第一章：前言

1.1概述

GCAN-SP系列总线型步进伺服一体机（以下简称GCAN步进电机），是广成科技有限公司根据社会发展及市场需求推出的一款高性能、高稳定性产品，

GCAN步进电机驱动器、编码器与电机一体，电机采用两相混合式步进电机，驱动器采用低压直流电源供电，具有体积小、外形规整便于安装、组网方便等特点，支持CANopen总线控制方式。可广泛应用于AGV、物流、医疗设备、车载设备、雕刻机、贴片机、喷绘机、纺织机械等对电压及体积有较高要求的领域。

1.2特点

●  支持 CAN 总线接口：包括 CANOPEN 协议；
●  位置/速度/转矩/回零控制等，模式切换；
●  保护功能：欠压、过压、过流、超载、失速、位置超差等；
●  高度集成，使用直接快速接插端子，使用方便可靠；
●  通过高低温、老化、负载等测试。

1.3符号描述

1.4注意事项

使用前请仔细阅读下列注意事项，确保按照规范进行操作。

第二章：产品检查与型号

2.1产品检查

铭牌内容如下所示：

1．SP57电机铭牌

2．SP42电机铭牌

●  外壳打印的型号标志是否与购买的产品对应（可见型号参数对照表）。

外壳标志如下图

2.2型号说明

2.3型号参数对照表

第三章安装说明

3.1安装注意事项

3.2环境要求

3.3安装形式

安装形式：法兰安装

法兰孔径尺寸如下图

SP57步进：

SP42步进：

3.4接线注意事项

3.5端子定义

SP57电机24V版：产品序列号GCS22110100之前产品额定电压24V，默认接线在侧面。对应生产日期22年11月01日。

SP57电机24/48V版：产品序列号GCS22110100之后产品额定电压24/48V，默认接线在底面。对应生产日期22年11月01日。

SP42电机：端子形式如下图所示：

第四章：技术参数

4.1产品详细技术参数

4.2DI、DO接线图

4.2.1DI接线示意图

1）开关：

电源24V正极接开关一端，开关的另一端与SP步进电机的DI相连，对应的DI_COM与电源负极相连。各DI接线功能如下：

DI0：接正限位开关；

DI1：接负限位开关；

DI2：接原点开关。

4.2.2DO接线示意图

1）LED灯：

电源VCC正极接限流电阻后与LED灯正极相连，SP步进电机的DO接LED灯的负极，对应的GND与电源负极相连。对应的LED灯可展示SP步进电机的运行状态等，本功能待后续开发更新。

