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運(yùn)動(dòng)控制卡

EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡IO動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)控制的同步

發(fā)布日期：2022-10-09 點(diǎn)擊率：67

  • 關(guān)鍵詞：正運(yùn)動(dòng)技術(shù),EtherCAT,運(yùn)動(dòng)控制卡


  • 摘要：今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡之ECI2828如何使用C#實(shí)現(xiàn)IO動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)控制的同步。


今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡之ECI2828如何使用C#實(shí)現(xiàn)IO動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)控制的同步。


一ECI2828運(yùn)動(dòng)控制卡硬件介紹


ECI2828系列運(yùn)動(dòng)控制卡支持多達(dá) 16 軸直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸和機(jī)械手指令等；采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制。


ECI2828系列運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制卡支持以太網(wǎng)，232 通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運(yùn)行，可以通過EtherCAT總線和CAN總線去連接各個(gè)擴(kuò)展模塊，從而擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)或運(yùn)動(dòng)軸。


image.png


ECI2828系列運(yùn)動(dòng)控制卡的應(yīng)用程序可以使用 VC,VB，VS，C++，C#等軟件來開發(fā)，程序運(yùn)行時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)庫(kù) zmotion.dll。調(diào)試時(shí)可以把ZDevelop軟件同時(shí)連接到控制器，從而方便調(diào)試、方便觀察。


image.png

ECI2828系列典型連接配置圖


二C#語言進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制開發(fā)


（一）新建WinForm項(xiàng)目并添加函數(shù)庫(kù)


1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項(xiàng)目”，啟動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/p>


image.png


2.選擇開發(fā)語言為“Visual C#”和.NET framework 4以及Windows 窗體應(yīng)用程序。


image.png


3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數(shù)庫(kù)，路徑如下(64位庫(kù)為例)：

A.進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。


image.png


B.選擇“函數(shù)庫(kù)2.1”文件夾。


C.選擇“Windows平臺(tái)”文件夾。


D.根據(jù)需要選擇對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)這里選擇64位庫(kù)。


E.解壓C#的壓縮包,里面有C#對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)。


F.函數(shù)庫(kù)具體路徑如下。


image.png


4.將廠商提供的C#的庫(kù)文件以及相關(guān)文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目中。


A.將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目里面中。


image.png


B.將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bindebug文件夾中。


image.png


5.用vs打開新建的項(xiàng)目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點(diǎn)擊顯示所有，然后鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊zmcaux.cs文件，點(diǎn)擊包括在項(xiàng)目中。 


image.png


6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開頭寫入 using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。


image.png


至此項(xiàng)目新建完成，可進(jìn)行C#項(xiàng)目開發(fā)。


（二）查看PC函數(shù)手冊(cè)


A.PC函數(shù)手冊(cè)也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料8.PC函數(shù)函數(shù)庫(kù)2.1Motion函數(shù)庫(kù)編程手冊(cè) V2.1.pdf”。


image.png


B.PC編程，一般如果網(wǎng)口對(duì)控制器和工控機(jī)進(jìn)行鏈接。網(wǎng)口鏈接函數(shù)接口是ZAux_OpenEth（）；如果鏈接成功，該接口會(huì)返回一個(gè)鏈接句柄。通過操作這個(gè)鏈接句柄可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的控制。


ZAux_OpenEth()接口說明：


image.png


C.多軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)接口ZAux_Direct_MoveAbs介紹：


image.png


D.運(yùn)動(dòng)控制卡IO監(jiān)控相關(guān)接口介紹：


image.png

image.png


E.IO操作與運(yùn)動(dòng)控制同步相關(guān)接口介紹：


image.png


（三）C#開發(fā)實(shí)現(xiàn)IO動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)控制的同步


1.例程界面如下。


image.png


2.鏈接按鈕的事件處理函數(shù)中調(diào)用鏈接控制器的接口函數(shù)ZAux_OpenEth（），與控制器進(jìn)行鏈接,鏈接成功后啟動(dòng)定時(shí)器監(jiān)控控制器的IO狀態(tài)。


