今天，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)為大家分享一下應(yīng)用C++開(kāi)發(fā)一個(gè)激光振鏡的運(yùn)動(dòng)控制例程。

　　我們主要從新建MFC項(xiàng)目，添加函數(shù)庫(kù)講起，最后通過(guò)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)——激光振鏡打標(biāo)例程講解，來(lái)讓大家熟悉它的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

　　在正式學(xué)習(xí)之前，我們先了解一下正運(yùn)動(dòng)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制器ZMC420SCAN。這款產(chǎn)品是20軸運(yùn)動(dòng)控制器。

　　ZMC420SCAN 總線(xiàn)控制器支持 ECAT/RTEX 總線(xiàn)連接，支持多達(dá)20軸運(yùn)動(dòng)控制，支持直線(xiàn)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、虛擬軸設(shè)置等;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。

　　ZMC420SCAN 總線(xiàn)控制器支持脈沖軸/總線(xiàn)軸/振鏡軸混合插補(bǔ)。

　　ZMC420SCAN 支持10路脈沖輸出與編碼器反饋且支持4路振鏡軸，板載24點(diǎn)輸入，12點(diǎn)輸出，2AD，2DA，所有輸出口都支持高速PWM控制。

　　接線(xiàn)方式如下圖1所示：

　　圖1

　　ZMC420SCAN使用一套API函數(shù)，支持C、C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平臺(tái)，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系統(tǒng)。

　　圖2

　　ZMC420SCAN 的PWM 輸出受正常輸出功能的控制，輸出口“ON”狀態(tài)下才能進(jìn)行PWM輸出，便于控制激光能量。

　　ZMC420SCAN 的輸出0-7的具有精準(zhǔn)輸出的功能，每個(gè)輸出的精準(zhǔn)輸出功能相互獨(dú)立，通過(guò)MOVEOP_DELAY 與AXIS_ZSET ，來(lái)設(shè)置每個(gè)MOVE_OP 指令是否使用精準(zhǔn)輸出以及精準(zhǔn)輸出的延時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)激光的PSO 控制。

　　ZMC420SCAN 的輸出0-7支持精準(zhǔn)輸出且相互獨(dú)立，通過(guò)指令：MOVE_OP，AXIS_ZSET，MOVEOP_DELAY來(lái)分別控制激光的開(kāi)關(guān)，精準(zhǔn)輸出開(kāi)關(guān)及延時(shí),從而實(shí)現(xiàn)激光PSO控制。

　　振鏡軸：

　　ZMC420SCAN支持XY2-100振鏡協(xié)議，支持運(yùn)動(dòng)控制與振鏡聯(lián)合插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。

　　上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)口與控制器相連，獲取對(duì)應(yīng)控制器的句柄，通過(guò)XY2-100協(xié)議控制振鏡軸，通過(guò)總線(xiàn)協(xié)議或者脈沖模式控制伺服或步進(jìn)軸。

　　本地軸號(hào)4/5可以ATYPE=21 配置為第1個(gè)振鏡, 本地軸號(hào)6/7可以ATYPE=21 配置為第2個(gè)振鏡，可通過(guò) AXIS_ADDRESS 配置軸號(hào)。

  　　以下是激光振鏡
        控制開(kāi)發(fā)流程

　　   一 新建MFC項(xiàng)目 添加函數(shù)庫(kù)

　　1.在VS2017菜單“文件”→“新建”→“項(xiàng)目”，啟動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/p>

　　2.選擇開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為“Visual C++”和程序類(lèi)型“MFC/ATL”中的“MFC應(yīng)用程序”。

　　3.選擇類(lèi)型為“基于對(duì)話(huà)框”，下一步或者完成。下一步則往后繼續(xù)配置，完成就直接完成即可。把類(lèi)型選好，其他的可以在項(xiàng)目中編輯。

　　4.找到廠(chǎng)家提供的光盤(pán)資料，路徑如下(64位庫(kù)為例)：

　　A.進(jìn)入光盤(pán)資料找到PC函數(shù)文件夾。

　　B.選擇函數(shù)庫(kù)2.1。

　　C.Windows平臺(tái)。

　　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。

　　5.將廠(chǎng)商提供的C++的庫(kù)文件和相關(guān)頭文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目里面。

