問題背景

　　在使用倍福的 TwinCAT 組態 EtherCAT 從站時
，可以在從站的屬性頁的 Process Data 界麵看到兩個不明顯的可選項 PDO Assignmentment 與 PDO Configuration，由於該值一般在 EtherCAT 從站的 ESI 文件中已經給定，所有很多用戶會忽略這兩個選項，那麼這兩個選項的含義是什麼，有什麼作用，互相之間有什麼影響呢。

　

　　要想了解這個問題，首先簡單了解一下 CoE 協議 PDO 部分，即 CANopen Over EtherCAT，CANopen 協議作為應用層協議運行在 EtherCAT 通信鏈路上
，其架構如圖：

　　在 CANopen 協議中，主站與從站的周期性數據通信稱為 PDO
，通過預定義的 PDO 對象進行管理，PDO 相關的對象分為兩個部分，一部分是 PDO 通信參數對象(用於指定 PDO 的使能、CAN-ID、觸發方式等)，一部分是 PDO 映射參數（指定哪些參數數據對象被映射到該 PDO 中，RPDO:0x1600~0x17FF/TPDO:0x1A00~0x1BFF），在 EtherCAT 中，任一傳輸方向的 PDO 數據通道由一個或若幹個 Sync Manager 管理
，這與 CANopen 中每一個 PDO 都有一個單獨的通信參數對象不同，一個 Sync Manager 可同時對應多個 PDO 映射對象。由於數據鏈路層的差異， EtherCAT 從站保留了 CANopen 的 PDO 映射參數對象，而對於 PDO 的通信參數則通過自定義的對象管理
，其中 PDO 的使能通過 0x1C10~0x1C2F 對象進行管理
，其一種常見的 PDO 數據管理結構如下：

　　通常在 PLC 配置時，我們可以在從站的過程數據配置頁麵
，根據實際應用需求動態的決定哪一些 PDO 被使能並整體映射到過程數據通道中，也可以動態配置哪一些應用層參數如目標速度、控製字、狀態字等是否映射到某一個 PDO 中。ESI 文件中的 PDOAssign 與 PDOConfig 關鍵字則向主站以及工程師提示這種 PDO 動態配置行為是否被此從站所允許。接下來我們采用倍福 PLC 作為 EtherCAT 主站
，以 HMS Anybus CompactCom 40 EtherCAT 作為從站
，抓取 TwinCAT 和 Anybus EtherCAT 從站之間的報文
，來實際分析 PDO Assignmentment 與 PDO Configuration 對設備初始化的影響，加深一下 EtherCA 對 PDO 配置機製的理解。

　　Anybus CompactCom 40 EtherCAT&倍福PLC

　　PDO Assignment 測試

　　首先勾選 PDO Assignment 此時模塊的 PDO 沒有分配到任何的 SM 中，即沒有對默認的 PDO 使能，抓取報文

，可以看到主站在建立通信時，首先會初始化從站中與 PDO 相關的 SM 寄存器，並為從站寫入 PDO 配置信息，主站與從站可以正常建立通信。

　

　　隨後取消勾選 PDO Assignment 選項

，此時模塊的 PDO 沒有分配到 SM2/3 中
，即模塊沒有默認的 PDO 使能，當我們在 TwinCAT 中取消 PDO Assgin 時
，可以看到報文中沒有任何關於 PDO SM2/3 寄存器配置的報文。主站與從站 PDO 配置不再一致，主站嚐試與從站通信失敗。

　

　　現在通過在從站中直接修改 Anybus CompactCom 40 EtherCAT 的 PDO 相關的 0x1C12/0x1C13 對象，使其具有默認使能的 PDO

，這裏我們配置 Anybus CompactCom 40 EtherCAT PDO 0x1601、0x1A01 默認使能
，使得主站與從站默認 PDO 配置一致，監控報文，可以看到報文中仍然沒有任何關於 PDO 配置的報文，但是主站嚐試以所組態的 PDO 數據與從站通信時，主站與從站可以正常交互數據。

　

　　因此可以得出結論，當 EtherCAT 從站沒有使能任何 PDO 時,即從站 SM2/3 相關寄存器為空時，則必須使能 PDO Assginment
，由主站在通信初始化時寫入 PDO 分配信息到其 SM2/3 中
，使能從站 PDO。

　　驗證 PDO Configuration

　　首先保持 PDO Assignment 使能
，隨後取消勾選 PDO Configuration，隨後抓取報文，可以看到報文中隻有關於 SM2/3 配置的報文。而沒有配置 PDO Entry list 相關的報文。由於 PDO 的數據組成員是與 ESI 文件中的 PDO Entry List 配置一致，因此通信可以成功，數據正常交互。

　　隨後在 TwinCAT 中刪除從站 PDO 中任意增加一個成員（注意：該 PDO 必須是可以修改的，Fixed PDO 不支持修改）
，然後分析抓取報文，可以看到主站初始化從站時，沒有配置 PDO 相關的報文，而此時主站所組態的 PDO 與從站默認的 PDO Entry List 不一致，通信失敗。

　

　　隨後再次勾選 PDO Configuration 配置
，在報文中可以看到主站向從站寫入新的 PDO Entry List
，主站與從站成功建立通信。

　

　　小結：因此可以得出結論
，當 EtherCAT 從站某一個 PDO Entry List 可以修改
，且主站中的 PDO Entry List 與從站默認的 Entry List 不一致時需要使能 PDO config。

　　總結

　　對於 PDO 默認使能以及 PDO 默認的數據組成員 Entry List 都固定的設備
，則可以同時取消勾選 PDO config 與 PDO Assignment，此時主站與從站在通信建立的過程中沒有任何有關 PDO 初始化報文，這樣帶來的好處是
，這將減少不同品牌主站 PLC 因配置 PDO 行為不同，所產生 PDO 配置錯誤

，提高設備對不同類型 EtherCAT 主站的適配性，而這需要在開發從站時
，給從站寫入固定的 PDO 信息。並且最好主動在設備的 E2PROM/ESI 文件中將 PDOAssign 與 PDOConfig 都置 0，以適應各類主站。

　　這樣在主站上電時可直接與從站建立通信
，而跳過 PDO 的配置過程，大大降低現場因為 PDO 配置造成的 EtherCAT 通信錯誤概率
，提高客戶使用感受
，減少產品交付問題。

　

　　HMS 嵌入式解決方案

　　HMS 公司 Anybus 品牌旗下的 CompactCom 40 嵌入式模塊，同時支持多種工業通信協議
，該係列模塊僅需一次開發
，一個平台就可以同時支持 PROFINET、EtherCAT
、EtherNet/IP、DeviceNet、CC-Link
、PROFIBUS、Modbus 等多種協議。

　　模塊提供 UART/SPI/PCIE 接口（任選其一）

，接入設備的主控製器 CPU/MCU，主控製器通過 SPI/UART/ PCIE jiekouyumokuaijiaohuanshuju

，kaifazhebuxuyaoguanxingongyetongxinxieyibenshenruheshixian，jiyumianfeitigongdegongchengbanyangpin
，zuikuaiyidaoliangtianjiukeyishixianfanganyanzheng，ganxingqujiukuaisuyuwomenlianxiba！