分享一下EtherCAT運動控制卡的自定義運動曲線

今天，正運動小助手給大家分享一下EtherCAT運動控制卡的自定義運動曲線,主要介紹一下如何通過在線命令封裝自己想使用的Basic指令到上位機接口中供上位機調(diào)用。

一、ECI2828運動控制卡的硬件介紹

ECI2828系列控制卡支持最多達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、機械手指令等。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。

ECI2828系列運動控制卡支持以太網(wǎng)，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(shù)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++、C#等多種高級語言來開發(fā)，程序運行時需要動態(tài)庫zmotion.dll。調(diào)試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控制器，從而方便調(diào)試、方便觀察。

ECI2828控制卡本身的硬件接口也十分豐富。具有8個本地脈沖軸，每個軸帶獨立編碼器，最多16個虛擬軸。板上自帶24個通用輸入口(其中4路是高速輸入口可以作為高速鎖存使用)，16個通用輸出口(其中4路是高速輸出口可以實現(xiàn)4路的PSO)，2路AD和DA。

自帶1個 RS232串口，1個以太網(wǎng)接口。帶一個CAN總線接口，支持通過ZCAN協(xié)議來連接擴展模塊。帶一個CANOPEN接口(功能需要軟件版本支持)。帶一個EtherCAT總線接口可擴展數(shù)字模擬IO以及脈沖定位模塊等，帶一個手輪接口。

二、運動控制卡的Qt開發(fā)流程 1.新建Qt 項目

圖 1-1新建Qt項目

圖 1-2選擇項目路徑

?

圖 1-3選擇Qt編譯套件(kits)

圖1-4選擇基類

（1）將函數(shù)庫相關的文件復制到新建的項目中。

圖1-5庫文件復制

（2）向新建的項目里面添加函數(shù)庫的靜態(tài)庫。（zmotion.lib）

圖1-6添加函數(shù)庫1

圖1-7添加函數(shù)庫2

圖 1-8添加函數(shù)庫3

（3）添加函數(shù)庫相關的頭文件到項目中（zmcaux.cpp、zmcaux.h、Zmotion.h）。

圖 1-9添加頭文件

（4）聲明相關頭文件，并定義連接句柄。

圖1-10聲明頭文件

2.PC函數(shù)介紹

（1）PC函數(shù)手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料8.PC函數(shù)函數(shù)庫2.1Motion函數(shù)庫編程手冊V2.1.pdf”。

（2）PC編程一般需要建立上位機和控制器之間的鏈接。和控制卡的連接一般習慣使用網(wǎng)口方式進行鏈接，具體接口說明如下。

（3）如果想將Basic指令封裝成上位機可以直接調(diào)用的接口就必須使用在線命令這個接口進行函數(shù)封裝，在線命令接口說明如下。

（4）Basic指令SPEED的封裝示例。

3.Qt進行Move_Pt指令的封裝，實現(xiàn)自定義曲線的運動。

（1）自定義曲線運動例程Qt界面如下。

（2）通過Qt的connect將【連接按鈕】的單擊事件綁定一個槽函數(shù)進行鏈接控制器的操作。

//定義一個定時器
QTimer *UpData = new QTimer(this);
connect(UpData,&QTimer::timeout,this,[=](){
if(g_handle!=0)
{
//獲取軸位置信息
ZAux_Direct_GetAllAxisPara(g_handle,"DPOS",AxisNum,Dpos);
ui->DposX->setText(QString("%1").arg(Dpos[0]));
ui->DposY->setText(QString("%1").arg(Dpos[1]));
ui->DposZ->setText(QString("%1").arg(Dpos[2]));
ui->DposU->setText(QString("%1").arg(Dpos[3]));
//獲取軸速度信息
ZAux_Direct_GetAllAxisPara(g_handle,"MSPEED",AxisNum,Mspeed);
ui->MspeedX->setText(QString("%1").arg(Mspeed[0]));
ui->MspeedY->setText(QString("%1").arg(Mspeed[1]));
ui->MspeedZ->setText(QString("%1").arg(Mspeed[2]));
ui->MspeedU->setText(QString("%1").arg(Mspeed[3]));
//獲取各個軸的運動情況
floatidle[4]={0};
ZAux_Direct_GetAllAxisPara(g_handle,"idle",AxisNum,idle);
idle[0]=idle[0]+idle[1]+idle[2]+idle[3];
if(idle[0]>(-4))
{
MotionStatus=1;//運動中
}
else
{
MotionStatus=0;
}
}
 }

