CN110928243B - 通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于EtherCAT总线常用组态配置技术领域，公开了一种通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法，示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置；***自动扫描出最新的从站拓扑结构及信息；通信周期及同步模式的设置，在通讯周期栏填入需求的***周期；示教器将EtherCAT总线配置界面中的设置信息保存为xml格式的文件；实现从站拓扑及信息的更新；退出EtherCAT组态配置界面，重启示教器，按照示教器操作流程，控制运动控制***运行。本发明用户可根据实际应用需求，随意更改EtherCAT总线的拓扑结构，从站产品类型、数量及配置信息；实现从站拓扑结构及信息的更新，操作简单、灵活、快捷。
Description
技术领域
本发明属于EtherCAT总线常用组态配置技术领域，尤其涉及一种通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法。
背景技术
目前，最接近的现有技术：EtherCAT总线因其高速高精、高同步、高可靠性等显著特点，深受各大工业机器人开发公司的青睐，是现今工业机器人市场中用的最为广泛的一种工业以太网总线通讯，分为EtherCAT主站(运动控制器等)和EtherCAT从站(伺服驱动器、IO模块等)。EtherCAT总线常用组态配置方式有两种，一种方式是使用TwinCAT、KPAStudio、EC-enineeing等PC端的配置工具，在更改从站拓扑结构及信息后，需要用户重新连接PC端配置工具，扫描从站信息并输出ENI文件；这种方式操作繁琐，用户必须另外配置一台PC机，以便进行组态配置操作；另外一种方式是将组态配置信息直接固化在主站程序中，但是一旦更改从站拓扑结构及信息，就必须重新修改更新主站程序，缺乏灵活性、通用性。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)现有EtherCAT总线常用组态配置方式存在操作繁琐。
(2)现有EtherCAT总线常用组态配置方式存在缺乏灵活性、通用性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法。
本发明是这样实现的，一种通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法，所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法包括以下步骤：
第一步，上电进入EtherCAT组态配置界面，示教器发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置。
第二步，***自动扫描出最新的从站拓扑结构及信息。
第三步，扫描出新的从站信息后，根据实际的应用需求，进行通信周期及同步模式的设置，在通讯周期栏填入需求的***周期。
第四步，示教器将EtherCAT总线配置界面中的设置信息保存为xml格式的文件，并通过网络传输写入到运动控制器中。
第五步，实现从站拓扑及信息的更新，在更新后，用户进行测试，判断更新是否正确。
第六步，配置及测试工作完成后，退出EtherCAT组态配置界面，重启示教器，按照示教器操作流程，控制运动控制***运行。
进一步，所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法的配置界面用于进行从站拓扑及信息的更新，在界面中设置开/关配置按键，当按键为开配置时，组态配置界面中的信息全部开放，用户进行设置；当按键为关配置时，组态配置界面中的信息全部关闭，用户设置无效，默认是关配置。
进一步，所述第一步具体包括：进入EtherCAT组态配置界面，点击开/关配置按键，待按键显示为开配置时，示教器发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，此时示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置。
进一步，所述第三步具体包括：在通讯周期栏填入需求的***周期，单位是μs；在同步设置栏中，选择是否采用同步模式，勾选DC模式；选择DC模式，选择以主站作为参考时钟或以从站作为参考时钟。
进一步，所述第五步具体包括：观察从站设备是否能够正常切换到OP状态，观察从站是否可以正常运行；从站正常动作，那么用户更新的拓扑及信息是正确的；如果不能正常动作，那么用户去检查一下配置界面的信息与从站实际拓扑及信息是否一致。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的***，所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的***包括：
配置界面设置模块，用于上电进入EtherCAT组态配置界面，示教器发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置；
信息扫描模块，用于自动扫描出最新的从站拓扑结构及信息；
周期及模式设置模块，用于扫描出新的从站信息后，根据实际的应用需求，进行通信周期及同步模式的设置，在通讯周期栏填入需求的***周期；
设置信息保存模块，用于示教器将EtherCAT总线配置界面中的设置信息保存为xml格式的文件，并通过网络传输写入到运动控制器中；
更新判断模块，用于实现从站拓扑及信息的更新，在更新后，用户进行测试，判断更新是否正确；
***运行模块，用于配置及测试工作完成后，退出EtherCAT组态配置界面，重启示教器，按照示教器操作流程，控制运动控制***运行。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法。
本发明的另一目的在于提供一种所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法在EtherCAT总线常用组态配置中的应用。