　　6.在項(xiàng)目中添加靜態(tài)庫(kù)和相關(guān)頭文件。

　　靜態(tài)庫(kù)：zauxdll.lib, zmotion.lib

　　相關(guān)頭文件：zauxdll2.h, zmotion.h

　　A.先右擊頭文件，接著依次選擇:“添加”→“現(xiàn)有項(xiàng)”。

　　B.在彈出的窗口中依次添加靜態(tài)庫(kù)和相關(guān)頭文件。

　　7.聲明用到的頭文件和定義控制器連接句柄。

　　至此項(xiàng)目新建完成。

　　   二 查看PC函數(shù)手冊(cè) 了解其用法

　　1.PC函數(shù)手冊(cè)也在光盤(pán)資料里面，具體路徑如下：

　　2.PC編程，一般先根據(jù)控制器連接方式選擇對(duì)應(yīng)的連接函數(shù)連接控制器，返回控制器句柄。接著用返回的控制器句柄，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的控制。

　　3.比如通過(guò)網(wǎng)口連接控制器，先使用ZAux_OpenEth()鏈接控制器，獲取控制器句柄handle。

　　4.通過(guò)獲取到的控制器句柄handle，對(duì)控制器進(jìn)行激光振鏡軸類(lèi)型的設(shè)置。

　　第三個(gè)參數(shù)的值有以下的模式選擇，使用振鏡軸需選擇軸類(lèi)型為21的模式，設(shè)置軸為振鏡軸類(lèi)型，振鏡軸類(lèi)型系統(tǒng)周期與刷新周期都要比普通軸快很多。

　　5.通過(guò)獲取到的控制器句柄handle，控制控制器的振鏡軸進(jìn)行多軸運(yùn)動(dòng)控制，可以進(jìn)行搭配振鏡軸與普通軸進(jìn)行混合插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。

　　  三 項(xiàng)目實(shí)操之激光振鏡打標(biāo)例程

　　1.例程以建立板卡的連接，并設(shè)置振鏡軸的拐角減速以及速度參數(shù)，對(duì)內(nèi)部進(jìn)行設(shè)置的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行處理完成對(duì)圓形的打標(biāo)。

　　2.例程簡(jiǎn)易流程圖。

　　3.通過(guò)網(wǎng)口連接控制器，獲取控制器連接句柄。

　　//ip連接

　　void CMarkDemoDlg::OnBnClickedButton2()

　　{

    　　// TODO:             在此添加控件通知處理程序代碼

    　　char     buffer[256];

    　　char     item[256] = {0};

    　　float     ftemp = 0.0;

    　　char     atemp[256] = {0};         //存放控制器型號(hào)

    　　uint32     uitemp = 0;

    　　int32 iresult;

    　　if(NULL != g_handle)

    　　{

        　　ZMC_Close(g_handle);

        　　g_handle = NULL;

    　　}

        　　GetDlgItemText(IDC_IP_COMBO,buffer,255);         //獲取當(dāng)前框內(nèi)的IP地址

        　　buffer[255] = '\0';

        　　iresult = ZMC_OpenEth(buffer, &g_handle);         //獲取與控制器建立連接的結(jié)果

        　　if(ERR_SUCCESS != iresult)

    　　{

        　　g_handle = NULL;

        　　MessageBox(_T("Connect Failed"));

        　　SetWindowText(_T("ZControlTest-Connect Failed"));

        　　return;

    　　}

    　　SetWindowText("succse");

    　　//

    　　CComboBox *m_pEthList;

    　　m_pEthList = (CComboBox *)GetDlgItem(IDC_IP_COMBO);    //獲取ip地址

    　　if(NULL == m_pEthList)

    　　{

    　    　return;

    　　}

    　　//

    　　if(CB_ERR != m_pEthList->FindString(0, buffer))

    　　{

    　    　return;

    　　}

    　　//加入

    　　m_pEthList->AddString(buffer);     //將ip地址加入框內(nèi)

　　}

　　4.通過(guò)串口連接控制器，獲取控制器連接句柄。

　　void CMarkDemoDlg::OnBnClickedButton4()

　　{

    　　// TODO:         在此添加控件通知處理程序代碼

    　　int32 iresult;

    　　uint8 icomid;

    　　float ftemp = 0.0;

    　　char atemp[256] = {0};         //存放控制器型號(hào)

    　　uint32 uitemp = 0;

    　　int m_icombaud;

    　　if(NULL != g_handle)

    　　{

        　　ZMC_Close(g_handle);

        　　g_handle = NULL;

    　　}

    　　CComboBox         *m_pParityList;

    　　m_pParityList = (CComboBox *)GetDlgItem(IDC_COMBO_PARITY);

    　　m_icombaud = GetDlgItemInt(IDC_BAUD_COMBO);

