QEC 快速開發指南1 – 數位輸出

本指南將向您展示如何使用 EtherCAT Master QEC-M-01P 和數位 I/O 從站 QEC-RXXDXX系列.

注意事項：QEC 的 PoE（乙太網路供電）

在QEC 產品裝置中，使用者可以很容易區分PoE 和非PoE: 如果RJ45 外殼為紅色，則為PoE 類型；如果RJ45 外殼為黑色，則為非PoE 類型。

非PoE型	PoE型

PoE（乙太網路供電）是一種透過網路供電的功能。 QEC 可配備選購的 PoE 功能以減少佈線。 在實際應用中，PoE是根據系統設備來選擇的，因此在評估和測試時請注意以下幾點：

1. QEC 的 PoE 功能與 EtherCAT P 不同且不相容，且 QEC 的 PoE 功能基於 PoE Type B，接腳功能如下：
   
   
2. 連接 PoE 和非 PoE 設備時，請確保斷開引腳 4、5、7 和 8 處的乙太網路電纜（例如，支援 PoE 的 QEC EtherCAT 主站與第三方 EtherCAT 從站連接時）。
   
3. QEC 的PoE 最多可傳輸24V/3A 的電源。

1. 連接及接線硬體

這裡使用以下設備：

1. QEC M 01P01P（EtherCAT 主站/PoE PoE）
2. QEC R11D88H N (EtherCAT Slave 8-ch 數位輸入與8-ch 數位輸出/PoE)
3. 24V 電源
4. 24V LED

1.1 QEC-M-01P

帶有PoE 功能的QEC EtherCAT 主站。

1. 使用 EtherCAT Out 連接埠（上）透過 RJ45 電纜（由 PoE 供電）連接到 QEC-R11D88H 的 EtherCAT In 連接埠。
2. 透過 EU 端子連接到 Vs+/Vs- 和 Vp+/Vp- 電源以獲得 24V 電源。

1.2 QEC-R11D88H-N

• 從 VP+ 連接到 DO 0+。
• 將 24V LED+ 端子連接到 DO 0-。
• 將 24V LED- 端連接至 VP-。

2. 軟體/開發環境：86Duino IDE

從以下位置下載 86duino IDE https://www.qec.tw/software/.

下載後，請將下載的zip檔解壓縮，無需安裝其他軟體，只需雙擊86duino.exe即可啟動IDE。

*注意：如果 Windows 顯示警告，請按一下「詳細資料」一次，然後按一下「繼續執行」按鈕一次。

86Duino Coding IDE 500+ 如下圖所示。

3.連接PC並設定環境

請依照以下步驟設定環境：

1. 透過 Micro USB 轉 USB 線將 QEC-M-01P 連接至 PC（已安裝 86Duino IDE）。
2. 開啟 QEC 電源。
3. 開啟電腦中的“裝置管理員”（按Win+X後在選單中選擇）->“連接埠（COM & LPT）”，展開連接埠； 您應該看到偵測到“Prolific PL2303GC USB 串列 COM 連接埠 (COMx)”； 如果沒有，您將需要安裝所需的驅動程式。
   （對於Windows PL2303驅動程序，您可以下載於: 這裡)

4. 打開86Duino IDE。
5. 選擇正確的板子：在 IDE 選單中，選擇 Tools> Board > QEC-M-01（或您使用的 QEC-M 主模型）。
6. 選擇連接埠：在 IDE 選單中，選擇“工具”>“連接埠”，然後選擇要連接到 QEC-M 主裝置的 USB 連接埠（在本例中為 COM3 (QEC)）。

3.1 開發方式1：寫程式碼

EtherCAT 主站 (QEC-M-01P) 和數位 IO 從站 (QEC-R11D88H-N) 可透過 86Duino IDE 中的 EtherCAT 函式庫進行設定和程式設計。
在Arduino 開發環境中，主要分為兩大部分: setup() 以及 loop()，分別對應初始化和主程式。 在操作 EtherCAT 網路之前，必須對其進行一次配置。 在 EtherCAT 設備中，該過程應該是從 Pre-OP 到 OP 模式。

