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、模塊化的網絡型運動控制卡，采用優(yōu)化的網絡通訊協(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;

　　一.RTSys示波器介紹

　　正運動RTSys軟件提供了示波器采集與分析工具，通過該工具可以把系統(tǒng)內部的系統(tǒng)變量與數(shù)據(jù)轉換成圖形顯示，便于研究各種信號的變化趨勢與數(shù)據(jù)測量的過程。

　　示波器利用控制器內部處理的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)顯示成波形，利用示波器可以顯示各種不同的信號。

　　詳情點擊→運動控制看的更清楚細致!RTSys示波器功能簡介。

　　二.QT程序開發(fā)流程

　　1.在Qt Creator菜單選擇“文件”→“新建文件或項目”，打開創(chuàng)建項目向導。選擇Application項目集，創(chuàng)建Qt Widgets Application項目，設置項目名稱和保存位置。

　　2.導入廠家提供的相關函數(shù)庫及頭文件。

　　(1)將zmotion.h和zauxdll2.h頭文件、zauxdll.dll和zmotion.dll以及zmotion.lib和zauxdll.lib庫復制到新建的項目文件夾中。

　　(2)在Qt Creator選擇新建的Qt項目右擊選擇“添加庫...”→“外部庫”點擊下一步，將剛才復制到項目文件夾上的zmotion.lib和zauxdll.lib庫文件導入到項目中。

　　3.在Qt Creator下右擊新建的Qt項目，選擇“添加現(xiàn)有文件...”，將之前復制到項目文件下的頭文件zmotion.h和zauxdll2.h添加到項目中。

　　三.相關指令介紹

　　1.相關BASIC指令介紹

　　(1)SCOPE -- 數(shù)據(jù)采樣

　　(2)SCOPE_POS -- 采樣點數(shù)

　　(3)TRIGGER -- 觸發(fā)示波器

　　使用說明：

　　先使用SCOPE指令確定需要采集的數(shù)據(jù)、采集周期、數(shù)據(jù)存放位置及使能。(例如：SCOPE(ON,1,0,8000,MPOS(0),MSPEED(0),MPOS(1),MSPEED(1))，表示每間隔1個系統(tǒng)周期采集一次MPOS(0)、MSPEED(0)、MPOS(1)、MSPEED(1)的數(shù)據(jù)分別存儲至被平均分割的TABLE(0)至TABLE(7999)中，如MPOS(0) → TABLE(0-1999)、MSPEED(0) → TABLE(2000-3999)、MPOS(1) → TABLE(4000-5999)、MSPEED(1) → TABLE(6000-7999)中)，后續(xù)需要使用TRIGGER開始數(shù)據(jù)的抓取(如果需要使用連續(xù)采集需要帶參數(shù)1如TRIGGER(1));

　　根據(jù)SCOPE_POS返回的值確定當前最新的數(shù)據(jù)保存至TABLE的何處(如SCOPE_POS的值為500表示最新的數(shù)據(jù)存放至TABLE(499)、TABLE(2499)、TABLE(4499)、TABLE(6499)中)，根據(jù)上次與此次的最新數(shù)據(jù)存放位置即可確定此次需要加入至波形曲線中的內容，最后使用SCOPE(OFF)關閉數(shù)據(jù)采集。

　　RTSys示波器波形展示：

　　QT例程示波器波形展示：

　　2.上位機在線命令接口的使用

　　由于我們的函數(shù)庫中暫時沒有對上述的BASIC指令進行封裝，所以需要通過在線命令這個萬能的API接口進行上述BASIC指令的下發(fā)，下面給大家介紹一下ZAux_DirectCommand和ZAux_Execute這兩個在線命令的API接口的使用。

　　通過在線命令下發(fā)BASIC指令的API接口有ZAux_DirectCommand(直接方式)和ZAux_Execute(緩沖方式)這兩種。

　?、僦苯臃绞剑涸摲绞接蒔C直接下發(fā)BASIC指令至控制器，下發(fā)即執(zhí)行，響應速度塊，雖有部分BASIC指令不支持但仍然推薦使用。

　　②緩沖方式：該方式需要將BASIC指令放入緩沖列中等待執(zhí)行，響應速度較慢但可以執(zhí)行所有命令，只推薦在BASIC指令無法通過直接方式下發(fā)時使用。

