2.3 NJ的配置和設置

使用NJ前，需要對NJ進行配置和設置，完成后隨工程下載到NJ中。NJ配置和設置的主要內容有：

1）如果使用EtherCAT，則創建EtherCAT從站配置，進行EtherCAT主站設置。

2）如果使用CJ系列單元，則創建CPU/擴展機架配置，進行特殊單元設置。

3）為I/O端口分配設備變量。

4）如果使用運動控制，則創建軸并分配它們給伺服驅動器和編碼器輸入從站，進行運動控制參數設置，如軸參數、軸組參數和凸輪數據。

5）如果使用EtherNet/IP，則進行內置EtherNet/IP端口設置。

6）控制器基本設置，如啟動模式、寫保護、系統服務監視時間等。

7）任務設置，如設置任務的執行周期、為任務分配程序、任務中變量的獨占控制設置等。

對NJ進行配置和設置的操作在Sysmac Studio多視圖瀏覽器中完成。

操作時，選中多視圖瀏覽器中的項目，雙擊或右擊，則彈出相應操作界面，根據提示進行下一步操作。其中，右擊時，彈出一個菜單，顯示的各個命令項表示能夠進行的操作，用戶從中選擇，使用起來很方便。除此之外，還可以通過Sysmac Studio的菜單欄完成一些操作，選中項目后，到菜單欄單擊相應的選項，在彈出的下拉子菜單中選擇各種命令。

2.3.1 EtherCAT的配置和設置

1.EtherCAT配置

EtherCAT配置如圖2-39所示，用Sysmac Studio中的EtherCAT編輯器對從站進行配置，完成后下載到NJ主站中，NJ的CPU單元將此當作“正確”的EtherCAT配置。

圖2-39 EtherCAT配置

配置時，自動為從站登記I/O端口。用戶為I/O端口分配設備變量后，就可以在程序中通過指定設備變量去訪問從站。

EtherCAT從站配置有兩種方法。

方法1：離線創建從站配置

（1）打開EtherCAT編輯器標簽頁

在多視圖瀏覽器中，雙擊“配置和設置”下的“EtherCAT”；或右擊“配置和設置”下的“EtherCAT”，從菜單中選擇“編輯”，EtherCAT編輯器標簽頁顯示出來。

（2）登記從站

1）將從站從工具箱中拖放到拓撲顯示中的主站，從站便添加到主站之下。

2）同步驟1）一樣，將從站從工具箱中拖放到拓撲顯示中已連接的從站，從站便添加到先前從站之下。

圖2-40所示為使用EtherCAT編輯器建立的EtherCAT從站配置，共有3個從站，第一個為遠程I/O從站GX-MD1612，第二、三個都是G5系列伺服R88D-KN01H-ECT。

圖2-40 EtherCAT從站配置

拓撲顯示中的從站可以被刪除、復制和粘貼。

方法2：在線讀取實際從站的配置

如果實際的EtherCAT網絡已搭建，將Sysmac Studio與其在線連接，讀取從站配置。

注意，當EtherCAT從站登記為伺服驅動器或編碼器輸入從站后，用戶在創建軸時，軸變量會自動生成。

2.EtherCAT主站設置

雙擊“配置和設置”下的“EtherCAT”，然后選中主站，顯示出EtherCAT主站設置標簽頁，如圖2-41所示。

圖2-41 EtherCAT主站設置

EtherCAT主站設置中包括以下各項。

（1）設備名稱

（2）型號

（3）產品名稱

（4）從站數目

（5）電纜總長度

（6）PDO通信周期

（7）故障弱化操作設置

（8）從站啟動等待時間

（9）PDO通信超時檢測次數

（10）版本檢測方法

（11）串口號檢測方法

EtherCAT主站設置的詳細內容參見6.3節。

3.EtherCAT從站設置

雙擊“配置和設置”下的“EtherCAT”，然后選中從站，顯示出EtherCAT從站設置標簽頁，如圖2-42所示。

EtherCAT從站設置中包括以下各項。

圖2-42 EtherCAT從站設置

（1）設備名稱

（2）機型

（3）產品名稱

（4）版本

（5）節點地址

（6）有效/無效設置

（7）串口號

（8）PDO映射設置

（9）分布式時鐘有效

（10）參考時鐘

（11）初始化參數設置

（12）備份參數設置

EtherCAT從站設置的詳細內容參見6.3節。

2.3.2 CPU/擴展機架的配置和設置

1.CPU/擴展機架配置

圖2-43所示為NJ的機架配置。使用Sysmac Studio“CPU/擴展機架配置”單元編輯器創建單元配置，并下載到CPU單元中，CPU單元將此當作“正確”的單元配置。

