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機運行的場合。

　　ZMC408CE支持PLC、Basic、HMI組態三種編程方式。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，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數據采集卡和PLC，即可實現IPC形態的機器視覺運動控制一體機，簡化硬件架構，節省成本，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.聯動軸數最高可達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，采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控制，同時支持多種通信協議，方便與其他工業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。

　　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，連續插補運動等，滿足多樣化的工業應用需求。

　　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內部的系統變量與數據轉換成圖形顯示，便于研究各種信號的變化趨勢與數據測量的過程。

　　示波器利用控制器內部處理的數據，把數據顯示成波形，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程序開發流程

　　1.在Qt Creator菜單選擇“文件”→“新建文件或項目”，打開創建項目向導。選擇Application項目集，創建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 -- 數據采樣

　　(2)SCOPE_POS -- 采樣點數

　　(3)TRIGGER -- 觸發示波器

　　使用說明：

　　先使用SCOPE指令確定需要采集的數據、采集周期、數據存放位置及使能。(例如：SCOPE(ON,1,0,8000,MPOS(0),MSPEED(0),MPOS(1),MSPEED(1))，表示每間隔1個系統周期采集一次MPOS(0)、MSPEED(0)、MPOS(1)、MSPEED(1)的數據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)，后續需要使用TRIGGER開始數據的抓取(如果需要使用連續采集需要帶參數1如TRIGGER(1));

　　根據SCOPE_POS返回的值確定當前最新的數據保存至TABLE的何處(如SCOPE_POS的值為500表示最新的數據存放至TABLE(499)、TABLE(2499)、TABLE(4499)、TABLE(6499)中)，根據上次與此次的最新數據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)關閉數據采集。

　　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，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BASIC指令的API接口有ZAux_DirectCommand(直接方式)和ZAux_Execute(緩沖方式)這兩種。

　　①直接方式：該方式由PC直接下發BASIC指令至控制器，下發即執行，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行，響應速度較慢但可以執行所有命令，只推薦在BASIC指令無法通過直接方式下發時使用。

　　例如：設置軸速度函數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); //調用命令執行函數 return ZAux_DirectCommand(handle, cmdbuff, cmdbuffAck, 2048);}

　　四.例程原理及實現過程

　　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，通過字符串拼接的方式設置scope指令的參數，trigger(1)指令開啟連續采集，由于ZAux_DirectCommand暫時不支持這兩個指令的下發，所以通過ZAux_Execute下發拼接好的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、采集周期數和采集間隔周期 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：采樣數據存儲在TABLE的起始位置 table_stop：TABLE結束位置，減去起始位置為采樣個數 p0~p7：采樣數據類型，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); //拼接需采集的數據類型 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)"); //清除波形圖中的數據 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函數接口下發上面拼接的BASIC指令 ret = ZAux_Execute(g_handle, QByteArray(cmd.toLatin1()).data(), tmp_commandback_buff, 20480); if(ret == 0) { //把波形圖參數信息傳遞給獲取table數據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數據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數據至波形圖的子線程 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中的數據并顯示

　　代碼說明：根據上次的TABLE數據更新位置與此次使用SCOPE_POS返回的最新數據存放的TABLE位置確定此次使用ZAux_Direct_GetTable獲取控制器中TABLE寄存器中的數據位置，將從TABLE寄存器中獲取到的數據加載進顯示的曲線，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數據即可 if(Type == 0) { //獲取table中的數據 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中獲取的數據 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中的數據 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中獲取的數據 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中的數據 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中獲取的數據 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)設置參數開啟示波器，先設置示波器參數再開啟示波器。

　　(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運動控制器實時數據的Qt示波器，就分享到這里。

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