//定義一個定時器
QTimer*UpData =newQTimer(this);
connect(UpData,&QTimer::timeout,this,[=](){
    if(g_handle!=0)
    {
        //獲取軸位置信息
       ZAux_Direct_GetAllAxisPara(g_handle,"DPOS",AxisNum,Dpos);
       ui->DposX->setText(QString("%1").arg(Dpos[0]));
       ui->DposY->setText(QString("%1").arg(Dpos[1]));
       ui->DposZ->setText(QString("%1").arg(Dpos[2]));
       ui->DposU->setText(QString("%1").arg(Dpos[3]));
        //獲取軸速度信息
       ZAux_Direct_GetAllAxisPara(g_handle,"MSPEED",AxisNum,Mspeed);
       ui->MspeedX->setText(QString("%1").arg(Mspeed[0]));
       ui->MspeedY->setText(QString("%1").arg(Mspeed[1]));
       ui->MspeedZ->setText(QString("%1").arg(Mspeed[2]));
       ui->MspeedU->setText(QString("%1").arg(Mspeed[3]));
        //獲取各個軸的運動情況
        floatidle[4]={0};
       ZAux_Direct_GetAllAxisPara(g_handle,"idle",AxisNum,idle);
       idle[0]=idle[0]+idle[1]+idle[2]+idle[3];
        if(idle[0]>(-4))
        {
            MotionStatus=1;//運動中
        }
        else
        {
            MotionStatus=0;
        }
    }
}

（4）Basic指令Move_Pt的介紹。

（5）Move_Pt的接口封裝。

A.通過在線命令ZAux_DirectCommand()進行接口封裝。

/*************************************************************
Description:    單位時間距離
Input:          卡鏈接handle
                運動軸數(shù)、軸列表
                運動時間 ticks單位, 1ticks≈1ms
                運動距離 units單位
Output:         無
Return:         錯誤碼
*************************************************************/
int32  MyApi::ZAux_Direct_MovePt(ZMC_HANDLE handle, int iAxisNum, int *piAxisList, int iTime, float *pfDisList)
{
    char  cmdbuff[2048],tempbuff[2048];
    char  cmdbuffAck[2048];
    //輸入?yún)?shù)判斷
    if((0 > iAxisNum || iAxisNum > MAX_AXIS_AUX)) return  ERR_AUX_PARAERR;
    if(NULL == piAxisList)      return  ERR_AUX_PARAERR;
    if(iTime<=0)                return  ERR_AUX_PARAERR;
    if(NULL == pfDisList)       return  ERR_AUX_PARAERR;
    //生成指令選擇運動的軸......Basic指令BASE(0,1,2,3)表示選擇軸0、軸1、軸2、軸3
    //通過字符串拼接指令封裝Basic選擇軸指令BASE(piAxisList[0],piAxisList[1],.....piAxisList[i])
    strcpy(cmdbuff, "BASE(");
    for(int i = 0; i< iAxisNum-1; i++)
    {
        sprintf(tempbuff, "%d,",piAxisList[i]);
        strcat(cmdbuff, tempbuff);
    }
    sprintf(tempbuff, "%d)",piAxisList[iAxisNum-1]);
    strcat(cmdbuff, tempbuff);
    //換行繼續(xù)封裝Basic指令
    strcat(cmdbuff, "
");
    //生成單位時間運動距離指令，......Basic指令通過Move_PT(ticks, dis1,dis2…)實現(xiàn)
    sprintf(tempbuff, "Move_PT(%d,",iTime);
    strcat(cmdbuff, tempbuff);
    //封裝各個軸的運動距離
    for(int i = 0; i< iAxisNum-1; i++)
    {
        sprintf(tempbuff, "%f,",pfDisList[i]);
        strcat(cmdbuff, tempbuff);
    }
    sprintf(tempbuff, "%f)",pfDisList[iAxisNum-1]);
    strcat(cmdbuff, tempbuff);
    //調(diào)用命令執(zhí)行函數(shù)
    //printf("%s",cmdbuff);
    return ZAux_DirectCommand(handle, cmdbuff, cmdbuffAck, 2048);
}

//啟動Move_Pt運動
voidWidget::on_PtStartButton_clicked()
{
if(0==MotionStatus)
{
intbuffNum=0;
//獲取0軸剩余緩沖區(qū)數(shù)目，緩沖區(qū)數(shù)目足夠才下發(fā)指令
ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(g_handle,0,&buffNum);
if(buffNum>3)
{
intAxisList[4]={0,1,2,3};
floatDisList[3][5];
for(inti=0;i<3;i++)
?????????{
????????????for(intj=0;j<5;j++)
????????????{
???????????????DisList[i][j]=LineData[i][j]->text().toFloat();
}
//調(diào)用自己封裝的函數(shù)接口進行MOVE_PT運動
        myapi->ZAux_Direct_MovePt(g_handle,AxisNum,AxisList,(int)(DisList[i][0]),&DisList[i][1]);
}
}
else
{
QMessageBox::warning(this,"warning","軸緩沖區(qū)剩余不足");
}
    }
    else
    {
       QMessageBox::warning(this,"warning","系統(tǒng)在運行中......");
 }
}

