今天，正運動小助手給大家分享一下EtherCAT運動控制卡之ECI2828的硬件接線和如何使用LabVIEW進行小線段連續插補的前瞻處理運動開發。

　　一、ECI2828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。

　　ECI2828系列運動控制卡的應用程序可以使用 VC、VB、VS、C++以及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。

　　ECI2828系列典型連接配置圖

　　二、LabVIEW進行運動控制開發

　　1.將“光盤資料”里面LabVIEW的Vi函數庫“zauxdll”文件夾下載到電腦中，然后復制到LabVIEW安裝路徑下LabVIEW/user.lib的文件夾內。

Zauxdll函數庫路徑

Zauxdll函數庫粘貼路徑

　　2.查看PC函數手冊，熟悉相關函數接口。

　　(1)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2.1\ZMotion函數庫編程手冊 V2.1.pdf”

　　(2)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：

　　(3) 使用軸參數設置相關的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進行軸參數的設置，軸參數設置相關的指令如下。

　　(4)使用軸參數設置相關的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進行軸參數的設置，前瞻模式設置相關的指令如下。

　　設置拐角減速：

　　設置拐角減速角度：

　　設置停止減速角度：

　　設置小圓限速半徑：

　　全局變量讀取：

　　3.LabVIEW進行小線段連續插補的前瞻運動。

　　(1)新建Vi，在前面板，右鍵鼠標，選擇控件進行UI設計，如圖所示，左邊是連接界面，右邊是多條小線段對應點的位置。

　　(2)在程序編輯框中通過鼠標，選擇“平鋪順序結構”然后右擊選擇“在后面添加幀”，接著在后面添加的幀里面添加“While循環”，在“While循環”里面又添加“事件結構”。

　　通過事件結構里面的“超時處理”對控制器的運動狀態、運動速度、運動位置，剩余緩沖區以及當前mark運行號監控。

　　(3)選擇事件結構，右擊選擇添加事件分支，選擇“連接”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Open Eth.vi”函數對控制器進行連接，以實現連接控制器按鈕的功能。

　　(4)選擇事件結構，右擊選擇添加事件分支，選擇“斷開”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Close.vi”函數對控制器斷開連接，以實現斷開鏈接按鈕的功能。

　　(5)選擇事件結構，右擊選擇添加事件分支，選擇“坐標清零”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Direct Set Dpos.vi”函數設置控制器軸位置等于0，以實現坐標清零按鈕的功能。

　　(6)選擇事件結構，右擊選擇添加事件分支，選擇“停止”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Direct Single Cancel.vi”函數實現停止軸運動的功能。

　　(7)選擇事件結構，右擊選擇超時事件，選擇“啟動”值改變，然后在該事件分支中使用相關Vi函數對控制器運動參數進行設置并開始運動，以實現運動按鈕的功能。

　　A.通過該事件分支中的“層疊式順序結構”第0幀中調用軸參數設置相關的Vi函數，先對控制器軸參數進行設置并開啟連續插補功能。

　　B.通過該事件分支中的“層疊式順序結構”第1幀中進行設置對應的前瞻模式以及加減速度，起始速度，減速角度以及停止角度等參數設置相關的Vi函數，讓運動過程相對平滑。

　　C.通過該事件分支中的“層疊式順序結構”第2幀中調用動作小線段連續插補，并在運動進行的過程中對應判斷剩余緩沖區大小是否足夠繼續加載進入緩沖區，并進行讀取當前運動標號，顯示在界面上。

　　三調試與監控

　　編譯運行例程，同時連接ZDevelop軟件進行調試，對運動控制的軸參數和運動情況進行監控。

　　1.CornerMode功能前瞻設置說明。

　　系統的速度前瞻功能，一方面可以對指令進行整體規劃，即對各段速度進行整體規劃，再配合指令段內的加減速控制，可以使機床保持高速運行提高效率，使負載運動更加流暢，告別停停走走，系統通過Merge速度融合功能實現。

　　另一方面，再保證高速運行基礎上為了限制機械沖擊和過切等，還需進行減速識別，通過提前識別軌跡變化。

　　從而按照安全的減速度提前減速，系統通過減速/停止融合功能、抑制沖擊功能實現。從整體來看，速度前瞻功能既可提升整機效率，也可減少沖擊增加柔性，降低零部件磨損，增加設備使用壽命。

　　拐角減速功能解決的問題是：當指令間夾角過大時，如果仍以較大速度運行，會在夾角處產生較大的機械沖擊，軌跡偏離。

　　控制器會對指令間軌跡變化的夾角進行提前識別，比較其與減速/停止角的大小關系，提前決定是否進行減速，保證在指令連接處平穩過渡。

　　2.查看打開示波器對軸運動情況進行監控。

　　如下圖所示，OA過渡AB段位置時角度小于減速角度則，S1-S2段不進行減速，AB過渡BC段時角度大于減速角度則進行減速處理過渡過程如S2-S3段，BC過渡CD段角度大于停止角度速度需要降到零如S3-S4段位置處理。

　　連接ZDevelop軟件通過軟件右側的軸參數進行控制器狀態監控，也可以點擊“視圖”→“示波器”打開示波器對軸運動情況進行監控。

　　A.開啟倒角模式后圖形運行效果會在拐角處對應處理倒角情況，如下圖對比所示：

　　未開啟倒角模式

　　開啟倒角模式

　　B.開啟拐角減速模式后拐角的角度達到一定減速角度或者停止角度，拐角位置會對應進行處理，如下圖所示：

　　未開啟拐角減速模式

　　開啟拐角減速模式

　　3.ZDevelop軟件調試視頻。

　　本次，正運動技術EtherCAT運動控制卡和LabVIEW構建智能裝備(五)，就分享到這里。

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