HK-CIFX板卡作为EtherCAT从站的基本使用举例

HK-CIFX是一款基于PC的协议板卡，用于为PC扩展各类现场总线与工业以太网协议接口。其扩展接口多样，包括PCI，PCIe，MiniPCIe，M.2.，PC/104，PCI104，CPCI等。支持的现场总线与工业以太网协议众多，包含PROFIBUS，PROFINET，CANopen，EtherCAT，DeviceNet，EtherNet/IP，CC-Link，CC-Link IE Field Basic，Modbus，POWERLINK等。本篇文章旨在举例说明如何将HK-CIFX板卡作为EtherCAT从站使用。

1. 插板卡

第一步是在工控机未上电的情况下，将CIFX板卡插入到对应的PCI插槽中并固定住，确保板卡的金手指部分与PCI插槽是充分接触的。详细的接口定义可查看光盘中的文档《PC Cards CIFX 50 50E 70E 100EH UM 48 EN》。

2. 装驱动

给工控机上电，打开设备管理器，会发现新的PCI设备，如图2.1。

图2.1，已插入的PCI设备

在以下光盘路径中找到对应的Windows

驱动并双击运行安装，如图2.2，详细安装过

程可参考文档《cifX Device Driver Installation

for Windows OI 09 EN》。

图2.2，CIFX的Windows驱动

路径：Communication_Solutions_DVD_2017-08-1_V1_400_170125_19044\Driver and Toolkit\Device Driver (NXDRV-WIN)\Installation

驱动软件安装完成后建议重启工控机，CIFX板卡会自行寻找驱动并安装，安装完成后如图2.3。

图2.3，驱动安装完成

注：如在安装过程中提示驱动程序未经签名，如图2.4，请先自行下载并更新Windows补丁文件

KB3033929，下载链接如下：https://docs.microsoft.com/en-us/security-updates/SecurityAdvisories/2015/3033929

补丁更新过程如图2.5，更新补丁之后请重启工控机。

图2.4，未经签名的驱动程序图2.5，补丁KB3033929安装

3. 加固件

板卡驱动成功安装后，在Windows的控制面板中会出现cifX Setup以及cifX Test两个工具，其中cifX Setup可为板卡加载所需的固件，固件决定了板卡的协议类型以及主从站类型。而cifX Test可查看板卡的基本信息，也可进行简单的数据交换测试。

3.1 cifX Setup

打开cifX Setup工具，点选DevNr/SN——Active Devices——cifX0——CH#0——Add（选择所需固件，如cifxecs做EtherCAT从站，注意图中示例是加载的EtherCAT主站）——Apply。如图3.1。

图3.1加载固件

3.2 cifX Test

打开cifX Test工具，点选Device——Open——cifX0——Channel0——Open，打开对应的通道，如图3.2。选择Information可查看板卡的信息，可以看到板卡的Channel0已经加载了EtherCAT Slave固件（图中示例是加载EtherCAT主站的情况，从站类似）。选择Data Transfer可进行数据交换测试

图3.2，cifX Test打开板卡通道

图3.3，cifX Test查看板卡固件信息

4. 安装SYCON.net软件

SYCON.net软件用于赫优讯全部系列产品的配置，并可进行状态监控和通信测试。

本例中CIFX板卡作为EtherCAT从站，需要用SYCON.net软件进行EtherCAT网络的组态，并下载给CIFX板卡，让CIFX板卡具备初始化默认的EtherCAT从站配置。下载完网络配置信息后也可用该软件监控板卡的状态，并测试通信过程，如切换网络状态，CoE通信，点亮某个DO，采集某个DI等。

使用者可在产品光盘下找到SYCON.net软件的安装包。路径如下：

Communication_Solutions_DVD_2017-08-1_V1_400_170125_19044\Software\SYCON.net\SYCON.net