當電源ON時，CPU單元會自動檢查并確認“正確”單元配置是否與實際的單元配置相符。單元配置時會自動登記指定單元的I/O端口，用戶為I/O端口分配設備變量后，程序中通過設備變量就可以訪問這些配置的單元。

圖2-43 機架配置

NJ控制器裝配了實際單元后，即使Sysmac Studio沒有為控制器創建單元配置并傳送，控制器仍然可以啟動。但是這種情況下，I/O端口和設備變量不會自動創建。這樣，不能從程序中訪問這些單元。

（1）創建單元配置

有兩種創建單元配置的方法。

方法1：離線創建單元配置并傳送

如圖2-44所示，在Sysmac Studio的單元編輯器中，創建所謂“正確”的單元配置。與用戶程序一起，下載到CPU單元中。

圖2-44 離線創建單元配置并下載

在多視圖瀏覽器中，雙擊“配置和設置”下的“CPU/擴展機架”；或右擊“配置和設置”下的“CPU/擴展機架”，從菜單中選擇“編輯”，單元編輯器顯示出來。

1）登記單元

①改變電源單元型號：右擊電源單元，從菜單中選擇“改變型號”，改變型號對話框會顯示出來；選擇電源單元，然后點擊“是”按鈕。

②插入單元：從型號選擇窗口里選中單元，拖放到單元編輯器中，單元即被插入。

③改變單元型號：右擊單元，從菜單中選擇“改變型號”，改變型號對話框會顯示出來；選擇單元，然后點擊“是”按鈕，單元即改變為選中的型號。

④刪除單元：右擊單元，從菜單中選擇“刪除”，單元即被刪除。

⑤復制和粘貼單元：右擊要復制的單元，從菜單中選擇“復制”；右擊要插入單元的位置，從菜單中選擇“粘貼”，單元即被粘貼。

圖2-45所示為創建的CPU機架配置。

圖2-45 CPU機架配置

2）創建擴展機架

①添加擴展機架：在沒有單元的任何位置，右擊，從菜單中選擇“添加機架”，機架即被添加。

②刪除擴展機架：選中要刪除機架的一個單元；在沒有單元的任何位置，右擊，從菜單中選擇“刪除機架”，機架即被刪除。

③刪除所有機架和單元：在沒有單元的任何位置，右擊，從菜單中選擇“全部清除”，所有的機架和單元即被刪除。

方法2：從實際安裝的系統中在線讀取單元配置并下載

如圖2-46所示，這種方法將當前的實際單元配置作為“正確”配置。Sysmac Studio在線連接實際單元，讀取單元配置。隨后創建用戶程序，然后，將單元配置和用戶程序一同下載。

1）在多視圖瀏覽器中，雙擊“配置和設置”下的“CPU/擴展機架”；或右擊“配置和設置”下的“CPU/擴展機架”，從菜單中選擇“編輯”，單元編輯器顯示出來。

2）在單元編輯器沒有單元的任何位置，右擊，從菜單中選擇“與實際單元配置比較和合并”，如圖2-47所示。

讀出實際單元配置并與Sysmac Studio中的單元配置比較，結果顯示在“與實際單元配置比較和合并”窗口，如圖2-48所示。

3）點擊“實際單元配置應用”按鈕，與實際配置同步，如圖2-49所示。

圖2-46 在線讀取實際的單元配置并下載

圖2-47 與實際單元配置比較和合并

圖2-48 單元配置比較結果

圖2-49 單元配置合并

4）點擊“確定”按鈕。

（2）校驗單元配置

用Sysmac Studio完成單元配置比較。

1）在Sysmac Studio（計算機）的單元配置和實際的單元配置之間比較。

如圖2-50所示，首次從Sysmac Studio下載單元配置到CPU單元時，可以將Sysmac Studio中的系統配置與實際的單元配置相比較，以確認是否一致。

圖2-50 單元配置比較1

2）在Sysmac Studio（計算機）的單元配置和實際CPU單元中的單元配置之間比較。

如圖2-51所示，從Sysmac Studio下載單元配置至CPU單元時，可以將Sysmac Studio中的系統配置與存儲在CPU單元中的單元配置信息相比較，以確認是否一致。