本发明的另一目的在于提供一种所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法在伺服控制***中的应用。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明将EtherCAT总线组态配置功能集成在示教器中，使得用户在有需求的时候无需外部设备，随时随地方便快捷的实现从站拓扑及信息的更新。本发明将EtherCAT总线的组态配置功能集成在示教器中，在用户根据不同需求更改了从站拓扑结构或信息的时候，无需更改任何连线方式，能够非常快速、便捷的通过示教器的EtherCAT总线组态界面，重新扫描、配置并写入运动控制器。操作灵活、便捷，用户体验好。
本发明的EtherCAT从站拓扑结构或者信息发生改变时，用户需要使用PC端组态配置工具，或者是重新修改更新主站程序，才能获取新的从站拓扑及信息；以往组态配置实现方式操作繁琐，缺乏灵活性、通用性，降低工作效率。
本发明将EtherCAT总线的组态配置功能集成在示教器中，用户可根据实际应用需求，随意更改EtherCAT总线的拓扑结构，从站产品类型、数量及具体配置信息；而后只需在示教器的EtherCAT组态界面中进行扫描、简单配置、写入控制器，即可轻松实现从站拓扑结构及信息的更新，操作简单、灵活、快捷。
附图说明
图1是本发明实施例提供的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法流程图。
图2是本发明实施例提供的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的***的结构示意图；
图中：1、配置界面设置模块；2、信息扫描模块；3、周期及模式设置模块；4、设置信息保存模块；5、更新判断模块；6、***运行模块。
图3是本发明实施例提供的EtherCAT运动控制***框图。
图4是本发明实施例提供的EtherCAT组态配置界面示意图。
图5是本发明实施例提供的通过组态界面更新从站信息流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法包括以下步骤：
S101：上电进入EtherCAT组态配置界面，示教器发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置。
S102：***自动扫描出最新的从站拓扑结构及信息。
S103：扫描出新的从站信息后，根据实际的应用需求，进行通信周期及同步模式的设置，在通讯周期栏填入需求的***周期。
S104：示教器将EtherCAT总线配置界面中的设置信息保存为xml格式的文件，并通过网络传输写入到运动控制器中。
S105：实现从站拓扑及信息的更新，在更新后，用户进行测试，判断更新是否正确。
S106：配置及测试工作完成后，退出EtherCAT组态配置界面，重启示教器，即可按照正常的示教器操作流程，控制运动控制***运行。
图2是本发明实施例提供的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的***包括：
配置界面设置模块1，用于上电进入EtherCAT组态配置界面，示教器发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置。
信息扫描模块2，用于自动扫描出最新的从站拓扑结构及信息。
周期及模式设置模块3，用于扫描出新的从站信息后，根据实际的应用需求，进行通信周期及同步模式的设置，在通讯周期栏填入需求的***周期。
设置信息保存模块4，用于示教器将EtherCAT总线配置界面中的设置信息保存为xml格式的文件，并通过网络传输写入到运动控制器中。
更新判断模块5，用于实现从站拓扑及信息的更新，在更新后，用户进行测试，判断更新是否正确。
***运行模块6，用于配置及测试工作完成后，退出EtherCAT组态配置界面，重启示教器，即可按照正常的示教器操作流程，控制运动控制***运行。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。
如图3所示，本发明实施例提供的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的***的框图，其中示教器与运动控制器采用Ethernet连接，运动控制器与从站、从站与从站之间采用EtherCAT连接。示教器中集成EtherCAT总线组态配置界面及功能(该界面的开发环境同示教器中其他界面的开发环境一致，开发平台没有限制，可以是QT、VS等任何支持界面开发的平台)，通过Ethernet与运动控制器连接，运动控制器接收到示教器组态配置界面的相关命令，通过EtherCAT总线与各从站之间进行相应的交互操作。
EtherCAT总线组态配置界面的开发平台没有限制，开发环境同示教器中其他界面移植，可以是QT、VS等任何支持界面开发的环境。同时由于该配置界面主要是用于进行从站拓扑及信息的更新，并不需要时刻运行，因此在界面中设置“开/关配置”按键，当按键为“开配置”时，组态配置界面中的信息全部开放，用户可以进行设置，当按键为“关配置”时，组态配置界面中的信息全部关闭，用户设置无效，默认是“关配置”。如图3所示。
当从站拓扑结构或者信息发生变化时，具体的操作流程如下：
第一步，***上电，进入EtherCAT组态配置界面，点击“开/关配置”按键，待按键显示为“开配置”时，示教器会发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，此时示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置。
第二步，点击“扫描”按键，***自动扫描出最新的从站拓扑结构及信息，显示在示教器的组态配置界面的“从站信息”栏中。
第三步，扫描出新的从站信息后，根据实际的应用需求，进行通信周期及同步模式的设置。在通讯周期栏填入需求的***周期，如500/1000/2000/8000等，单位是μs；在同步设置栏中，选择是否采用同步模式，只有勾选了DC模式，下边两个选项才可以进行选择，否则下边两个选项是灰色的，不允许用户设置。如果是选择DC模式，那么还需要选择是以主站作为参考时钟，还是以从站作为参考时钟。
