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EtherCAT 总线 · 普通模式篇

EtherCAT 总线 PLC 使用说明书

面向 XT3U 总线型 PLC 的 EtherCAT 调试手册:连接与扫描、默认 PDO、轴号与 Y 地址、启动参数与 ST 配置、投运检查、 DEXTR / VRRD / DDRVI 等指令说明、M8029 与 M8329 用法,以及常见故障排查与交付验收清单。

V1.0 · 2026-08-2448 张参数表21 张界面图

文档说明

本手册说明 EtherCAT 总线 PLC 在配套上位机“普通模式”下的连接、扫描、默认 PDO、轴配置、ST 生成、主站启动、运动指令及常见故障处理。内容以当前

适用范围
安全要求

普通模式快速流程

  1. PLC、伺服和从站完成接线并上电,电脑网卡与 PLC 处于同一网段。
  2. 在上位机执行“在线检查”,确认 PLC 可发现且型号、IP 地址正确。
  3. 连接 PLC,进入“EtherCAT 配置”,确认当前模式为“普通模式”。
  4. 执行“深度重扫”,核对从站数量、顺序和设备类型。
  5. 普通模式默认 PDO 完整时直接点击“进入 OP”;不要点击“下载 PLC 配置”。
  6. 按轴配置启动参数并生成 ST,将所有 ST 段复制到 GX Works2 的内嵌 ST 中。
  7. PLC 由 STOP 切换到 RUN,主站启动位由 0 置 1,确认主站和各从站进入 OP。
  8. 轴使能位由 0 置 1,低速、短距离验证回原点、定位和速度指令。
普通模式的核心原则

硬件连接与准备

  • EtherCAT 拓扑按主站 OUT → 第 1 从站 IN → 第 1 从站 OUT → 下一从站 IN 顺序串联。
  • 确认各从站控制电源、主电源、急停和使能回路满足驱动器要求。
  • 从站物理顺序就是从站号顺序。更换或插入设备后必须重新深度重扫。
  • 电脑有线网卡建议设为 192.168.1.x/24;PLC 默认 IP 为 192.168.1.88。避免电脑同时启用会改变路由的多块网卡。
  • 使用合格的工业以太网线,接头锁紧,动力电缆与通信电缆分开敷设。

连接 PLC 与进入 EtherCAT 配置

在线检查

  1. 打开上位机,在设备连接页点击“在线检查”。
  2. 等待扫描完成;找到目标 PLC 后核对 IP、型号和在线状态。
  3. 若未发现 PLC,检查电脑网卡网段、防火墙、网线以及 PLC 供电。

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 1
图 1

图 1 执行在线检查

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 2
图 2

图 2 发现 PLC;默认 IP 为 192.168.1.88

连接设备

  1. 在设备列表中选择目标 PLC,点击连接。
  2. 连接成功后确认 PLC 运行状态、通信状态和工程信息可正常读取。
  3. 进入 EtherCAT 配置页面。

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 3
图 3

图 3 连接 PLC

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 4
图 4

图 4 选择 EtherCAT 配置功能

普通模式扫描与上位机进入 OP

在线检查与深度重扫的区别

功能用途何时使用
在线检查检查上位机与 PLC 的网首次连接、通信中断后
深度重扫让主站回到安全状态,首次接线、从站数量或
刷新当前值刷新当前页面显示,不监视期间按需使用。

上位机进入 OP

  1. 确认模式下拉框为“普通模式”。
  2. 深度重扫后核对从站数量、顺序、状态和轴数。
  3. 确认每个 CiA402 轴具备完整的默认 PDO 对象。
  4. 点击“进入 OP”,等待主站和全部目标从站进入 0x0008 OP。
不要在普通模式下载 PL

普通模式默认 PDO

普通模式面向可重映射的 CiA402 轴,底层按从站能力建立统一 PDO。输出数据共 15 字节,输入数据共 17 字节。

RxPDO:PLC 发送到驱动器(15 字节)

对象位宽含义字节偏移
6040:0016 bit控制字0
607A:0032 bit目标位置2
60FF:0032 bit目标速度6
6081:0032 bit轮廓速度10
6060:008 bit运行模式14

