## 问题背景

在使用倍福的 TwinCAT 组态 EtherCAT 从站时，可以在从站的属性页的 Process Data 界面看到两个不明显的可选项 PDO Assignmentment 与 PDO Configuration，由于该值一般在 EtherCAT 从站的 ESI 文件中已经给定，所以很多用户会忽略这两个选项，那么这两个选项的含义是什么，有什么作用，互相之间有什么影响呢。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/b5a89b2657092a665d3f4a3fc391d1ce.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/11e5d7806e19fbba10c99f65091bfc89.png)要想了解这个问题，首先简单了解一下 CoE 协议 PDO 部分，即 CANopen Over EtherCAT，CANopen 协议作为应用层协议运行在 EtherCAT 通信链路上，其架构如图：
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/9fdb133281155e1b1fc7c698f4aeaaf8.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/4aa3dd0f4aad7e57b4c3f7d6f0b96932.png)在 CANopen 协议中，主站与从站的周期性数据通信称为 PDO，通过预定义的 PDO 对象进行管理，PDO 相关的对象分为两个部分，一部分是 PDO 通信参数对象(用于指定 PDO 的使能、CAN-ID、触发方式等)，一部分是 PDO 映射参数（指定哪些参数数据对象被映射到该 PDO 中，RPDO:0x1600~0x17FF/TPDO:0x1A00~0x1BFF），在 EtherCAT 中，任一传输方向的 PDO 数据通道由一个或若干个 Sync Manager 管理，这与 CANopen 中每一个 PDO 都有一个单独的通信参数对象不同，一个 Sync Manager 可同时对应多个 PDO 映射对象。由于数据链路层的差异， EtherCAT 从站保留了 CANopen 的 PDO 映射参数对象，而对于 PDO 的通信参数则通过自定义的对象管理，其中 PDO 的使能通过 0x1C10~0x1C2F 对象进行管理，其一种常见的 PDO 数据管理结构如下：
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/6532d7ec92b585959c00378b4c7e12e0.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/341ef76294c893304e8d984b8d06d9e7.png)通常在 PLC 配置时，我们可以在从站的过程数据配置页面，根据实际应用需求动态的决定哪一些 PDO 被使能并整体映射到过程数据通道中，也可以动态配置哪一些应用层参数如目标速度、控制字、状态字等是否映射到某一个 PDO 中。ESI 文件中的 PDOAssign 与 PDOConfig 关键字则向主站以及工程师提示这种 PDO 动态配置行为是否被此从站所允许。接下来我们采用倍福 PLC 作为 EtherCAT 主站，以 HMS Anybus CompactCom 40 EtherCAT 作为从站，抓取 TwinCAT 和 Anybus EtherCAT 从站之间的报文，来实际分析 PDO Assignmentment 与 PDO Configuration 对设备初始化的影响，加深一下 EtherCAT 对 PDO 配置机制的理解。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/bd07629fdf519003f6f6a8c542036d7f.png)
Anybus CompactCom 40 EtherCAT&倍福PLC

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## PDO Assignment 测试

首先勾选 PDO Assignment，此时模块的 PDO 没有分配到任何的 SM 中，即没有对默认的 PDO 使能，抓取报文，可以看到主站在建立通信时，首先会初始化从站中与 PDO 相关的 SM 寄存器，并为从站写入 PDO 配置信息，主站与从站可以正常建立通信。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/c9ebde187d82aa2a680dd539ba78647d.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/92f6c9bffdeed62375fd6ecf6c23c204.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/8b6656e152cc0252cb116a6710bb04ee.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/a73fea7b523827d3c350ba2776b24097.png)随后取消勾选 PDO Assignment 选项，此时模块的 PDO 没有分配到 SM2/3 中，即模块没有默认的 PDO 使能，当我们在 TwinCAT 中取消 PDO Assign 时，可以看到报文中没有任何关于 PDO SM2/3 寄存器配置的报文。主站与从站 PDO 配置不再一致，主站尝试与从站通信失败。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/21c5f0290b45ed95b726f6bafcd0b78f.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/3e517dfb7dddba6d76e8d47eff0cc971.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/bc7d3c754abce2bfec3bc1757a365066.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/4ec0a4c7f0dc9bc20ec376cce6b72a28.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/51e0d6663a9d96cc98fd2e41a98e95b4.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/6c839e0fd48ebdde91836421d30a0b3e.png)现在通过在从站中直接修改 Anybus CompactCom 40 EtherCAT 的 PDO 相关的 0x1C12/0x1C13 对象，使其具有默认使能的 PDO，这里我们配置 Anybus CompactCom 40 EtherCAT PDO 0x1601、0x1A01 默认使能，使得主站与从站默认 PDO 配置一致，监控报文，可以看到报文中仍然没有任何关于 PDO 配置的报文，但是主站尝试以所组态的 PDO 数据与从站通信时，主站与从站可以正常交互数据。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/9ebc4bc1906f315012b9b7e1de4393c8.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/30b106bb26bc2d5ec913b8bf58d61a01.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/5df5f4c9f522b4acea7e4502f668ee74.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/b573a6a26e707ced638efe96aea25a66.png)因此可以得出结论，当 EtherCAT 从站没有使能任何 PDO 时,即从站 SM2/3 相关寄存器为空时，则必须使能 PDO Assginment，由主站在通信初始化时写入 PDO 分配信息到其 SM2/3 中，使能从站 PDO。


