ZMC408CE - 高性能總線型運動控制器

　　ZMC408CE是正運動推出的一款多軸高性能EtherCAT總線運動控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤等通訊接口，ZMC系列運動控制器可應用于各種需要脫機或聯(lián)機運行的場合。

　　ZMC408CE支持PLC、Basic、HMI組態(tài)三種編程方式。PC上位機API編程支持C#、C++、LabVIEW、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。

　　ZMC408CE硬件功能特性：

　　1.支持8軸運動控制(脈沖+EtherCAT總線)，EtherCAT同步周期可快至125us;

　　2.24路通用輸入、16路通用輸出，模擬量AD/DA各兩路;

　　3.8路10MHz高速差分脈沖輸出，總線軸、脈沖軸可混合插補;

　　4.高性能處理器，提升運算速度、響應時間和掃描周期等;

　　5.一維/二維/三維、多通道視覺飛拍，高速高精;

　　6.位置同步輸出PSO，連續(xù)軌跡加工中對精密點膠膠量控制和激光能量控制等;

　　7.多軸同步控制，多坐標系獨立控制等;

　　8.直線插補、任意空間圓弧插補、螺旋插補、樣條插補等;

　　9.應用靈活，可PC上位機開發(fā)，也可脫機獨立運行;

　　PCIE464M - PCIe EtherCAT總線運動控制卡

　　PCIE464M是一款基于PCIe的PCI Express的EtherCAT總線運動控制卡，具有多項實時和高精度運動控制控制功能。

　　PCIE464M運動控制卡上自帶16進16出，第三方圖像處理工控機或PC無需額外配置IO數(shù)據(jù)采集卡和PLC，即可實現(xiàn)IPC形態(tài)的機器視覺運動控制一體機，簡化硬件架構，節(jié)省成本，軟硬件一體化。

　　PCIE464M硬件功能特性：

　　1.可選6-64軸運動控制，支持EtherCAT總線/脈沖/步進伺服驅(qū)動器;

　　2.聯(lián)動軸數(shù)最高可達16軸，運動周期最小為100μs;

　　3.標配16進16出，其中4路高速鎖存輸入、4路高速PWM和12路高速硬件比較輸出PSO;

　　4.支持PWM輸出、1D/2D/3D PSO硬件位置比較輸出、視覺飛拍、連續(xù)軌跡插補等;

　　5.支持30+機械手模型正逆解模型算法，比如SCARA、Delta、UVW、4軸/5軸 RTCP...;

　　6.支持掉電存儲和掉電中斷，多重加密，提供程序更安全機制;

　　7.8路單端脈沖軸、4路單端編碼器軸;

　　8.具有一維、二維螺距補償控制，實現(xiàn)更高的加工精度;

　　ECI2A18B - 高性價比10軸運動控制卡

　　ECI2A18B是正運動推出的一款高性價比10軸脈沖型、模塊化的網(wǎng)絡型運動控制卡，采用優(yōu)化的網(wǎng)絡通訊協(xié)議可以實現(xiàn)實時的運動控制，同時支持多種通信協(xié)議，方便與其他工業(yè)控制設備連接和集成。安裝配置相對便捷，適合于模塊化和靈活性要求較高的控制系統(tǒng)。

　　ECI2A18B控制卡最大可擴展至12脈沖軸，支持8路高速輸入和4路高速輸出，集成豐富的運動控制功能，包含多軸點位運動、電子凸輪，直線插補，圓弧插補，連續(xù)插補運動等，滿足多樣化的工業(yè)應用需求。

　　ECI2A18B硬件功能特性：

　　1.支持6路差分脈沖軸+4路單端脈沖軸運動控制;

　　2.支持1路專用的手輪輸入接口;

　　3.差分脈沖軸最大輸出脈沖頻率10MHz;

　　4.標配24+12進16+6出，其中支持4路高速鎖存，4路高速PWM，2路高速硬件比較輸出PSO(可選支持HW2功能);

　　5.可支持RTSys+其他高級上位機編程語言的混合編程支持;

　　6.支持RTBasic多任務編程;

　　01、回零的基本概念

　　在高精度自動化設備上都有自己的參考坐標系，工件的運動可以定義為在坐標系上的運動，坐標系的原點即為運動的起始位置，各種加工數(shù)據(jù)都是以原點為參考點計算的。