以下範例假設我們要將Digital Output 的Pin0 設成HIGH 維持4 秒後，在改成LOW 維持1 秒。

3.1.1 對於 QEC 從站

使用QEC Slave時，可以使用專用的QEC Ethercat Slave Library。 例如，QEC-R11D88H就可以使用 EthercatDevice_QECRXXD 類。 範例程式碼如下：

#include "Ethercat.h" // Include the EtherCAT Library

EthercatMaster master; // Create an EtherCAT Master Object
EthercatDevice_QECR11D88H slave; // Create an EtherCAT Slave Object for QEC-R11D88H

// put your setup code here, to run once:
void setup() {
    // Initialize the EtherCAT Master. If successful, all slaves enter PRE-OPERATIONAL state
    master.begin();

    // Attach the QEC-R11D88H slave device to the EtherCAT Master at position 0
    slave.attach(0, master);

    // Start the EtherCAT Master. If successful, all slaves enter OPERATIONAL state
    // The parameter 1000000 sets the cycle time in nanoseconds
    master.start(1000000, ECAT_SYNC);
}

// put your main code here, to run repeatedly:
void loop() {
    // Set digital output at pin 0 to HIGH
    slave.digitalWrite(0, HIGH);
    delay(4000); // Wait for 4 seconds

    // Set digital output at pin 0 to LOW
    slave.digitalWrite(0, LOW);
    delay(1000); // Wait for 1 second
}

3.1.2 針對第三方從站

在使用非QEC 的從站時，則可以使用EthercatDevice_Generic 的功能，可參考到 EthercatDevice 類別。範例程式碼參考如下，也可透用在QEC R11D88H 上。

#include "Ethercat.h" // Include the EtherCAT Library

EthercatMaster master; // Create an EtherCAT Master Object
EthercatDevice_Generic slave; // Create an EtherCAT Slave Object

// put your setup code here, to run once:
void setup() {
    // Initialize the EtherCAT Master. If successful, all slaves enter PRE-OPERATIONAL state
    master.begin();

    // Attach the QEC-R11D88H slave device to the EtherCAT Master at position 0
    slave.attach(0, master);

    // Start the EtherCAT Master. If successful, all slaves enter OPERATIONAL state
    // The parameter 1000000 sets the cycle time in nanoseconds
    master.start(1000000, ECAT_SYNC);
}

// put your main code here, to run repeatedly:
void loop() {
    // Write a HIGH value to a bit in the Process Data Output at index 0
    slave.pdoBitWrite(0, HIGH);
    delay(4000); // Wait for 4 seconds

    // Write a LOW value to the same bit in the Process Data Output at index 0
    slave.pdoBitWrite(0, LOW);
    delay(1000); // Wait for 1 second
}

注意：  程式碼撰寫好後，請點擊工具列上的  進行編譯；確認編譯完成且沒有錯誤，您可以點選  進行上傳。上傳完成後，程式將會運行，LED 將開始閃爍。

4. 開發方法2：用86EVA 與程式碼

86EVA 是基於86Duino IDE 中EtherCAT Library 的圖形化EtherCAT 組態工具，是 86Duino IDE 的開發套件。使用者可以透過86EVA 將EtherCAT 主站(QEC M 01P) 與Digital IO 從站(QEC R11D88H N) 進行組態，然後開始進行編程。

