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STM32 EtherCAT 总线型（1 拖 4）步进电机解决方案

news 文章来源：https://blog.csdn.net/YEYUANGEN/article/details/133064240 2024/11/3 0:32:59
第 1 章 概述
技术特点
支持标准 100M/s 带宽全双工 EtherCAT 总线网络接口及 CoE 通信协议一
进一出（RJ45 接口），支持多组动态 PDO 分组和对象字典的自动映射，支持站
号 ID 的自动设置与保存，支持 SDO 的电机参数设置与自动保存。
自动适配市面上 EtherCAT 总线主站系统或 PLC 运动控制器，如
TwinCAT,Codesys，欧姆龙，Trio，SOEM，IGH，Acontis,KPA 等。
支持标准 CIA DS402 协议，内置同步周期位置（CSP 模式）、回零控制模
式(Homing 模式)。
支持最多驱动 4 路步进电机，实现多轴同步实时控制，具有最高性价比。
内置 12 路 5V 或 24V IO 数字信号输入，采用双向光耦，支持 NPN 和 PNP
型，用于普通的数字 IO 采集或者左、中、右限位和回零参考功能（13pin-免螺
丝快速接线端子 KFM736L-5.0）。
内置 8 路数字信号输出，用于普通的数字 IO 输出或者抱闸和到位功能，单
路可驱动 500mA 电流（10pin-免螺丝快速接线端子 KFM736L-5.0）。
低速运行静音，振动小。
中速运行稳定，驱动能力强。
高速运行平滑，动态响应好。
矢量 FOC 控制技术，电流效能高。
用户可自定义细分（默认 256 细分，51200 个脉冲/圈）。
用户可自定义电机上使能的保持电流和运行过程中的运行电流。
缺相保护、过流保护、过压保护、过温保护，电源防反接保护。
第 2 章 技术参数
EtherCAT_Step_Motor_V1.0，四轴步进电机驱动器，单轴驱动最大电流 3A。
可以配合 28/42/57 步进电机一起使用。
工作转速最好在 1200 转/分以内，因为步进电机随着转速的提高力矩减小，
在 300 转/分钟以内驱动 42/57 步进电机可以达到额定力矩，绝对静音。900 转/
分以上时，电机基本上处于空载状态。使用过程中注意驱动器散热。EtherCAT
总线的 DC 通讯周期可以达到 125us，支持回零模式，循环同步位置模式。
带步进电机加减速最大 500 转/s²，最高速度 3000 转/min，最低转速 0.001
转/分。
数字输入支持 NPN 和 PNP 触发，数字输出最大电流可以达到 0.5A。
建议驱动器的供电电源电压 24V，直流电源有 15A 以上的输出能力，保证驱
动器的供电稳定
产品尺寸： 90mm*200mm，外壳采用 DIN35 标准导轨。
网口（左中）： RJ45 网口直插式，上面为 IN 网口，下面为 OUT 网口。总线
运行状态指示灯为 RUN1，错误指示灯为 ERR1。
数字输入（左上）： COM 口为公共端，I1-I12 为数字输入口。COM 口可接地
或者 24V，数字输入是双向出发的光耦，双向都可以导通。数字输入通道导通时，
对应的绿色指示灯会亮。
I1-I3
为电机 1 的数字输入，触发时，对应总线的输入对象字典显示 1、2、4。
I4-I6
为电机 2 的数字输入，触发时，对应总线的输入对象字典显示 1、2、4。
I7-I9
为电机 3 的数字输入，触发时，对应总线的输入对象字典显示 1、2、4。
I10-I12 为电机 4 的数字输入，触发时，对应总线的输入对象字典显示 1、2、4。
数字输出（左下）：
O1-O2
为电机 1 的数字输出，对应总线的输出对象字典写入 1、2、4 时触发。
O3-O4
为电机 2 的数字输出，对应总线的输出对象字典写入 1、2、4 时触发。
O5-O6
为电机 3 的数字输出，对应总线的输出对象字典写入 1、2、4 时触发。
O7-O8
为电机 4 的数字输出，对应总线的输出对象字典写入 1、2、4 时触发。
步进电机接线端子（右）：
4pin 端子为步进电机端子，自上到下依次为电机 1、电机 2、电机 3、电机 4。
24V 供电电源端子（右）
不要带电插拔，否则会产生电火花。不能放在其它发热的设备旁，要避免粉
尘、油雾、腐蚀性气体，湿度太大及强振动场所，禁止有可燃气体和导电灰尘。
为了保证良好的散热条件，实际安转中必须尽可能预留较大安装间隔，保持通风
散热。 直流驱动器电源不可反接。高压驱动器内有大容量电解电容，即使断电
后，仍会保持高压，断电后 5 分钟内切勿触摸驱动器和电机。
第 5 章 软件操作
一、放置 XML 文件：
首先找到商家提供的 XML 设备描述文件，并将其复制到 TwinCAT
安装目录指定文件夹下：C:\TwinCAT\3.1\Config\Io\EtherCAT
Steper_Driver_Cia402_4_AXIS_V1.0.xml
注意：复制完成后要将 TwinCAT 软件重新启动
二、启动 TwinCAT： 在 TwinCAT 中新建工程。并点击 Scan 扫描设备。
按红框指示依次点击之后会出现设备信息，如下图所示：

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