CIA402从会到不会——位置模式(3)

详细了解EtherCAT中的COE协议,以及CIA402各个模式控制的细节

周期同步位置模式 —— Cyclic Synchronous Position Mode

周期同步位置模式为各类实时总线下最常见的控制模式。

在该模式(CSP)下,上位机会规划好运动路径并根据总线周期定时发送PDO数据。

在传送每一笔PDO时,会同时传送目标位置(target position)和控制指令(controlword)的数据至驱动器。此外,速度补偿(velocity offset)和扭矩补偿(torque offset)可作为速度及扭矩前馈控制设定。

控制框图

位置模式控制框图

控制框图可以大而全的让我们了解到CSP模式所用到的各种参数及以及他们之间的关系。

可以明确当我们需要使用CSP模式对驱动器进行位置控制时,需要给定什么参数,以及会得到什么反馈。

操作步骤

第一步:设定操作模式:OD 6060h = 08 (周期同步位置模式)

第二步:设定目标位置:OD 607Ah(目标位置,单位:PUU)(PUU指经过伺服电子齿轮比转换后的单位)

第三步:(该步骤可以在设定参数之前)伺服使能,即让伺服进入运行状态。

需要对OD 6040h(控制字)做如下操作:0x06 -> 0x07 -> 0x0F(参考《CIA402从会到不会——状态机》部分内容。

第四步:读取驱动器信息,判断运行状态。

读取驱动器信息:

读取OD 6064h 取得电机位置回授。

读取OD 6041h 取得驱动器的状态。

位置规划模式 —— Profile Position Mode

位置规划模式为常见的伺服进行位置控制的模式。

在该模式下,上位机(指控制器)会在动作开始之前,通过指定的OD(对象字典)告知驱动器目标位置、目标速度与加速度等相关的参数,然后再下发动作指令。

在指令触发到到达目标位置这中间的运动规划,都由驱动器内部自行规划,上位机不参与其中。

控制框图

位置模式控制框图

控制框图可以大而全的让我们了解到PP模式所用到的各种参数及以及他们之间的关系。

可以明确当我们需要使用PP模式对驱动器进行位置控制时,需要给定什么参数,以及会得到什么反馈。

操作步骤

第一步:设定操作模式:OD 6060h = 0x01 (位置规划模式)

第二步:设定目标位置:OD 607Ah(目标位置,单位:PUU)(PUU指经过伺服电子齿轮比转换后的单位)

第三步:设定速度命令:OD 6081h(目标速度,单位:PUU/s)

第四步:设定加速时间斜率:OD 6083h(单位:ms)

第五步:设定减速时间斜率:OD 6084h(单位:ms)

第六步:(该步骤可以在设定参数之前)伺服使能,即让伺服进入运行状态。

需要对OD 6040h(控制字)做如下操作:0x06 -> 0x07 -> 0x0F(参考《CIA402从会到不会——状态机》部分内容。

第七步:设置命令生效时机(OD 6040h bit5)和命令类型(OD 6040h bit6)。

第八步:触发位置命令(OD 6040h bit4)

第九步:读取驱动器信息,判断运行状态。

读取驱动器信息:

读取OD 6064h 取得电机位置回授。

读取OD 6041h 取得驱动器的状态。

命令是否立即生效

在位置规划模式下,有两种命令生效指令,“立即生效”或“非立即生效”,可通过OD 6040h bit 5将进行设定。

Bit4 ~ Bit6 各操作模式下的定义

Profile Position Mode
(位置规划模式)
Homing Mode
(原点复归模式)
其他模式
bit4 命令触发(上升沿有效) 原点复归(上升沿有效) -
bit5 0:命令非立即生效
1:命令立即生效
- -
bit6 0:绝对位置命令
1:相对位置命令
- -

非立即生效命令(OD 6040h bit5设为0)

在未开启立即生效功能的情况下,若当前运动命令仍在执行 (尚未完成),即使新的命令被触发,伺服仍会继续执行当前的运动命令。只有在当前命令执行完成后,新的命令才会被伺服认证并执行。

非立即生效命令

立即生效命令(OD 6040h bit5设为1)

在开启立即生效功能的情况下,若当前运动命令仍在执行 (尚未完成),一旦伺服接收到新的命令触发,伺服会立即打断当前的命令,并执行新的命令。

立即生效命令

相关OD对象列表

索引 名称 数据类型 读写权限
6040h Controlword(控制字) UINT16 RW
6041h Statusword(状态字) UINT16 RO
6060h Modes of operation(操作模式) INT8 RW
6061h Modes of operation display(操作模式显示) INT8 RO
6064h Position actual value(实际位置) INT32 RO
607Ah Target position(目标位置) INT32 RW
6081h Profile velocity(目标速度) INT32 RW
6083h Profile acceleration(目标加速度) INT32 RW
6084h Profile deceleration(目标减速度) INT32 RW

CIA402从会到不会——位置模式(3)
https://jacobblog.pages.dev/2026/03/08/Cia402-03位置模式/
作者
Jacob Chen
发布于
2026年3月8日
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