EtherCAT運動控制卡的硬件接線與C#的單軸運動控制

今天，正運動技術(shù)為大家分享一下《EtherCAT運動控制卡的硬件接線與C#的單軸運動控制》。在正式學(xué)習(xí)之前，我們先了解一下正運動技術(shù)的運動控制卡ECI2618和ECI2828。這兩款產(chǎn)品分別是6軸，8軸運動控制卡。

ECI2618支持6軸脈沖輸入與編碼器反饋，板載24點輸入，16點輸出，2AD，2DA，支持手輪接口，其中特定輸出口支持高速PWM控制。

ECI2828支持8軸總線型輸入與編碼器反饋，板載24點輸入，16點輸出，2路AD，2路DA，支持手輪接口，其中特定輸出口支持高速PWM控制。

ECI2618，ECI2828均使用同一套API函數(shù)，均支持C、C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等開發(fā)語言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平臺，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系統(tǒng)。

接下來，進入正題。本節(jié)主要講EtherCAT運動控制卡之ECI2820的硬件接線和如何使用C#進行單軸的運動控制。

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、機械手指令等;采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實現(xiàn)實時的運動控制。

ECI2828系列運動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(yīng)用程序可以使用 VC,VB，VS，C++，C#等軟件來開發(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。

二、 C#語言進行運動控制開發(fā)

1.新建MFC項目并添加函數(shù)庫

(1)在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目” ，啟動創(chuàng)建項目向?qū)А?/p>

(2)選擇開發(fā)語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows 窗體應(yīng)用程序。

(3)找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數(shù)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(shù)”文件夾，并點擊進入。

B、選擇“函數(shù)庫2.1”文件夾。

C、選擇“Windows平臺”文件夾。

D、根據(jù)需要選擇對應(yīng)的函數(shù)庫這里選擇64位庫。

E、解壓C#的壓縮包,里面有C#對應(yīng)的函數(shù)庫。

F、函數(shù)庫具體路徑如下。

(4)將廠商提供的C#的庫文件以及相關(guān)文件復(fù)制到新建的項目中。

A、將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項目里面中。

B、將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。

(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。

(6)雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)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。

至此項目新建完成，可進行C#項目開發(fā)。

2.查看PC函數(shù)手冊

A、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2.1\ZMotion函數(shù)庫編程手冊 V2.1.pdf”。

B、PC編程，一般如果網(wǎng)口對控制器和工控機進行鏈接。網(wǎng)口鏈接函數(shù)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(xiàn)對控制器的控制。

ZAux_OpenEth()接口說明：

項目應(yīng)用截圖：

C、使用單軸運動相關(guān)的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進行單軸運動控制，單軸運動相關(guān)的指令如下。

3.C#進行單軸運動開發(fā)

(1)單軸運動控制人機交互界面如下。

(2)例程簡易流程圖。

(3)在Form1的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用接口ZAux_OpenEth()，使在系統(tǒng)初始化的時候自動鏈接控制器。

public Form1()

{

InitializeComponent();

//鏈接控制器

zmcaux.ZAux_OpenEth("192.168.0.11", out g_handle);

if (g_handle != (IntPtr)0)

{

MessageBox.Show("控制器鏈接成功!", "提示");

timer1.Enabled = true;

}

else

{

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

}

}

(4)通過定時器更新控制器軸狀態(tài)：當前坐標、當前速度等。

//定時器

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)

{

int runstate = 0;

float curpos = 0;

float curspeed = 0;

zmcaux.ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, nAxis, ref runstate);

zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, nAxis, ref curpos);

zmcaux.ZAux_Direct_GetVpSpeed(g_handle, nAxis, ref curspeed);

label_runstate.Text = "運動狀態(tài)：" + Convert.ToString(runstate == 0 ? "運行中" : "停止中");

label_curpos.Text = "當前軸坐標：" + curpos;

label_cursp.Text = "當前軸速度：" + curspeed;

}

(5)通過啟動按鈕的事件處理函數(shù)來設(shè)置軸參數(shù)并開始運動。

//開始運動

private void Run_Click(object sender, EventArgs e)

{

if (g_handle == (IntPtr)0)

{

MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示");

}

else

{

//觸發(fā)示波器記錄波形

zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);

//設(shè)置軸參數(shù)

zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, nAxis, 1);

zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_units.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetLspeed(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_lspeed.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_speed.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_accel.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_decel.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetSramp(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_sramp.Text));

//判斷是連續(xù)運動還是寸動運動

if (radioButton5.Checked)

{

zmcaux.ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, nAxis, dir);

}

else

{

zmcaux.ZAux_Direct_Single_Move(g_handle, nAxis, dir * Convert.ToSingle(TextBox_step.Text));

}

}

}

(6)通過停止按鈕的事件處理函數(shù)來停止插補運動。

//停止運動

private void Stop_Click(object sender, EventArgs e)

{

if (g_handle == (IntPtr)0)

{

MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示");

}

else

{

zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, nAxis, 2);

}

}

4.調(diào)試與監(jiān)控

編譯運行例程，同時連接ZDevelop軟件進行調(diào)試，對運動控制的軸參數(shù)和運動情況進行監(jiān)控。

(1)連接ZDevelop軟件，并點擊“視圖”→“示波器”打開示波器對軸運動情況進行監(jiān)控。

(2)運行上位機軟件進行調(diào)試監(jiān)控。

本次，正運動技術(shù)EtherCAT運動控制卡的硬件接線與C#的單軸運動控制，就分享到這里。

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