　　例如：設置軸速度函數(shù)ZAux_Direct_SetSpeed(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float fValue)的源碼如下:

　　/*************************************************************Description: //設置軸速度，單位為units/s，當多軸運動時，作為插補運動的速度Input: //卡鏈接handle Output: //Return: //錯誤碼*************************************************************/int32 __stdcall ZAux_Direct_SetSpeed(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float fValue){ int i; int32 iresult; char cmdbuff[2048]; char cmdbuffAck[2048]; if( iaxis > MAX_AXIS_AUX) { return ERR_AUX_PARAERR; } //生成命令 sprintf(cmdbuff, "SPEED(%d)=%f", iaxis, fValue); //調用命令執(zhí)行函數(shù) return ZAux_DirectCommand(handle, cmdbuff, cmdbuffAck, 2048);}

　　四.例程原理及實現(xiàn)過程

　　1.連接控制器

　　代碼說明：讀取用戶設置的IP地址并通過函數(shù)接口ZAux_OpenEth來連接控制器。

　　void MainWindow::on_ip_link_btn_clicked(){ int ret; char * tmp_buff = new char[20]; QString str; QString str_title; //獲取輸入的控制器IP地址 str = ui->ip_list->currentText(); QByteArray ba = str.toLatin1(); tmp_buff = ba.data(); //判斷控制器句柄是否為空，不為空則斷開連接并置句柄為空 if(nullptr != g_handle) { //斷開控制器的連接 ZAux_Close(g_handle); g_handle = nullptr; setWindowTitle(QString::fromLocal8Bit("示波器")); } //連接控制器 ret = ZAux_OpenEth(tmp_buff,&g_handle); if( 0 != ret) { QMessageBox::warning(this,QString::fromLocal8Bit("提示"),QString::fromLocal8Bit("連接失敗")); } else { QMessageBox::warning(this,QString::fromLocal8Bit("提示"),QString::fromLocal8Bit("連接成功")); str_title = windowTitle() + tmp_buff; setWindowTitle(str_title); }}

　　2.開啟示波器

　　代碼說明：讀取用戶設置的示波器參數(shù)，通過字符串拼接的方式設置scope指令的參數(shù)，trigger(1)指令開啟連續(xù)采集，由于ZAux_DirectCommand暫時不支持這兩個指令的下發(fā)，所以通過ZAux_Execute下發(fā)拼接好的basic指令。

　　void MainWindow::on_start_scope_btn_clicked(){ int ret; QString cmd; QString temp; char tmp_commandback_buff[20480] = {0}; if(nullptr == g_handle) { QMessageBox::warning(this,QString::fromLocal8Bit("提示"),QString::fromLocal8Bit("請先連接控制器")); qDebug() << QString::fromLocal8Bit("請先連接控制器!!!"); return ; } //獲取設置的通道數(shù)、采集周期數(shù)和采集間隔周期 channel_num = ui->channel_num->currentText().toUInt(); current_acqu_cycle = ui->acquisition_cycle->text().toUInt(); current_time_period = ui->time_period->currentText().toUInt(); /*拼接示波器所需的參數(shù)SCOPE(enable, period, table_start, table_stop, p0 [,p1 [,p2 [,p3 [,p4 [,p5 [,p6 [,p7]]]]]]]) enable：使能與否 period：采集周期間隔 table_start：采樣數(shù)據(jù)存儲在TABLE的起始位置 table_stop：TABLE結束位置，減去起始位置為采樣個數(shù) p0~p7：采樣數(shù)據(jù)類型，等分存儲在TABLE范圍 拼接采集周期間隔及采樣的起始終止TABLE地址*/ cmd = QString("scope(1,%1,0,%2,").arg(current_time_period).arg(current_acqu_cycle * channel_num - 1); //拼接需采集的數(shù)據(jù)類型 for(int i = 0; i < channel_num; i++) { QWidget *widgetSex=ui->tableWidget->cellWidget(i,2); QComboBox *sex=(QComboBox*)widgetSex; cmd.append(sex->currentText()); cmd.append("("); cmd.append(ui->tableWidget->item(i,1)->text()); cmd.append(")"); cmd.append(","); } cmd.chop(1); cmd.append(") "); cmd.append("trigger(1)"); //清除波形圖中的數(shù)據(jù) for(int i = 0; i < 4; i++) { ui->customPlot->graph(i)->data().data()->clear(); ui->customPlot->xAxis->setRange(0, 5 * customplot_x_scale); } //重繪波形圖 ui->customPlot->replot(); //通過ZAux_Execute函數(shù)接口下發(fā)上面拼接的BASIC指令 ret = ZAux_Execute(g_handle, QByteArray(cmd.toLatin1()).data(), tmp_commandback_buff, 20480); if(ret == 0) { //把波形圖參數(shù)信息傳遞給獲取table數(shù)據(jù)至波形圖的子線程中 emit emit_para_int(current_acqu_cycle, current_time_period, channel_num, customplot_x_scale); //如果示波器已開啟則先停止獲取table數(shù)據(jù)至波形圖的子線程再開啟線程 if(scope_status == 1) { emit GetDataStop(); GetDataThread.wait(); GetDataThread.start(); } else { //開啟獲取table數(shù)據(jù)至波形圖的子線程 GetDataThread.start(); scope_status = 1; } } else { qDebug() << QString::fromLocal8Bit("示波器開啟失敗，錯誤代碼為 ") << ret; }}

