2.3 NJ的配置和设置

使用NJ前，需要对NJ进行配置和设置，完成后随工程下载到NJ中。NJ配置和设置的主要内容有：

1）如果使用EtherCAT，则创建EtherCAT从站配置，进行EtherCAT主站设置。

2）如果使用CJ系列单元，则创建CPU/扩展机架配置，进行特殊单元设置。

3）为I/O端口分配设备变量。

4）如果使用运动控制，则创建轴并分配它们给伺服驱动器和编码器输入从站，进行运动控制参数设置，如轴参数、轴组参数和凸轮数据。

5）如果使用EtherNet/IP，则进行内置EtherNet/IP端口设置。

6）控制器基本设置，如启动模式、写保护、系统服务监视时间等。

7）任务设置，如设置任务的执行周期、为任务分配程序、任务中变量的独占控制设置等。

对NJ进行配置和设置的操作在Sysmac Studio多视图浏览器中完成。

操作时，选中多视图浏览器中的项目，双击或右击，则弹出相应操作界面，根据提示进行下一步操作。其中，右击时，弹出一个菜单，显示的各个命令项表示能够进行的操作，用户从中选择，使用起来很方便。除此之外，还可以通过Sysmac Studio的菜单栏完成一些操作，选中项目后，到菜单栏单击相应的选项，在弹出的下拉子菜单中选择各种命令。

2.3.1 EtherCAT的配置和设置

1.EtherCAT配置

EtherCAT配置如图2-39所示，用Sysmac Studio中的EtherCAT编辑器对从站进行配置，完成后下载到NJ主站中，NJ的CPU单元将此当作“正确”的EtherCAT配置。

图2-39 EtherCAT配置

配置时，自动为从站登记I/O端口。用户为I/O端口分配设备变量后，就可以在程序中通过指定设备变量去访问从站。

EtherCAT从站配置有两种方法。

方法1：离线创建从站配置

（1）打开EtherCAT编辑器标签页

在多视图浏览器中，双击“配置和设置”下的“EtherCAT”；或右击“配置和设置”下的“EtherCAT”，从菜单中选择“编辑”，EtherCAT编辑器标签页显示出来。

（2）登记从站

1）将从站从工具箱中拖放到拓扑显示中的主站，从站便添加到主站之下。

2）同步骤1）一样，将从站从工具箱中拖放到拓扑显示中已连接的从站，从站便添加到先前从站之下。

图2-40所示为使用EtherCAT编辑器建立的EtherCAT从站配置，共有3个从站，第一个为远程I/O从站GX-MD1612，第二、三个都是G5系列伺服R88D-KN01H-ECT。

图2-40 EtherCAT从站配置

拓扑显示中的从站可以被删除、复制和粘贴。

方法2：在线读取实际从站的配置

如果实际的EtherCAT网络已搭建，将Sysmac Studio与其在线连接，读取从站配置。

注意，当EtherCAT从站登记为伺服驱动器或编码器输入从站后，用户在创建轴时，轴变量会自动生成。

2.EtherCAT主站设置

双击“配置和设置”下的“EtherCAT”，然后选中主站，显示出EtherCAT主站设置标签页，如图2-41所示。

图2-41 EtherCAT主站设置

EtherCAT主站设置中包括以下各项。

（1）设备名称

（2）型号

（3）产品名称

（4）从站数目

（5）电缆总长度

（6）PDO通信周期

（7）故障弱化操作设置

（8）从站启动等待时间

（9）PDO通信超时检测次数

（10）版本检测方法

（11）串口号检测方法

EtherCAT主站设置的详细内容参见6.3节。

3.EtherCAT从站设置

双击“配置和设置”下的“EtherCAT”，然后选中从站，显示出EtherCAT从站设置标签页，如图2-42所示。

EtherCAT从站设置中包括以下各项。

图2-42 EtherCAT从站设置

（1）设备名称

（2）机型

（3）产品名称

（4）版本

（5）节点地址

（6）有效/无效设置

（7）串口号

（8）PDO映射设置

（9）分布式时钟有效

（10）参考时钟

（11）初始化参数设置

（12）备份参数设置

EtherCAT从站设置的详细内容参见6.3节。

2.3.2 CPU/扩展机架的配置和设置

1.CPU/扩展机架配置

图2-43所示为NJ的机架配置。使用Sysmac Studio“CPU/扩展机架配置”单元编辑器创建单元配置，并下载到CPU单元中，CPU单元将此当作“正确”的单元配置。