//鏈接控制器

private void link_Click(object sender, EventArgs e)

{

    zmcaux.ZAux_OpenEth(IP_List.Text, out g_handle);

    if (g_handle != (IntPtr)0)

    {

        timer1.Enabled = true;

        //設(shè)置鏈接狀態(tài)按鈕

        status.BackColor = System.Drawing.Color.Green;

        status.Text = "已鏈接";

    }

    else

    {

        MessageBox.Show("控制器鏈接失敗，請(qǐng)檢測(cè)IP地址!", "警告");

        //設(shè)置鏈接狀態(tài)按鈕

        status.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

        status.Text = "已斷開";

    }

}


3.通過定時(shí)器監(jiān)控控制器的IO狀態(tài)和軸零的位置信息。


//定時(shí)器1

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)

{

    float DPOS_0 = 0,DPOS_1 = 0;

    //IN0狀態(tài)監(jiān)控

    zmcaux.ZAux_Direct_GetIn(g_handle, 0, ref IN_Status[0]);

    if (IN_Status[0] == 1)

    {

        IN0.BackColor = System.Drawing.Color.Green;

    }

    else

    {

        IN0.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

    }

    //IN1狀態(tài)監(jiān)控

    zmcaux.ZAux_Direct_GetIn(g_handle, 1, ref IN_Status[1]);

    if (IN_Status[1] == 1)

    {

        IN1.BackColor = System.Drawing.Color.Green;

    }

    else

    {

        IN1.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

    }

    //IN2狀態(tài)監(jiān)控

    zmcaux.ZAux_Direct_GetIn(g_handle, 2, ref IN_Status[2]);

    if (IN_Status[2] == 1)

    {

        IN2.BackColor = System.Drawing.Color.Green;

    }

    else

    {

        IN2.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

    }

    //OUT0狀態(tài)監(jiān)控

    zmcaux.ZAux_Direct_GetOp(g_handle, 0, ref OUT_Status[0]);

    if (OUT_Status[0] == 1)

    {

        OUT0.BackColor = System.Drawing.Color.Green;

    }

    else

    {

        OUT0.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

    }

    //OUT1狀態(tài)監(jiān)控

    zmcaux.ZAux_Direct_GetOp(g_handle, 1, ref OUT_Status[1]);

    if (OUT_Status[1] == 1)

    {

        OUT1.BackColor = System.Drawing.Color.Green;

    }

    else

    {

        OUT1.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

    }

    //OUT2狀態(tài)監(jiān)控

    zmcaux.ZAux_Direct_GetOp(g_handle, 2, ref OUT_Status[2]);

    if (OUT_Status[2] == 1)

    {

        OUT2.BackColor = System.Drawing.Color.Green;

    }

    else

    {

        OUT2.BackColor = System.Drawing.Color.Red;

    }

    zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, 0, ref DPOS_0);

    zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, 1, ref DPOS_1);

    AXIS0_DPOS.Text = "軸0位置：" + DPOS_0+" 軸1位置：" + DPOS_1;

}

4.通過PWM的生效按鈕的事件處理函數(shù)來打開和設(shè)置輸出口的PWM功能。


//pwm0設(shè)置

private void SET0_Click(object sender, EventArgs e)

{

    PWM_Duty[0] = (float)Convert.ToDouble(PWM0_Duty.Text) / 100;

    PWM_Freq[0] = (float)Convert.ToDouble(PWM0_freq.Text);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetPwmDuty(g_handle, 0, PWM_Duty[0]);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetPwmFreq(g_handle, 0, PWM_Freq[0]);

}

//pwm1設(shè)置

private void SET1_Click(object sender, EventArgs e)

{

    PWM_Duty[1] = (float)Convert.ToDouble(PWM1_duty.Text) / 100;

    PWM_Freq[1] = (float)Convert.ToDouble(PWM1_freq.Text);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetPwmDuty(g_handle, 1, PWM_Duty[1]);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetPwmFreq(g_handle, 1, PWM_Freq[1]);

}

//pwm2設(shè)置

private void SET2_Click(object sender, EventArgs e)

