В этом примере показано, как сгенерировать файлы Информации о сети EtherCAT (ENI), чтобы использовать в Simulink® Real-Time™ с устройствами EtherCAT.
Пример показывает этапы процесса генерации в Конфигураторе EtherCAT и этапы процесса в плагине TwinCAT XAE для Microsoft Visual Studio®.
Аппаратные связи:
EK1100 - Разветвитель EtherCAT
EL3062 - Терминал EtherCAT
EL4002 - Терминал EtherCAT
EL9011 - Соедините шиной терминал Конца
Разветвитель EK1100 соединяет EtherCAT с терминалами EtherCAT (ELxxxx). Одна станция состоит из разветвителя EK1100, любого количества терминалов EtherCAT, и шина заканчивает терминал.
Чтобы обеспечить подключения к сети, соедините 24-вольтовые и 0-вольтовые терминалы EK1100 к 24-вольтовому отрегулированному источнику питания (RPS) +Ve и-Ve терминалы.
Процессы терминала аналогового входа EL3062 сигнализируют в области значений [-10, 10] V.
Терминал аналогового выхода EL4002 генерирует сигналы в области значений [0, 10] V.
Чтобы сконфигурировать сеть EtherCAT, соедините устройства EtherCAT к компьютеру разработчика, на котором запускается конфигуратор EtherCAT. Это связь разрешает сканировать и открытие устройств EtherCAT. После того, как конфигуратор генерирует XML-файл, можно повторно подключить устройства EtherCAT к целевому компьютеру. Эта схема показывает предложенные связи.
Последняя версия TwinCAT 3.x версия, и это - предпочтительный инструмент конфигурирования.
XAE sub версия не содержит полный механизм исполнения, который работает на Windows. Это доступно бесплатно с веб-сайта Beckhoff. Для использования с Simulink Real-Time вам не нужен механизм исполнения, потому что вы используете реализацию времени выполнения на цели. Полная версия с механизмом исполнения требует покупки лицензии от Beckhoff.
Программное обеспечение TwinCAT 3.1 требует, чтобы поддерживаемая версия Microsoft Visual Studio была установлена. TwinCAT 3.1 использует интегрирование графический интерфейса пользователя MSVC и не имеет графический интерфейса пользователя отдельно. Версии MSVC, с которым данная версия работ TwinCAT обсуждены в документации TwinCAT. Установка находит поддерживаемые версии MSVC на вашей машине и установках на них.
Устанавливать TwinCAT 3.1 XAE:
Перейдите к www.beckhoff.com и выберите Download.
Выберите TwinCAT 3 и загрузите настройку.
Установите TwinCAT 3.
Запустите Microsoft Visual Studio.
В меню TwinCAT выберите Show Realtime Ethernet Compatible Devices.
Выберите адаптер Ethernet для своего устройства EtherCAT, затем выберите Install.
Поскольку TwinCAT устанавливает фильтр Ethernet, встроенный с портом Ethernet, который вы выбрали, это - хорошая практика, чтобы добавить дополнительный порт Ethernet, чтобы использовать исключительно с EtherCAT, чтобы избежать любой возможной проблемы, которую фильтр может вызвать при совместном использовании коммуникационного порта цели хоста Simulink Real-Time с TwinCAT.
Все программы настройки EtherCAT используют файлы Информации о ведомом устройстве EtherCAT (ESI), чтобы описать ведомые устройства, которые найдены в сети. Эти программы настройки Beckhoff, прибывшие предварительно заполненный с в основном устройствами Beckhoff. Чтобы правильно сконфигурировать сеть EtherCAT с устройствами от других производителей, вы, возможно, должны получить правильный файл ESI от веб-сайта производителя устройств. Если у вас нет файла ESI для ведомого устройства в вашей сети, процесс скана не заполняет Проводник Решения с правильным именем устройства и чтения и пишет, что переменные не правильны.
Создать новый проект TwinCAT в Visual Studio:
Запустите Visual Studio. Перейдите к Файлу> Новый> Проект.
Под Установленным выберите TwinCAT Projects и нажмите ОК.
Проверьте, был ли проект создан успешно в строке состояния Microsoft Visual Studio.