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## 验证 PDO Configuration

首先保持 PDO Assignment 使能，随后取消勾选 PDO Configuration，随后抓取报文，可以看到报文中只有关于 SM2/3 配置的报文。而没有配置 PDO Entry list 相关的报文。由于 PDO 的数据组成员是与 ESI 文件中的 PDO Entry List 配置一致，因此通信可以成功，数据正常交互。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/104e4dd79170081efb43bc76fa98f994.png)
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/862b986033b65c867359094ef71183ee.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/dda97c5c95db7e26827152f07a431c4b.png)随后在 TwinCAT 中删除从站 PDO 中任意增加一个成员（注意：该 PDO 必须是可以修改的，Fixed PDO 不支持修改），然后分析抓取报文，可以看到主站初始化从站时，没有配置 PDO 相关的报文，而此时主站所组态的 PDO 与从站默认的 PDO Entry List 不一致，通信失败。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/25a8012818991bec5742a4957b96e9f3.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/93a7c029f796923d86ee644f8f99ff82.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/925711d4123a8aafdf60257ad42e11c7.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/f2a0c8a0137a06d5a92ebb40be143f3c.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/c4bfd43a80e70188b8fda930ff64d693.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/706e6def71d5b0794bff28aa2ff028a5.png)随后再次勾选 PDO Configuration 配置，在报文中可以看到主站向从站写入新的 PDO Entry List，主站与从站成功建立通信。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/13c1f320ad42dee08f807fc2a916be1d.png)![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/da50b312b9b66582220dd65a08a84bc4.png)
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/d2e0efa6f862e80ebfd5e397856658d8.png)
小结：因此可以得出结论，当 EtherCAT 从站某一个 PDO Entry List 可以修改，且主站中的 PDO Entry List 与从站默认的 Entry List 不一致时需要使能 PDO config。


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## 总结

对于 PDO 默认使能以及 PDO 默认的数据组成员 Entry List 都固定的设备，则可以同时取消勾选 PDO config 与 PDO Assignment，此时主站与从站在通信建立的过程中没有任何有关 PDO 初始化报文，这样带来的好处是，这将减少不同品牌主站 PLC 因配置 PDO 行为不同，所产生 PDO 配置错误，提高设备对不同类型 EtherCAT 主站的适配性，而这需要在开发从站时，给从站写入固定的 PDO 信息。并且最好主动在设备的 E2PROM/ESI 文件中将 PDOAssign 与 PDOConfig 都置 0，以适应各类主站。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/37795445550967219af02356eab282f9.png)
这样在主站上电时可直接与从站建立通信，而跳过 PDO 的配置过程，大大降低现场因为 PDO 配置造成的 EtherCAT 通信错误概率，提高客户使用感受，减少产品交付问题。

在使用倍福的 TwinCAT 组态 EtherCAT 从站时，可以在从站的属性页的 Process Data 界面看到两个不明显的可选项 PDO Assignmentment 与 PDO Configuration，由于该值一般在 EtherCAT 从站的 ESI 文件中已经给定，所以很多用户会忽略这两个选项，那么这两个选项的含义是什么，有什么作用，互相之间有什么影响呢。要想了解这个问题，首先简单了解一下 CoE 协议 PDO 部分，即 CANopen Over EtherCAT，CANopen 协议作为应用层协议运行在 EtherCAT 通信链路上，其架构如图：在 CANopen 协议中，主站与从站的周期性数据通信称为 PDO，通过预定义的 PDO 对象进行管理，PDO 相关的对象分为两个部分，一部分是 PDO 通信参数对象(用于指定 PDO 的使能、CAN-ID、触发方式等)，一部分是 PDO 映射参数（指定哪些参数数据对象被映射到该 PDO 中，RPDO:0x1600~0x17FF/TPDO:0x1A00~0x1BFF），在 EtherCAT 中，任一传输方向的 PDO 数据通道由一个或若干个 Sync Manager 管理，这与 CANopen 中每一个 PDO 都有一个单独的通信参数对象不同，一个 Sync Manager 可同时对应多个 PDO 映射对象。由于数据链路层的差异， EtherCAT 从站保留了 CANopen 的 PDO 映射参数对象，而对于 PDO 的通信参数则通过自定义的对象管理，其中 PDO 的使能通过 0x1C10~0x1C2F 对象进行管理，其一种常见的 PDO 数据管理结构如下：通常在 PLC 配置时，我们可以在从站的过程数据配置页面，根据实际应用需求动态的决定哪一些 PDO 被使能并整体映射到过程数据通道中，也可以动态配置哪一些应用层参数如目标速度、控制字、状态字等是否映射到某一个 PDO 中。ESI 文件中的 PDOAssign 与 PDOConfig 关键字则向主站以及工程师提示这种 PDO 动态配置行为是否被此从站所允许。接下来我们采用倍福 PLC 作为 EtherCAT 主站，以 HMS Anybus CompactCom 40 EtherCAT 作为从站，抓取 TwinCAT 和 Anybus EtherCAT 从站之间的报文，来实际分析 PDO Assignmentment 与 PDO Configuration 对设备初始化的影响，加深一下 EtherCAT 对 PDO 配置机制的理解。Anybus CompactCom 40 EtherCAT&倍福PLC

EtherCAT设备组态时PDO Assign与config关键字的作用

PDO Assignment决定主站是否为从站分配PDO到SM通道，PDO Configuration决定主站是否可修改PDO内部映射成员。若从站已固化PDO使能与映射配置，可将两者同时关闭，跳过主站初始化写入，减少因不同主站配置行为差异导致的通信错误，提升兼容性。

网络与通信

硬件

倍福TwinCAT中PDOAssignment与PDOConfiguration选项影响EtherCAT从站PDO的初始配置。PDOAssignment控制主站是否分配PDO至同步管理器，适用于从站无默认PDO使能情况。PDOConfiguration则决定主站是否可修改PDO数据映射条目，用于主从站PDO结构不一致时重新配置。合理设置两者可提升设备兼容性，减少通信初始化错误。

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