当电源ON时，CPU单元会自动检查并确认“正确”单元配置是否与实际的单元配置相符。单元配置时会自动登记指定单元的I/O端口，用户为I/O端口分配设备变量后，程序中通过设备变量就可以访问这些配置的单元。

图2-43 机架配置

NJ控制器装配了实际单元后，即使Sysmac Studio没有为控制器创建单元配置并传送，控制器仍然可以启动。但是这种情况下，I/O端口和设备变量不会自动创建。这样，不能从程序中访问这些单元。

（1）创建单元配置

有两种创建单元配置的方法。

方法1：离线创建单元配置并传送

如图2-44所示，在Sysmac Studio的单元编辑器中，创建所谓“正确”的单元配置。与用户程序一起，下载到CPU单元中。

图2-44 离线创建单元配置并下载

在多视图浏览器中，双击“配置和设置”下的“CPU/扩展机架”；或右击“配置和设置”下的“CPU/扩展机架”，从菜单中选择“编辑”，单元编辑器显示出来。

1）登记单元

①改变电源单元型号：右击电源单元，从菜单中选择“改变型号”，改变型号对话框会显示出来；选择电源单元，然后点击“是”按钮。

②插入单元：从型号选择窗口里选中单元，拖放到单元编辑器中，单元即被插入。

③改变单元型号：右击单元，从菜单中选择“改变型号”，改变型号对话框会显示出来；选择单元，然后点击“是”按钮，单元即改变为选中的型号。

④删除单元：右击单元，从菜单中选择“删除”，单元即被删除。

⑤复制和粘贴单元：右击要复制的单元，从菜单中选择“复制”；右击要插入单元的位置，从菜单中选择“粘贴”，单元即被粘贴。

图2-45所示为创建的CPU机架配置。

图2-45 CPU机架配置

2）创建扩展机架

①添加扩展机架：在没有单元的任何位置，右击，从菜单中选择“添加机架”，机架即被添加。

②删除扩展机架：选中要删除机架的一个单元；在没有单元的任何位置，右击，从菜单中选择“删除机架”，机架即被删除。

③删除所有机架和单元：在没有单元的任何位置，右击，从菜单中选择“全部清除”，所有的机架和单元即被删除。

方法2：从实际安装的系统中在线读取单元配置并下载

如图2-46所示，这种方法将当前的实际单元配置作为“正确”配置。Sysmac Studio在线连接实际单元，读取单元配置。随后创建用户程序，然后，将单元配置和用户程序一同下载。

1）在多视图浏览器中，双击“配置和设置”下的“CPU/扩展机架”；或右击“配置和设置”下的“CPU/扩展机架”，从菜单中选择“编辑”，单元编辑器显示出来。

2）在单元编辑器没有单元的任何位置，右击，从菜单中选择“与实际单元配置比较和合并”，如图2-47所示。

读出实际单元配置并与Sysmac Studio中的单元配置比较，结果显示在“与实际单元配置比较和合并”窗口，如图2-48所示。

3）点击“实际单元配置应用”按钮，与实际配置同步，如图2-49所示。

图2-46 在线读取实际的单元配置并下载

图2-47 与实际单元配置比较和合并

图2-48 单元配置比较结果

图2-49 单元配置合并

4）点击“确定”按钮。

（2）校验单元配置

用Sysmac Studio完成单元配置比较。

1）在Sysmac Studio（计算机）的单元配置和实际的单元配置之间比较。

如图2-50所示，首次从Sysmac Studio下载单元配置到CPU单元时，可以将Sysmac Studio中的系统配置与实际的单元配置相比较，以确认是否一致。

图2-50 单元配置比较1

2）在Sysmac Studio（计算机）的单元配置和实际CPU单元中的单元配置之间比较。

如图2-51所示，从Sysmac Studio下载单元配置至CPU单元时，可以将Sysmac Studio中的系统配置与存储在CPU单元中的单元配置信息相比较，以确认是否一致。