2）制动电阻：

电源VCC正极接制动电阻后与SP步进电机的DO接口相连，对应的GND与电源负极相连。可帮助电机将其因急停等情况产生的再生电能转化为热能，本功能待后续开发更新。

4.3电机力矩特性曲线

SP57M46-N矩频特性曲线（24V供电）：

SP57M46-N矩频特性曲线（48V供电）：

4.4指示灯状态及定义

指示灯状态及定义，如下表所示

4.5通讯设置

CAN总线波特率及CAN总线节点号可通过随货使用配套软件或者使用CANopen协议CiA DSP 305子协议中介绍的LSS功能进行配置。

4.6组网连接图

第五章电机测试（JOG）

建议电机先进行空载操作，试转没问题后，再加入负载进行操作，若试转过程中，电机噪音过大，抖动过大，或者有任何报警情况，请与厂家联系。

5.1JOG注意事项

请按照下表逐一检查，以防止操作不当造成产品及人员的损伤。

5.2设备连接

产品按照下图连接好，再打开上位机软件进行调试。

注：请使用沈阳广成科技的USBCAN设备进行调试。

5.3软件介绍

CANopen步进测试工具基于Windows平台，需配套广成科技USBCAN系列产品或广成科技GCAN-211网关使用，用来配置和调试广成科技GCAN步进电机。

双击图即可进入设备连接界面

注：在软件中，所有的灰色部分为不可变更项。

连接界面如下图所示：

●  设备类型选择：目前支持两种设备控制步进电机，一种USBCAN，一种GCAN-202/211。

●  扫描：扫描当前总线中在线步进电机。

●  连接：连接设备信息栏选中的步进电机。

●  通讯参数：波特率：设置连接CAN总线的波特率。

●  设备信息：显示扫描出的当前总线中在线步进电机信息。

设备信息选项卡如下图所示：

●  设备类型：显示当前在线步进电机类型。

●  软件版本：显示当前在线步进电机软件版本。

●  状态：显示当前设备状态，包括（CANopen状态，供电状态，报警状态和超程报警）。

●  SN：显示当前当前在线步进电机SN号码。

●  节点信息：修改当前选择节点的节点号。

●  波特率选择框：修改当前选择节点的波特率。

●  保存参数：将当前选中节点信息写入。

●  故障复位：清除当前电机存在的故障。主页菜单栏如下图所示：

●  退出：退出软件，断开连接。

功能菜单栏如下图所示：

●  JOG：进入JOG点动运行模式。

●  节点信息：跳转设备信息选项卡，显示、修改节点信息。

●  参数修改：跳转参数设置选项卡，修改步进电机参数。

●  保存参数：将当前设置操作保存到步进电机中（断电后依然生效）。

●  恢复出厂设置：将步进电机恢复默认配置。

●  曲线分析：显示当前速度曲线。

●  故障复位：清除当前电机存在的故障。

●  CANopen模式切换：CANopen模式切换：启动模式、停止模式、预操作模式、复位节点、复位通讯。

●  保存参数文件：将当前步进电机配置保存至电脑。

●  打开参数文件：将电脑的配置文件下载至步进电机中。

●  通讯配置：跳转通讯配置选项卡，通讯配置。

Language菜单栏如下图所示：

●  简体中文：软件语言切换至简体中文。

●  English：软件语言切换至English。

参数设置选项卡如下图所示：

●  HEX/DEX：16进制，10进制切换。

●  全部上传：读取当前电机全部数据。

●  恢复全部参数：下拉选“恢复全部参数”，“恢复通讯对象”，“恢复子协议区对象”，“恢复制造商定义区对象”。

●  恢复出厂设置：左侧下拉选按钮选择完毕，对应参数恢复出厂设置。

●  保存全部参数：下拉选“保存全部参数”，“保存通讯对象”，“保存子协议区对象”，“保存制造商定义区对象”。

●  全部保存：左侧下拉选按钮选择完毕，将对应配置参数写入电机内部。

●  节点状态：节点状态切换：启动模式、停止模式、预操作模式。

●  信息列表：显示电机信息。

完整信息：显示当前选中信息的完整内容。通讯配置选项卡如下图所示：

●  获取参数：获取步进电机当前的通讯配置。

●  设置参数：配置完毕后，将配置好的通讯参数下载至步进电机中。

●  保存参数：将步进电机当前的通讯配置保存至电脑中。

●  加载参数：将电脑的通讯配置文件下载至步进电机中

5.4设备调试

5.4.1JOG操作

使用GCAN-Servo-Config，需要先连接上一台步进电机。

1.在GCAN-Servo-Config主窗口中选择“功能→JOG”。

2.请仔细阅读并遵循对话框内的注意事项，然后点击“确定”。

3.在弹出的“JOG”对话框中设定如下参数。

JOG速度：设定点击电动运行的速度。

加速时间：设定电机开始加速运行至设定速度时间。

减速时间：设定电机开始减速运行至设定速度时间。

4.勾选“Servo On”，使电机使能。

5.点击“正转”或“反转”，使电机开始转动。

按住“正转”或“反转”，能够使电机持续转动，并在松开鼠标按键时停止转动。

5.4.2曲线分析

1.在GCAN-Servo-Config V1.2.14主窗口中选择“功能→曲线分析”。注：本功能需上位机软件更新至V1.2.14版本及以上。

2.速度曲线默认如图所示。

3.鼠标滑轮可调节波形的X轴，CTRL+鼠标滑轮可调节波形的Y轴。右上角“暂停”键暂停当前波形显示。

4.鼠标右键单击波形，可显示当前点坐标。右上角“继续”键继续波形显示，“还原”键还原放大的波形。

5.4.3修改节点信息

修改1号节点，将ID修改成4。

点击保存参数，设置完成将点击重启后生效。

5.4.4参数设置

修改步进电机参数，点击“全部上传”获取步进电机当前参数，选择HEX即16进制显示或DEC即10进制显示。

鼠标左键单击对应数值后即可修改，请注意数值范围，灰色对象字典不可修改，数值修改后键盘敲击回车键或鼠标单击其他位置生效。

5.4.5通讯配置

修改步进电机的PDO过程数据映射。点击获取参数：获取步进电机当前的通讯配置。

下拉选想要配置的RPDO或TPDO，勾选“启动”后开始配置。传输类型处可选“异步周期”或“异步触发”模式，TPDO的周期可设置。

TPDO的传输类型为异步周期模式（254）时，TPDO会按固定时间间隔上报数据，参数为“时间”，单位ms。如上图，TPDO会以每1000ms一次上报TPDO数据。

TPDO的传输类型为异步触发模式（255）时，当数据保持不变时，TPDO会按照参数“时间”设定的时间间隔上报数据，当数据发生变化时，tpdo会按照参数“禁止时间”设定的时间间隔上报数据。参数“时间”，单位ms；参数“禁止时间”，单位0.1ms。如上图，当状态字与实际位置不发生变化时，TPDO会以每1000ms一次上报TPDO数据，当状态字和实际位置发生变化时，TPDO会以每3000*100*0.1ms=300ms一次上报TPDO数据。