    　　ZMC_SetComDefaultBaud(m_icombaud, 8, m_pParityList->GetCurSel(), ONESTOPBIT);

    　　icomid = GetDlgItemInt(IDC_PORT_COMBO);

    　　iresult = ZMC_OpenCom(icomid, &g_handle);

    　　if(ERR_SUCCESS != iresult)

    　　{

        　　g_handle = NULL;

        　　MessageBox(_T("Connect Failed"));

        　　return;

    　　}

    　　SetWindowText("success");

    　　CString Comname;

    　　CComboBox *m_pComList;

    　　m_pComList = (CComboBox *)GetDlgItem(IDC_PORT_COMBO);

    　　if(NULL == m_pComList)

    　　{

        　　return;

    　　}

    　　Comname.Format("%d",icomid);

    　　//

    　　if(CB_ERR != m_pComList->FindString(0, Comname))

    　　{

    　    　return;

    　　}

    　　//加入

    　　m_pComList->AddString(Comname);

　　}

　　5.利用生成的句柄進(jìn)行配置軸參數(shù)，軸類(lèi)型等。

　　int axislist[2] = {4,5};

    　　char cbuf[32] = {};

    　　//設(shè)置主軸

    　　ZAux_Direct_Base(g_handle, 2, axislist);

    　　//獲取編輯框內(nèi)要設(shè)置的參數(shù)

    　　int MachSpeed = GetDlgItemInt(IDC_EDIT_SPEED);

    　　int MachAddSpeed = GetDlgItemInt(IDC_EDIT_ADDSPEED);

    　　int MachDecSpeed = GetDlgItemInt(IDC_EDIT_DECSPEED);

    　　float MachDecAngle = GetDlgItemInt(IDC_EDIT_DECANGLE) * 3.14 / 180;

    　　float MachStopAngle = GetDlgItemInt(IDC_EDIT_STOPANGLE) * 3.14 / 180;

    　　//軸初始化

    　　for (int i = 4; i <= 5; i++)

    　　{

        　　//設(shè)置軸類(lèi)型為振鏡軸類(lèi)型

        　　ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, 21);

        　　//設(shè)置每圈脈沖數(shù)

        　　ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, 300);

        　　//設(shè)置速度

        　　ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i, MachSpeed);

        　　//設(shè)置加速度

        　　ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i, MachAddSpeed);

        　　//設(shè)置減速度

        　　ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i, MachDecSpeed);

        　　//打開(kāi)振鏡軸連續(xù)插補(bǔ)

        　　ZAux_Direct_SetMerge(g_handle, i, 1);

        　　//設(shè)置拐角減速模式以及自動(dòng)倒角模式

        　　ZAux_Direct_SetCornerMode(g_handle, i, 32+2);

        　　//設(shè)置拐角半徑

        　　ZAux_Direct_SetZsmooth(g_handle, i, 0.1);

        　　//設(shè)置小圓限速半徑

        　　ZAux_Direct_SetFullSpRadius(g_handle, i, 20);

        　　//設(shè)置減速角度

        　　ZAux_Direct_SetDecelAngle(g_handle, i, MachDecAngle);

        　　//設(shè)置停止角度

        　　ZAux_Direct_SetStopAngle(g_handle, i, MachStopAngle);

        　　//設(shè)置SP速度

        　　ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, i, 5000);

    　　}

    　　//打開(kāi)精準(zhǔn)輸出功能

    　　ZAux_DirectCommand(g_handle, "AXIS_ZSET(4)=2", cbuf, 32);

    　　ZAux_Direct_SetOp(g_handle, 11, 1);

    　　ZAux_Direct_Base(g_handle, 2, axislist);

　　ZAux_Direct_SetOp(g_handle, 1, 1);

　　6.本例程的軌跡移動(dòng)數(shù)據(jù)都是以小線(xiàn)段的模式自己輸入的，運(yùn)行的過(guò)程中利用了多段小線(xiàn)段進(jìn)行圓弧擬合的方式進(jìn)行加快速度的處理操作。