圖2-51 單元配置比較2

2.單元設置

這里的單元是指CPU機架和擴展機架上的基本I/O單元、高功能單元，這里的高功能單元是指CPU總線單元和特殊I/O單元。在單元編輯器中，為配置的單元做設置，包括：設備名稱、輸入響應時間和單元號。設備名稱用于構造訪問配置單元的設備變量，輸入響應時間是為每個機架插槽中的基本I/O單元設置的，單元號是為安裝的CPU總線單元和特殊I/O單元設置的。

設備名稱是在單元編輯器添加單元時自動生成的，默認名稱為“J”加上從“01”開始的序列數。為方便使用，用戶可以修改設備名稱。

（1）基本I/O單元設置

基本I/O單元可設置參數為輸入響應時間，或稱為輸入濾波器時間常數，根據需要設置，可減少振動和外部雜波干擾造成的不可靠性。在0ms/0.5ms/1ms/2ms/4ms/8ms/16ms/32ms范圍內設置，默認為8ms。

（2）高功能單元設置

高功能單元要設置單元號，應該使其與單元面板上旋轉開關設置的單元號相一致。如果不一致，以面板上旋轉開關設置的單元號為準。

高功能單元的設置有以下四種方法。

方法1：在Sysmac Studio的單元設置界面中設置

1）在單元配置與設置中選中單元。

2）在單元設置標簽頁進行設置，圖2-52所示為CJ1W-AD041-V1特殊單元設置界面。

圖2-52 A-D特殊單元設置

3）在線連接CPU單元并將設置傳送到CPU單元。

方法2：使用Sysmac Studio在I/O映射中為I/O端口設定初始值

1）使用Sysmac Studio的I/O映射，為I/O端口設定初始值。

2）重啟單元，復位控制器，或控制器斷電再上電。

方法3：使用Sysmac Studio為CJ系列單元的設備變量設定初始值

1）使用Sysmac Studio為CJ系列單元的設備變量設定初始值。

2）從Sysmac Studio下載變量表到CPU單元，下載時，在復選框中選擇“初始化具有保持屬性的變量的當前值”。

3）重啟單元，復位控制器，或控制器斷電再上電。

方法4：使用指令為CJ系列單元設備變量賦值

如圖2-53所示，在操作開始時，從用戶程序中使用指令，例如MOVE指令，為CJ系列單元的設備變量賦值，然后重啟單元。

圖2-53 指令改變設置

當特殊單元改變設置后，重啟前確認與設備相連目標的安全。

2.3.3 I/O映射

1.I/O端口

如圖2-54所示，I/O端口是一個邏輯接口，CPU單元使用它與外部設備（從站和單元）交換數據。在Sysmac Studio創建從站和單元配置時，I/O端口自動創建。為I/O端口分配設備變量后，用戶程序通過設備變量訪問從站和單元。

在Sysmac Studio中創建EtherCAT從站或單元配置時，或從Sysmac Studio讀取控制器實際的EtherCAT從站或單元配置時，I/O端口自動登記在I/O映射中。如圖2-55所示，可以檢查登記在I/O映射中的I/O端口。