单击“可映射为PDO参数”列，选择想要配置的映射参数后，点击“Add”即可将其配置为对应的映射参数：

一个PDO最多8个字节数据，故超过8个字节的映射会提示“超过允许映射范围”，每个对象字典的数据类型请查看“参数设置”选项卡的数据类型。

单击“映射参数”列，选择想要删除的映射参数后，点击“Delete”即可删除对应的映射参数。

配置完成后，点击“设置参数”，将配置好的通讯参数下载至步进电机中，配置断电后不保存。点击“保存参数”，将配置好的通讯参数下载至步进电机中，配置断电后保存。

第六章CANopen概述

CANopen是一个基于CAN（控制局域网）串行总线系统和CAL（CAN应用层）的高层协议。CANopen假定相连设备的硬件带有一个符合ISO 11898标准的CAN收发器和一个CAN控制器。

CANopen通讯协议CiA DS-301包括周期和事件驱动型通讯，不仅能够将总线负载减少到最低限度，而且还能确保极短的反应时间。它可以在较低的波特率下实现较高的通讯性能，从而减少了电磁兼容性问题，并降低了电缆成本。

CANopen设备协议定义了直接访问变频器参数机制以及时间关键进程数据通讯。NCAN-02满足CiA（自动化中的CAN）标准DSP-402（变频器和运动控制），只支持“制造商专用”操作模式。

CANopen所用的物理介质是符合ISO 11898标准，采用分驱动机制和公共反馈的双线总线。总线的最大长度取决于通讯速度，具体规定如下：

从理论上来说，最多可以有127个节点。不过，在实际应用中，最大节点数量取决于所用CAN收发器的性能。每个节点都是一个独立的CANopen设备，而每个CANopen设备又可包含最多8个逻辑设备（logical device），对于步进驱动器来说，每个逻辑设备对应一个其所控制的轴。一个CANopen设备的模型如下图所示：

●  通信接口

通讯接口主要定义了过程数据报文（PDO）,服务数据报文（SDO），网络状态管理报文（NMT）以及其他相关报文怎么传输的协议。

●  对象字典

CANopen的核心概念是设备对象字典（OD：Object Dictionary），在其它现场总线（Profibus，INTerbus-S）系统中也使用这种设备描述形式。CANopen通讯通过对象字典（OD）能够访问驱动器的所有参数。注意：对象字典不是CAL的一部分，而是在CANopen中实现的。

对象字典中的对象可以通过一个已知的16位索引和一个8位子索引来识别，CANopen已经将对象字典进行了分类，如下表：

其中最常用到的对象有

1）0x1000~0x1FFF，通信规范使用的对象。通过读写这些对象可以实现对网络的配置，PDO映射等操作。

2）0x2000~0x5FFF,制造商特定的对象。

2）0x6000~0x9FFF,逻辑设备1-8的对象。属于CIA 402设备子协议中对象，对这些对象的操作可以实现步进驱动器的各种操作模式。

3、应用
主要通过几种操作模式（operation mode）来实现步进电机各种参数的控制，以及实现一些其他的辅助功能。目前，EDS支持的操作模式主有：位置模式（Profile Position Mode）、速度模式（Profile Velocity Mode）、转矩模式（Torque Mode）和回零模式（Homing Mode）。

第七章CANopen通信

CAL提供了所有的网络管理服务和报文传送协议，但并没有定义对象的内容或者正在通讯的对象的类型（它只定义了how，没有定义what），而这正是CANopen切入点。

