EtherCAT 总线型 4 轴电机控制卡解决方案

 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)。

 支持最多控制 4 路步进或者伺服电机，实现多轴同步实时控制，具有最高

性价比。

 内置 4 路 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（5pin-免螺丝快速

接线端子 KFM736L-5.0）。

 内置 12 路数字信号输出，用于控制 4 路电机驱动器，每个电机有三个控

制信号：使能、方向、脉冲；实现 EtherCAT 总线转脉冲方向使能信号单独控制

三个电机，支持输出 3.3V 电平和 24V 电平。（16pin-免螺丝快速接线端子

KFM736L-5.0）。

 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_V1.0，四轴电机控制板，输出 4 路使能，4 路方

向，4 路 PWM，可以配合步进伺服电机驱动器一起使用。

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，EtherCAT 总线网口支持一进一出。

控制板卡的供电电源电压为 24V，控制板卡数字输出支持 24V 和 3.3V 电平

输出，数字输出最大电流可以达到 0.5A，4 路电机上使能，有蓝灯指示灯亮。

数字输入 1-4 支持 NPN 和 PNP 触发，触发时有绿灯指示灯。

产品尺寸： 90mm*100mm，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-I4 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-I4 为电机 1-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、8。

24V 数字输出（下）：

EN1 为电机 1 的使能，DIR1 为电机 1 的方向，PWM1 为电机 1 的脉冲。

EN2 为电机 2 的使能，DIR2 为电机 2 的方向，PWM2 为电机 2 的脉冲。

EN3 为电机 3 的使能，DIR3 为电机 3 的方向，PWM3 为电机 3 的脉冲。

EN4 为电机 4 的使能，DIR4 为电机 4 的方向，PWM4 为电机 4 的脉冲。

3.3V 数字输出（右）：

4 个 6pin 端子（2.54mm 间距）为专用步进电机控制端子，自下到上依次为电机

1、电机 2、电机 3、电机 4。6pin 端子自上向下一次为 24V，GND，PWM（脉冲），

DIR（方向）,EN（使能）,COM（3.3V）。

24V 供电电源端子（右和左）

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：

三：参数配置：

1.设置 51200 个脉冲对应电机转 1 圈。速度单位：转/秒。设置不对转速就不

对应。

2：加、减速度设置。单位：转/秒的平方。大小可以设置 100 以内，（设置数值

大小与转速和负载有关系）保证 300 转/分钟转速内可以达到额定力矩。设置越

小，加减速过程越平滑。设置太大电机会失步电机卡死。

五：进入正常工作模式：

两个电机 objModesOfOperation 都写入 8，再进入位置模式。目标速度，实

际速度单位：转/秒。目标位置实际位置单位：转。

5 数字输入（支持 NPN 型和 PNP 型）：

COMI 端接 GND，I1-I4 接 5-24V；

或者 COMI 端接 5-24V，I1-I4 接 GND。

I1 触发， 指示绿灯亮起： 电机 1-Digital_inputs 反馈 0x00000001

I2 触发， 指示绿灯亮起： 电机 2-Digital_inputs 反馈 0x00000001

I3 触发， 指示绿灯亮起： 电机 3-Digital_inputs 反馈 0x00000001

I4 触发， 指示绿灯亮起： 电机 4-Digital_inputs 反馈 0x00000001

6 数字输出：

24V 数字输出（下）：

EN1 为电机 1 的使能，DIR1 为电机 1 的方向，PWM1 为电机 1 的脉冲。

EN2 为电机 2 的使能，DIR2 为电机 2 的方向，PWM2 为电机 2 的脉冲。

EN3 为电机 3 的使能，DIR3 为电机 3 的方向，PWM3 为电机 3 的脉冲。

EN4 为电机 4 的使能，DIR4 为电机 4 的方向，PWM4 为电机 4 的脉冲。

3.3V 数字输出（右）：

4 个 6pin 端子（2.54mm 间距）为专用步进电机控制端子，自下到上依次为电机

1、电机 2、电机 3、电机 4。6pin 端子自上向下一次为 24V，GND，PWM（脉冲），

DIR（方向）,EN（使能）,COM（3.3V）。

7 错误代码反馈：

查看 Error Code 反馈的值：

0x4310 过温错误 解决方法：注意散热，减小负载,需重新上电。

0x02000000 急停错误 解决方法：重新复位上电。

0x7320 限位错误 解决方法：检查限位是否接错，运动位置规划

是否有误，不用重新上电。

8 通过 SDO 对象字典可单独设置 4 个电机的保持静止电流、峰值电

流和细分，并自动保存参数