{

    PWM_Duty[2] = (float)Convert.ToDouble(PWM2_duty.Text) / 100;

    PWM_Freq[2] = (float)Convert.ToDouble(PWM2_freq.Text);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetPwmDuty(g_handle, 2, PWM_Duty[2]);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetPwmFreq(g_handle, 2, PWM_Freq[2]);

}

5.通過測(cè)試按鈕啟動(dòng)測(cè)試函數(shù)，進(jìn)行IO動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)控制的同步功能的測(cè)試。


//測(cè)試按鈕

private void TestBotton_Click(object sender, EventArgs e)

{

    int[] AxisList = new int[2];

    float[] DisList = new float[2];

    AxisList[0] = 0;

    AxisList[1] = 1;

    //軸坐標(biāo)清零

    zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, 0, 0);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, 1, 0);


    //設(shè)置軸參數(shù)（插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)設(shè)置主軸參數(shù)即可）

    zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, 0, 100);  //速度

    zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, 0, 2000); //加速度

    zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, 0, 2000); //減速度

    zmcaux.ZAux_Direct_SetSramp(g_handle, 0, 50);   //S曲線時(shí)間

    zmcaux.ZAux_Direct_SetMerge(g_handle, 0, 1);    //打開連續(xù)插補(bǔ)

    //設(shè)置運(yùn)動(dòng)前瞻參數(shù)

    //1、拐角減速

    int mode = 0;

    mode = mode + 2;

    zmcaux.ZAux_Direct_SetCornerMode(g_handle, 0, mode);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetDecelAngle(g_handle, 0, (float)(45 * Math.PI / 180));

    zmcaux.ZAux_Direct_SetStopAngle(g_handle, 0, (float)(135 * Math.PI / 180));

    zmcaux.ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, 0, 50);

    //小圓限速

    mode = mode + 8;

    zmcaux.ZAux_Direct_SetCornerMode(g_handle, 0, mode);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetFullSpRadius(g_handle, 0, 55);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, 0, 50);

    //觸發(fā)ZDevelop上的示波器采集圖像

    zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);

    //運(yùn)行到點(diǎn)A，打開OUT0

    DisList[0] = 100;

    DisList[1] = 0;

    zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 2, AxisList, DisList);

    zmcaux.ZAux_Direct_MoveOp(g_handle, 0, 0, 1);

    //按照軌跡運(yùn)行到B點(diǎn)

    DisList[0] = 150;

    DisList[1] = 0;

    zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 2, AxisList, DisList);

    zmcaux.ZAux_Direct_MoveCirc2Abs(g_handle, 2, AxisList, 200, 50, 150, 100);

    DisList[0] = 100;

    DisList[1] = 100;

    zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 2, AxisList, DisList);

    //關(guān)閉out2

    zmcaux.ZAux_Direct_MoveOp(g_handle, 0, 0, 0);

    //運(yùn)行到點(diǎn)O

    DisList[0] = 0;

    DisList[1] = 0;

    zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 2, AxisList, DisList);

}


（四）調(diào)試與監(jiān)控


編譯運(yùn)行例程，同時(shí)連接ZDevelop軟件進(jìn)行調(diào)試，控制器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。


1.控制器狀態(tài)監(jiān)控


image.png


2.IO動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)同步演示


模擬激光加工的相關(guān)工藝，走下圖軌跡從O點(diǎn)(0,0)沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)(100,0),在A點(diǎn)處打開激光。然后繼續(xù)向X軸正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到A’點(diǎn)(150,0),接著已A’點(diǎn)為起點(diǎn)畫一個(gè)半徑為50的逆時(shí)針方向的半圓,運(yùn)動(dòng)到B’點(diǎn)(150,100)。然后向X軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)(100,100),在B點(diǎn)處關(guān)閉激光，最后回到O點(diǎn)(0,0)。其中輸出口O的狀態(tài)模擬激光的開和關(guān)。


image.png

軌跡圖

image.png

軌跡波形圖

image.png

IO動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)同步圖


3.例程演示


image.png


本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡的IO動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)控制的同步，就分享到這里。

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