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在工業(yè)自動化項目中，你是否曾因EtherCAT從站的模擬量輸入(AI)通道不足而頭疼？想要靈活擴展，卻苦于官方手冊語焉不詳？

本文將為你揭秘從站設(shè)備添加AI變量的完整流程——

要在EtherCAT從站增加模擬量輸入AI變量，首先需更新從站設(shè)備程序，定義新的AI變量并初始化。然后，在PDO映射配置中添加該變量，以便主站讀取。接著，在從站驅(qū)動程序中更新數(shù)據(jù)處理邏輯，包括對AI變量的采集和處理。最后，在主站程序中更新對該AI變量的讀取邏輯，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。通過這些步驟，可以成功在EtherCAT從站上增加模擬量輸入AI變量，并實現(xiàn)與主站的數(shù)據(jù)通信和控制。

修改XML文件有關(guān)模擬量輸入AI的部分

模擬量輸入AI的EtherCAT數(shù)據(jù)通信需要8個AI對象，打開XML文件，點擊第二個“TxPdo”，可以看到其Name是AI Inputs并且其下?lián)碛?個Entry，在其后增加8個自定義的AI變量。具體添加過程如下。

（1）增加變量對應于輸入映射索引0x1a02

增加變量對應于輸入映射索引0x1a02的，需要修改DT1A02數(shù)據(jù)類型以增加8個變量。

①修改DT1A02數(shù)據(jù)類型

利用XMLNotePad打開要修改的XML文件，之后依次點擊節(jié)點：

“EtherCATInfo”→“Descriptions”→“Devices”→“Device”→“Profile”→“Dictionary”→“DataTypes”，依次點擊子節(jié)點“DataType”，直至找到DT1A02所在的位置，在最后的“SubItem”右鍵“Duplicate”復制8個新的SubItem。之后，修改新建的SubItem的SubIdx，Name和Type等信息。

SubIdx按順序遞增，Name等根據(jù)需求定義，BitOffs是上一個SubItem的BitSize和BitOffs的和。因為添加了新的SubItem，所以DT1A02的BitSize要隨之更新，它的值是最后一個SubItem的BitSize和BitOffs的和。XML文件中DT1A02的修改如圖1所示。

圖1 XML文件中DT1A02的修改

②修改DT1A02對象

在XMLNotePad中點擊“Dictionary”的子節(jié)點“Objects”，依次點擊“Object”，找到0x1a02所在的位置，修改BitSize即可。這個BitSize值與上面DataType中DT1A02的BitSize要保持一致。本例中修改了0x1a02數(shù)據(jù)對象（輸出映射表），增加8個SubItem，XML文件中0x1a02修改如圖2所示。

圖2 XML文件中0x1a02的修改

（2）修改0x6020數(shù)據(jù)類型及對象

由于索引0x1a02將輸出過程數(shù)據(jù)映射到0x6020中，需要修改0x6020數(shù)據(jù)類型和對象。

①修改DT6020數(shù)據(jù)類型

利用XMLNotePad打開要修改的XML文件，之后依次點擊節(jié)點：

“EtherCATInfo”→“Descriptions”→“Devices”→“Device”→“Profile”→“Dictionary”→“DataTypes”，依次點擊子節(jié)點“DataType”，直至找到DT6020所在的位置，新增8個SubItem。之后，修改新建的SubItem的SubIdx，Name和Type等信息。

SubIdx按順序遞增，Name等根據(jù)需求定義，BitOffs是上一個SubItem的BitSize和BitOffs的和。同時因為添加了新的SubItem，所以DT6020的BitSize要隨之更新，它的值是最后一個SubItem的BitSize和BitOffs的和。XML文件中DT6020的修改如圖3所示。

圖3 XML文件中DT6020的修改

②修改DT6020對象

在XMLNotePad中點擊“Dictionary”的子節(jié)點“Objects”，依次點擊“Object”，找到0x6020所在的位置，修改BitSize即可。這個BitSize值與上面DataType中DT6020的BitSize要保持一致。同時增加8個SubItem并進行命名。XML文件中0x6020的修改如圖4所示。

