Beckhoff#B2G78-EC1 EtherCAT Gatewayと接続しよう

AnyWire, Beckhoffベッコフオートメーション, EtherCAT, Protocol, TwinCAT3

今回の記事ではB2G78-EC1のAnywire EthernetCAT Gatewayを使用し、EtherCATネットワーク経由でBeckhoff TwinCAT3とデータ交換します。

さ、FAを楽しもう！

前書き

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http://soup01.com/ja/category/beckhoff/twincat3/tfxxx/tf6281/

http://soup01.com/ja/category/protocol/anywire/

B2G78-EC1?

B2G78-EC1はEtherCATとAnyWireASLINK のゲートウェイユニットで、 AnyWireASLINK システムが接続できます。

コネクタ端子台

DC24V 電源、AnyWireASLINK 伝送線（DP,DN）を接続するコネクタ端子台です。

端子配置を以下に示します。

システム構成

AnyWireASLINK は、ゲートウェイ、リモートユニット、その周辺機器で構成されます。

リモートユニットの種類

リモートユニットには次の種類があります。

接続台数

AnyWireASLINK システム 1 ラインに接続できるリモートユニットは最大 128 台です。

接続形態

AnyWireASLINK システムは T 分岐、マルチドロップ、ツリー分岐、スター分岐など、さまざまな接続が可能です。

Implementation

B2G78-EC1側

最初にB2G78-EC1 Gateway側から構築します。

ESI Fileダウンロード

最初に下記のLinkからESI Fileをダウンロードしてください。

https://www.anywire.jp/products/anywireaslink/products/master03.php

Firmware確認

次はB2G78-EC1本体のFirmwareを確認しましょう。それにより使用するESI FILEが異なります。C19HBC←C=Firwmare Cになります。

DIPスイッチ設定

B2G78-EC1本体のDIPスイッチの設定により、EtherCAT経由で交換できるデータ数が変わり、またFirmwareによってDIPスイッチの意味もことなります（先程に描きましたが、今回の記事ではFirmware Cを使用します。）。

SET

次はSETボタンを追加します。SETボタンを押すと下記の機能をもっています。

異常フラグの解除

SETスイッチを押すことで、異常フラグが解除されます。

本機能は、コマンド入力による異常フラグクリアと同じ動作です。

アドレス自動認識

SETスイッチを2秒以上押し続けると、SET LEDが点灯し、アドレス自動認識を開始します。

電源入れ直し

最後にGatewaysの電源を入れ直してください。

Beckhoff側

次はBeckhoff側を構築します。

ESI FILE インストール

先程DownloadしたESI Fileを下記のPathに格納します。

C:\Program Files (x86)\Beckhoff\TwinCAT\3.1\Config\Io\EtherCAT

EtherCAT ドライバー追加

Etherent/IP Driverを追加するために、Devices→右クリック→Add New Itemします。

EtherCAT→EtherCAT Masterを選択します。

OKで進みます。

Ethernet Adapter設定

次はEtherCATマスターを稼働するEtherent Driverを設定するために、Adapterをクリックします。

EtherCATマスターとして使用するEtherent インタフェースを設定します。

Done!

自動Scan

EtherCAT Master→右クリック→ScanでEtherCATネットワークのSlaveを検索します。

Done!B2G78-EC1を検索できました。

また、DIPスイッチ設定によってPDO Mappingが異なります。

DUT

dutG78EC1_IN_254Bits

ネットワーク経由で受信した254点分の入力データを格納するための構造体です。

TYPE dutG78EC1_IN_254Bits :
STRUCT
arrw:ARRAY[0..15] OF WORD;

