当前目标位置到达和当前目标位置未到达。如
果在当前目标位置未运动到达的情况下出现新的目标位置和新的触发命令,应根据控制字
6040h的Bit5位给定情况做出相应反应。
当6040h的Bit5位为0时,表示必须完成当前运动后再响应新的目标位置和触发命令。
控制字及状态字相关位变化如下图:
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Actual
Speed
New Set
Point
(Bit4)
Change set
immediately
(Bit5)
Target
Position
Actual
Position
Set Point
Ackonwledge
(Bit12)
Target
Reached
(Bit10)
新目标位置出现后不立即更新
当6040h的Bit5位为1时,表示打断当前运动马上响应给定的新的目标位置和触发命
令。控制字及状态字相关位变化如下图:
Actual
Speed
New Set
Point
(Bit4)
Change set
immediately
(Bit5)
Target
Position
Actual
Position
Set Point
Ackonwledge
(Bit12)
Target
Reached
(Bit10)
新目标位置出现后立即更新
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7.5 速度模式(PV)
此模式下,控制器将目标速度60FFh,加速时间6083h、减速时间6084h发送给驱动
器,由驱动器内部完成速度曲线规划。
同时,需将工作模式对象6060h值设置为3,当工作模式状态对象6061h寄存器读取
为3时可进行PV工作模式的相关操作。
相关通信对象如下:
控制字6040h
工作模式6060h
轮廓速度60FFh
加速时间6083h
减速时间6084h
状态字6041h
控制模块
模式显示6061h
实际速度606Ch
※ 控制字功能描述
控制字6040h
字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit8
名称
Switch ON
Enable Voltage
Quick Stop
Enable Operation
Halt
值
1
1
1
1
0
1
描述
Bit0~Bit3均为1,正常启动
按60FFh给定目标速度运动;
停止;
※ 状态字功能描述
状态字6041h
字节 名称 值
0
Bit10 Target reached
1
0
1
Halt=1:轴减速;
Halt=0:目标速度到达;
Halt=1:轴速度为0;
速度不为0;
速度为0;
描述
Halt=0:目标速度没有到达;
Bit12 Speed
7.6 原点模式(HM)
回原点模式下需将原点信号接入驱动器输入端子,驱动器内部完成对机械原点的查找和
定位。
同时,需将工作模式对象6060h值设置为6,当工作模式状态对象6061h寄存器读取
为6时可进行HM工作模式的相关操作。该模式下涉及到的对象如下:
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控制字6040h
工作模式6060h
回原点模式6098h
回原点速度6099h
加减速时间609Ah
原点偏移量607Ch
状态字6041h
控制模块
模式显示6061h
※ 控制字功能描述
控制字6040h
字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
名称
Switch ON
Enable Voltage
Quick Stop
Enable Operation
值
1
1
1
1
0 回原点未启动;
描述
Bit0~Bit3均为1,正常启动;
Bit4 New set-point
0->1
1
1->0
回原点动作启动;
回原点启动;
回原点动作中断;
按Bit~Bit6命令运动;
停止;
Bit8 Halt
0
1
※ 状态字功能描述
状态字6041h
字节 名称 值
0
Bit10 Target reached
1
Drive follow the
command value
Following error
0
1
0
1
描述
Halt=0:原点位置没有到达;
Halt=1:轴减速;
Halt=0:原点位置到达;
Halt=1:轴速度为0;
回原点模式未完成;
回原点模式完成;
没有回原点故障;
回原点动作失败;
Bit12
Bit13
目前驱动器支持4种回原点模式:
1) 6098h = 17:反方向寻找负限位信号,当遇到负限位信号后,减速停止并后退一段
距离,之后再以慢速反向查找负限位信号,找到后停止,回原点动作完成。
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负限位信号
回原点模式17
2) 6098h = 18:正方向寻找正限位信号,当遇到正限位信号后,减速停止并后退一段
距离,之后再以慢速正向查找正限位信号,找到后停止,回原点动作完成。
正限位信号
回原点模式18
3) 6098h = 24:正方向寻找原点,当遇到原点后,减速停止并后退一段距离,之后再
以慢速正向查找原点,找到后停止,回原点动作完成。当回原点过程中碰到正限位
后,反向运动继续查找原点。
原点信号
回原点模式24
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4) 6098h = 29:反方向寻找原点,当遇到原点后,减速停止,之后再以慢速正向查找
原点,找到后停止,回原点动作完成。当回原点过程中碰到负限位后,反向运动继
续查找原点。
原点信号
回原点模式29
609901h对象为原点查找速度,609902h对象为原点慢速查找速度,6009902h数值越
低,查找精度越高,此外如果需要将原点位置设置到偏离机械原点的某一位置,可以通过设
置原点偏移量607Ch完成。
7.7 探针功能
探针功能是通过捕捉外部传感器上升沿或下降沿信号来即时锁定当前位置信息的一种
功能,探针功能通常应用于CSP或PP模式下。本产品支持2路探针,可选择X0或X1为
探针功能。
7.7.1
相关对象字典
※ 相关对象字典
索引
60B8h
60B9h
60BAh
60BBh
60BCh
60BDh
60D5h
60D6h
60D7h
60D8h
子索引
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
名称
探针控制
探针状态
探针锁存
探针锁存
探针锁存
探针锁存
探针锁存计数器
探针锁存计数器
探针锁存计数器