Введите свою лицензию, если этот экземпляр является первым разом, когда вы используете TwinCAT, и вы установили полную версию. Если вы используете TwinCAT в режиме оценки, заполняете Капчу.
Заметьте, что Проводник Решения разделяет левую сторону на области Visual Studio.
Перейдите к TWINCAT в меню и выберите Scan. Вы можете также щелчок правой кнопкой Solution Explorer> ваш проект TwinCAT> ввод-вывод> Устройства> Скан.
Диалоговое окно открывается сообщением, которым не могут автоматически быть найдены Все устройства. Нажмите ОК и ожидайте скана, чтобы завершиться. Вы теперь видите, что диалоговое окно говорит, что Новые устройства ввода-вывода были найдены.
Убедитесь, что флажок устанавливается, затем нажмите ОК. Диалоговое окно появляется со Сканом для полей? сообщение. Нажать кнопку Да. Устройства EtherCAT в вашей сети сканируются, и устройства появляются.
Вы видите диалоговое окно, которое спрашивает, активировать ли режим свободы действий. Выберите No.
Наблюдайте Проводник Решения и проверьте, что устройства были отсканированы правильно.
Когда вы сначала запускаете TwinCAT, правильная информационная панель не отображена. Необходимо дважды кликнуть любой элемент в структурном виде в первый раз. После этого информационное диалоговое окно для любого элемента отображено нажатием кнопки на том элементе в структурном виде Проводника Решения.
Чтобы сконфигурировать главный узел EtherCAT, создайте и сконфигурируйте задачу, затем добавьте вводы и выводы в задачу.
Создать Задачу EtherCAT:
В Проводнике Решения щелкните правой кнопкой по узлу Задач и выберите Add New Item.
В диалоговом окне Insert Task выберите TwinCAT Task With Image, обеспечьте имя для задачи и нажмите ОК.
Выберите задачу, которую вы создали. Метки деления Цикла значения определяют время цикла как кратное Норматива времени, определенного на элементе В реальном времени. Время задачи по умолчанию установлено в 10 мс. Если вы используете Распределенную Тактовую синхронизацию, время задачи 1-2 мс является самым медленным, который работает с режимом Master Shift DC.
Создайте по крайней мере одну циклическую задачу ввода/вывода. Соедините эту задачу по крайней мере с одной входной переменной и одной выходной переменной на каждом ведомом устройстве.
Если вы хотите запуститься быстрее, чем время на 1 мс, необходимо изменить норматив времени на элементе В реальном времени выше Задач. На вкладке Settings необходимо изменить выбор Норматива времени в более быстрый.
При помощи распределенных часов (DC) протокол EtherCAT может синхронизировать время во всех устройствах локальной шины в узком допустимом диапазоне. Только некоторые устройства EtherCAT поддерживают DC. Важно, чтобы, если устройство поддерживает DC, вы сконфигурировали его соответственно. Например, в настройке в качестве примера, EL4002 поддерживает DC. Большинство контроллеров движения (электроприводы) поддерживает DC, и некоторые требуют, чтобы он добрался до состояния Op.
Сконфигурировать EtherCAT DC:
Включите DC и выберите сдвиг Bus или Основной режим DC сдвига.
Нажмите на Устройство n (EtherCAT) узел
Выберите вкладку EtherCAT в информационной панели.
Нажмите на Advanced Settings, который открывает новое диалоговое окно.
В диалоговом окне Расширенных настроек выберите страницу Distributed Clocks.
По умолчанию Автоматическая Рамка выделения Режима DC проверяется, который обычно получает вас режим Master Shift DC. Включенное ведомое устройство первого DC является ссылочными часами, и время выполнения Simulink Real-Time смещено немного, чтобы выровнять выполнение со ссылочными часами.
Отмените выбор Автоматического режима, и вы управляете который режим DC использовать или выключить его. Следующие элементы с невыбранным Автоматическим.
С DC в невыбранном использовании не происходит никакая Распределенная тактовая синхронизация. Это заканчивается в намного более быстрое время инициализации, чтобы добраться до состояния Op, но между ведомыми устройствами нет никакой синхронизации.
С DC в выбранном использовании у вас есть два различных метода синхронизации между целевой машиной Speedgoat и ведомыми устройствами EtherCAT.