以下範例假設我們要將Digital Output 的Pin0 設成HIGH 維持4 秒後，在改成LOW 維持1 秒。

步驟1：開啟86EVA，並進行掃描

可透過以下按鈕打開86EVA 工具。

確認選擇了正確的COM port 後，按下「Connect 」 按鈕開始掃描EtherCAT 網路。

完成對EtherCAT 網路上已連接設備的掃描後，將顯示已連接的設備。
按左下角的「View 」按鈕可以查看裝置的狀態。

步驟2：設定參數

在掃描完成的設備圖像上按兩下進入相應的參數設定畫面。

QEC-M-01

按兩下QEC M 01 的圖像以查看參數設定。
如果第一次開發，請先使用預設設置；點擊左上角「Back 」返回。

QEC-R11D88H-N

按兩下QEC R11D88H 的圖像以查看參數設定。

繼續向下操作到Digital Output Pin Mapping 區塊。其中，我們將Digital Output Pin Mapping 的DQ00 的下拉框中選擇“Virtual Pin 後，點擊左上角「Back 」返回。

此動作是將QEC R11D88H 的Digital Output Pin0 設置成EVA 的虛擬D0 腳位。

步驟3：生成程式碼

設定完設備的參數後，回到主畫面，並按下右下角的「Code Generation 」按鈕。

完成後，按兩下確定按鈕或10 秒後自動關閉86EVA 。

生成的程式碼及檔案如下：

• sketch_oct04a：主專案 (.ino，取決於您的專案名稱)
• ChatGPT.h：可供ChatGPT 參考的參數
• myeva.cpp：86EVA 的C++ 程式碼
• myeva.h：86EVA 的Header 檔

補充說明： 86EVA 生成程式碼後，會在主程式(. 中自動產生以下程式碼，缺一個都會導致86EVA 不運作。

1. #include “myeva.h” ：引入EVA 的Header 檔
2. EVA.begin() 於 setup(); ：初始化EVA 功能

步驟4：編寫程式碼

以下範例假設我們要將EVA 的D0 腳位 為Digital Output 的Pin0) 設成HIGH 維持4 秒後，在改成LOW 維持1 秒。

#include "myeva.h" // Include EVA function

void setup() {
  EVA.begin(); // Initialize EVA function.
  // put your setup code here, to run once:
}

void loop() {
    // put your main code here, to run repeatedly:
    // Set EVA D0 pin to HIGH
    EVA.digitalWrite(0, HIGH);
    delay(4000); // Wait for 4 seconds

    // Set EVA D0 pin to HIGH
    EVA.digitalWrite(0, LOW);
    delay(1000); // Wait for 1 second
}

注意：  程式碼撰寫好後，請點擊工具列上的  進行編譯；確認編譯完成且沒有錯誤，您可以點選  進行上傳。上傳完成後，程式將會運行，LED 將開始閃爍。

5. 故障排除

5.1 QEC-M-01無法成功上傳程式碼

當您無法成功上傳程式碼時，請開啟86EVA檢查您的QEC EtherCAT Master環境是否異常。 如下圖所示，請嘗試更新您的QEC EtherCAT Master的環境，其中包括以下三項：Bootloader、EtherCAT韌體和EtherCAT工具。

現在，我們將進一步解釋如何進行更新：

步驟1. 設置QEC-M

1. 下載和安裝 86Duino IDE 500（或更新的版本）：你可以從後方連結下載： 軟體.
2. 連接 QEC-M 主站：使用 USB 纜線將 QEC-M 主站連接到電腦上。
3. 打開 86Duino IDE：在安裝完成後，打開 86Duino IDE 軟體。
4. 選擇開發板：從 IDE 選單中選擇「工具」>「開發板」>「QEC-M-01」（或您正在使用的 QEC-M 的特定型號）。
5. Select Port: From the IDE menu, choose “Tools” > “Port” and select the USB port to which the QEC-M is connected.

步驟2. 點擊Burn Bootloader按鈕

連接到 QEC-M 產品後，進入「Tool」>「Burn Bootloader」。 目前所選的 QEC-M 名稱將會出現。 單擊它將開始更新過程，該過程大約需要 5-20 分鐘。

• QEC-M-01：

步驟3. 完成更新

完成以上步驟後，你的 QEC-M 主站就已經成功更新至最新版本開發環境了。

如需更多資訊和樣品請求，請寫信至 info@qec.tw，致電離您最近的 ICOP分公司，或聯絡我們的 官方全球經銷商。