探针锁存计数器
说明
探针控制对象;
探针状态对象
探针1上升沿锁存位置
探针1下降沿锁存位置
探针2上升沿锁存位置
探针2下降沿锁存位置
探针1上升沿锁存计数
探针1下降沿锁存计数
探针2上升沿锁存计数
探针2下降沿锁存计数
默认值
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
参数范围
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
7.7.2
探针功能说明
使用探针功能之前,先要将X0或X1配置为探针功能,具体配置可通过如下寄存器配置。
※ 探针功能配置对象字典
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索引 子索引 名称 说明 配置值
7
8
参数范围
0~65535
0~65535
2310h
2311h
00
00
端子功能
端子功能
输入端子X0功能选择
输入端子X1功能选择
通过探针配置对象字典可以完成探针功能设置,通过探针状态对象字典可了解探针当前
的工作状态,下表介绍了60B8h对象字典和60B9h对象字典的具体配置。
※ 60B8h探针控制对象字典
索引 子索引 功能说明
Bit0
0:探针1不使能;
1:探针1使能;
0:探针1单次模式;
1:探针1连续模式;
保留;
0:探针1上升沿不使能;
1:探针1上升沿使能;
0:探针1下降沿不使能;
1:探针1下降沿使能;
保留;
0:探针2不使能;
1:探针2使能;
0:探针2单次模式;
1:探针2连续模式;
保留;
0:探针2上升沿不使能;
1:探针2上升沿使能;
0:探针2下降沿不使能;
1:探针2下降沿使能;
保留;
Bit1
Bit2~ Bit3
Bit4
Bit5
Bit6~ Bit7
Bit8
60B8h 00
Bit9
Bit10~ Bit11
Bit12
Bit13
Bit14~ Bit15
※ 60B9h探针状态对象字典
索引 子索引 功能说明
Bit0
00
0:探针1未动作;
1:探针1工作中;
0:探针1上升沿捕捉未完成;
1:探针1上升沿捕捉已完成;
0:探针1下降沿捕捉未完成;
1:探针1下降沿捕捉已完成;
60B9h
Bit1
Bit2
39 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
Bit3~Bit7
Bit8
保留;
0:探针2未动作;
1:探针2工作中;
0:探针2上升沿捕捉未完成;
1:探针2上升沿捕捉已完成;
0:探针2下降沿捕捉未完成;
1:探针2下降沿捕捉已完成;
保留;
Bit9
Bit10
Bit11~Bit15
探针工作模式有单次模式和连续模式两种,通过60B8h的Bit1/Bit9控制。在单次模式
下,探针只捕捉一次上升沿或下降沿信号,同时将即时位置信息锁存到60BAh~60BDh对
象字典中,在连续模式下,探针捕捉每一次上升沿或下降沿信号,同时将即时位置信息锁存
到60BAh~60BDh对象字典中,同时将捕捉的信号个数锁存到60D5h~60D8h对象字典中。
探针功能的启动是通过60B8h的Bit0/Bit8控制,启动指令为:先写入 “0”,再写入
“1”,完成一次命令触发。当需要再次启动探针功能时需再次进行启动指令的操作。下图描
述了单次模式和连续模式下的探针工作示意。
60B8h
Bit0/Bit8
60B8h
Bit4/Bit5/Bit12/Bit13
60B9h
Bit0/Bit8
60B9h
Bit1/Bit2/Bit9/Bit10
60BAh~ 60BDh
XXX
YYY
Input Signal
单次模式探针功能
40 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
60B8h
Bit0/Bit8
60B8h
Bit4/Bit5/Bit12/Bit13
60B9h
Bit0/Bit8
60B9h
Bit1/Bit2/Bit9/Bit10
60BAh~ 60BDh
XXX
YYY
ZZZ
60D5h~ 60D8h
1
2
3
Input Signal
连续模式探针功能
上述示意图仅标示了上升沿触发锁存,下降沿触发方式类似,不同处仅为在下降沿处完
成锁存。
41 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
8对象字典
8.1 对象字典列表
对象字典包括三个部分,分别为CIA301定义的1000h~1FFFh寄存器、厂家自定义的
2000h~2FFFh寄存器和CIA402定义的6000h~6FFFh寄存器。
1000h~1FFFh寄存器为CIA301定义的与COE相关的基本参数通讯参数,包括SDO,
PDO及映射寄存器等;
2000h~2FFFh寄存器为驱动器功能参数及厂家自定义参数的内容,包括如细分,电流
的修改均可在该组参数内实现;
6000h~6FFFh寄存器为CIA402定义的与运动控制相关的运动参数,包括位置模式,
速度模式,回原点模式等工作模式寄存器及相关运动参数寄存器。
索引
子
索
引
名称 说明
类
型
属性
PD
O
映
射
参数范围 默认值
CiA 301 基本通讯参数组
1000h
1001h
1008h
1009h
100Ah
00
00
00
00
00
00
01
1018h 02
03
04
00
01
1600h
02
03
RPDO0-映射2
RPDO0-映射3
未映射
未映射
U32
U32
RW
RW
NO
NO
-
-
-
-
设备类型
错误寄存器
设备名称
硬件版本
软件版本
制造商信息
Vendor ID
Product Code
Revision number
Serial number
子索引数目
RPDO0-映射1
本设备支持CIA301、CIA402
协议
驱动器当前错误状态
同步报文COB标识符
硬件版本
软件版本
子索引
供应商ID
供应商产品号
产品版本号
产品串号
子索引数目
映射至6040h寄存器
U32
U08
-
-
-
U08
U32
U32
U32
U32
U08
U32
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1~12
-
0x0004019
2
0
MS-ECAT
-
-
4
0x0994
0x1000
0x0001
0x0001
1
60400010h
42 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
04
05
06
07
08
09
10
11
12
00
01
02
03
04
05
1601h 06
07