CANopen是在CAL基础上开发的，使用了CAL通讯和服务协议子集，提供了分布式控制系统的一种实现方案。

CANopen在保证网络节点互用性的同时允许节点的功能随意扩展：或简单或复杂。

CANopen通讯模型定义了如下几种报文（通讯对象）：

7.1CAN标识符分配表

7.2上电启动报文

驱动器上电之后会向主站发送NMT节点上线报文，用于告知主机自己目前的状态。

GCAN步进电机当前节点号为1，上电发送BOOTUP启动状态，上报的节点上线报文如下图，标准数据帧：

其中帧ID（COB-ID）为0x701，DLC数据长度为1个字节，数据为0x00。

步进NMT报文格式：

7.3NMT状态切换

NMT节点状态切换命令

步进驱动器从上电开始有6种状态：

初始化（Initializing）：步进上电后对所有参数进行初始化。

应用层复位（ApplicationReset）：步进中的应用程序复位，如各开关量、模拟量输出的初始化。

通讯复位（CommunicationReset）：步进中的CANopen通讯复位，复位之后节点可进行CANopen通讯。

预操作状态：步进的CANopen通讯处于操作就绪状态，此时不能进行PDO通讯，仅能使用SDO进行参数配置和NMT网络管理的操作。

操作状态：步进收到NMT主节点发来的启动命令后，CANopen通讯被激活，可以进行PDO通信控制，SDO也可以进行数据传输及参数配置。

停止状态：步进收到NMT主节点发来的停止命令后，步进的PDO通信被停止，仅能使用SDO进行参数配置和NMT网络管理操作。

主机管理从机NMT报文格式：

NMT状态逻辑图：

7.4服务数据对象SDO

服务数据对象SDO（ServiceDataObjects）主要用来访问节点的对象字典，可以直接对GCAN步进电机的参数进行读写配置。

在步进驱动器的调试过程中需要对驱动器的参数进行读写访问，同时进行PDO配置，这些都需要通过SDO来完成。

7.4.1SDO读取对象字典

SDO读取命令：

被读取的对象字典中数据类型的长度为8位时从机回复：

被读取的对象字典中数据类型的长度为16位时从机回复：

被读取的对象字典中数据类型的长度为32位时从机回复：

读取错误时从机回复：

7.4.2SDO写入对象字典

SDO写入对象字典中数据类型的长度为32位参数命令：

SDO写入对象字典中数据类型的长度为16位参数命令：

SDO写入对象字典中数据类型的长度为8位参数命令：

从机应答写入对象字典的值写入成功：

从机应答写入对象字典的值写入失败：

7.5过程数据对象PDO

PDO属于过程数据，用来发送（TPDO）或者接收（RPDO）实时数据，例如电机的实时速度、位置、IO控制等，无需接收节点回应CAN报文来确认。数据可以从一个发送者发给一个或者多个接收者，一个PDO一次最多传输8个Byte的数据。

PDO所携带的实时数据类型和内容是由设备对象字典中所规定的该PDO映射结构决定。设备在预操作状态（Pre-Operational State）期间支持动态PDO配置，通过服务数据对象SDO来进行PDO映射的配置。

RPDO通讯参数0x1400到0x15FF，映射参数0x1600到0x7FF，数据存放为0x2000之后厂商自定义区域；TPDO通讯参数0x1800到0x19FF，映射参数0x1A00到0x1BFF，数据存放为0x2000之后厂商自定义区域。

7.5.1TPDO出厂默认映射

TPDO1:

TPDO2:

TPDO3:

TPDO4:

7.5.2RPDO出厂默认映射

RPDO1:

RPDO2:

RPDO3:

RPDO4:

7.5.3RPDO映射举例

例如，将RPDO1使能，并将映射修改成，仅发送目标速度，CANopen节点号为1。

报文1：节点进入预操作模式；

报文2：通讯参数设置索引0x1400，子索引0x01，值0x80000000+0x200+Node-ID(RPDO1的ID,使RPDO1进入去使能状态；

报文3：设置成功，正确应答；

报文4：通讯参数设置索引0x1400，子索引0x02，值0xFE发送类型为异步，制造商特定时间；

报文5：设置成功，正确应答；

报文6：通讯参数设置索引0x1400，子索引0x03，值0x00生产禁止约束时间为0；

报文7：设置成功，正确应答；

报文8：通讯参数设置索引0x1400，子索引0x05，值0x00时间定时器触发时间为0；

报文9：设置成功，正确应答；

报文10：通讯参数设置索引0x1600，子索引0x00，值0x00有效条目数清零；

报文11：设置成功，正确应答；

报文12：通讯参数设置索引0x1600，子索引0x01，值0x60FF0020为映射到索引0x60FF，子索引0x00，对象是32位，指令目标速度；

报文13：设置成功，正确应答；

报文14：通讯参数设置索引0x1600，子索引0x00，值0x01有效条目数设置为1；

报文15：设置成功，正确应答；

报文16：通讯参数设置索引0x1400，子索引0x01，值0x00000000+0x200+Node-ID(RPDO1的ID,使RPDO1进入使能状态；

报文17：设置成功，正确应答；

报文18：节点进入操作模式。

7.5.4TPDO映射举例

例如，将TPDO1使能，并将映射修改成当前速度、当前位置，100ms上报一次，CANopen节点号为1。

报文1：节点进入预操作模式；

报文2：通讯参数设置索引0x1800，子索引0x01，值0x80000000+0x180+Node-ID(TPDO1的ID,使TPDO1进入去使能状态；

报文3：设置成功，正确应答；

报文4：通讯参数设置索引0x1800，子索引0x02，值0xFE发送类型为异步，制造商特定时间；

报文5：设置成功，正确应答；

报文6：通讯参数设置索引0x1800，子索引0x03，值0x00生产禁止约束时间为0；

报文7：设置成功，正确应答；

报文8：通讯参数设置索引0x1800，子索引0x05，值0x64时间定时器触发时间为100ms；

报文9：设置成功，正确应答；

报文10：通讯参数设置索引0x1A00，子索引0x00，值0x00有效条目数清零；

报文11：设置成功，正确应答；

报文12：通讯参数设置索引0x1A00，子索引0x01，值0x606C0020为映射到索引0x606C，子索引0x00，对象是32位，指令当前速度；

报文13：设置成功，正确应答；

报文14：通讯参数设置索引0x1A00，子索引0x02，值0x60640020为映射到索引0x6064，子索引0x00，对象是32位，指令当前位置；

报文15：设置成功，正确应答；

报文14：通讯参数设置索引0x1A00，子索引0x00，值0x02有效条目数设置为2；

报文15：设置成功，正确应答；

报文16：通讯参数设置索引0x1800，子索引0x01，值0x00000000+0x180+Node-ID(TPDO1的ID,使TPDO1进入使能状态；

报文17：设置成功，正确应答；

报文18：节点进入操作模式。

7.6Heartbeat报文

CANopen主站可配置从站对象字典0x1017中的数据，使其发送生产者心跳，并且主站会按照填写的时间进行检查，若超过一定时间没有收到从站的心跳报文，则认为从站已经离线或损坏。