　　所以啟動控制器執(zhí)行運動指令之前，設備都要進行回零操作，回到設定的參考坐標系原點，若不進行回零操作，會導致后續(xù)運動軌跡錯誤。

　　1.回零的目的

　　(1)建立準確參考坐標系：加工數(shù)據(jù)以原點為基準計算，回零確保運動軌跡正確。

　　(2)初始化位置參數(shù)：如通過DPOS=0重置位置值并修正MPOS(實際位置)。

　　2.回零的重要性

　　消除累積誤差：避免因機械傳動間隙或位置漂移導致的長期誤差。

　　正運動控制器提供了多種回零方式，通過DATUM單軸回零指令設置，不同模式值選擇不同的回零方式，各軸按照設置回零的方式自動回零。

　　02、回零的關鍵配置

　　DATUM指令為單軸回零指令，每次作用在一個軸上;多軸回零時，需要對每個軸都使用DATUM指令回零。

　　1.硬件準備

　　(1)確保設備接入原點開關(指示原點的位置的到位傳感器)和正負限位開關(均為傳感器，傳感器檢測到信號后，表示有輸入信號，傳給控制器處理)。

　　(2)根據(jù)設備型號和配置，設置原點開關和限位開關的輸入端口。

　　2.硬件信號

　　(1)原點開關：通過DATUM_IN設置輸入端口。

　　(2)限位開關：正/負限位分別通過FWD_IN和REV_IN設置。

　　(3)信號觸發(fā)邏輯：ECI控制卡為1觸發(fā)有效(ON狀態(tài)觸發(fā))，ZMC控制器為0觸發(fā)有效(OFF狀態(tài)觸發(fā))，常開信號需使用INVERT_IN反轉電平。

　　3.參數(shù)配置

　　(1)速度參數(shù)：SPEED(運動速度)和CREEP(爬行速度)，CREEP

　　(2)加速度參數(shù)：ACCEL，DECEL，F(xiàn)ASTDEC(限位觸發(fā)時的急停減速度)。

　　(3)根據(jù)需要選擇合適的回零模式(如模式1、3、5等)

　　設備回零方式有控制器回零和伺服參數(shù)回零。

　　控制器回零：是把零點位置傳感器連接到運動控制器上，控制器通過搜索零點傳感器位置回零點。本文主要介紹控制器提供的回零模式。

　　伺服參數(shù)回零：是將零點傳感器連接到伺服驅(qū)動器上，控制器通過發(fā)送命令給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器進行回零的操作。

　　03、回零指令說明

　　DATUM是運動控制器的回零指令，需根據(jù)當前軸所處的位置或效率要求選擇合適的模式，DATUM指令執(zhí)行后軸開始運動，搜尋原點信號，遇到原點信號后自行停止，將當前的位置清零，回零成功。

　　語法：DATUM (mode)，DATUM(21,mode2)

　　mode：找原點模式。

　　mode值+10(10+n)表示碰到限位后反找，不會碰到限位停止，例如DATUM(13)=DATUM(3+10)，用于正限位反向回零，多用于原點在正中間的情況。

　　mode值+100(100+n)，表示模式n回零成功之后，自動清零MPOS，適用于ATYPE=4，接入編碼器后可以自動清零MPOS(僅限特定系列控制器)。如DATUM(103)、DATUM(104)。

　　mode值+110(100+10+n)，表示模式10+n回零成功之后，自動清零MPOS，適用于ATYPE=4，接入編碼器后可以自動清零MPOS(僅限特定系列控制器)。如DATUM(113)、DATUM(114)。

　　mode2：mode=21時有效，缺省0，非0時設置到驅(qū)動器回零方式，根據(jù)驅(qū)動器手冊數(shù)據(jù)字典6098h設置值。

　　04、回零模式詳解

       1、回零模式1/2：mode=1/2

　　以模式1為例，軸以CREEP速度正向運行，檢測到Z信號后減速停止，停止時所處位置為零點，此時DPOS值重置為0，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式2與模式1找原點運動方向相反。(下圖以模式1為例)

　　2、回零模式3/4：mode=3/4

　　以模式3為例，軸先以SPEED正向找原點開關，碰到原點開關后開始減速，減速到0后再以CREEP反向運動，直至離開原點開關。軸停止之后將DPOS值重置為0，當前所處位置為零點，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式4與模式3找原點運動方向相反。(下圖以模式3為例)

　　3、回零模式5/6：mode=5/6

　　以模式5為例，軸先以SPEED正向找原點開關，碰到原點開關后開始減速，減速到0后再以CREEP反向運動，直至檢測到Z信號減速停止。軸停止之后將DPOS值重置為0，當前所處位置為零點，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式6與模式5找原點運動方向相反。(下圖以模式5為例)