08
09
10
11
12
00
1A00h
01 TPDO0-映射1 未映射 U32 RW
NO - -
RPDO0-映射4
RPDO0-映射5
RPDO0-映射6
RPDO0-映射7
RPDO0-映射8
RPDO0-映射9
RPDO0-映射10
RPDO0-映射11
RPDO0-映射12
子索引数目
RPDO1-映射1
RPDO1-映射2
RPDO1-映射3
RPDO1-映射4
RPDO1-映射5
RPDO1-映射6
RPDO1-映射7
RPDO1-映射8
RPDO1-映射9
RPDO1-映射10
RPDO1-映射11
RPDO1-映射12
子索引数目
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
子索引数目
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
子索引数目
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U08
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U08
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
43 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
00
01
02
03
04
05
1A01h 06
07
08
09
10
11
12
TPDO0-映射2
TPDO0-映射3
TPDO0-映射4
TPDO0-映射5
TPDO0-映射6
TPDO0-映射7
TPDO0-映射8
TPDO0-映射9
TPDO0-映射10
TPDO0-映射11
TPDO0-映射12
子索引数目
TPDO1-映射1
TPDO1-映射2
TPDO1-映射3
TPDO1-映射4
TPDO1-映射5
TPDO1-映射6
TPDO1-映射7
TPDO1-映射8
TPDO1-映射9
TPDO1-映射10
TPDO1-映射11
TPDO1-映射12
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
子索引数目
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
未映射
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U08
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
U32
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
44 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
00
01
1C00h 02
03
04
00
1C12h
01
00
1C13h
01
00
01
02
04
05
06
1C32h
08
09
10
11
12
32
00
1C33h
01 同步类型 同步类型 U16 RO
NO
- -
获取循环时间
延时时间
SYNC0循环时间
SM事件丢失计数
循环溢出计数
Sync错误
子索引数目
获取循环时间
延时时间
SYNC0循环时间
SM事件丢失计数
循环溢出计数
Sync错误
SM3同步管理器输入参数
U16
U32
U32
U16
U16
BO
OL
U08
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
TPDO分配对象
子索引数目
同步类型
循环时间
支持的同步类型
最小循环时间
计算与复制时间
TPDO分配对象
SM2同步管理器输出参数
同步类型
循环时间
支持的同步类型
最小循环时间
计算与复制时间
U16
U08
U16
U32
U16
U32
U32
RW
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
RPDO分配对象
子索引数目
RPDO分配对象
子索引数目
U16
U08
RW
RO
NO
NO
子索引数目
SM0
SM1
SM2
SM3
子索引数目
子索引数目
通讯类型
通讯类型
通讯类型
通讯类型
子索引数目
U08
U08
U08
U08
U08
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
0
1
2
3
4
1~2
1600h~16
01h
1~2
1A00h~1A
01h
-
-
-
-
-
-
4
1
2
3
4
1
1600h
1
1A00h
-
-
-
-
-
-
U08
45 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
02
04
05
06
08
09
10
11
12
32
循环时间
支持的同步类型
最小循环时间
计算与复制时间
获取循环时间
延时时间
SYNC0循环时间
SM事件丢失计数
循环溢出计数
Sync错误
循环时间
支持的同步类型
最小循环时间
计算与复制时间
获取循环时间
延时时间
SYNC0循环时间
SM事件丢失计数
循环溢出计数
Sync错误
驱动器功能参数组
2000h
2001h
2002h
2003h
00
00
00
00
驱动器版本号
软件版本号
外部给定指令
编码器反馈指令
驱动器版本号
软件版本号
外部给定指令个数,默认1圈
给定值与细分值相同;
编码器反馈指令个数,默认1
圈为编码器分辨率的4倍频;
5路输入信号电平状态
2004h 00 输入信号状态 Bit0~Bit4: X0~X4输入电平状
态;
2005h
2100h
2101h
00
00
00
输出信号状态
编码器反馈指令及
当前位置清零
清除当前故障
2路输出信号电平状态
Bit0~Bit1:Y0~Y1输出状态;
0:无效;
1:清除;
0:无效;
1:清除;
0:无效;
2102h 00 EEPROM操作
1:2000h组参数恢复出厂;
2:2000h组参数保存到
EEPROM;
2200h 00
CSP模式下到位方
式选择
0:驱动器运动完成到位(仅闭
环控制时有效);
1:给定指令完成即到位;
U16 RW NO 0~1 1
U16 RW YES 0~2 0
U16
U16
U16
RO
RW
RW
YES
YES
YES
-
0~1
0~1
0
0
0
U16 RO YES - 0
U16
U16
I32
I32
RO
RO
RO
RO
NO
NO
YES
YES
-
-
-
-
0x0310
0x0000
0