图2-51 单元配置比较2

2.单元设置

这里的单元是指CPU机架和扩展机架上的基本I/O单元、高功能单元，这里的高功能单元是指CPU总线单元和特殊I/O单元。在单元编辑器中，为配置的单元做设置，包括：设备名称、输入响应时间和单元号。设备名称用于构造访问配置单元的设备变量，输入响应时间是为每个机架插槽中的基本I/O单元设置的，单元号是为安装的CPU总线单元和特殊I/O单元设置的。

设备名称是在单元编辑器添加单元时自动生成的，默认名称为“J”加上从“01”开始的序列数。为方便使用，用户可以修改设备名称。

（1）基本I/O单元设置

基本I/O单元可设置参数为输入响应时间，或称为输入滤波器时间常数，根据需要设置，可减少振动和外部杂波干扰造成的不可靠性。在0ms/0.5ms/1ms/2ms/4ms/8ms/16ms/32ms范围内设置，默认为8ms。

（2）高功能单元设置

高功能单元要设置单元号，应该使其与单元面板上旋转开关设置的单元号相一致。如果不一致，以面板上旋转开关设置的单元号为准。

高功能单元的设置有以下四种方法。

方法1：在Sysmac Studio的单元设置界面中设置

1）在单元配置与设置中选中单元。

2）在单元设置标签页进行设置，图2-52所示为CJ1W-AD041-V1特殊单元设置界面。

图2-52 A-D特殊单元设置

3）在线连接CPU单元并将设置传送到CPU单元。

方法2：使用Sysmac Studio在I/O映射中为I/O端口设定初始值

1）使用Sysmac Studio的I/O映射，为I/O端口设定初始值。

2）重启单元，复位控制器，或控制器断电再上电。

方法3：使用Sysmac Studio为CJ系列单元的设备变量设定初始值

1）使用Sysmac Studio为CJ系列单元的设备变量设定初始值。

2）从Sysmac Studio下载变量表到CPU单元，下载时，在复选框中选择“初始化具有保持属性的变量的当前值”。

3）重启单元，复位控制器，或控制器断电再上电。

方法4：使用指令为CJ系列单元设备变量赋值

如图2-53所示，在操作开始时，从用户程序中使用指令，例如MOVE指令，为CJ系列单元的设备变量赋值，然后重启单元。

图2-53 指令改变设置

当特殊单元改变设置后，重启前确认与设备相连目标的安全。

2.3.3 I/O映射

1.I/O端口

如图2-54所示，I/O端口是一个逻辑接口，CPU单元使用它与外部设备（从站和单元）交换数据。在Sysmac Studio创建从站和单元配置时，I/O端口自动创建。为I/O端口分配设备变量后，用户程序通过设备变量访问从站和单元。

在Sysmac Studio中创建EtherCAT从站或单元配置时，或从Sysmac Studio读取控制器实际的EtherCAT从站或单元配置时，I/O端口自动登记在I/O映射中。如图2-55所示，可以检查登记在I/O映射中的I/O端口。

