NMT 与错误控制

NMT（Network Management）决定节点能否收发过程数据
Heartbeat / Node Guarding / EMCY 决定“节点还活着吗、出了什么错”

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1. NMT 状态机（从站视角）

经典状态：

    上电/复位
        │
        ▼
  Initialization
        │
        ▼
Pre-Operational  ◀── NMT Enter Pre-Operational
   │         │
   │         └──▶ Stopped  ◀── NMT Stop
   │                │
   └── NMT Start ──▶ Operational

状态	SDO	PDO	典型用途
Initialization	否	否	上电初始化
Pre-Operational	是	否	配置 OD、映射 PDO
Operational	是	是	正常周期运行
Stopped	否	否	暂停应用通信

主站常用 NMT 命令（概念）：

• Start Remote Node
• Stop Remote Node
• Enter Pre-Operational
• Reset Node
• Reset Communication

NMT 帧优先级高（默认 COB-ID 0x000），可针对单节点或全网广播。

NMT / SYNC / EMCY / Heartbeat 的字节级格式见：
10-NMT-SYNC-TIME-EMCY-Heartbeat报文格式.md

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2. 推荐启动顺序（工程模板）

1. 总线通、波特率一致、终端电阻正确
2. 节点上电 → Pre-Operational（或先 LSS 配 Node-ID）
3. 主站确认节点在线（Heartbeat / 主动探测）
4. SDO 写通信参数、PDO 映射、应用参数
5. （可选）存盘 1010h
6. NMT Start → Operational
7. 开始 SYNC + PDO 周期任务
8. 持续监视 Heartbeat / EMCY / 应用状态字

常见错误：未配置完就 Start，导致 PDO 映射不对、控制字无效、驱动拒动。

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3. Heartbeat（推荐）

3.1 Producer Heartbeat

节点周期性发送自身 NMT 状态（默认 COB-ID 0x700 + Node-ID）。

关键对象：

• 1017h Producer Heartbeat Time（单位通常为 ms；0 表示关闭）

3.2 Consumer Heartbeat

监视者配置要监视的 Node-ID 与超时：

• 1016h Consumer Heartbeat Time（数组：Node-ID + 超时）

超时动作由应用决定：停轴、切安全态、告警、尝试复位等。

现代工程优先 Heartbeat，弱化 Node Guarding。

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4. Node Guarding（遗留）

主站轮询从站，从站应答并翻转 toggle bit。
缺点：增加总线负载、实现复杂、易与 Heartbeat 混用出错。
新设计尽量只用 Heartbeat。

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5. EMCY（Emergency）

设备检测到内部错误时发送紧急对象：

• 默认 COB-ID：0x080 + Node-ID
• 内容通常含：错误码、错误寄存器（1001h）相关信息、厂商特定字段

主站应：

1. 记录 EMCY
2. 结合 1001h / 1003h 与厂商手册解读
3. 决定是否 Stop / Reset / 切安全扭矩关闭

EMCY 不是可靠的“安全通道”；功能安全需 SRDO / 安全协议（如相关 Safety 规范）。

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6. SYNC 与 TIME（特殊功能对象）

对象	作用
SYNC	广播同步事件；同步传输类型的 PDO 在 SYNC 后发送/接收生效
TIME	时间戳分发（可选）

同步相关对象示例：

• 1005h COB-ID SYNC
• 1006h Communication cycle period
• 1007h Synchronous window length（若支持）

多轴运动控制里，SYNC 常与 CiA 402 的插补/周期模式配合；精度受 CAN 抖动限制，高要求场景常转向 EtherCAT DC。

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7. LSS（CiA 305）简述

当设备出厂 Node-ID=0xFF（未配置）或需现场改波特率时，用 LSS：

• 请求帧：0x7E5
• 响应帧：0x7E4
• 可按 Identity（1018h）选择性配置单个从站

官方说明：
CiA 305 — Layer Setting Services

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8. 故障模式速查

现象	优先检查
能 SDO 不能 PDO	是否仍在 Pre-Operational；PDO 映射/COB-ID
节点偶发掉线	Heartbeat 超时、线缆、供电、终端电阻
上电后无响应	波特率、Node-ID、LSS、硬件 CAN 收发器
突然停轴	EMCY、402 状态字故障位、急停输入
多节点冲突	COB-ID 重复、Node-ID 冲突

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