2.I/O端口名稱

（1）EtherCAT從站

1）遠程I/O終端的I/O端口名稱。例如，

一個16點遠程輸入終端：InBit00～InBit15，一個16點遠程輸出終端：OutBit00～OutBit15。

圖2-54 I/O端口

圖2-55 I/O映射

2）對其他從站，使用在EtherCAT對象字典中定義的對象名稱的全部或部分。例如，

模擬量輸入單元：CH1Input16bit，

R88D-KN50H-ECT：Positionactualvalue，Digitalinputs。

（2）CJ系列基本I/O單元

根據以下規則創建I/O端口名稱。

CJ系列基本I/O單元的I/O端口名稱見表2-11。

表2-11 CJ系列基本I/O單元的I/O端口名稱

（3）CJ系列特殊單元

由單元型號和功能決定I/O端口名稱。例如，CJ1W-AD041-V1模擬量輸入單元：Ch1PkHdCmd，Ch1AveCfg等。

3.設備變量

NJ控制器在CPU單元里并不為外部設備（從站和單元）分配指定的內存地址，而是為I/O端口分配變量，這些變量稱為設備變量。

使用Sysmac Studio分配設備變量如下：

設備變量屬性見表2-12。

可以在用戶程序或外部通信中指定設備變量訪問設備（從站或單元）。

4.登記設備變量

在Sysmac Studio的I/O映射中，為I/O端口分配設備變量，設備變量會登記在變量表中。

表2-12 設備變量屬性

有下面三種方式分配設備變量。

（1）手動輸入設備變量名稱

用這種方法分配設備變量，可為從站I/O端子或基本I/O單元分配用戶自己指定的名稱。

步驟如下：

1）創建從站配置信息或單元配置信息。

2）在I/O映射中選擇I/O端口，在變量欄輸入一個變量名稱，如圖2-56所示。

圖2-56 手動輸入設備變量名稱

每一個從站或單元的I/O端口自動分配了設備變量。這些設備變量也是自動登記在變量類型列設定的變量表中。

（2）自動創建新的設備變量名稱

從I/O端口名稱和設備名稱的組合中，設備變量自動命名。在下列情況下，使用這種方法分配設備變量。

當不想花費時間手動輸入設備變量名稱。

自動創建設備變量名稱，對特殊單元訪問運行的數據和設置數據。

圖2-57 輸入設備名稱

步驟如下：

1）創建從站配置信息或單元配置信息。

2）在EtherCAT編輯器或單元編輯器中設置設備名稱，如圖2-57所示。

默認設備名稱如下：

對于從站，設備名稱以E開頭，跟著從001開始的順序號。

對于單元，設備名稱以J開始，跟著從01開始的順序號。

3）在I/O映射中，右擊從站、單元、或一個或多個I/O端口，然后從菜單中選擇“創建設備變量”，如圖2-58所示。

圖2-58 自動創建設備變量名稱

對于I/O端口或從站，自動分配設備變量。這些設備變量也自動登記在“變量”欄指定的變量表中。

（3）從已登記的變量中選擇

在I/O映射中選擇一個已登記的變量。如果先開始編程，已生成了變量，而后創建從站配置信息或單元配置信息；或移植使用其他工程的程序。以下兩種情況下可用這種方法分配設備變量。

1）輸入程序。

2）創建從站配置信息或單元配置信息。

3）在I/O映射中，從程序已創建的變量列表中選擇一個變量，把它分配給一個I/O端口，如圖2-59所示。

圖2-59 從已登記的變量中選擇

如果要去掉分配給I/O端口的變量，操作如下：右擊變量，從菜單中選擇“刪除變量”，設備變量被刪除，同時變量從登記的變量表中被刪除；或右擊變量，從菜單中選擇“重置分配”，設備變量被去掉，然而重置分配并未將變量從登記的變量表中刪除。

2.3.4 控制器設置

1.操作設置

雙擊多視圖瀏覽器中“配置和設置-控制器設置”下的“操作設置”，顯示出操作設置標簽頁，如圖2-60所示，視圖中2行連續顯示2個圖標，代表2個項目：基本設置和FINS設置，點擊某個圖標后會顯示出對應項目的設置內容。

圖2-60 操作設置

基本設置是指設置CPU單元支持的功能，例如，上電時運行模式的定義。

基本設置的內容見表2-13。

表2-13 基本設置的內容

2.內置EtherNet/IP端口設置

雙擊多視圖瀏覽器中“配置和設置-控制器設置”下的“內置EtherNet/IP端口設置”，顯示出內置EtherNet/IP端口設置標簽頁，視圖中7行連續顯示7個圖標，代表7個項目，點擊某個圖標后會顯示出對應項目的設置內容。

內置EtherNet/IP端口設置的7個項目依次為：

（1）TCP/IP設置

（2）鏈接設置

（3）FTP設置

（4）NTP設置

（5）SNMP設置

（6）SNMP陷阱設置

（7）FINS設置

2.3.5 運動控制設置

1.軸

使用運動控制功能對EtherCAT伺服驅動或編碼器輸入從站操作時，要在Sysmac Studio中創建軸并且將它們定義為EtherCAT伺服軸或編碼器軸。這樣，軸變量自動生成為系統定義的變量，如圖2-61所示。

在用戶程序的運動控制指令中，可以指定軸變量，這樣可以很容易地對伺服驅動和編碼器輸入從站訪問和操作。

2.軸變量和軸組變量

軸變量和軸組變量都是系統定義的變量，當使用Sysmac Studio創建軸或軸組時，軸變量或軸組變量將自動生成。軸變量用于單軸控制，軸組變量用于多軸協調控制。軸變量和軸組變量說明見表2-14。