TxPDO:驱动器发送到 PLC(17 字节)

对象位宽含义字节偏移
6041:0016 bit状态字0
6064:0032 bit实际位置2
606C:0032 bit实际速度6
603F:0016 bit错误代码10
60FD:0032 bit数字输入12
6061:008 bit模式显示16
兼容性边界

轴号、Y 地址和控制点

总线轴 Y 地址采用八进制

总线轴地址按 FX 系列 Y 软元件的八进制规则排列。一个八进制组只有 0~7,不存在 Y308、Y309。

轴号Y 地址默认从站号故障复位位
0Y3001bit0
1Y3012bit1
2Y3023bit2
3Y3034bit3
4Y3045bit4
5Y3056bit5
6Y3067bit6
7Y3078bit7
8Y3109bit8
9Y31110bit9
10Y31211bit10
11Y31312bit11
12Y31413bit12
13Y31514bit13
14Y31615bit14
15Y31716bit15
地址规则

推荐控制点

控制功能示例有效方式
主站启动/停止M1201=请求进入 OP;0=请求
轴使能/失能M100~M1151=使能;0=失能。每轴
轴故障复位D500bit0~bit15 对应轴 0~15
使能恢复顺序

启动参数与 ST 梯形图配置

设置启动参数

普通模式的 PDO 由底层提供;驱动器的轮廓速度、加减速、回原点方式等启动参数可在上位机配置并生成 ST。配置值必须与机械结构、编码器单位和驱动

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 5
图 5

图 5 配置轴启动参数

生成启动参数配置 ST

  1. 选择需要生成的轴并核对从站号、Y 地址和虚拟轴编号。
  2. 设置主站启动 M 点、每轴使能 M 点和一个故障复位 D 寄存器。
  3. 点击“生成 ST 配置”,逐段检查并复制全部 ST;不要只复制当前显示的一段。
  4. M8002 限定的初始化语句只在 PLC STOP→RUN 首扫执行;持续控制语句使用 M8000。

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 6
图 6

图 6 生成启动参数 ST

生成轴控制初始化

用于梯形图中使能和失能轴:

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 7
图 7

图 7 生成轴控制初始化 ST

生成主站进入OP与故障复位

用于梯形图中主站进入OP和清除轴故障:

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 8
图 8

图 8 生成主站启动、停止与轴故障复位 ST

在 GX Works2 中加入内嵌 ST

  1. 在工程中新增内嵌 ST 程序块,并确保该程序块参与扫描。
  2. 按上位机显示的段号顺序粘贴全部 ST,避免漏段、重复或顺序颠倒。
  3. 检查控制点是否与现场梯形图冲突;同一个 M/D/Y 不能由多个逻辑同时写入。
  4. 下载 PLC 程序后,从 STOP 切换到 RUN,确认 M8002 初始化只执行一次。

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 9
图 9

图 9 在 GX Works2 中新增内嵌 ST

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 10
图 10

图 10 粘贴生成的 ST

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 11
图 11

图 11 完整 ST 配置示例(上半部分)

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 12
图 12

图 12 完整 ST 配置示例(下半部分)

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 13
图 13

图 13 梯形图中启动主站和使能轴

控制权要求

普通模式投运检查

主站启动

  1. 所有轴使能 M 点保持 0,故障复位 D 寄存器保持 0。
  2. 将主站启动 M 点由 0 置 1。
  3. 确认主站状态为 0x0008 OP、OP 从站数等于计划从站数、WKC 连续正常。
  4. 若任一从站未进入 OP,先读取 AL 状态码,不要反复强制使能。

轴使能

  1. 核对 6061 模式显示与请求模式一致,603F 错误代码为 0。
  2. 将目标轴使能 M 点由 0 置 1。
  3. 观察 6041 状态字进入 Operation enabled;确认抱闸、急停和驱动器面板无报警。
  4. 首次运动使用小位移、低速度,确认方向和反馈位置正确。

轴故障复位

  1. 记录 603F 和驱动器面板报警,先消除外部故障原因。
  2. 将该轴使能 M 点置 0。
  3. 将故障复位 D 寄存器的对应 bit 置 1,等待一次性请求完成并自动清零。
  4. 确认报警清除后,再将轴使能 M 点由 0 置 1