Heartbeat：

相关参数：

7.6.1配置步进发送心跳

报文1：GCAN步进电机初始化完成

报文2：向索引0x1017写入SDO，配置心跳产生时间（单位ms），E8 03为心跳时间1000ms。

报文3：GCAN步进电机回复SDO写入成功。报文4-6：GCAN步进电机每秒发送心跳报文。

7.6.2配置主站发送消费者心跳

CANopen主站可配置从站对象字典的0x1016中的数据，可使其检测消费者心跳，此时需要主站按照配置的时间发送心跳报文，若从站超过一定时间没有接收到主站的心跳，则会主动进入预操作状态并重新发送BOOT UP启动请求。

7.7SYNC报文

同步对象用于控制数据在网络设备间的同步传输，例如同步启动多个轴。同步报文的传输是基于生产者—消费者模型的，所有支持同步PDO的节点都可以作为消费者（同时）接收到此报文，并使用该对象与其他节点进行同步。

一般应用方式为SYNC主节点定时发送SYNC对象，SYNC从节点收到后同步执行任务。

CANopen建议用一个最高优先级的COB-ID以保证同步信号正常传送。SYNC报文可以不传送数据以使报文尽可能短。

SYNC报文的COB-ID固定为0x080，COB-ID可以从对象字典的0x1005读出。

相关参数：

7.8Emergency报文

驱动器发生报警时，CANopen会启动一条Emergency报文，告知消费者当前驱动器类型以及错误代码。在0x603F对象中的低字节可以读到与面板显示一致的报警代码。

Emergency：

报警代码表

相关参数

第八章：运动模式

8.1状态机逻辑图

各状态描述：

控制命令及状态切换：

8.1.1控制字

GCAN步进电机的状态通过控制字（索引0x6040）进行控制，控制字位定义表如下：

注意：控制字的每一个bit位单独赋值无意义，必须与其他位共同作用，构成某一控制指令。

bit0~bit3和bit7在步进的各种模式下意义相同。

bit4~bit5与步进的各种模式相关，如下表：

8.1.2状态字

GCAN步进电机的状态通过状态字（索引0x6041）来监测，状态字位定义表如下：

8.2运行模式的选择

GCAN步进电机的运行模式可通过对象字典0x6060设置

8.2.1位置模式

步进驱动器接收到由上位机传送的位置指令后，驱动器控制步进电机到达目标位置。在位置控制模式下，上位机仅在一开始时告知驱动器目标位置、速度命令与加减速等相关设定。从命令触发到到达目标位置这中间的运动规划，都是由驱动器内部去执行。

8.2.1.1位置模式控制框图

8.2.1.2位置模式相关对象设置

8.2.1.3位置模式控制方式

位置模式时，GCAN步进电机的状态通过控制字（索引0x6040）进行控制，控制字的每一个bit位单独赋值无意义，必须与其他位共同作用，构成某一控制指令，如下表：

在位置模式下，位置指令生效有两种模式：立即生效和触发生效。

1、立即生效模式-适用于位置需频繁改动：

无论当前位置是否正在执行，控制器重新发送一个新的位置后。控制字6040h的Bit4设置为1，即发送数据1F，即步进会立即停止当前的位置命令，驱动器将根据最新的位置和速度信息立刻进行重新规划执行。

2、触发生效模式-适用于位置无需频繁改动：

无论当前位置是否正在执行，控制器重新发送一个新的位置后。控制字6040h的bit5上升沿有效，即发送数据0F、3F后，步进才会停止当前的位置命令，驱动器将根据最新的位置和速度信息立刻进行重新规划执行。

8.2.1.4位置模式操作举例

立即生效-位置模式操作举例：（以节点号为1举例）

1、设置控制模式

报文：ID：0x601数据：2F 60 60 00 01 00 00 00，设置0x6060为1，设置运行模式为位置模式。

2、使CANopen进入启动模式

报文：ID：0x000数据：01 01，设置1号CANopen节点进入启动状态。

3、切换步进状态机至Operation Enable状态

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 06 00 00 00，设置步进状态机切换到ready to switch on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 07 00 00 00，设置步进状态机切换到switched on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 0F 00 00 00，设置步进状态机切换到Operation Enable状态，使电机使能。

4、设置目标位置

报文：ID：0x601数据：23 7A 60 00 00 00 0A 00，即65536*10个脉冲，电机相对0位置点正转10圈。

5、设置最大速度

报文：ID：0x601数据：23 81 60 00 E8 03 00 00，单位0.1rpm，即转速为1000*0.1rpm。

6、使能执行

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 1F 00 00 00，使电机开始运动。更改电机运行位置，再次设置目标位置即可

7、设置目标位置

报文：ID：0x601数据：23 7A 60 00 00 00 F6 FF，即-65536*10个脉冲，电机相对0位置点反转10圈。

8、使能执行

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 1F 00 00 00，使电机开始运动。无论当前位置是否正在执行（还未完成），控制器重新发送一个新的位置后。给控制字发送数据1F，步进会立即停止当前的位置命令，驱动器将根据最新的位置和速度信息立刻进行重新规划执行。