2.I/O端口名称

（1）EtherCAT从站

1）远程I/O终端的I/O端口名称。例如，

一个16点远程输入终端：InBit00～InBit15，一个16点远程输出终端：OutBit00～OutBit15。

图2-54 I/O端口

图2-55 I/O映射

2）对其他从站，使用在EtherCAT对象字典中定义的对象名称的全部或部分。例如，

模拟量输入单元：CH1Input16bit，

R88D-KN50H-ECT：Positionactualvalue，Digitalinputs。

（2）CJ系列基本I/O单元

根据以下规则创建I/O端口名称。

CJ系列基本I/O单元的I/O端口名称见表2-11。

表2-11 CJ系列基本I/O单元的I/O端口名称

（3）CJ系列特殊单元

由单元型号和功能决定I/O端口名称。例如，CJ1W-AD041-V1模拟量输入单元：Ch1PkHdCmd，Ch1AveCfg等。

3.设备变量

NJ控制器在CPU单元里并不为外部设备（从站和单元）分配指定的内存地址，而是为I/O端口分配变量，这些变量称为设备变量。

使用Sysmac Studio分配设备变量如下：

设备变量属性见表2-12。

可以在用户程序或外部通信中指定设备变量访问设备（从站或单元）。

4.登记设备变量

在Sysmac Studio的I/O映射中，为I/O端口分配设备变量，设备变量会登记在变量表中。

表2-12 设备变量属性

有下面三种方式分配设备变量。

（1）手动输入设备变量名称

用这种方法分配设备变量，可为从站I/O端子或基本I/O单元分配用户自己指定的名称。

步骤如下：

1）创建从站配置信息或单元配置信息。

2）在I/O映射中选择I/O端口，在变量栏输入一个变量名称，如图2-56所示。

图2-56 手动输入设备变量名称

每一个从站或单元的I/O端口自动分配了设备变量。这些设备变量也是自动登记在变量类型列设定的变量表中。

（2）自动创建新的设备变量名称

从I/O端口名称和设备名称的组合中，设备变量自动命名。在下列情况下，使用这种方法分配设备变量。

当不想花费时间手动输入设备变量名称。

自动创建设备变量名称，对特殊单元访问运行的数据和设置数据。

图2-57 输入设备名称

步骤如下：

1）创建从站配置信息或单元配置信息。

2）在EtherCAT编辑器或单元编辑器中设置设备名称，如图2-57所示。

默认设备名称如下：

对于从站，设备名称以E开头，跟着从001开始的顺序号。

对于单元，设备名称以J开始，跟着从01开始的顺序号。

3）在I/O映射中，右击从站、单元、或一个或多个I/O端口，然后从菜单中选择“创建设备变量”，如图2-58所示。

图2-58 自动创建设备变量名称

对于I/O端口或从站，自动分配设备变量。这些设备变量也自动登记在“变量”栏指定的变量表中。

（3）从已登记的变量中选择

在I/O映射中选择一个已登记的变量。如果先开始编程，已生成了变量，而后创建从站配置信息或单元配置信息；或移植使用其他工程的程序。以下两种情况下可用这种方法分配设备变量。

1）输入程序。

2）创建从站配置信息或单元配置信息。

3）在I/O映射中，从程序已创建的变量列表中选择一个变量，把它分配给一个I/O端口，如图2-59所示。

图2-59 从已登记的变量中选择

如果要去掉分配给I/O端口的变量，操作如下：右击变量，从菜单中选择“删除变量”，设备变量被删除，同时变量从登记的变量表中被删除；或右击变量，从菜单中选择“重置分配”，设备变量被去掉，然而重置分配并未将变量从登记的变量表中删除。

2.3.4 控制器设置

1.操作设置

双击多视图浏览器中“配置和设置-控制器设置”下的“操作设置”，显示出操作设置标签页，如图2-60所示，视图中2行连续显示2个图标，代表2个项目：基本设置和FINS设置，点击某个图标后会显示出对应项目的设置内容。

图2-60 操作设置

基本设置是指设置CPU单元支持的功能，例如，上电时运行模式的定义。

基本设置的内容见表2-13。

表2-13 基本设置的内容

2.内置EtherNet/IP端口设置

双击多视图浏览器中“配置和设置-控制器设置”下的“内置EtherNet/IP端口设置”，显示出内置EtherNet/IP端口设置标签页，视图中7行连续显示7个图标，代表7个项目，点击某个图标后会显示出对应项目的设置内容。

内置EtherNet/IP端口设置的7个项目依次为：

（1）TCP/IP设置

（2）链接设置

（3）FTP设置

（4）NTP设置

（5）SNMP设置

（6）SNMP陷阱设置

（7）FINS设置

2.3.5 运动控制设置

1.轴

使用运动控制功能对EtherCAT伺服驱动或编码器输入从站操作时，要在Sysmac Studio中创建轴并且将它们定义为EtherCAT伺服轴或编码器轴。这样，轴变量自动生成为系统定义的变量，如图2-61所示。

在用户程序的运动控制指令中，可以指定轴变量，这样可以很容易地对伺服驱动和编码器输入从站访问和操作。

2.轴变量和轴组变量

轴变量和轴组变量都是系统定义的变量，当使用Sysmac Studio创建轴或轴组时，轴变量或轴组变量将自动生成。轴变量用于单轴控制，轴组变量用于多轴协调控制。轴变量和轴组变量说明见表2-14。

