WD DRIVE 威动电机WD DRIVE方寸之间 · 尽显从容

wddrive-studio

概述

wddrive-studio 是威动电机（WD DRIVE）的统一上位机软件，把两件事放在同一个界面里：

  • 驱动控制：作为 CANopen / CiA-402 主站，浏览对象字典、切换运行模式、采集实时波形、配置 RPDO / TPDO，用积木编排电机动作。
  • 设备维护：发现总线上的驱动器、升级固件，并设置 CAN ID、波特率与控制器协议。

它需要配合一台 CANopen 主站网关使用：电脑通过 USB 虚拟串口（USB VCP）连接网关，网关再接到 CAN 总线上的驱动器。Windows、macOS 与 Linux 均受支持。

安装包里同时附带命令行维护工具 wdd-maintain-cli，可在无图形环境下完成同样的设备维护与批量固件升级，用法见 wddrive-maintain-cli 指南。

本指南面向日常使用：从安装、连接，到驱动控制的各个视图、积木、设备维护与设置更新。若只是第一次让电机转起来，建议先看快速上手。

安装与启动

  1. 打开下载页，按操作系统下载 wddrive-studio 安装包并安装。
  2. 启动软件。首次打开即可看到完整界面：顶栏、左侧或内容区的功能标签、底部状态栏。

软件启动后会自动检查更新（可在设置中关闭）。发现新版本时的处理见下文「设置与更新」。

wddrive-studio 主界面总览
图 1 · wddrive-studio 主界面

连接设备与选择节点

  1. 在顶栏的「设备」下拉框中选择威动 USB-CAN 网关。选中即自动连接；下拉框第一项「关闭设备」用于断开。
  2. 如果插拔过适配器，点一旁的刷新按钮重新枚举串口设备。
  3. 连接后设置「波特率」。默认 1000K（= 1 Mbit/s），与驱动器出厂默认一致。该值会写入网关并触发 CANopen 复位，总线以新波特率重启；若连接前修改，会在连接后自动补发。
  4. 在「节点」下拉框中选择目标电机。在线节点会带 💡 图标并排在最前，出厂默认节点为 1。

设备下拉框为空时，先点刷新；仍为空则检查 USB 线、适配器供电与驱动。节点下拉框没有在线节点时，多半是波特率不一致、CAN_H/L 接反、缺少 120 Ω 终端电阻或驱动器未上电。

选择节点后，顶栏右侧的 NMT 控制按钮作用于该节点：Start（运行）、Stop（停止）、Pre-Op（预操作）、Reset Comm（复位通信）、Reset Node（复位节点）。按钮边框常显节点当前所处的 NMT 状态，便于一眼确认。NMT Stop 会禁用 SDO，请留意状态栏提示。

wddrive-studio 顶栏的设备、波特率、节点与 NMT 控制
图 2 · 顶栏的设备、波特率、节点与 NMT 控制

LSS 节点编号配置（CiA 305）

点顶栏的 LSS 按钮打开节点编号配置弹窗，用于修改设备的节点号。弹窗会根据是否已选择目标节点提供不同方式：

  • 修改当前节点编号（已选择目标节点）：输入 1–127 的新编号，点「应用」。流程为读 0x1018 身份 → 选择性切换 → 配置编号（0x11）→ 存储（0x17）→ NMT 复位。
  • Global Switch — 广播改号（未选择目标节点）：向总线上所有节点广播新编号。仅适用于总线上只有一台设备，否则会造成编号冲突。
  • LSS Fastscan — 批量分配编号：从指定「起始编号」开始，逐台扫描尚未配置（Node-ID = 0xFF）的节点并分配递增编号。已经是固定编号的从站需要先改号，Fastscan 才能发现它。

弹窗底部的「进度」区会实时显示操作日志。

LSS 操作会发送 NMT 复位，节点会短暂重启。请确保总线已正确接线、波特率一致，并避免在运行中误改正在使用的节点号。

LSS 节点编号配置弹窗
图 3 · LSS 节点编号配置（CiA 305）

界面总览

顶栏中部是全局标签，把软件分成三块：

  • 驱动控制：CANopen / CiA-402 调试，包含内容子标签 SCOPE（示波器）、TPDO、RPDO。
  • 积木：积木式运动编程。
  • 设备维护：设备发现与固件升级。

顶栏右侧的汉堡菜单包含：帮助、设置、检查更新、网关固件、关于。

底部状态栏显示当前状态（就绪、节点数、操作提示）以及网关 TX 水位等运行信息。

全局标签与驱动控制内的内容子标签
图 4 · 全局标签与内容子标签

对象字典（SDO）

「驱动控制」视图左侧是对象字典（OD）侧边栏，用于通过 SDO 直接读写设备参数。完整的对象字典（索引/子索引、数据类型、访问、PDO 映射与持久化）见对象字典参考。