0
U32
U16
U32
U32
U16
U32
U32
U16
U16
BO
OL
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
46 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2201h
2202h
2203h
00
00
00
电子齿轮比与细分
切换
非使能时锁轴选择
使能信号清除故障
选择
0:细分有效;
1:电子齿轮比有效;
0:锁轴;
1:不锁轴;
0:清除当前故障;
1:不清除当前故障;
0:停止;
2204h 00 超程停车方式 1:急停;
2:无效;
2205h 00 电机默认方向
0:默认;
1:反向;
0:无效;
1:开环模式;
2206h 00 驱动器运行模式
2:闭环超前角1模式;
3:闭环超前角2模式;
4:闭环矢量控制模式;
在不同选项下,2500h组对象
字典内容不同;
2207h 00 驱动器匹配电机
000:默认;
100:42EC51;
2208h
2209h
220Ah
220Bh
220Ch
00
00
00
00
00
脉冲指令滤波使能
脉冲指令滤波系数
微细分使能
定位算法
传感器响应
0:无效;
1:有效;
脉冲指令滤波系数,该值越小
滤波效果越明显;
0:无效;
1:有效;
0:算法1;
1:算法2;
0:无动作;
1:停机报警;
Bit0:输入端子X0控制位;
Bit1:输入端子X1控制位;
Bit2:输入端子X2控制位;
2300h 00
输入端子有效电平
逻辑
Bit3:输入端子X3控制位;
Bit4:输入端子X4控制位;
Bi4~Bit15:保留;
0:默认常闭;
1:常开;
Bit0:输出端子Y0控制位;
2301h 00
输出端子有效电平
逻辑
Bit1:输出端子Y1控制位;
0:默认常闭;
1:常开;
U16 RW NO 0~65535 0
U16 RW NO 0~65535 0
U16
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
0~1
0~1024
0~1
0~1
0~1
0
5
0
0
0
U16 RW NO 0~65535 0
U16 RW NO 0~4 1
U16 RW NO 0~1 0
U16 RW NO 0~2 0
U16
U16
U16
RW
RW
RW
NO
NO
NO
0~1
0~1
0~1
0
1
0
47 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2310h
2311h
2312h
2313h
00
00
00
00
输入端子X0功能
选择
输入端子X1功能
选择
输入端子X2功能
选择
输入端子X3功能
选择
0:未定义;
1:原点;
2:正限位;
3:负限位;
4:停止;
5:急停;
6:MF信号;
7:探针1;
8:探针2;
9:用户自定义0;
2314h 00
输入端子X4功能
选择
10:用户自定义1;
11:用户自定义2;
12:用户自定义3;
13:用户自定义4;
2320h 00
输出端子Y0功能
选择
0:未定义;
1:报警信号;
2:到位信号;
2321h 00
输出端子Y1功能
选择
3:回零完成信号;
4:刹车信号;
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
2330h
2331h
2332h
2333h
2334h
2400h
2401h
2402h
2403h
2404h
2405h
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
输入端子X0滤波
时间
输入端子X1滤波
时间
输入端子X2滤波
时间
输入端子X3滤波
时间
输入端子X4滤波
时间
细分设置
最大有效电流
基础电流百分比
闭环最大电流百分
比
开环最大电流百分
比
锁机电流百分比
输入端子X0滤波时间 U16 RW NO 0~65535 2
U16 RW NO 0~10 0
U16 RW NO 0~10 0
U16 RW NO 0~13 0
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
0~13
0~13
0~13
0~13
1
2
3
0
输入端子X1滤波时间 U16 RW NO 0~65535 2
输入端子X2滤波时间 U16 RW NO 0~65535 2
输入端子X3滤波时间 U16 RW NO 0~65535 2
输入端子X4滤波时间 U16 RW NO 0~65535
400~5120
0
0~5000
0~100
0~150
2
电机转动一圈脉冲数;
单位mA;
运行时基础电流,单位%;
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
50000
5000
40
100 闭环运行时最大电流,单位%; U16
开环运行时最大电流,单位%; U16
锁机时电流,单位%; U16
RW
RW
NO
NO
0~100
0~100
100
40
48 of 60
R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
2406h
2407h
2408h
2409h
240Ah
240Bh
240Ch
240Dh
00
00
00
00
00
00
00
00
锁机时间
编码器分辨率
电子齿轮比分母
电子齿轮比分子
位置超差报警阈值
定位误差范围
到位结束时间
脉冲指令均值滤波
锁机时间,单位ms;
编码器分辨率
电子齿轮比分母
电子齿轮比分子
位置超差报警阈值
定位误差范围
到位结束时间
脉冲指令均值滤波
厂家自定义参数组
2500h
2501h
2502h
2503h
2504h
2505h
2506h
2507h
2508h
2509h
250Ah
250Bh
250Ch
250Dh
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
电流环Kp增益倍
数
电流环Kp增益
电流环Ki增益
电流环Kc增益
电流环Kp增益倍数
电流环Kp增益
电流环Ki增益
电流环Kc增益
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
0~5000
4000
1~51200
1~51200
0~4000
1~100
1~65535
1~1024
200
4000
1000
4000
4000
5
1000
512
LA位置环Kp增益 LA位置环Kp增益
LA速度环Kv增益
LA速度前馈Kvf增