5. 在SYCON.net软件中配置板卡

根据应用的需要在SYCON.net软件中配置板卡并下载，具体过程如下。

5.1 打开SYCON.net软件

在开始菜单下找到SYCON.net并打开，默认密码为空，使用者可自行添加，如图5.1。

图5.1，打开SYCON.net软件

5.2 添加CIFX板卡

在Device Catalog中找到EtherCAT——Gateway/Stand-Alone Slave——CIFX RE/ECS V4.6，并用鼠标左键将CIFX拖拉到界面中间的灰线上，如图5.2。

图5.2，添加CIFX板卡

双击拖拉出来的CIFX图标，或在图标上右键——Configuration打开配置界面，点开Device Assignment——Scan，找到CIFX 50-RE并打勾，最后Apply.在Configuration选项下可设置从站输入输出数据长度等信息，点击Apply——OK关闭窗口，如图5.3。

图5.3，Device Assignment/Configuration

在CIFX图标上右键——Download，下载EtherCAT从站相关配置给CIFX板卡。主站一侧加载从站xml文件后，可以扫描到板卡。

图5.5，Download

6. 用SYCON.net软件进行监控与测试

6.1 状态监控

下载配置完成后，板卡就根据配置运行起来了。此时，右键CIFX图标——Connect，再右键CIFX图标——Diagnosis…可以监控板卡的运行情况，如图7.1所示。

图7.1，Diagnosis

可以看到，板卡当前的状态是Communication+Run，表示板卡已经运行，且正常进行数据交换.

6.2 数据交换测试

6.2.1 用IO Monitor测试PI数据收发

板卡运行起来后，进入Diagnosis——Tools——IO Monitor，同样可以看到上下两部分，如图7.9，上部分为Input data，即主站读从站的数据，下部分为Output data，即主站写从站的数据。

图7.9，IO Monitor

图7.9中Input部分出现叹号，提示“COM-flag not set”，那是因为板卡的Device state未处于Communication+Run状态，通过右键CIFX图标——Additional Functions——Service——Start Communication可以让板卡RUN，再通过Packet切换状态机让板卡与IO进入Communication状态。板卡进入状态后再回到IO Monitor，点击Clear可以清除提示。

7. CIFX的二次开发包

通过7.2章节的测试，相信每一个使用者对CIFX的通信机制都有一定的了解了，但如果使用者想基于CIFX板卡写应用程序，那么就需要用CIFX的二次开发包，二次开发包提供的API可实现7,2章节用到的所有通信过程，如切换状态，CoE，PI update等。

CIFX的API以库的方式提供，该库可以在以下的光盘路径下找到。

路径：Communication_Solutions_DVD_2017-08-1_V1_400_170125_19044\Driver and Toolkit\Device Driver (NXDRV-WIN)\API

CIFX的API主要分三部分的内容，Driver Functions，System Device Functions，Communication Channel Functions。

Driver Functions：带前缀xDriver的函数，用于选定某个板卡，一台PC可连接了多个板卡；
System Device Functions：带前缀xSysdevice的函数，与系统重置，下载，设备信息等相关的函数；
Communication Channel Functions：带前缀xChannel的函数，与协议，数据通信相关的函数。

每一部分Functions的使用方法是先打开，如xDriverOpen()，再调用别的API。详细的API说明可以参考《cifX API PR 04 EN》第11页。

接下来通过一个简单的例程来介绍开发包的基本使用流程与方法，该例程可联系虹科获取。

该例程调用API的流程如图8所示。其中黄色部分表示main函数，绿色部分表示main函数内包含的几个调用块，蓝色部分为每个调用块内用到的API函数，灰色部分为对API函数实现的功能说明。

EnumBoardDemo和SysdeviceDemo这两部分以及内部的API实现的只是一些基本调用，如找开设备，查看设备信息等，与协议和数据通信无关，使用者可以参考调用即可。而ChannelDemo部分刚实现了周期数据收发（PI数据）和非周期数据收发（切换状态，CoE，FoE等）的所有过程，是使用者应该重点考虑的。