触发生效-位置模式操作举例：（以节点号为1举例）

1、设置控制模式

报文：ID：0x601数据：2F 60 60 00 01 00 00 00，设置0x6060为1，设置运行模式为位置模式。

2、使CANopen进入启动模式

报文：ID：0x000数据：01 01，设置1号CANopen节点进入启动状态。

3、切换步进状态机至Operation Enable状态

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 06 00 00 00，设置步进状态机切换到ready to switch on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 07 00 00 00，设置步进状态机切换到switched on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 0F 00 00 00，设置步进状态机切换到Operation Enable状态，使电机使能。

4、设置目标位置

报文：ID：0x601数据：23 7A 60 00 00 00 0A 00，即65536*10个脉冲，电机相对0位置点正转10圈。

5、设置最大速度

报文：ID：0x601数据：23 81 60 00 E8 03 00 00，单位0.1rpm，即转速为1000*0.1rpm。

6、使能执行

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 3F 00 00 00，使电机开始运动。

7、设置目标位置

报文：ID：0x601数据：23 7A 60 00 00 00 F6 FF，即-65536*10个脉冲，电机相对0位置点反转10圈。

8、使能执行

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 0F 00 00 00；
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 3F 00 00 00，使电机开始运动。无论当前位置是否正在执行（还未完成），控制器重新发送一个新的位置后。

给控制字发送数据0F、3F后，步进才会停止当前的位置命令，驱动器将根据最新的位置和速度信息立刻进行重新规划执行。

8.2.1.5位置模式软件操作举例（16进制举例）

立即生效-位置模式操作举例：

1、设置控制模式为位置模式：索引Pn 6060.0输入01。

2、使CANopen进入启动模式：当前页面右上角节点状态切换至“启动模式”。

3、切换步进电机状态至Operation Enable状态：索引Pn 6040.0依次输入06,07,0F。

4、设置目标位置：索引Pn 607A.0输入0A 00 00，即65536*10个脉冲，电机相对0位置点正转10圈。

5、设置最大速度：索引Pn 6081.0输入03 E8，单位0.1rpm，即转速为10000*0.1rpm。

6、使能执行：索引Pn 6040.0输入1F，使电机开始运动。

7、设置目标位置：索引Pn 607A.0输入-0A 00 00，即-65536*10个脉冲，电机相对0位置点反转10圈。

6、使能执行：索引Pn 6040.0输入1F，使电机开始运动。

无论当前位置是否正在执行（还未完成），控制器重新发送一个新的位置后。给控制字发送数据1F，步进会立即停止当前的位置命令，驱动器将根据最新的位置和速度信息立刻进行重新规划执行。

触发生效-位置模式操作举例：

1、设置控制模式为位置模式：索引Pn 6060.0输入01。

2、使CANopen进入启动模式：当前页面右上角节点状态切换至“启动模式”。

3、切换步进电机状态至Operation Enable状态：索引Pn 6040.0依次输入06,07,0F。

4、设置目标位置：索引Pn 607A.0输入0A 00 00，即65536*10个脉冲，电机相对0位置点正转10圈。

5、设置最大速度：索引Pn 6081.0输入03 E8，单位0.1rpm，即转速为10000*0.1rpm。

6、使能执行：索引Pn 6040.0输入3F，使电机开始运动。

7、设置目标位置：索引Pn 607A.0输入-0A 00 00，即-65536*10个脉冲，电机相对0位置点反转10圈。

8、使能执行：索引Pn 6040.0依次输入0F,3F，使电机开始运动。

无论当前位置是否正在执行（还未完成），控制器重新发送一个新的位置后。给控制字发送数据0F、3F后，步进才会停止当前的位置命令，驱动器将根据最新的位置和速度信息立刻进行重新规划执行。

8.2.2速度模式

速度模式下，用户给定速度、加速度、减速度后，步进驱动器可按此设定规划电机的速度曲线，并实现不同速度指令间的平滑切换。

8.2.2.1速度模式控制框图

8.2.2.2速度模式相关对象设置

8.2.2.3速度模式操作举例

速度模式操作举例：（以节点号为1举例）

1、设置控制模式

报文：ID：0x601数据：2F 60 60 00 03 00 00 00，设置0x6060为3，设置运行模式为速度模式。

2、使CANopen进入启动模式

报文：ID：0x000数据：01 01，设置CANopen进入启动状态。

3、切换步进状态机至Operation Enable状态

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 06 00 00 00，设置步进状态机切换到ready to switch on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 07 00 00 00，设置步进状态机切换到switched on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 0F 00 00 00，设置步进状态机切换到Operation Enable状态，使电机使能。