益
LA位置环Ki增益
LA速度节点1
LA速度Kp1
LA速度Kv1
LA速度节点2
LA速度Kp2
LA速度Kv2
LA速度环Kv增益
LA速度前馈Kvf增益
LA位置环Ki增益
LA速度节点1
LA速度Kp1
LA速度Kv1
LA速度节点2
LA速度Kp2
LA速度Kv2
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R
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250Eh
250Fh
2510h
2511h
2512h
2513h
2514h
00
00
00
00
00
00
00
PVIA位置Kp
PVIA位置Ki
PVIA位置Kc
速度反馈Kv1
速度反馈Kv2
速度前馈Kvf
加速度前馈Kaf
PVIA位置Kp
PVIA位置Ki
PVIA位置Kc
速度反馈Kv1
速度反馈Kv2
速度前馈Kvf
加速度前馈Kaf
CiA 402 参数组
厂家自定义的驱动器错误情
况,与1003h寄存器低16位内
容相同。
0000h:无错误;
603Fh 00 驱动器故障码
FF01h:过流;
FF02h:过压;
FF03h:欠压;
FF04h:错相;
FF05h:超差报警;
FF08h:传感器告警;
6040h
6041h
00
00
控制字
状态字
控制字;
状态字;
控制字Halt命令后驱动器处理
方式
605Dh 00 Halt控制寄存器
0:正常停止,维持Operation
Enabled状态;
1:急停,维持Operation
Enabled状态;
0:未定义;
6060h 00
运行模式控制寄存
器
1:位置模式;
3:速度模式;
6:回原点模式;
8:循环同步位置模式;
0:未定义;
6061h 00
运行模式状态寄存
器
1:位置模式;
3:速度模式;
6:回原点模式;
8:循环同步位置模式;
I8 RO YES -128~127 0
I8 RW YES -128~127 0
I16 RW NO
-32768~32
767
0
U16
U16
RW
RO
YES
YES
0~65535
0~65535
0
0
U16 RO YES - 0
U16
U16
U16
U16
U16
U16
U16
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
-
-
-
-
-
-
-
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R
MS-Mini3E V1.3 用户手册
6062h
6064h
606Bh
606Ch
00
00
00
00
位置命令值寄存器
实际位置值寄存器
速度命令值寄存器
实时速度值寄存器
驱动器实时给定位置值,单位
pul;
电机实际位置,单位pul;
驱动器实时给定速度值,单位
pul/s;
电机当前速度,单位pul/s;
位置模式运行总脉冲数(包括
607Ah 00 总脉冲数
加速、匀速及减速运行三段总
步数)范围,单位pul;
607Ch
6081h
6083h
6084h
00
00
00
00
原点补偿值
最大速度
加速度
减速度
原点补偿值,单位pul;
位置模式时的最大速度,单位
pul/s;
加速度,单位pul/s^2;
减速度,单位pul/s^2;
17:负限位模式;
6098h 00 回原点模式
18:正限位模式;
24:正向原点模式;
29:反向原点模式;
00
6099h
01
02
609Ah
60B8h
60B9h
60BAh
60BBh
60BCh
60BDh
60D5h
00
00
00
00
00
00
00
00
子索引数目
回原点速度
回原点查询速度
回原点加减速度
探针控制
探针状态
探针锁存
探针锁存
探针锁存
探针锁存
探针锁存计数器
子索引数目
查询原点位置时运行速度,单
位pul/s;
查询到原点后返回速度,单位
pul/s;
加减速度,单位pul/s^2;
探针控制对象;
探针状态对象
探针1上升沿锁存位置
探针1下降沿锁存位置
探针2上升沿锁存位置
探针2下降沿锁存位置
探针1上升沿锁存计数
U08
U32
U32
U32
U16
U16
I32
I32
I32
I32
U32
RO
RW
RW
RW
RW
RO
RO
RO
RO
RO
RO
NO
YES
YES
YES
YES
YES
YES
YES
YES
YES
YES
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
I08 RW YES - 0
I32
U32
U32
U32
RW
RW
RW
RW
YES
YES
YES
YES
-
-
-
-
0
0
0
0
U32 RW YES - 0
I32
I32
I32
I32
RO
RO
RO
RO
YES
YES
YES
YES
-
-
-
-
0
0
0
0
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R
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60D6h
60D7h
60D8h
60F4h
00
00
00
00
探针锁存计数器
探针锁存计数器
探针锁存计数器
位置误差
探针1下降沿锁存计数
探针2上升沿锁存计数
探针2下降沿锁存计数
给定位置与实际位置误差,单
位1编码器单位;
Bit0:负限位状态;
Bit1:正限位状态;
Bit2:原点状态;
Bit3~Bit15:保留;
Bit16:探针1;
Bit17:探针2;
60FDh 00 输入端子状态
Bit18:用户自定义0;
Bit19:用户自定义1;
Bit20:用户自定义2;
Bit21:用户自定义3;
Bit22:用户自定义4;
Bit23~Bit31:用户定义;
00 子索引 输出端子状态
输出端子功能有效
Bit0~Bit15:保留;
01
60FEh
物理功能
Bit16~Bit31:用户定义;
0:输出无效;
1:输出有效;
输出端子功能使能
Bit0~Bit15:保留;
02 输出使能
Bit16~Bit31:用户定义;
0:输出失能;
1:输出使能;
60FFh 00 最大速度
速度模式时的最大速度,单位
pul/s;
Bit0:Profile Position Mode;
Bit 1:Velocity Mode;
Bit 2:Profile Velocity Mode;
Bit 3:Torque Profile Mode;
Bit 4:Reserved;
Bit 5:Homing Mode;
Bit 6:Interpolated Position