  • EDS 选择：顶部下拉框列出内置与用户 EDS 文件，选中后按该文件展示对象字典。选中节点后，软件会读取节点身份（0x1018）并自动匹配对应产品的 EDS；没有匹配时使用通用 CiA-402 兜底。
  • 过滤：在「按名称或索引过滤…」输入框中输入名称或索引，快速定位对象。
  • 读值 / 写值：展开对象，点击对象名称读取当前值；在输入框填入数值后按 Enter 键写入。写确认与读取结果会显示在传输日志中。
  • CiA-402 控制字面板提供「停止」（Halt）与「恢复」（Resume）两个快捷操作。

节点处于 NMT STOP 时 SDO 被禁用，状态栏会提示「SDO 已禁用（CiA-301）」。请先用顶栏 Start 让节点回到可通信状态。

操作模式与控制字

侧边栏顶部的「操作模式」选择器用于切换 CiA-402 运行模式：

  • 无模式 / 轮廓位置（PP）/ 速度（VL）/ 轮廓速度（PV）/ 轮廓转矩（PT）/ 回原点（HM）/ 插补位置（IP）/ 循环同步位置（CSP）/ 循环同步速度（CSV）/ 循环同步转矩（CST）。
  • 选中后点「更新」写入设备，并回读 0x6061（Modes of operation display）确认。选项前带「●」表示设备当前生效的模式。
  • 选择器下方会显示该模式的常用参数面板，可直接读写与模式相关的对象；没有常用参数时会提示「该模式无常用设置参数」。
  • 软件会读取 0x6502（Supported drive modes），只把设备支持的模式作为可选项。

如果设备未接受所请求的模式，状态栏会提示「设备未接受该操作模式」，并显示实际回读到的模式。请确认该模式在设备支持范围内，且已满足进入该模式的前置条件。

对象字典与 EDS 侧边栏
图 5 · 对象字典与 EDS 侧边栏
操作模式选择与模式参数面板
图 6 · 操作模式与模式参数

示波器（SCOPE）

「驱动控制」的 SCOPE 子标签实时显示 TPDO 上报的波形。

  • 从通道列表中选择要观测的对象（如位置、速度、转矩等），软件会把它们映射到 TPDO 并采集。
  • 顶部「采集 / 停止」控制波形滚动；「清除」清空已采集数据。
  • 「时间窗口」可选 5 / 10 / 20 / 30 秒，决定横轴显示范围。停止后可拖拽、缩放回看冻结的曲线。
  • 底部信息条显示通道数、窗口、帧率与累计帧数。

示波器通道来自 TPDO 映射。若波形为空，请先确认节点处于 NMT Operational，并已配置好相应的 TPDO。

示波器实时波形与底部信息条
图 7 · 示波器实时波形

RPDO 与 TPDO

过程数据对象（PDO）用于周期性的实时数据交换：

  • RPDO（接收）：主机 → 从站，用于下发控制字、目标位置等控制数据。
  • TPDO（发送）：从站 → 主机，用于上报状态字、实际位置等监测数据。

两个子标签的操作方式一致：

  1. 点「读取 RPDO / TPDO」从设备读取当前通信参数与映射配置，表格随即刷新。
  2. 在表格中编辑内容：通信参数（COB-ID、传输类型、使能等）与映射条目。映射编辑器支持按对象搜索添加或搜索替换，并实时显示每一帧的 COB-ID、已用/空闲字节与映射条数。
  3. 点「写入 RPDO / TPDO」把修改后的配置通过 SDO 逐条写回设备。写入过程中会显示进度，全部完成后状态栏给出写入条数。
  4. 「清空」把表格恢复到初始状态，便于重新配置。

PDO 只在节点处于 NMT Operational 时才被从站处理。若节点处于 Pre-Op 或 Stopped，写入 PDO 不会生效，状态栏会提示「非 NMT Operational — RPDO 写入无效」。请先用顶栏 Start。

RPDO 配置与逐行映射编辑器
图 8 · RPDO 配置与映射
TPDO 配置与逐行映射编辑器
图 9 · TPDO 配置与映射

积木（SCRATCH）

「积木」标签是一个积木式运动编程画布，用拖拽的方式编排 CiA-402 动作序列，适合做基本测试和演示。

  • 组件库按类别分组：事件、控制、电机、运动、监测。常用积木包括「当 运行 被点击」「使能电机 / 断使能」「设置模式」「设置目标」「启动运动 / 停止运动」「等待」「重复执行」「永远重复」「读取状态字」等。
  • 从组件库拖出积木拼接成脚本。画布默认已载入内置示例，可直接运行体验。
  • 顶部「运行」（绿旗）开始执行，运行中可随时点「停止」中断。
  • 工具栏提供「保存 / 另存为 / 加载 / 清空」管理脚本文件；「保存」写回当前文件，首次使用时弹出「另存为」。
  • 运行前软件会做检查，并在状态区提示可能的问题（例如没有「当运行被点击」脚本、启动运动前未设置模式、节点离线、目标对象只读等）。
  • 画布右下角有监读条，实时显示绑定节点的状态与反馈。