END_STRUCT
END_TYPE

dutG78EC1_IN_Status

ゲートウェイから受信したステータス情報を格納するための構造体です。

TYPE dutG78EC1_IN_Status :
STRUCT
arrw:ARRAY[0..3]OF WORD;
END_STRUCT
END_TYPE

dutG78EC1_StatusCommand

ゲートウェイに対するステータス・コマンド情報を格納するための構造体です。

TYPE dutG78EC1_StatusCommand :
STRUCT
w0,w1:WORD;
END_STRUCT
END_TYPE

dutG78EC1_IN

ゲートウェイからの全入力データをまとめた最上位構造体です。全メンバーにAT %I*が付いており、EtherCATの入力アセンブリに直接マッピングされています。

TYPE dutG78EC1_IN :
STRUCT

dut_Mapping AT %I* :dutG78EC1_IN_254Bits;
dut_Status AT %I* :dutG78EC1_IN_Status;
dut_Commands AT %I* : ARRAY[0..63]OF dutG78EC1_StatusCommand;
END_STRUCT
END_TYPE

dutG78EC1_OUT

ゲートウェイへの全出力データをまとめた最上位構造体です。%Q*によりEtherCATの出力アセンブリに直接マッピングされており、PLCからゲートウェイ経由で接続スレーブへの出力制御を一括管理する構造になっています。

TYPE dutG78EC1_OUT :
STRUCT
dut_Mapping AT %Q* :dutG78EC1_IN_254Bits;
dut_Commands AT %Q* :dutG78EC1_IN_Status;
dut_Statuscommands AT %Q* :ARRAY[0..63]OF dutG78EC1_StatusCommand;
END_STRUCT
END_TYPE

dutG78EC1

ゲートウェイの入出力データを一体化した構造体です

TYPE dutG78EC1 :
STRUCT
dutIN :dutG78EC1_IN;
dutOut :dutG78EC1_OUT;
END_STRUCT
END_TYPE

GVL

ゲートウェイの入出力データを一括管理するグローバル変数を宣言します。

{attribute ‘qualified_only’}
VAR_GLOBAL
udtSlave1 :dutG78EC1;
END_VAR

プログラム

こちらはプログラムで定義した変数です。

PROGRAM p

VAR
wDetectVale :WORD;
arrTON :ARRAY[0..9]OF TON;
xON :BOOL:=TRUE;
R_TRIG :R_TRIG;
END_VAR

こちらは今回記事で作成したプログラムです(CFCで実装)。

初期化

定数16#4220（16進数）をw0に代入します。これはゲートウェイが光電センサーにデータを送信するためのコマンドで、220から、そして4=Readです。

クロック生成回路

0.2秒ごとにarrw[0]のビットが左シフトされ、bit15に達するとbit0にリセットされる16ビット循環シフトレジスタとして機能しています。各ビットの点灯状態を後段の出力制御に使用します。

こちらのarrw[1]はbit7で折り返す8ビット循環シフトレジスタとして、arrw[0]の16ビット版と並列動作するプログラムです。

MAIN

最後はプログラムを呼び出します。

p();

コンパイル

Build→Build Solutionでプロジェクトをコンパイルします。

Mapping

次は入出力データをMappingします。

今回GVLで定義した変数はWORDタイプですが、ESI FILEで生成したPDOは全部BITです。異なるデータタイプをMappingできるように、下記の”All Types”オプションを入れてください。

ダウンロード

最後はプロジェクトをDownloadしましょう。

結果

Done!下図のようにB2G78-EC1のEtherCAT Gateway経由でAnywireの光電センサー値を取得できました。

また、EtherCATネットワークにはエラーがありません。

IO

こちらの動画から出力モジュールの動作を確認できます。

https://youtube.com/shorts/Zp5D1T0M74w

LED

こちらの動画からB2G78-EC1正常のLED状態を確認できます。

https://youtube.com/shorts/ANmbXoEpZU0

ダウンロード

こちらのLinkから今回記事のプロジェクトをDownloadできます。

https://github.com/soup01Threes/TwinCAT3/blob/main/EtherCATGatewayAnywire-B2G78-EC1.tnzip

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