Mode;
Bit 7:Cyclic Sync Position
Mode;
Bit 9:Cyclic Sync Torque
Mode;
Bit 10~31:reserved;
I32 RW YES - 0
U32 RW YES - 0
U32 RW YES - 0
U08 RO NO - 2
U32 RO YES - 0
U32
U32
U32
I32
RO
RO
RO
RO
YES
YES
YES
YES
-
-
-
-
0
0
0
0
6502h 00 支持操作模式 U32 RO NO - 0x00A5
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注意:U16表示无符号16位;I16表示有符号16位;U32表示无符号32位;I32表示
有符号32位。
8.2 驱动器相关参数说明
※ 2002h~2003h指令监测对象
索引
2002h
2003h
子索引
00
00
名称
外部给定指令
编码器反馈指令
说明
外部给定指令个数,默认1
圈给定值与细分值相同;
编码器反馈指令个数,默认1
圈为编码器分辨率的4
倍频;
默认值
-
-
参数范围
-
-
2002h描述了外部给定指令,例如当驱动器细分设定为50000时,则默认驱动器转动
一圈需外部给定50000个脉冲指令;
2003h描述了编码器反馈指令,该指令值为电机编码器线数的4倍频,默认出厂配置
1000线编码器,因此当电机转动一圈后2003h值为4000。
※ 2004h~2005h信号状态对象
索引 子索引 名称 说明
5路输入信号电平状态
2004h 00 输入信号状态
Bit0~Bit4: X0~X4输入电
平状态;
2005h 00 输出信号状态
2路输出信号电平状态
Bit0~Bit1:Y0~Y1
输出状态;
- -
- -
默认值 参数范围
2004h描述了输入端子当前给定的物理信号状态,例如,当X0端子外部接入有效电平
信号时,2004h的Bit0值为1;该寄存器反映了当前外部给定输入端子的物理信号;有效电
平信号为常开或常闭由2300h对象决定;
2005h描述了当前输出端子状态,例如,当2005h-Bit0为1时,此时Y0输出信号有
效;有效状态为常开或常闭由2301h对象决定;
※ 2100h~2102h命令对象
索引
2100h
子索引
00
名称
编码器反馈指令
及当前位置清零
清除当前故障
0:无效;
1:清除;
0:无效;
1:清除;
0:无效;
2102h 00 EEPROM操作
1:2000h组参数恢复出厂;
2:2000h组参数保存到
EEPROM;
0 0~2
说明 默认值
0
参数范围
0~1
2101h 00
0 0~1
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2100h为清除命令,该命令触发时2002h~2003h,6064h对象值清零;
2101h为故障清除命令,该命令触发时清除当前驱动器故障;
2102h为EEPROM操作命令,该命令用于对2000h组参数进行保存或恢复出厂设置;
注意,上述操作命令触发方式均为:先写入 “0”,再写入“1”,完成一次命令触发;
※ 2200h~2207h配置类对象
索引 子索引 名称
CSP模式下到位方式选
择
说明
0:驱动器运动完成到位
(仅闭环控制时有效);
1
:给定指令完成即到位;
0:细分有效;
1:电子齿轮比有效;
0:锁轴;
1:不锁轴;
0:清除当前故障;
1:不清除当前故障;
0:停止;
2204h 00 超程停车方式 1:急停;
2:无效;
2205h 00 电机默认方向
0:默认;
1:反向;
0:无效;
1:开环模式;
2206h 00 驱动器运行模式 2:闭环超前角1模式;
3:闭环超前角2模式;
4:闭环矢量控制模式;
在不同选项下,2500h组对
象字典内容不同;
默认值 参数范围
2200h 00
1 0~1
2201h 00 电子齿轮比与细分切换
0 0~1
2202h 00 非使能时锁轴选择
1 0~1
2203h 00 使能信号清除故障选择
0 0~1
0 0~2
0 0~1
1 0~4
2207h 00
驱动器匹配电机
000:默认;
100:42EC51;
0 0~65535
2200h对象描述了在CSP模式下的到位方式;
2201h对象描述了电机转动一圈时需要给定脉冲数的控制方式,默认使用细分方式,当
切换为电子齿轮比时,可通过2408h~2409h定义齿轮比;
2202h对象描述了当电机非使能的情况下电机是否锁轴,非使能的情况包括给定有效
MF信号,Ecat失能命令;
2203h对象描述了使能信号是否同时清除驱动器故障,默认清除;
2204h对象描述了当电机运动时遇到限位信号时的反应,默认遇到限位后停止;
2205h对象描述了电机默认正方向;
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2206h对象描述了驱动器运行模式,当前支持4种运行默认,当适配开环电机时该对
象设置为1,当适配闭环电机时,该值可设置为2~4,默认运行开环控制模式;
2207h对象描述了驱动器支持匹配的电机类型,默认适配57电机;
※ 2208h~220Ch配置类对象
索引
2208h
子索引
00
名称
脉冲指令滤波使能
说明
0:无效;
1:有效;
脉冲指令滤波系数,该值
越小滤波效果越明显;
0:无效;
1:有效;
0:算法1;
1:算法2;
0:无动作;
1:停机报警;
默认值 参数范围
0~1
0~102
4
0~1
0
5 2209h 00 脉冲指令滤波系数
220Ah 00 微细分使能
0
220Bh 00 定位算法
0~1 0
220Ch 00 传感器响应
0~1 0
2208h对象控制脉冲指令滤波使能位,使能的情况下对主站发送的脉冲指令进行低通滤
波;2209h对象控制了脉冲指令滤波吸收,该参数越小,滤波效果越强;
220Ah对象控制驱动器内部微细分使能位;
220Bh对象控制驱动器内部定位算法,默认使用算法0即可;
220Ch对象定义了当驱动器外接信号干涉驱动器运动时,电机的反映;这里的驱动器
外接信号包括:停止信号,急停信号,MF释放信号,正负限位信号;
※ 2300h~2334h端子配置对象
索引
2300h
子索引
00
名称
输入端子有效电平逻辑
说明
0:常闭;
1:常开;
0:常闭;
1:常开;
0:未定义;
1:原点;
2311h
2312h
2313h
00
00
00
输入端子X1功能选择
输入端子X2功能选择
输入端子X3功能选择
2:正限位;
3:负限位;
4:停止;
5:急停;
6:MF信号;
7:探针1;
8:探针2;