　　3.讀取對應table中的數(shù)據(jù)并顯示

　　代碼說明：根據(jù)上次的TABLE數(shù)據(jù)更新位置與此次使用SCOPE_POS返回的最新數(shù)據(jù)存放的TABLE位置確定此次使用ZAux_Direct_GetTable獲取控制器中TABLE寄存器中的數(shù)據(jù)位置，將從TABLE寄存器中獲取到的數(shù)據(jù)加載進顯示的曲線，最后重新繪制圖形。

　　void GetData::SetData(int Type, int Num){ int ret; //Type為0則表示當前采樣至的table位置比上次的要大，只需采集兩者之間的table數(shù)據(jù)即可 if(Type == 0) { //獲取table中的數(shù)據(jù) ret = ZAux_Direct_GetTable(g_handle, start_pos + current_acqu_cycle * Num, total_pos, NewData); if(ret == 0) { //向波形曲線中寫入從table中獲取的數(shù)據(jù) for(int i = 0;i < total_pos; i++) { CustomPlot->graph(Num)->addData(CustomPlot->graph(Num)->dataCount() * (current_time_period / 1000.0), NewData[i]); } } else{ qDebug() << "get table fail, error code is " << ret; } } //Type為1則表示當前采樣至的table位置比上次的要小，需采集上次采樣至的table位置至table結束位置，還需采集table開始位置至當前采樣至的位置 else if(Type == 1) { //獲取table中的數(shù)據(jù) ret = ZAux_Direct_GetTable(g_handle, start_pos + current_acqu_cycle * Num, current_acqu_cycle - start_pos, NewData); if(ret == 0) { //向波形曲線中寫入從table中獲取的數(shù)據(jù) for(int i = 0;i < current_acqu_cycle - start_pos; i++) { CustomPlot->graph(Num)->addData(CustomPlot->graph(Num)->dataCount() * (current_time_period / 1000.0), NewData[i]); } } else{ qDebug() << "get table fail, error code is " << ret; } if(current_pos != 0) { //獲取table中的數(shù)據(jù) ret = ZAux_Direct_GetTable(g_handle, current_acqu_cycle * Num, current_pos, NewData); if(ret == 0) { //向波形曲線中寫入從table中獲取的數(shù)據(jù) for(int i = 0;i < current_pos; i++) { CustomPlot->graph(Num)->addData(CustomPlot->graph(Num)->dataCount() * (current_time_period / 1000.0), NewData[i]); } } else{ qDebug() << "get table fail, error code is " << ret; } } }}

　　4.例程使用與效果展示

　　(1)連接控制器，先通過下拉框選擇控制器IP地址或直接輸入IP地址，之后連接即可。

　　(2)設置參數(shù)開啟示波器，先設置示波器參數(shù)再開啟示波器。

　　(3)停止示波器，可通過滾動條調整顯示位置，先停止示波器再通過滾動條調整顯示位置，可修改波形參數(shù)使波形顯示效果更好。

　　本次，正運動技術EtherCAT運動控制器實時數(shù)據(jù)的Qt示波器，就分享到這里。

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