（6）封裝一個API可以下發(fā)多個move_ptabs指令進行加工。 A.一次下發(fā)多個move_ptabs指令的封裝。

/*************************************************************
Description:    一次發(fā)送多個單位時間距離指令
Input:          卡鏈接handle
                運動軸數(shù)、軸列表
                運動時間 ticks單位, 1ticks≈1ms
                運動距離 units單位
Output:         無
Return:         錯誤碼
*************************************************************/
int32  MyApi::ZAux_Direct_MovePtAbsS(ZMC_HANDLE handle, int iAxisNum, int *piAxisList, int ApiNum,int *iTime, float *pfDisList)
{
charcmdbuff[2048*128],tempbuff[2048];
charcmdbuffAck[2048];
//輸入?yún)?shù)判斷
if((0>iAxisNum||iAxisNum>MAX_AXIS_AUX))returnERR_AUX_PARAERR;//軸數(shù)不正確
if(NULL==piAxisList)returnERR_AUX_PARAERR;//軸列表空
if(iTime==0)returnERR_AUX_PARAERR;//時間列表空
if(NULL==pfDisList)returnERR_AUX_PARAERR;//運動距離列表空
if((ApiNum<0)||(ApiNum>50))returnERR_AUX_PARAERR;//Api數(shù)目不對
//生成指令選擇運動的軸......Basic指令BASE(0,1,2,3)表示選擇軸0、軸1、軸2、軸3
//通過字符串拼接指令封裝Basic選擇軸指令BASE(piAxisList[0],piAxisList[1],.....piAxisList[i])
strcpy(cmdbuff,"BASE(");
for(inti=0;i0)
{
//生成單位時間運動距離指令，......Basic指令通過Move_PT(ticks,dis1,dis2…)實現(xiàn)
sprintf(tempbuff,"Move_PtAbs(%d,",iTime[j]);
strcat(cmdbuff,tempbuff);
//封裝各個軸的運動距離
for(inti=0;i

	

	B.Qt例程調(diào)用剛封裝的接口MyApi::ZAux_Direct_MovePtAbsS（）。

	
//獲取軸運動緩沖剩余情況
ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(g_handle,0,&buffNum);       
if((buffNum>ApiNum*2)&&(SendNum*1<(4*ui->HorizoScale->text().toFloat())))
{
                Num = (float) 4*ui->HorizoScale->text().toFloat();
                switch (RunType) {
                //((-sin(PI*2*i/T)/(PI*2))+i/T)*500
                case 0:
                    for(int i=0;iCanvas->StartPoint.setX(0);
                    ui->Canvas->StartPoint.setY(-DisList[0]*EquivalentY);
                    ui->Canvas->StopPoint.setX(0);
                    ui->Canvas->StopPoint.setY(-DisList[0]*EquivalentY);
                    TimerWaveform->start(10);
                    QString Str;
                    char buff[1204];
                    //發(fā)送在線命令啟動示波器
                    Str=QString("%1%2%3%4%5").arg("SCOPE(ON,1,").arg(0).arg(",").arg(3500).arg(",DPOS(0))");
                    ZAux_Execute(g_handle,Str.toLatin1().data(),buff,1024);
                    ZAux_Trigger(g_handle);
                    QThread::msleep(1);
                }
myapi->ZAux_Direct_MovePtAbsS(g_handle,1,&AxisList,ApiNum,TimeList,DisList);
}
C.Qt抓取軸運動的位置數(shù)據(jù)，產(chǎn)生位置波形圖。
oidDraw::paintEvent(QPaintEvent*event)
{
    if(DrawFlag!=0)
    {
        //實例化一個畫家this指繪圖設備
        QPainterPainter(WaveformFigure);
        Painter.translate(0,(int)(ImgH/2));
        //設置畫筆
        QPenPen(QColor(255,0,0));
        Pen.setWidth(4);
        Pen.setStyle(Qt::SolidLine);
        Painter.setPen(Pen);
        //發(fā)送觸發(fā)示波器抓取的命令
        if((CurTriggerNum>=SingTriggerNum))
        {
qDebug()<<"觸發(fā)示波器"<::iteratoriet;
        for(inti=0;i0))
           {
              Painter.drawLine(StartPoint,StopPoint);
           }
        }
    }
}
D.抓波形圖查看效果。


a.Y=((-sin(PI*2*i/T)/(PI*2))+i/T)*500速度和位置曲線。


	

	

	b.Qt抓取Y=((-sin(PI*2*i/T)/(PI*2))+i/T)*500的位置曲線。

	


	本次，正運動技術EtherCAT運動控制卡的自定義運動曲線，就分享到這里。

	


	

	審核編輯：劉清