指令说明

以下示例以普通模式默认 PDO 和总线轴地址为基础。所有指令应由明确的步序状态机调用,避免同一轴或全局完成标志被并行逻辑争用。

EtherCAT 轴实际位置

总线伺服轴的实际位置需要用VRRD指令进行读取, 实际是对TPDO内容的读取, 由于 总线轴的PDO映射是固定的, 所以输入指令 LD M8000 VRRD K1 D0

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 14
图 14

(D2, D1)的内容就是轴1伺服编码器的当前值

DEXTR K300:读取 SDO

读取指定从站的 CoE/SDO 对象,并把状态和数据写入连续 D 寄存器。

DEXTR K300 K从站 H索引子
操作数说明
K从站物理从站号,从 1 开始
H索引子索引长度高 16 位=索引,中间 8
D状态首地址连续占用 D~D+3:D 状

完成与异常:成功时 M8029=1,异常结束时 M8329=1。状态字 BIT0为执行完成标志, BIT0为忙标注, BIT2为出错标志。

示例:DEXTR K300 K1 H60830004 D300:读取从站 1 的 6064:00,4 字节。同理可使用:DEXTR K300 D310 D312 D314,D300为站号 D310为索引子索引长度,D314为SDO读取标志。上

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EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 15
图 15
注意
注意

DEXTR K301:写入 SDO

向指定从站的 CoE/SDO 对象写入 1、2 或 4 字节数据。

DEXTR K301 K从站 H索引子
操作数说明
K从站物理从站号,从 1 开始
H索引子索引长度高 16 位=索引,中间 8
D状态首地址D/D+1 为状态和错误码;

完成与异常:成功时 M8029=1,异常结束时 M8329=1;D 状态块给出独立结果。

示例:先写 D308/D309,再执行 DEXTR K301 K1 H60830004 D306,可向 6083:00 写 4 字节值。

同理可使用:DEXTR K301 D310 D312 D314,D300为站号 D310为索引子索引长度,D314为SDO写入标志。上述寄存器都为32为寄存器占用两个16位寄存器[Image]

EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 16
图 16
注意
注意

VRRD:读取从站过程数据

把指定从站当前 TxPDO/PI 数据快照复制到 D 或 R 寄存器。VRRD 是总线侧只读指令,不写 SDO,也不写 RxPDO。

VRRD K从站 D目标首地址
操作数说明
K从站物理从站号,从 1 开始
D目标首地址按 16 位字连续存放完

完成与异常:VRRD 为同步读取,不使用 M8029/M8329。主站未进入 OP 时不更新。WKC 异常时保持最近一次有效快照。

示例:VRRD K1 D0,且为伺服轴时:

[Image]

EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 17
图 17
对象位宽含义读取寄存器
6041:0016 bit状态字D0
6064:0032 bit实际位置(D2,D1)
606C:0032 bit实际速度(D4,D3)
603F:0016 bit错误代码D5
60FD:0032 bit数字输入(D7,D6)
6061:008 bit模式显示D8
注意
注意

VRSC:写入从站过程数据

把 D 或 R 寄存器中的完整数据块写入指定从站的 RxPDO/PO。

VRSC K从站 D源首地址
操作数说明
K从站物理从站号,从 1 开始
D源首地址按 16 位字提供完整 RxPD

完成与异常:写入是否生效应通过 TxPDO 状态和驱动器反馈确认;不要把 VRSC 当成单对象 SDO 写指令。

示例:VRSC K1 D2000:按普通模式 15 字节 RxPDO 布局写入从站 1。

注意
注意

DDRVI:相对定位

通过 CiA402 PP 模式执行相对位置定位。

DDRVI D相对位置 D速度 Y
操作数说明
D相对位置32 位相对脉冲数;正负
D速度32 位定位速度,固件按
Y轴总线轴地址:Y300~Y307
Y方向保留标准指令格式;总

完成与异常:正常定位完成时 M8029=1,异常结束时 M8329=1。指令条件断开会停止/中止,不能视为正常完成。

示例:DDRVI D210 D212 Y304 Y010:轴 5执行相对定位。

[Image]

EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 18
图 18
注意
注意

DDRVA:绝对定位

通过 CiA402 PP 模式执行绝对位置定位。

DDRVA D绝对位置 D速度 Y
操作数说明
D绝对位置32 位绝对目标位置。
D速度32 位定位速度。
Y轴总线轴地址。
Y方向保留标准格式;总线轴

完成与异常:正常完成 M8029=1;异常完成 M8329=1。

示例:DDRVA D212 D216 Y304 Y010:轴 5 运行到指定绝对位置。[Image]

EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 19
图 19
注意
注意

DPLSV:速度运行

通过 CiA402 PV 模式连续给定目标速度,可在线修改速度。

DPLSV D目标速度 Y轴 Y方
操作数说明
D目标速度32 位速度给定,正负号
Y轴总线轴地址。
Y方向保留标准格式;总线轴

完成与异常:DPLSV 是连续运行指令,正常保持运行时不产生定位式 M8029 完成。速度为 0 或执行条件断开时停止;异常结束使用 M8329。

示例:DPLSV D230 Y304 Y010:轴 4 按 D230 的有符号速度连续运行。[Image]

EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 20
图 20
注意
注意

DZRN:驱动器回原点

通过 CiA402 Homing 模式执行驱动器内置回原点流程。

DZRN D回原点速度 D爬行
操作数说明
D回原点速度快速搜索速度。
D爬行速度慢速精确搜索速度。
DOG保留标准格式;可随意
Y轴总线轴地址。

完成与异常:回原点成功 M8029=1;异常完成 M8329=1。

示例:DZRN D240 D242 M0 Y300:轴 0 执行内置回原点。[Image]

EtherCAT 总线 PLC 使用说明书 图 21
图 21
注意
注意

M8029 与 M8329 的正确用法

M8029 是指令正常完成标志,M8329 是指令异常完成标志。两者属于 PLC 全局特殊继电器,不是某一条 EtherCAT 指令的专用位。

场景M8029M8329推荐判断
DEXTR K300/K301成功完成异常结束优先使用该指令的 D~D
DDRVI/DDRVA定位成功运动异常执行条件保持,完成后
DZRN回原点成功回原点异常完成后立即锁存并退出
DPLSV连续运行时不作为完成异常结束由速度给定和状态机决
VRRD不使用不使用直接读取目标 D/R 区,
严禁一个全局完成位判
建议步序:1) 启动一条

常见问题与排查

现象可能原因处理方法
在线检查找不到 PLC电脑与 PLC 不同网段;固定电脑网卡到 192.168.
主站不能进入 OP从站顺序变化;PDO 对深度重扫,检查从站数
AL=0x001E驱动器不接受普通模式核对 6041/6064/606C/603F/60F
轴无法使能驱动器报警;6060 未设先查 603F、6041 和面板
6064 不刷新驱动器未更新该对象;核对默认 TxPDO 和原始
VRRD 数据一直不变主站未进入 OP;WKC 异先确认 OP/WKC,再交叉
M8029 一直为 0指令条件中途断开;DPL保持条件到完成;DPLSV
DEXTR 不完成对象/长度编码错误;检查 D+1 错误码和 D 状

交付与验收清单

  • 从站数量、顺序和类型与电气图一致。
  • 普通模式下未下载专家模式 PDO 计划,主站可稳定进入 OP。
  • 连续运行期间 WKC 无周期性丢失,最近错误与 AL 错误码为 0。
  • Y 地址仅使用 Y300~Y307、Y310~Y317。
  • 每轴 6041、6064、606C、603F、60FD、6061 均可正常刷新。
  • 主站启动位、轴使能位和故障复位 D 位定义已记录,且无重复写入。
  • 轴清故障后按使能 0→1 顺序恢复。
  • DDRVI、DDRVA、DPLSV、DZRN 均已在低速、小行程条件下验证。
  • 并行逻辑不直接共享 M8029/M8329;完成结果已锁存到各自普通 M 点。
  • VRRD 目标数据区与运动参数、状态区无重叠;VRSC 与运动控制互斥。
  • 急停、限位、抱闸和断线后的安全行为符合设备要求。
普通模式验收结论
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