积木会通过 SDO / RPDO 下发到真实设备，运行时请确保机械行程安全、已设置软限位，并核对积木绑定的节点号与实际一致。

积木画布、组件库与内置示例
图 10 · 积木画布与内置示例

设备维护（MAINT）

「设备维护」标签用于发现设备、升级固件与设置设备参数。进入该标签页时会自动经网关串口建立 IAP 透传隧道，离开时释放，因此不会影响正常的驱动控制。

使用前请先在顶栏连接网关串口。若网关固件过旧、不支持 IAP 透传，页面会提示升级网关固件，维护功能被禁用。

设备列表显示总线上处于更新模式的设备，列包括：设备ID、节点、版本、产品、CAN ID、波特率、协议、状态。

  • 每个设备旁的操作：更新（升级到匹配的固件）、配置（修改 CAN ID / 波特率 / 协议，点「保存」应用）、启动跳转（让设备退出 IAP 并跳转应用）、LED 定位（闪烁指示灯，便于在机架上辨认设备）。
  • 列表上方提供「全部更新」与「刷新」。

让设备进入更新模式：复位或重新给设备上电即可。固件升级进行中切勿断电或断开连接。

设备维护页的设备列表
图 11 · 设备维护页的设备列表

设置与更新

点顶栏汉堡菜单中的「设置」打开设置弹窗。界面语言、主题、SYNC 周期等选项会保存在本地配置文件中，下次启动自动恢复。

语言与主题

  • 语言：切换界面语言（简体中文 / English），立即生效。
  • 主题：白天 / 黑夜 / 跟随系统。

SYNC 周期

设置网关 SYNC 同步帧周期，预设 1 / 2 / 5 / 10 ms。周期越短，同步型 TPDO 上报越密集、波形越细腻，但总线负载也更高；信号发生器的控制率会按比例缩放（网关分辨率为 1 ms）。

软件自更新

  • 汉堡菜单「检查更新」手工检查；启动后也会按设置自动检查一次。
  • 发现新版本时可选择「下载并更新」或「忽略此版本」。
  • 下载并解包完成后，点「立即重启」由辅助程序就地替换并重启软件。系统包安装（如 Linux .deb）会提示用包管理器更新。

网关固件升级

汉堡菜单「网关固件」打开升级弹窗：

  1. 弹窗显示网关当前版本与 Bootloader 版本，以及本地已下载的固件。
  2. 若尚无固件，点「检查更新」从网络自动下载。
  3. 点「升级」。升级前会广播 NMT Stop（节点 0），停止全部节点与数据通信；随后网关进入升级模式、写入镜像、重启并校验新版本。
  4. 各阶段（探测网关、进入升级模式、写入、启动、校验）会实时显示。

升级过程中请勿断电或断开 USB 连接。若网关固件过旧，可能提示需先用调试器烧录一次新版固件。

关于

汉堡菜单「关于」显示软件版本与功能列表（NMT、SDO、PDO、示波器等）。

网关固件升级弹窗
图 12 · 网关固件升级弹窗

常见问题

现象 可能原因 处理
「设备」下拉框为空 网关未被枚举 点刷新；检查 USB 线、适配器供电与驱动。
「节点」下拉框无在线节点 总线通讯异常 确认波特率一致、CAN_H/L 未接反、两端各 120 Ω、驱动器已上电、节点号正确。
状态栏提示「SDO 已禁用（CiA-301）」 节点处于 NMT STOP 用顶栏 Start 发送 NMT Start 后重试。
RPDO 写入无效 节点非 NMT Operational 先让节点进入 Operational（顶栏 Start）。
模式写入后未生效 设备不支持或未满足前置条件 核对 0x6502 支持列表与状态字；查看状态栏是否有「设备未接受该操作模式」。
更换节点后 EDS 不匹配 0x1018 身份与库中 EDS 不符 在 EDS 下拉框中手动选择正确的 EDS，或把对应 EDS 放入用户 EDS 目录。
设备维护页提示不支持 IAP 透传 网关固件过旧 先升级网关固件到支持 IAP 透传的版本，再重新连接。
固件升级中断 USB 断开或断电 重新连接后重试；升级过程中务必保持供电与连接。

下一步