Независимое Время DC использует включенное ведомое устройство первого DC в качестве ссылочных часов, и целевые часы машины настроены немного к блокировке фазы, которую выполнение модели к первому DC включило ведомому устройству.
Время DC, которым управляет Время TwinCAT, должно быть считано, как управляется к целевому машинному времени в Simulink Real-Time. Это - режим сдвига шины, где целевая машина является ссылочными часами, и ведомые времена выполнения смещены немного к блокировке фазы к целевой машине.
Выберите Continuous Run-Time Measuring и Sync Window Monitoring.
Теперь, когда вы выбрали режим DC, чтобы использовать, можно посетить весь DC, включил ведомые устройства в сети и установил их на правильный режим. Этот пример файл ENI только поддерживает один DC, включил ведомое устройство, EL4002.
Кликните по Термину узла 3 (EL4002) и выберите вкладку DC.
По умолчанию Режим работы установлен в СМ-Synchron, который не синхронизирует выход со временем DC. Измените Режим работы в DC-Synchron. Различные ведомые устройства имеют различные имена для рабочего режима.
Нажмите Advanced Settings и установите Распределенные опции Часов как показано.
Чтобы экспортировать и сохранить настройку EtherCAT, сгенерируйте файл ENI:
Кликните по узлу для своего устройства EtherCAT и кликните по вкладке EtherCAT.
Нажмите Export Configuration File.
В диалоговом окне Save As введите имя XML-файла, такое как simple_adda_eni.xml, затем нажмите Save. Этот XML-файл является файлом ENI. Файл ENI и модель Simulink Real-Time, которая использует файл ENI, не могут иметь того же имени. У них должны быть различные имена.
Когда вы закрываете проект TwinCAT, доступная для редактирования версия этой настройки сохранена в файле проекта. Можно изменить настройку путем открытия этого проекта и путем экспорта в XML снова.
Устанавливать конфигуратор EtherCAT ET9000:
Перейдите к www.beckhoff.com и выберите Download.
Выберите ET9000 и загрузите настройку.
Установите конфигуратор ET9000 и запустите программное обеспечение.
Запустите конфигуратор и выберите правильные ключи лицензии или выберите опцию оценки.
Конфигуратор EtherCAT создает файл Информации о сети EtherCAT (ENI) из стандартизированных ведомых файлов описания (ESI - информация о ведомом устройстве EtherCAT). Сгенерировать файлы ESI для ведомых устройств:
Запустите программное обеспечение ET9000.
Щелкните правой кнопкой по I/O Devices и выберите Scan Devices. Нажать ОК.
Выберите правильную сетевую карту (NIC) в своей системе и нажмите ОК.
Когда диалоговое окно спрашивает, отсканировать ли для полей, выберите Yes. Когда устройства EtherCAT в вашей сети сканируются, они появляются в Системной Панели.
Когда диалоговое окно спрашивает, активировать ли режим свободы действий, выберите No.
Когда скан будет завершен, расширьте дерево под Устройствами во вводе-выводе. EL3062 и устройства EL4002 появляются под устройством EK1100.
Конфигуратор использует ESI, чтобы сконфигурировать главный узел EtherCAT. Эта операция включает создание задачи, конфигурирование задачи и добавление ввода-вывода к задаче.
Создать задачу EtherCAT:
Под СИСТЕМОЙ - Настройка, щелкните правой кнопкой по Additional Tasks> Append Task.
Обеспечьте имя для задачи и нажмите ОК. В этом примере именем задачи является slrt_task.
Кликните по задаче. Метки деления Цикла значения определяют время цикла. В настройках это установлено в 10ms.
Сконфигурировать задачу EtherCAT выходные параметры:
Перетащите Аналоговый выход узла (под AO Выходной Канал 1) к Выходным параметрам (под slrt_task).
Выберите Аналоговый выход (при Выходных параметрах) и выберите вкладку Variable.
Нажмите Linked, чтобы снабдить кнопками и выбрать соответствующую запись (Аналоговый выход под AO Выходной Канал 1 в Термин 3).