第四步，完成以上步骤后，点击写入，示教器会将EtherCAT总线配置界面中的设置信息保存为xml格式的文件，并通过网络传输写入到运动控制器中。此时，用户即实现了从站拓扑及信息的更新。
第五步，第一步-第四步可实现从站拓扑及信息的更新。在更新后，用户可以进行简单的测试，判断更新是否正确。点击“启动”按钮，观察从站设备是否能够正常切换到OP状态，然后点击“运行”按钮，观察从站是否可以正常运行(例如电机转动，I/O模块动作等)。如果点击“启动”和“运行”按钮后，从站可以正常动作，那么就证明用户更新的拓扑及信息是正确的，如果不能正常动作，那么就需要用户去检查一下配置界面的信息与从站实际拓扑及信息是否一致。
第六步，配置及测试工作完成后，退出EtherCAT组态配置界面，重启示教器，即可按照正常的示教器操作流程，控制运动控制***运行。
至此，主站用户可在EtherCAT从站更改拓扑或信息后，轻松快捷地识别并更新信息，实现灵活、通用性的控制。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行***，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法，其特征在于，所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法包括以下步骤：
第一步，上电进入EtherCAT组态配置界面，示教器发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置；
第二步，***自动扫描出最新的从站拓扑结构及信息；
第三步，扫描出新的从站信息后，根据实际的应用需求，进行通信周期及同步模式的设置，在通讯周期栏填入需求的***周期；
第四步，示教器将EtherCAT总线配置界面中的设置信息保存为xml格式的文件，并通过网络传输写入到运动控制器中；
第五步，实现从站拓扑及信息的更新，在更新后，用户进行测试，判断更新是否正确；
第六步，配置及测试工作完成后，退出EtherCAT组态配置界面，重启示教器，按照示教器操作流程，控制运动控制***运行。
2.如权利要求1所述的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法，其特征在于，所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法的配置界面用于进行从站拓扑及信息的更新，在界面中设置开/关配置按键，当按键为开配置时，组态配置界面中的信息全部开放，用户进行设置；当按键为关配置时，组态配置界面中的信息全部关闭，用户设置无效，默认是关配置。
3.如权利要求1所述的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法，其特征在于，所述第一步具体包括：进入EtherCAT组态配置界面，点击开/关配置按键，待按键显示为开配置时，示教器发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，此时示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置。
4.如权利要求1所述的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法，其特征在于，所述第三步具体包括：在通讯周期栏填入需求的***周期，单位是μs；在同步设置栏中，选择是否采用同步模式，勾选DC模式；选择DC模式，选择以主站作为参考时钟或以从站作为参考时钟。
5.如权利要求1所述的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法，其特征在于，所述第五步具体包括：观察从站设备是否能够正常切换到OP状态，观察从站是否可以正常运行；从站正常动作，那么用户更新的拓扑及信息是正确的；如果不能正常动作，那么用户去检查一下配置界面的信息与从站实际拓扑及信息是否一致。
6.一种实施权利要求1~5任意一项所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的***，其特征在于，所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的***包括：
配置界面设置模块，用于上电进入EtherCAT组态配置界面，示教器发送一个开配置的标志位给运动控制器，运动控制器中的相关配置功能随即打开，示教器组态配置界面中的全部信息开发给用户进行设置；
信息扫描模块，用于自动扫描出最新的从站拓扑结构及信息；
周期及模式设置模块，用于扫描出新的从站信息后，根据实际的应用需求，进行通信周期及同步模式的设置，在通讯周期栏填入需求的***周期；
设置信息保存模块，用于示教器将EtherCAT总线配置界面中的设置信息保存为xml格式的文件，并通过网络传输写入到运动控制器中；
更新判断模块，用于实现从站拓扑及信息的更新，在更新后，用户进行测试，判断更新是否正确；
***运行模块，用于配置及测试工作完成后，退出EtherCAT组态配置界面，重启示教器，按照示教器操作流程，控制运动控制***运行。
7.一种实现权利要求1~5任意一项所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法的信息数据处理终端。
8.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1~5任意一项所述的通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法。
9.一种实现权利要求1~5任意一项所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法的EtherCAT总线常用组态配置。
10.一种实现权利要求1~5任意一项所述通过示教器进行EtherCAT总线组态配置的方法的伺服控制***。
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