EtherCAT経由のマクソン社製モータドライバEPOSの制御

このページでは、EtherCAT経由でマクソン社製のモータドライバEPOSの制御を紹介します。 実験や研究分野では、マクソン社製のモータがよく使われているのを見ます。 実験や研究に特化したドライバを製作するのもいいのですが、簡単にモータを回してみたいときには、専用のドライバを購入した方が楽な場合があります。 そこで、マクソン専用のモータドライバEPOSを用いて、マクソンのモータを制御してみたいと思います。

ステップ１.準備（用意するもの）

必要な物をそろえる

  • ハードウェア

    • まず、必要な物を用意します。 ・モータ DCブラシモータ又はDCブラシレスモータ　参考リンク先
    ・モータドライバ　容量はモータに合わせる　参考リンク先
    ・LANカード（注：intel社製のチップを搭載したもの）
    ・LANケーブル
    ・EK1100 EtherCAT terminal　参考リンク先
    ・EL6751 CANopen master/slave terminal　参考リンク先
    モータは、回したいモータを選択し、ドライバをそのモータを回すことのできる容量の物を選びます。 EK1100は、EtherCATターミナルで、この装置に必要な機能モジュールを追加していきます。ディジタルI/Oやアナログ入力、アナログ出力、通信モジュール等があります。 ここでは、モータドライバの通信に合わせて、CANOpenモジュールEL6751を接続します。 EK1100、EL6751は、DINレールに取り付け可能な形状になっています。 ライブラリの作成

  • ライブラリの作成

  • 制御用ソフトウェア及び開発環境

    • ・TwinCAT 無償ダウンロード可能
    制御用ソフトウェアとして、EtherCATのマスタープログラムが必要になります。Windows上でVisual Studioを用いて開発したい場合は、BeckhoffのTwinCATやINTimeが使用可能です。 LinuxであればIgH EtherCAT Master for Linuxを使用することが出来ます。 ここでは、BeckhoffのTwinCATを基に、Visual StudioのC#を用いて簡単な動作プログラムを作っていきたいと思います。 TwinCATは、ここからダウンロードすることが可能です。

初期設定

  • EPOSの設定

    • まず、EPOSとモータを接続します。電源は、モータの定格電圧に合った物で、十分な電流を流せれる装置を用意するといいでしょう。 充電池（鉛蓄電池やニッケル水素）でもいいですが、充電等が面倒であれば安定化電源を用意するといいでしょう。 EPOSとPCをUSBケーブルで接続すると簡単に動作パラメータを設定することが出来ます。動作パラメータ調整やゲイン調整には、マクソンの専用ソフトEPOS Studioを使用します。 このとき、CANOpenでの通信パケットであるPDO(Process Data Object)の設定は、下記のようにしておきます。このPDOを介してモータの制御を行うことが出来ます。

  • 接続

    • モータを接続したEPOSとEL6751とを接続します。接続にはマクソン社のケーブルを使用すると便利ですが、データシートにピンアサインや使用コネクタが記載されているので、自作することも可能です。 EK1100に電源（DC24V）を接続し、EtherNetケーブルを接続すれば接続は完了です。あとはソフトウェアを作成すれば動かすことが出来ます。

ソフトウェアの設定

  • TwinCATの設定

    • TwinCATをダウンロードし、インストールを開始すると途中でインストールモジュールを聞かれます。 その時、TwinCAT I/Oも選択してインストールしておきましょう。 通常はTwinCAT PLCを用いてPLCラダーやコマンドで動かすのが一般的ですが、PLCの知識が必要になるのでここではTwinCAT I/Oを介して操作する方法を説明します。
    TwinCATのインストールが完了すると、再起動を求められるので、再起動します。起動しなおすと、タスクトレイに新たにTwinCATのアイコンが追加されます。 アイコンの上で右クリックすると、ポップアップメニューが現れるので、そこからXXを選択します。これがTwinCATの設定画面になります。
    まず、

  • ヘッダファイルの生成

ソフトウェアの作成