圖4 XML文件中0x6020的修改

修改STM32程序有關(guān)模擬量輸入AI的部分

（1）在el9800appl.h文件中修改索引0x1a02的本地存儲變量等相關(guān)信息

① 修改0x1a02的本地存儲

修改TOBJ1A02對應的結(jié)構(gòu)體typedef struct OBJ_STRUCT_PACKED_START。

typedefstructOBJ_STRUCT_PACKED_START
{
  UINT16 u16SubIndex0;/* SubIndex 0*/
  UINT32 aEntries[16];/* Entry buffer*/
} OBJ_STRUCT_PACKED_END
TOBJ1A02

② 初始化0x1a02與XML文件對應

在圖8-19中，在XML文件中對DT1A02進行修改，增加了8個SubItem，且其最大的子索引是16。在圖8-20中，在XML文件中對0x1a02進行修改，增加了8個SubItem，其DefaultData表示映射索引號。故而在函數(shù)PROTO TOBJ1A02 sAITxPDOMap中進行相應修改：首元素變?yōu)?6，末尾添加8個元素分別是新增的8個SubItem的相應索引號。

PROTO TOBJ1A02 sAITxPDOMap
#ifdef
_EVALBOARD_
= {16, {0x60200101,0x60200201,0x60200302,0x60200502,0x08,0x18020701,0x18020901,0x60201110,0x60201210,0x60201310,0x60201410,0x60201510,0x60201610,0x60201710,0x60201810,0x60201910}}
#endif

③ 修改0x1a02表項描述

修改結(jié)構(gòu)體OBJCONST TSDOINFOENTRYDESC OBJMEM asEntryDesc0x1A02[]。

OBJCONST TSDOINFOENTRYDESCOBJMEM asEntryDesc0x1A02[] =
{
 {DEFTYPE_UNSIGNED8, 0x8, ACCESS_READ },
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
 {DEFTYPE_UNSIGNED32, 0x20, ACCESS_READ},
}

（2）在el9800appl.h文件中修改索引0x6020的本地存儲變量等相關(guān)信息

① 修改0x6020的本地存儲

修改TOBJ6020對應的typedef struct OBJ_STRUCT_PACKED_START。

typedefstructOBJ_STRUCT_PACKED_START
{
 UINT16 u16SubIndex0;/* SubIndex 0*/
 BOOLEAN(bUnderrange);/* (SI1) Analog input under range*/
 BOOLEAN(bOverrange);/* (SI2) Analog input over range*/
 BIT2(b2Limit1);/* (SI3) Analog input 1st limit*/
 BIT2(b2Limit2);/* (SI5) Analog input 2nd limit*/
 ALIGN2(SubIndex006)/* 2Bit alignment*/
 ALIGN6(SubIndex007)/* 2Bit alignment*/
 BOOLEAN(bTxPDOState);/* (SI15) TxPdo state*/
 BOOLEAN(bTxPDOToggle);/* (SI16) TxPdo toggle*/
 INT16  i16Analoginput;/* (SI17) Analog input value*/
 INT16  i16AI1;/* (SI18) Analog input value*/
  INT16  i16AI2;/* (SI19) Analog input value*/
  INT16  i16AI3;/* (SI20) Analog input value*/
  INT16  i16AI4;/* (SI21) Analog input value*/
  INT16  i16AI5;/* (SI22) Analog input value*/
  INT16  i16AI6;/* (SI23) Analog input value*/
  INT16  i16AI7;/* (SI24) Analog input value*/
  INT16  i16AI8;/* (SI25) Analog input value*/
} OBJ_STRUCT_PACKED_END
TOBJ6020

② 初始化0x6020與XML文件對應

在圖8-21中，在XML文件中對0x6020進行了修改，增加了8個SubItem，且其最大的子索引是25。對應在函數(shù)PROTO TOBJ6020 sAIInputs中進行修改：首元素變?yōu)樽畲笞铀饕?5，末尾添加8個元素分別是新增的8個SubItem的初始值。

PROTO TOBJ6020 sAIInputs
#ifdef
_EVALBOARD_
= {25,0x00,0x00,0x00,0x00,0,0,0x00,0x00,0x7FFF,0x0001,0x0001,0x0001,0x0001,
0x0001,0x0001,0x0001,0x0001}
#endif