2314h 00 输入端子X4功能选择
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
0 0~13
0 0~13
3 0~13
2 0~13
默认值
1
参数范围
0~65535
2301h
2310h
00
00
输出端子有效电平逻辑
输入端子X0功能选择
0
1
0~65535
0~13
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11:用户自定义2;
12:用户自定义3;
13:用户自定义4;
2320h 00 输出端子Y0功能选择
0:未定义;
1:报警信号;
2:到位信号;
3:回零完成信号;
2321h 00 输出端子Y1功能选择
4:刹车信号;
9:用户自定义0;
10:用户自定义1;
2330h
2331h
2332h
2333h
2334h
00
00
00
00
00
输入端子X0滤波时间
输入端子X1滤波时间
输入端子X2滤波时间
输入端子X3滤波时间
输入端子X4滤波时间
输入端子滤波时间
2
2
2
2
2
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0~65535
0 0~10
0 0~10
2300h~2301h对象用于配置输入端子和输出端子信号有效状态,规定当XCOM接高电
平(如24V)时,X信号接0V为常闭信号;
2310h~2321h对象用于配置输入端子和输出端子功能;
2330h~2334h对象用于配置输入端子信号的滤波时间,该值越大滤波效果越强;
※ 2400h细分对象
索引
2400h
子索引
00
名称
细分设置
说明
电机转动一圈脉冲数
默认值
50000
参数范围
400~51200
2400h对象用于配置驱动器细分,支持400~51200范围内的任意值;
※ 2401h最大电流对象
索引
2401h
子索引
00
名称
最大电流
说明
最大电流,单位mA;
默认值
5000
参数范围
0~5000
2401h对象用于配置驱动器最大有效电流,支持0~
5000mA
范围内的任意值;
※ 2402h基础电流百分比对象
索引
2402h
子索引
00
名称
基础电流百分比
位%;
说明
运行时基础电流,单
默认值
40
参数范围
0~100
2402h对象用于配置驱动器在电机运动时给定的基础电流,例如当2401h对象设置为
5000mA时,若此时2402h值为40,则驱动器基础电流值为 5000 * 0.4 = 2000mA;
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※ 2403h闭环最大电流百分比对象
索引
2403h
子索引
00
名称
闭环最大电流百分比
说明
闭环运行时最大电流,
单位%;
默认值
100
参数范围
0~150
2403h对象用于配置驱动器在闭环模式工作下的最大电流,例如当2401h对象设置为
5000mA时,若此时2403h值为100,则驱动器闭环最大电流值为 5000 * 1.0 = 5000mA;
结合2402h对象可知,此时驱动器在闭环模式下的工作电流范围为2A~5A之间,电流
大小根据负载实时调整;
※ 2404h开环最大电流百分比对象
索引
2404h
子索引
00
名称
开环最大电流百分比
单位%;
说明
开环运行时最大电流,
默认值
100
参数范围
0~100
2404h对象用于配置驱动器在开环模式工作下的最大电流,例如当2401h对象设置为
5000mA时,若此时2404h值为100,则驱动器开环运行的最大电流值为 5000 * 1.0 =
5000mA;
结合2402h对象可知,此时驱动器在开环模式下工作电流范围为2A~5A之间,电流大
小根据速度大小实时调整;
※ 2405h锁机电流百分比对象
索引
2405h
子索引
00
名称
锁机电流百分比
说明
锁机时电流,单位%;
默认值
40
参数范围
0~100
2405h对象用于配置电机锁机情况下的锁机电流,例如当2401h对象设置为5000mA
时,若此时2405h值为40,则驱动器闭环最大电流值为 5000 * 0.4 = 2000mA;减小锁机
电流可有效改善电机长时间锁机时的发热情况;
※ 2406h锁机时间对象
索引
2406h
子索引
00
名称
锁机时间
说明
锁机时间,单位ms;
默认值
40
参数范围
0~5000
2406h对象用于配置电机锁机时间,当驱动器超过锁机时间未收到运动指令后,电机运
行电流由工作电流切换为锁机电流;
※ 2407h编码器分辨率对象
索引
2407h
子索引
00
名称
编码器分辨率
说明
编码器分辨率
默认值
4000
参数范围
4000~51200
2407h对象用于配置驱动器输入编码器分辨率,该值必须为配套电机上安装的编码器值
的4倍频,例如配套1000线的闭环电机,则该值设置为4000;
※ 2408h~2409h电子齿轮比对象
索引
2408h
子索引
00
名称
电子齿轮比分母
说明
电子齿轮比分母
默认值
1000
参数范围
1~51200
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2409h 00 电子齿轮比分子 电子齿轮比分子 4000 1~51200
2408h~2409h对象描述了驱动器电子齿轮比,齿轮比分子默认可配置为与电机编码器
分辨率相同,此时齿轮比分母为电机转动一圈时所需的脉冲数;
※ 240Ah位置超差报警阈值对象
索引
240Ah
子索引
00
名称
位置超差报警阈值
说明
位置超差报警阈值
默认值
4000
参数范围
0~4000
240Ah对象描述了在闭环工作模式下,编码器丢失脉冲值的报警阈值,默认为4000,
即丢失一圈后超差报警;
※ 240Bh定位误差范围对象
索引
240Bh
子索引
00
名称
定位误差范围
说明
定位误差范围
默认值
5
参数范围
1~100
240Bh对象描述了在闭环工作模式下,到位时的定位精度,单位为1个编码器单位;
※ 240Ch到位结束时间对象
索引
240Ch
子索引
00
名称
到位结束时间
说明
到位结束时间
默认值
1000
参数范围
1~65535
240Ch对象描述了在闭环工作模式下,驱动器到位结束时间,该时间为定位完成后及
未收到运动指令前的时间间隔,超过该时间后输出到位信号;该时间越长,到位信号越稳定;
※ 240Dh脉冲指令滤波对象
索引
240Dh
子索引
00
名称
脉冲指令滤波
说明
脉冲指令滤波
默认值
512
参数范围
1~1024
240Dh对象描述了对脉冲给定指令的滤波时间,该值越大,驱动器刚性越低;