圖2-61 創建軸

表2-14 軸變量和軸組變量說明

在兩種情況下使用軸變量和軸組變量。

1）在運動控制指令中指定軸和軸組變量：如果運動控制指令為一個I/O變量指定一個軸或軸組，可以對OMRON伺服驅動或編碼器輸入從站進行操作。

2）監視軸變量成員：使用指令監視伺服驅動和編碼器輸入從站的實際位置、錯誤信息或其他信息

軸變量的使用如圖2-62所示。

1）假設在Sysmac Studio創建軸，軸的名稱為A。基于系統定義變量自動創建軸變量，名稱為A。軸變量由軸基本設置、單位換算設置、I/O、操作狀態、當前值、錯誤狀態和警告狀態組成。

圖2-62 軸變量的使用

2）為一個運動控制指令的輸入-輸出變量指定軸變量，名稱為A。用軸變量名稱可以訪問OMRON的伺服驅動或編碼器輸入從站，或其他公司支持的伺服驅動或編碼器輸入從站，并對其操作。

3）需要時在指令中指定軸變量，監視伺服驅動或編碼器輸入從站，如實際位置、錯誤信息或其他信息。

3.創建和使用軸和軸變量

按下列步驟創建和使用軸和軸變量。

1）右擊多視圖瀏覽器中的“配置和設置-運動控制設置”下的“軸設置”，在彈出菜單中選中“添加-軸設置”。

如果需要，可以改變軸變量默認名稱MCAxis***。“***”是順序號，按照軸變量創建的順序從000開始遞增。

2）從Sysmac Studio進行EtherCAT從站配置時，將創建的軸分配給伺服驅動器或編碼器輸入從站。

3）從Sysmac Studio設置軸基本配置，包括：軸號、軸使用、軸類型、輸入設備/輸出設備。

4）使用Sysmac Studio指定MC試運行需要的設置（單位換算、計數模式、限制等）和實際系統運行需要的設置，然后和工程一起傳送到CPU單元。

5）在用戶程序的運動控制指令里，為輸入-輸出變量Axis指定軸名稱。指定的軸名稱（軸變量名稱）是在運動控制設置中指定的，或是系統定義變量MCAX[0..63]。

對于一個已分配了軸的伺服驅動或編碼器輸入從站執行運動控制，如圖2-63所示，軸變量名稱為MyAxis1。

圖2-63 指令中使用軸變量

4.運動控制參數設置

設置運動控制參數，包括下列參數。

1）軸參數：單軸操作的運動控制參數。

2）軸組參數：多軸協調操作的運動控制參數。

圖2-64所示為運動控制參數設置。

圖2-64 運動控制參數設置

可以用下面任何一種方法設置運動控制參數。

方法1：在Sysmac Studio中設置運動控制參數

右擊多視圖瀏覽器中“配置和設置-運動控制設置”下的“軸設置”，顯示出軸設置表，如圖2-65所示。

圖2-65 軸參數設置

將運動控制參數下載到CPU單元，存儲到CPU單元的非易失性內存中。當電源ON時，下載完成后，下載的設置生效。

方法2：用MCWrite指令設置

可以用MCWrite指令臨時覆蓋某些運動控制參數。

運動控制參數設置的詳細內容及操作參見第7章。

2.3.6 Cam數據設置

Cam數據設置用來創建電子Cam數據。Cam數據是指Cam表中主軸相位和對應從軸位移之間的關系。

右擊多視圖瀏覽器中“配置與設置”下的“Cam數據設置”，從菜單里選擇“添加-CamProfile”，CamProfile添加到多視圖瀏覽器中，啟動凸輪編輯器，設置凸輪數據。

2.3.7 任務設置

用來增加任務和設置任務。

雙擊“配置和設置”下的“任務設置”，顯示出任務設置標簽頁，視圖中6行連續顯示6個圖標，代表6個項目，點擊某個圖標后會顯示出對應項目的設置內容。

任務設置的6個項目依次為：

（1）任務設置

（2）I/O控制任務設置

（3）程序分配設置

（4）任務中變量獨占控制設置

（5）任務執行狀態監視

（6）任務執行時間監視

任務設置的詳細內容及操作參見5.3節。

2.3.8 數據跟蹤設置

可以對指定的變量進行數據跟蹤，無需任何額外的編程。右擊多視圖瀏覽器中“配置與設置”下的“運動跟蹤設置”，從菜單里選擇“增加-數據跟蹤”，“數據跟蹤”便添加到多視圖瀏覽器中，啟動數據跟蹤編輯器，設置以下項目：跟蹤類型、采樣間隔、后觸發數據比率、觸發條件、跟蹤的變量等。

數據跟蹤設置的詳細內容及操作參見5.3節。