4、设置目标速度

报文：ID：0x601数据：23 FF 60 00 E8 03 00 00，单位0.1rpm，即转速为1000*0.1rpm。

8.2.2.4速度模式软件操作举例（16进制举例）

1、设置控制模式为速度模式：索引Pn 6060.0输入03。

2、使CANopen进入启动模式：当前页面右上角节点状态切换至“启动模式”。

3、切换步进电机状态至Operation Enable状态：索引Pn 6040.0依次输入06,07,0F。

4、设置目标速度：索引Pn 60FF.0输入03 E8，单位0.1rpm，即转速为1000*0.1rpm。

8.2.3转矩模式

在转矩模式下，上位机首先指定转矩命令，然后驱动器的运动命令产生器根据这些条件规划出转矩斜率。

8.2.3.1转矩模式控制框图

8.2.3.2转矩模式相关对象设置

8.2.3.3转矩模式操作举例

转矩模式操作举例：（以节点号为1举例）

1、设置控制模式

报文：ID：0x601数据：2F 60 60 00 04 00 00 00，设置0x6060为4，设置运行模式为转矩模式。

2、使CANopen进入启动模式

报文：ID：0x000数据：01 01，设置CANopen进入启动状态。3、切换步进状态机至Operation Enable状态
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 06 00 00 00，设置步进状态机切换到ready to switch on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 07 00 00 00，设置步进状态机切换到switched on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 0F 00 00 00，设置步进状态机切换到Operation Enable状态，使电机使能。

4、设置目标转矩

报文：ID：0x601数据：2B 71 60 00 32 00 00 00，单位‰Tn。即以5%的转矩运行。

8.2.3.4转矩模式软件操作举例（16进制举例）

1、设置控制模式为转矩模式：索引Pn 6060.0输入04。

2、使CANopen进入启动模式：当前页面右上角节点状态切换至“启动模式”。

3、切换步进电机状态至Operation Enable状态：索引Pn 6040.0依次输入06,07,0F。

4、设置目标转矩：索引Pn 6071.0输入32，单位‰Tn。即以5%的转矩运行。

8.2.4回零模式

GCAN-SP步进伺服一体机提供多种回零模式，通常使用方法35回零、堵转回零（回零方法-1和回零方法-2）、或者正负限位回零（回零方法17和回零方法18），用户可以根据需求选择不同的回零模式来实现找原点的操作，说明详见8.2.4.4章节。

如果需要检测正、负限位信号，需将索引0x2004设为1，即使能正负限位信号检测，否则正、负限位信号无效。

8.2.4.1回零模式相关对象设置

8.2.4.2回零模式操作举例

回零模式操作举例：（以节点号为1、方法17举例）

1、设置控制模式

报文：ID：0x601数据：2F 60 60 00 06 00 00 00，设置0x6060为6，设置运行模式为回零模式。

2、使CANopen进入启动模式

报文：ID：0x000数据：01 01，设置CANopen进入启动状态。

3、切换步进状态机至Operation Enable状态

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 06 00 00 00，设置步进状态机切换到ready to switch on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 07 00 00 00，设置步进状态机切换到switched on状态。
报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 0F 00 00 00，设置步进状态机切换到Operation Enable状态，使电机使能。

4、设置回零方法

报文：ID：0x601数据：2F 98 60 00 11 00 00 00，设置0x6098为11，即为方法17，检测负限位的变化。

5、设置回零第一段高速、第二段低速

报文：ID：0x601数据：23 99 60 01 B8 0B 00 00，设置步进回零第一段高速为300rpm。
报文：ID：0x601数据：23 99 60 02 2C 01 00 00，设置步进回零第一段高速为30rpm。

6、使能执行

报文：ID：0x601数据：2B 40 60 00 1F 00 00 00。

回零模式操作举例：（以节点号为1、方法35举例）

1、设置控制模式

报文：ID：0x601数据：2F 60 60 00 06 00 00 00，设置0x6060为6，设置运行模式为回零模式。

2、设置回零

报文：ID：0x601数据：2F 98 60 00 23 00 00 00，设置0x6098为23，即为方法35，将当前位置设置为位置0点。

8.2.4.3回零模式软件操作举例（10进制举例）

方法17操作举例：

1、选择回零模式标签页。

2、使CANopen进入启动模式：点击当前页面右上角“启动”按钮。

3、切换步进电机状态至Operation Enable状态：索引0x6040依次输入06,07,15。

4、设置回零方法17：索引0x6098输入17。

5、设置回零参数：

索引0x6099.1输入3000，单位0.1rpm，即第一段高速转速为3000*0.1rpm。索引0x6099.2输入300，单位0.1rpm，即第二段低速转速为300*0.1rpm。