При помощи распределенных часов (DC) EtherCAT протокол Ethernet в реальном времени может синхронизировать время во всех устройствах локальной шины в узком допустимом диапазоне. Только некоторые устройства EtherCAT поддерживают DC. Когда устройство поддерживает DC, важно сконфигурировать устройство для DC. Например, в настройке в качестве примера, EL4002 поддерживает DC. Сконфигурировать EL4002 для DC:
Нажмите Term 3 (EL4002) в Системной Панели и выберите вкладку DC. По умолчанию Режим работы установлен в СМ-Synchron. Измените Режим работы в DC-Synchron.
Нажмите кнопку Advanced Settings и установите Распределенные опции Часов как показано.
Импорт устройства часто является частью рабочего процесса для третьего лица (различный производитель) устройства. Используйте этот процесс, чтобы сконфигурировать устройство, которое не присутствует в системе Beckhoff. Многочисленные двигатели и их диски подпадают под эту категорию. Иногда, необходимо сконфигурировать устройство, которое не присутствует в системе Beckhoff. Ведущее устройство TwinCAT EtherCAT или Системный администратор используют файлы описания устройства для устройств, чтобы сгенерировать настройку в режиме онлайн или режиме офлайн.
Описания устройства содержатся в файлах ESI (информация о Ведомом устройстве EtherCAT) в формате XML. Эти файлы можно требовать от соответствующего производителя и делают доступными для скачивания. XML-файл может содержать несколько описаний устройства.
Файлы ESI для устройств Beckhoff EtherCAT доступны на веб-сайте Beckhoff и хранятся в папке установки TwinCAT. Значением по умолчанию для TwinCAT2 является C:\TwinCAT\IO\EtherCAT. Файлы читаются (однажды), когда вы открываете новое окно System Manager и если они изменились с прошлого раза, когда вы открыли окно System Manager.
При использовании конфигуратора TwinCAT установка TwinCAT включает набор файлов ESI Beckhoff, которые были текущими в то время, когда сборка TwinCAT была создана. Для TwinCAT 2.11, TwinCAT 3, и позже, можно обновить папку ESI от Системного администратора, если PC программирования соединяется с Интернетом (Опция> Обновление Описания устройства EtherCAT).
Импортировать устройство из файла ESI:
Для Конфигуратора ET9000 папкой ESI является C:\Program Files (x86)\EtherCAT Configurator\EtherCAT. Вставьте файл от производителя в это местоположение.
После добавления XML-файла перезапустите свой конфигуратор и выберите Actions> Reload Devices.
Если устройство соединяется, можно отсканировать снова, чтобы добавить устройства. (См. Установку и запуск Конфигуратор EtherCAT ET9000.)
Если устройство не соединяется, можно также добавить устройство в Режиме офлайн. Если вы хотите добавить устройство в тот же термин, щелкните правой кнопкой по своему устройству по иерархии и выберите Append Box. Диалоговое окно кажется спрашивающим который устройство добавить.
Кликните по квадратному значку рядом с Beckhoff Automation GmbH, чтобы свернуть иерархию. Вы теперь видите производителя, устройства которого вы добавили.
Выберите устройство, которое вы хотите добавить и нажать ОК. Ваше устройство должно теперь появиться в Системной Панели слева.
Повторите, что шаги под Конфигурируют Данные о Главном узле EtherCAT, чтобы добавить Выходные параметры в вашу задачу. В этом примере перетащите доступные выходные параметры под своим диском к Выходным параметрам под slrt_task. Не забудьте делать соответствующие Настройки DC для своего устройства.
Конфигурационная информация DC доступна от производителя. В этом случае включите DC.
Продолжите настройку терминалов.
Сгенерировать файл ENI и сохранить настройку:
Кликните по узлу для своего устройства EtherCAT, затем кликните по вкладке EtherCAT.
Нажмите Export Configuration File.
В файле сохраняют диалоговое окно, вводят имя XML-файла, такое как BeckhoffAIOconfig.xml для этого примера, и затем нажимают Save. Этот XML-файл является файлом ENI. Файл ENI и модель Simulink® Real-Time™, которая использует файл ENI, не могут иметь того же имени. У них должны быть различные имена.
Сохраните настройку как файл ESM. Нажмите File> Save. Если файл ESM, соответствующий файлу ENI, не присутствует, программа Beckhoff ET9000 не может открыть файл ENI.
В диалоговом окне File Save введите имя файла ESM, такое как et9000config.esm, и затем нажмите Save.