　　4、回零模式8/9：mode=8/9

　　以模式8為例，軸以SPEED速度正向運行，碰到原點開關后減速停止，停止時所處位置為零點，此時DPOS值重置為0，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式9與模式8找原點運動方向相反。(下圖以模式8為例)

　　5、回零模式13：mode=13

　　軸先以SPEED正向運行，若碰到限位開關，不會報警停止，以SPEED反向運動，碰到原點開關后減速為CREEP直至離開原點開關立即停止，回零成功，位置清零。

　　若先碰到原點信號，則與模式3相同。

　　05、回零示例

　　1.回零模式3：mode=3

　　示例一代碼如下：

　　·

　　' 基礎設置BASE(0) '選擇軸0DPOS = 0 ' 重置軸指令位置MPOS = 0 ' 重置編碼器反饋位置ATYPE = 1 ' 設置軸類型(例如：脈沖軸)SPEED = 100 ' 設置運動速度(單位：units/s)CREEP = 10 '設置爬行速度(單位：units/s)DATUM_IN = 5 '設置原點輸入端口(假設為IN5)INVERT_IN(5, ON) ' 反轉原點信號電平(常開傳感器)TRIGGER '自動觸發(fā)示波器' 回零標志位DIM home_done '回零狀態(tài)：0-未開始回零 1-回零中 2-回零完成home_done = 0 '初始化回零完成標志位' 執(zhí)行回零操作WHILE 1 IF home_done = 0 THEN DATUM(3) '執(zhí)行模式3回零 AXIS_STOPREASON = 0 home_done = 1 ENDIF IF home_done = 1 AND IDLE(0) THEN IF AXIS_STOPREASON = 0 THEN home_done = 2 '回零成功，設置標志位 PRINT "回零成功，當前位置：" DPOS(0) EXIT WHILE ENDIF ENDIFWEND

　　軸狀態(tài)AXISSTATUS顯示40h表示找原點中，回零成功變?yōu)?h。

　　運行效果如下圖：

　　軸0以SPEED=100的速度正向運行，直到碰到原點開關信號IN(5)，然后以CREEP=10的速度反向運動，直到再次離開原點開關的位置時停下，此時回零完成，軸的DPOS自動置0，若中途碰到限位開關，軸立即停止。

　　2.回零模式13：mode=13

　　示例二代碼如下：

　　·

　　' 基礎設置BASE(0) ' 選擇軸0DPOS = 0 ' 重置軸指令位置MPOS = 0 ' 重置編碼器反饋位置ATYPE = 1 ' 設置軸類型(例如：脈沖軸)SPEED = 100 ' 設置運動速度(單位：units/s)CREEP = 10 ' 設置爬行速度(單位：units/s)DATUM_IN = 5 ' 設置原點輸入端口(假設為IN5)FWD_IN=6 ' 設置正限位輸入端口(假設為IN6)INVERT_IN(5, ON) ' 反轉原點信號電平(常開傳感器)INVERT_IN(6, ON) ' 反轉正限位信號電平(常開傳感器)TRIGGER '自動觸發(fā)示波器' 回零標志位DIM home_done '回零狀態(tài)：0-未開始回零 1-回零中 2-回零完成home_done = 0 ' 初始化回零完成標志位' 執(zhí)行回零操作WHILE 1 IF home_done = 0 THEN DATUM(13) ' 執(zhí)行模式13回零 AXIS_STOPREASON = 0 home_done = 1 ENDIF IF home_done = 1 AND IDLE(0) THEN IF AXIS_STOPREASON = 0 THEN home_done = 2 ' 回零成功，設置標志位 PRINT "回零成功，當前位置：" DPOS(0) EXIT WHILE ENDIF ENDIFWEND

　　軸狀態(tài)AXISSTATUS顯示50h表示碰到正向硬限位+找原點中，回零成功變?yōu)?h。

　　運行效果如下圖：

　　軸0以SPEED=100的速度正向運行，碰到正向限位開關IN(6)，開始反向找原點開關信號，直到碰到原點開關信號IN(5)，然后以CREEP=10的速度反向運動，直到再次離開原點開關的位置時停下，此時回零完成，軸的DPOS自動置0。

　　本次，正運動技術EtherCAT運動控制器歸零模式介紹，就分享到這里。

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