6、使能执行：点击当前页面右上角“回零”按钮，使电机开始运动。

方法35操作举例：

1、选择回零模式标签页。

2、使CANopen进入启动模式：点击当前页面右上角“启动”按钮。

3、切换步进电机状态至Operation Enable状态：索引0x6040依次输入06,07,15（非必要）。

4、设置回零方法35：索引0x6098输入35。

5、使能执行：点击当前页面右上角“回零”按钮，当前位置设为零点。

8.2.4.4回零模式方法详解

方法-1：检测堵转的变化

A：回零启动时，驱动器首先较快的向负方向移动，直到堵转转矩达到0x3035设定值且持续0x3036设定的时间后停止，然后将当前位置设为零点。

方法-2：检测堵转的变化

A：回零启动时，驱动器首先较快的向正方向移动，直到堵转转矩达到0x3035设定值且持续0x3036设定的时间后停止，然后将当前位置设为零点。

方法17：检测负限位变化的位置

A：回零启动时负限位开关无效，驱动器首先以0x6099.1的高速向负方向移动，直到遇到负限位开关信号变为有效时，减速停止；然后驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，当遇到负限位信号变为无效时停止，然后将当前位置设为零点。

B：回零启动时负限位开关有效，驱动器直接正向缓慢运行，当遇到负限位开关信号无效时停止，然后将当前位置设为零点。

C：如果在运动过程中正限位信号有效，状态字(6041h)位13将有效，表示原点运动错误，电机将立即停止。

方法18：检测正限位变化的位置

A：回零启动时负限位开关无效，驱动器首先以0x6099.1的高速向正方向移动，直到遇到正限位开关信号变为有效时，减速停止；然后驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，当遇到正限位信号变为无效时停止，然后将当前位置设为零点。

B：回零启动时负限位开关有效，驱动器直接负向缓慢运行，当遇到正限位开关信号无效时停止，然后将当前位置设为零点。

C：如果在运动过程中负限位信号有效，状态字(6041h)位13将有效，表示原点运动错误，电机将立即停止。

方法19、20：检测原点开关变化的位置方法19：

A：启动时原点开关信号无效时：驱动器以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号有效时：驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止。

方法20：

A：启动时原点开关信号无效时：驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号有效时：驱动器以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止。

方法21、22：检测原点开关变化的位置方法21：

A：启动时原点开关信号无效时：驱动器以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号有效时：驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止。

方法22：

A：启动时原点开关信号无效时：驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号有效时：驱动器以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止。

方法23~26：检测原点开关、正限位开关变化的位置方法23：

A：启动时原点开关信号无效时，未遇到正限位开关时：驱动器以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号无效时：驱动器以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到正限位开关，驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），不变，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

C：启动时原点开关信号有效时：驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止。

方法24：

A：启动时原点开关信号无效时，未遇到正限位开关时：驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号无效时：驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到正限位开关，驱动器以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），不变，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关先变为有效时（沿变化）停止；

C：启动时原点开关信号有效时：驱动器以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止。

方法25：

A：启动时原点开关信号无效时，未遇到正限位开关时：驱动器首先以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），不变，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速负向运行，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号无效时：驱动器首先以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到正限位开关，驱动器以0x6099.2的低速负向运行，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止；

C：启动时原点开关信号有效时：驱动器首先以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速负向运行，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止。

方法26：

A：启动时原点开关信号无效时，未遇到正限位开关时：驱动器首先以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），不变，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号无效时：驱动器首先以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到正限位开关，驱动器以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

C：启动时原点开关信号有效时：驱动器首先以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关变信号变为无效时（沿变化）停止。

方法27~30：检测原点开关、负限位开关变化的位置方法27：

A：启动时原点开关信号无效时，未遇到负限位开关时：驱动器以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号无效时：驱动器以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到负限位开关，驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），不变，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

C：启动时原点开关信号有效时：驱动器以0x6099.2的低速向正方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止。

方法28：

A：启动时原点开关信号无效时，未遇到负限位开关时：驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号无效时：驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到负限位开关，驱动器以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），不变，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关先变为有效时（沿变化）停止；

C：启动时原点开关信号有效时：驱动器以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止。

方法29：

A：启动时原点开关信号无效时，未遇到负限位开关时：驱动器首先以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），不变，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的低速正向运行，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号无效时：驱动器首先以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到负限位开关，驱动器以0x6099.2的低速正向运行，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止；

C：启动时原点开关信号有效时：驱动器首先以0x6099.1的高速向负方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化），驱动器以0x6099.2的正向低速运行，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化）停止。

方法30：

A：启动时原点开关信号无效时，未遇到负限位开关时：驱动器首先以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），不变，直到遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

B：启动时原点开关信号无效时：驱动器首先以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到负限位开关，驱动器以0x6099.1的高速向正方向移动，遇到原点开关信号变为有效时（沿变化），0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关信号变为无效时（沿变化）停止；

C：启动时原点开关信号有效时：驱动器首先以0x6099.2的低速向负方向移动，遇到原点开关变信号变为无效时（沿变化）停止。

方法35：将当前位置点设为零点。

使用该方法时电机处于运行或者不运行的情况下，都可以将当前位置设为零点。

第九章、对象字典

9.1对象字典一览

9.2对象字典详细说明

9.2.1对象字典0x1XXX通讯对象详细说明

9.2.2 对象字典0x2XXX，0x3XXX，0x5XXX自定义参数详细说明

9.2.3对象字典0x6XXX子协议参数详细说明

第十章故障说明

故障字（0x2005）说明

CANopen错误码（0x603F）说明