图2-61 创建轴

表2-14 轴变量和轴组变量说明

在两种情况下使用轴变量和轴组变量。

1）在运动控制指令中指定轴和轴组变量：如果运动控制指令为一个I/O变量指定一个轴或轴组，可以对OMRON伺服驱动或编码器输入从站进行操作。

2）监视轴变量成员：使用指令监视伺服驱动和编码器输入从站的实际位置、错误信息或其他信息

轴变量的使用如图2-62所示。

1）假设在Sysmac Studio创建轴，轴的名称为A。基于系统定义变量自动创建轴变量，名称为A。轴变量由轴基本设置、单位换算设置、I/O、操作状态、当前值、错误状态和警告状态组成。

图2-62 轴变量的使用

2）为一个运动控制指令的输入-输出变量指定轴变量，名称为A。用轴变量名称可以访问OMRON的伺服驱动或编码器输入从站，或其他公司支持的伺服驱动或编码器输入从站，并对其操作。

3）需要时在指令中指定轴变量，监视伺服驱动或编码器输入从站，如实际位置、错误信息或其他信息。

3.创建和使用轴和轴变量

按下列步骤创建和使用轴和轴变量。

1）右击多视图浏览器中的“配置和设置-运动控制设置”下的“轴设置”，在弹出菜单中选中“添加-轴设置”。

如果需要，可以改变轴变量默认名称MCAxis***。“***”是顺序号，按照轴变量创建的顺序从000开始递增。

2）从Sysmac Studio进行EtherCAT从站配置时，将创建的轴分配给伺服驱动器或编码器输入从站。

3）从Sysmac Studio设置轴基本配置，包括：轴号、轴使用、轴类型、输入设备/输出设备。

4）使用Sysmac Studio指定MC试运行需要的设置（单位换算、计数模式、限制等）和实际系统运行需要的设置，然后和工程一起传送到CPU单元。

5）在用户程序的运动控制指令里，为输入-输出变量Axis指定轴名称。指定的轴名称（轴变量名称）是在运动控制设置中指定的，或是系统定义变量MCAX[0..63]。

对于一个已分配了轴的伺服驱动或编码器输入从站执行运动控制，如图2-63所示，轴变量名称为MyAxis1。

图2-63 指令中使用轴变量

4.运动控制参数设置

设置运动控制参数，包括下列参数。

1）轴参数：单轴操作的运动控制参数。

2）轴组参数：多轴协调操作的运动控制参数。

图2-64所示为运动控制参数设置。

图2-64 运动控制参数设置

可以用下面任何一种方法设置运动控制参数。

方法1：在Sysmac Studio中设置运动控制参数

右击多视图浏览器中“配置和设置-运动控制设置”下的“轴设置”，显示出轴设置表，如图2-65所示。

图2-65 轴参数设置

将运动控制参数下载到CPU单元，存储到CPU单元的非易失性内存中。当电源ON时，下载完成后，下载的设置生效。

方法2：用MCWrite指令设置

可以用MCWrite指令临时覆盖某些运动控制参数。

运动控制参数设置的详细内容及操作参见第7章。

2.3.6 Cam数据设置

Cam数据设置用来创建电子Cam数据。Cam数据是指Cam表中主轴相位和对应从轴位移之间的关系。

右击多视图浏览器中“配置与设置”下的“Cam数据设置”，从菜单里选择“添加-CamProfile”，CamProfile添加到多视图浏览器中，启动凸轮编辑器，设置凸轮数据。

2.3.7 任务设置

用来增加任务和设置任务。

双击“配置和设置”下的“任务设置”，显示出任务设置标签页，视图中6行连续显示6个图标，代表6个项目，点击某个图标后会显示出对应项目的设置内容。

任务设置的6个项目依次为：

（1）任务设置

（2）I/O控制任务设置

（3）程序分配设置

（4）任务中变量独占控制设置

（5）任务执行状态监视

（6）任务执行时间监视

任务设置的详细内容及操作参见5.3节。

2.3.8 数据跟踪设置

可以对指定的变量进行数据跟踪，无需任何额外的编程。右击多视图浏览器中“配置与设置”下的“运动跟踪设置”，从菜单里选择“增加-数据跟踪”，“数据跟踪”便添加到多视图浏览器中，启动数据跟踪编辑器，设置以下项目：跟踪类型、采样间隔、后触发数据比率、触发条件、跟踪的变量等。

数据跟踪设置的详细内容及操作参见5.3节。