※ 2500h~2514h厂家参数对象
该组参数为厂家参数对象,使用默认值即可;
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9报警排除
9.1 驱动器错误
驱动器具有5种报警信息,驱动器报警后ALM告警指示灯按报警代码不同闪烁数次,
具体的报警代码及处理方式如下表所示。
故障代码 故障信息 ALM指示灯
闪烁1次
闪烁2次
闪烁3次
闪烁4次
闪烁5次
复位
锁机/掉电复位
锁机/自动恢复
锁机/自动恢复
不可复位
掉电复位
Err1:0x01 过流或相间短路
Err2:0x02 电源电压过高
Err3:0x03 电源电压过低
Err4:0x04 错相
Err5:0x05 超差
9.2 EtherCAT通信错误
EtherCAT通信错误主要包括以下4大类,出现通讯错误后:
故障代码 故障信息 ERR指示灯
慢闪烁(Blinking)
单闪烁(Single Flash)
双闪烁(Double Flash)
复位
可复位
可复位
可复位
Err1:0x11 Extra错误
Err2:0x12 Sync错误
Err3:0x13 Watch-dog错误
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
10版本修订历史
版本
V1.0
V1.1
V1.2
第一版发行
第二版发行
修改2000组参数属性;
描述 时间
2018/02/23
2018/04/28
2018/06/01
备注
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
11保修及售后服务
11.1保修
请保留好包装箱以便运输、储存或需要退回本公司维修时使用。
一年保修期:
来自本驱动器使用一年内因为产品自身的原因造成的损坏,负责保修。
不在保修之列:
不恰当的接线、电源电压和用户外围配置造成的损坏。
无本公司书面授权条件下,用户擅自对产品进行更改。
超出电气和环境的要求使用。
驱动器序列编号被撕下或无法辨认。
外壳被明显破坏。
不可抗拒的灾害。
11.2售后服务
当您需要产品售后服务支持时,请拨打本公司全国免费服务热线:400-033-0069
周一至周五(国家法定节假日除外)8:30-17:
30
公司总部地址:深圳市光明新区招商局光明科技园B3栋6B
公司研发中心:深圳市南山区高新北区新西路7号兰光科技大厦8楼
电话:(86)755-86142288 86142255
传真:(86)755-86142266
网址:
您拨打电话之前,请先记录以下信息:
故障现象
产品型号和序列号
安装日期或者生产日期
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
附录1:MS-Mini3E驱动器快速配置入门
MS-Mini3E驱动器出厂使用默认参数,用户第一次使用MS-Mini3E驱动器时可能需要根
据实际使用情况对驱动器某些功能参数进行修改,该文档介绍了最常见的几个参数,以帮助
用户在最快的时间内完成驱动器相关参数的配置。
※ 2206h驱动器运行模式对象
索引 子索引 名称 说明
0:无效;
1:开环模式;
2206h 00 驱动器运行模式 2:闭环超前角1模式;
3:闭环超前角2模式;
4:闭环矢量控制模式;
1 0~4
默认值 参数范围
驱动器出厂默认为开环控制,即默认适配57开环步进电机,当用户需要选择使用闭环
电机时,可将该参数修改为3,即闭环超前角2控制模式;
※ 2207h驱动器匹配电机对象
索引 子索引 名称 说明
在不同选项下,2500h组对
象字典内容不同;
默认值 参数范围
2207h 00
驱动器匹配电机
000:默认;
100:42EC51;
0 0~65535
2207h对象出厂值为默认,默认情况下驱动器内部参数可适配57类型开环或闭环步进
电机,当客户需要适配42电机时,需将该参数修改为100;
※ 2400h细分对象
索引
2400h
子索引
00
名称
细分设置
说明
电机转动一圈脉冲数
默认值
50000
参数范围
400~51200
2400h对象用于配置驱动器细分,支持400~51200范围内的任意值,默认细分为50000;
用户可根据实际使用情况,如电机接丝杆结构,根据电机细分和导程换算直线运动距离;
※ 2401h~2405h电流相关对象
索引
2401h
2402h
2403h
2404h
2405h
子索引
00
00
00
00
00
名称
峰值电流
基础电流百分比
闭环最大电流百分比
开环最大电流百分比
锁机电流百分比
说明
峰值电流,单位mA;
运行时基础电流,单
位%;
闭环运行时最大电
流,单位%;
开环运行时最大电
流,单位%;
锁机时电流,单位%;
默认值
5000
40
100
100
40
参数范围
0~5000
0~100
0~150
0~100
0~100
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MS-Mini3E V1.3 用户手册
当驱动器工作在开环模式下时,工作电流区间计算方式如下,工作电流区间随着速度大
小驱动器内部自动调整,速度越大电流越大:
工作电流区间 = (2402h ~ 2404h)* 2401h / 100;
例如:当 2401h = 5000mA,2402h = 40,2404h = 100时,工作电流区间为:
2000mA~5000mA;
当驱动器工作在闭环模式下时,工作电流区间计算方式如下,工作电流区间随着负载大
小驱动器内部自动调整,速度越大电流越大:
工作电流区间 = (2402h ~ 2403h)* 2401h / 100;
例如:当 2401h = 5000mA,2402h = 40,2404h = 100时,工作电流区间为:
2000mA~5000mA;
锁机电流计算方法与上述电流计算方法类似,例如:当2405h = 40 时,锁机时的电流
值为:2405h * 5000,减小锁机电流可以有效改善电机的发热情况;
示例:当前客户选用42开环电机,电机额定电流2A,细分要求10000;则可按如下表
进行配置;
索引
2206h
2207h
2400h
2401h
子索引
00
00
00
00
名称
驱动器运行模式:设置为开环;
驱动器匹配电机:选择42电机;
细分设置:设置为10000;
峰值电流:设置为电机额定电流;
参数设定值
1
100
10000
2000mA
注意:2000组参数修改后可保存到EEPROM中,保存命令为向2102h对象字典
先写入
“0”,再写入“2”。
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