　　單個(gè)圓CAD軌跡圖：

　　對(duì)應(yīng)部分軌跡數(shù)據(jù)以及使用代碼如下：

　　//單個(gè)圓相對(duì)

　　double x1[] = {-0.038000, -0.113000, -0.184000, -0.250000, -0.308000, -0.357000, -0.395000, -0.421000, -0.434000, -0.434000, -0.421000, -0.395000, -0.357000, -0.308000, -0.250000, -0.184000, -0.113000, -0.038000, 0.038000, 0.113000, 0.184000, 0.250000, 0.308000, 0.357000, 0.395000, 0.421000, 0.434000, 0.434000, 0.421000, 0.395000, 0.357000, 0.308000, 0.250000, 0.184000, 0.113000, 0.038000};

　　double yh1[] = {0.434000, 0.421000, 0.395000, 0.357000, 0.308000, 0.250000, 0.184000, 0.113000, 0.038000, -0.038000, -0.113000, -0.184000, -0.250000, -0.308000, -0.357000, -0.395000, -0.421000, -0.434000, -0.434000, -0.421000, -0.395000, -0.357000, -0.308000, -0.250000, -0.184000, -0.113000, -0.038000, 0.038000, 0.113000, 0.184000, 0.250000, 0.308000, 0.357000, 0.395000, 0.421000, 0.434000};

　　小線(xiàn)段轉(zhuǎn)圓弧函數(shù)說(shuō)明：

　　/*************************************************************

　　Description:          //小線(xiàn)段變?yōu)閳A弧

　　Input:                    //handle:連接的控制器句柄

　                             　//pXPos:線(xiàn)段的x坐標(biāo)數(shù)組

                                                        　　//pYPos:線(xiàn)段的y坐標(biāo)數(shù)組

                                                        　　//nMaxNum:最大點(diǎn)數(shù)

                                                        　　//nMaxFitNum:最大擬合段數(shù)(100~1000)

                                                        　　//nAbs:1=絕對(duì);0=相對(duì);表示傳入的x、y坐標(biāo)數(shù)據(jù)為絕對(duì)還是相對(duì)

                                                        　　//refDistance:參考精度

　　Output:               //

　　Return:               //錯(cuò)誤碼

　　*************************************************************/

　　int __stdcall ZGraphProcess_SegFitArc(ZMC_HANDLE handle, double *pXPos, double *pYPos, int nMaxNum, int nMaxFitNum, int nAbs, double refDistance);

　　使用此函數(shù)將多段小線(xiàn)段擬合成圓弧簡(jiǎn)化操作步驟，不用單獨(dú)進(jìn)行每段小線(xiàn)段的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)操作。此函數(shù)為內(nèi)部函數(shù)，如有需求聯(lián)系請(qǐng)正運(yùn)動(dòng)技術(shù)工程師給予支持。

　　代碼中利用單個(gè)圓擬合進(jìn)行橫縱循環(huán)打標(biāo)陣列圓的方式進(jìn)行打標(biāo)。

　　int axislist[2] = {4,5};

　　char cbuf[32] = {};

　　//設(shè)置主軸

　　ZAux_Direct_Base(g_handle, 2, axislist);

　　for (int k = 0; k < 1; k++)

    　　{

        　　for (int i = 0; i < 5; i++)

        　　{

            　　//移動(dòng)到一個(gè)指定位置

            　　ZAux_DirectCommand(g_handle, "MOVE (0, -15)", cbuf, 32);

            　　for (int j = 0; j < 5; j++)

            　　{

                　　ZAux_DirectCommand(g_handle, "MOVE (-15, 0)", cbuf, 32);

                　　ZAux_Direct_MoveOp(g_handle, 0, 1);

                　　//進(jìn)行小線(xiàn)段轉(zhuǎn)圓弧

                　　int err_seg = ZGraphProcess_SegFitArc(g_handle, x1, yh1, sizeof(x1)/sizeof(double), 1000, 0, 0.01);

                　　ZAux_Direct_MoveOp(g_handle, 0, 0);

        　　}

        　　ZAux_DirectCommand(g_handle, "MOVE (75, 0)", cbuf, 32);

    　　}

    　　ZAux_DirectCommand(g_handle, "MOVE (0, 75)", cbuf, 32);

　　}

　　7.編譯運(yùn)行演示。

　　(1)編譯運(yùn)行示教例程。

　　(2)同時(shí)通過(guò)ZDevelop軟件連接同一個(gè)控制器，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的軸參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。

　　標(biāo)刻25個(gè)圓形用時(shí)以及示波器顯示圖形如下：

　　標(biāo)刻25個(gè)圓形用時(shí)以及示波器顯示圖形

　　正運(yùn)動(dòng)技術(shù)激光振鏡演示實(shí)拍

　　本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制卡應(yīng)用開(kāi)發(fā)教程之激光振鏡控制就分享到這里，更多精彩內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注“正運(yùn)動(dòng)小助手”公眾號(hào)。

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