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運動控制卡

EtherCAT運動控制卡IO動作與運動控制的同步

發布日期：2022-10-09 點擊率：76

  • 關鍵詞：正運動技術,EtherCAT,運動控制卡


  • 摘要：今天，正運動小助手給大家分享一下EtherCAT運動控制卡之ECI2828如何使用C#實現IO動作與運動控制的同步。


今天，正運動小助手給大家分享一下EtherCAT運動控制卡之ECI2828如何使用C#實現IO動作與運動控制的同步。


一ECI2828運動控制卡硬件介紹


ECI2828系列運動控制卡支持多達 16 軸直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸和機械手指令等；采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控制。


ECI2828系列運動運動控制卡支持以太網，232 通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運行，可以通過EtherCAT總線和CAN總線去連接各個擴展模塊，從而擴展輸入輸出點數或運動軸。


image.png


ECI2828系列運動控制卡的應用程序可以使用 VC,VB，VS，C++，C#等軟件來開發，程序運行時需要動態庫 zmotion.dll。調試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控制器，從而方便調試、方便觀察。


image.png

ECI2828系列典型連接配置圖


二C#語言進行運動控制開發


（一）新建WinForm項目并添加函數庫


1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目”，啟動創建項目向導。


image.png


2.選擇開發語言為“Visual C#”和.NET framework 4以及Windows 窗體應用程序。


image.png


3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數庫，路徑如下(64位庫為例)：

A.進入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數”文件夾，并點擊進入。


image.png


B.選擇“函數庫2.1”文件夾。


C.選擇“Windows平臺”文件夾。


D.根據需要選擇對應的函數庫這里選擇64位庫。


E.解壓C#的壓縮包,里面有C#對應的函數庫。


F.函數庫具體路徑如下。


image.png


4.將廠商提供的C#的庫文件以及相關文件復制到新建的項目中。


A.將zmcaux.cs文件復制到新建的項目里面中。


image.png


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


image.png


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


image.png


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


image.png


至此項目新建完成，可進行C#項目開發。


（二）查看PC函數手冊


A.PC函數手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料8.PC函數函數庫2.1Motion函數庫編程手冊 V2.1.pdf”。


image.png


B.PC編程，一般如果網口對控制器和工控機進行鏈接。網口鏈接函數接口是ZAux_OpenEth（）；如果鏈接成功，該接口會返回一個鏈接句柄。通過操作這個鏈接句柄可以實現對控制器的控制。


ZAux_OpenEth()接口說明：


image.png


C.多軸插補運動接口ZAux_Direct_MoveAbs介紹：


image.png


D.運動控制卡IO監控相關接口介紹：


image.png

image.png


E.IO操作與運動控制同步相關接口介紹：


image.png


（三）C#開發實現IO動作與運動控制的同步


1.例程界面如下。


image.png


2.鏈接按鈕的事件處理函數中調用鏈接控制器的接口函數ZAux_OpenEth（），與控制器進行鏈接,鏈接成功后啟動定時器監控控制器的IO狀態。


//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;

        //設置鏈接狀態按鈕

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

        status.Text = "已鏈接";

    }

    else

    {

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

        //設置鏈接狀態按鈕

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

        status.Text = "已斷開";

    }

}


3.通過定時器監控控制器的IO狀態和軸零的位置信息。


//定時器1

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)

{

    float DPOS_0 = 0,DPOS_1 = 0;

    //IN0狀態監控

    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狀態監控

    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狀態監控

    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狀態監控

    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狀態監控

    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狀態監控

    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來打開和設置輸出口的PWM功能。


//pwm0設置

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.通過測試按鈕啟動測試函數，進行IO動作與運動控制的同步功能的測試。


//測試按鈕

private void TestBotton_Click(object sender, EventArgs e)

{

    int[] AxisList = new int[2];

    float[] DisList = new float[2];

    AxisList[0] = 0;

    AxisList[1] = 1;

    //軸坐標清零

    zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, 0, 0);

    zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, 1, 0);


    //設置軸參數（插補運動設置主軸參數即可）

    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曲線時間

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

    //設置運動前瞻參數

    //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ZDevelop上的示波器采集圖像

    zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);

    //運行到點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);

    //按照軌跡運行到B點

    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);

    //關閉out2

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

    //運行到點O

    DisList[0] = 0;

    DisList[1] = 0;

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

}


（四）調試與監控


編譯運行例程，同時連接ZDevelop軟件進行調試，控制器狀態進行監控。


1.控制器狀態監控


image.png


2.IO動作和運動同步演示


模擬激光加工的相關工藝，走下圖軌跡從O點(0,0)沿X軸正方向運動到A點(100,0),在A點處打開激光。然后繼續向X軸正方向運動，運動到A’點(150,0),接著已A’點為起點畫一個半徑為50的逆時針方向的半圓,運動到B’點(150,100)。然后向X軸負方向運動，運動到B點(100,100),在B點處關閉激光，最后回到O點(0,0)。其中輸出口O的狀態模擬激光的開和關。


image.png

軌跡圖

image.png

軌跡波形圖

image.png

IO動作和運動同步圖


3.例程演示


image.png


本次，正運動技術EtherCAT運動控制卡的IO動作與運動控制的同步，就分享到這里。

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