③ 修改0x6020表項描述

修改結(jié)構(gòu)體OBJCONST TSDOINFOENTRYDESC OBJMEM asEntryDesc0x6020[]。

OBJCONST TSDOINFOENTRYDESC OBJMEM asEntryDesc0x6020[] = {
 {DEFTYPE_UNSIGNED8, 0x8, ACCESS_READ },
 {DEFTYPE_BOOLEAN, 0x01, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {DEFTYPE_BOOLEAN, 0x01, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {DEFTYPE_BIT2, 0x02, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {0x0000, 0, 0},
 {DEFTYPE_BIT2, 0x02, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {0x0000, 0x02, 0},
 {0x0000, 0x06, 0},
 {0x0000, 0, 0},
 {0x0000, 0, 0},
 {0x0000, 0, 0},
 {0x0000, 0, 0},
 {0x0000, 0, 0},
 {0x0000, 0, 0},
 {0x0000, 0, 0},
 {DEFTYPE_BOOLEAN, 0x01, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {DEFTYPE_BOOLEAN, 0x01, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
  {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
  {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
  {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
  {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING},
 {DEFTYPE_INTEGER16, 0x10, ACCESS_READ | OBJACCESS_TXPDOMAPPING}
}

④ 修改0x1a02和0x6020的對象描述

修改TOBJECT OBJMEM ApplicationObjDic[]，需要特別注意方框中數(shù)據(jù)要與子索引最大值相對應。

TOBJECT OBJMEM ApplicationObjDic[] =
{ 
  ……
 /* Object 0x1A02 */
  {NULL,NULL,0x1A02, {DEFTYPE_PDOMAPPING,16| (OBJCODE_REC <

	

	（3）修改el9800appl.c源文件中的有關(guān)內(nèi)容

	① 在函數(shù)void APPL_Application(void)中給自定義的變量賦值  

	
voidAPPL_Application(void)
{
  ……
  sAIIutputs.i16AI1= sAOOutputs.i16AO01;
sAIIutputs.i16AI2= sAOOutputs.i16AO02;
sAIIutputs.i16AI3= sAOOutputs.i16AO03;
sAIIutputs.i16AI4= sAOOutputs.i16AO04;
sAIIutputs.i16AI5= sAOOutputs.i16AO05;
sAIIutputs.i16AI6= sAOOutputs.i16AO06;
sAIIutputs.i16AI7= sAOOutputs.i16AO07;
sAIIutputs.i16AI8= sAOOutputs.i16AO08;
    ……
}

	

	② 在函數(shù)void APPL_InputMapping(UINT16* pData)中將已添加的變量傳給EtherCAT主站

	
voidAPPL_InputMapping(UINT16* pData)
{
 UINT16j =0;
 UINT16*pTmpData = (UINT16*)pData;
 /* we go through all entries of the TxPDO Assign object to get the assigned TxPDOs */
 for(j =0; j < sTxPDOassign.u16SubIndex0; j++)
? ?{
? ? ??switch?(sTxPDOassign.aEntries[j])
? ? ? {
? ? ??/* TxPDO 1 */
? ? ??case?0x1A00:
? ? ? ? ?*pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sDIInputs)[1]);
? ? ? ? ?break;
? ? ??/* TxPDO 3 */
? ? ??case?0x1A02:
? ? ? ? ? ?*pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[1]);
? ? ? ? ? ?*pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[2]);
 ? *pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[3]);
 ? *pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[4]);
 ? *pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[5]);
 ? *pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[6]);
 ? *pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[7]);
 ? *pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[8]);
 ? *pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[9]);
 ? *pTmpData++ = SWAPWORD(((UINT16?*) &sAIInputs)[10]);
? ? ? ? ?break;
? ? ? }
? ?}
}

	

	本文轉(zhuǎn)自《EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)應用系統(tǒng)設(shè)計》

	第8章 EtherCAT從站增加模擬量輸入/輸出（AI/AO）數(shù)據(jù)通信的方法

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原文標題：【留言贈書限5名】EtherCAT從站AI通道不夠用？手把手教你擴容模擬量輸入！

文章出處：【微信號：gkongbbs，微信公眾號：工控論壇】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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如何在EtherCAT從站上增加模擬量輸入AI變量

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