ZMC408CE 高性能總線型運(yùn)動控制器

ZMC408CE是正運(yùn)動推出的一款多軸高性能EtherCAT總線運(yùn)動控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤等通訊接口，ZMC系列運(yùn)動控制器可應(yīng)用于各種需要脫機(jī)或聯(lián)機(jī)運(yùn)行的場合。

ZMC408CE支持PLC、Basic、HMI組態(tài)三種編程方式。PC上位機(jī)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(yùn)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(bǔ)；

4.高性能處理器，提升運(yùn)算速度、響應(yīng)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(xù)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(biāo)系獨立控制等；

8.直線插補(bǔ)、任意空間圓弧插補(bǔ)、螺旋插補(bǔ)、樣條插補(bǔ)等；

9.應(yīng)用靈活，可PC上位機(jī)開發(fā)，也可脫機(jī)獨立運(yùn)行；

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PCIE464M PCIe EtherCAT總線運(yùn)動控制卡

PCIE464M是一款基于PCIe的PCI Express的EtherCAT總線運(yùn)動控制卡，具有多項實時和高精度運(yùn)動控制控制功能。

PCIE464M運(yùn)動控制卡上自帶16進(jìn)16出，第三方圖像處理工控機(jī)或PC無需額外配置IO數(shù)據(jù)采集卡和PLC，即可實現(xiàn)IPC形態(tài)的機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī)，簡化硬件架構(gòu)，節(jié)省成本，軟硬件一體化。

PCIE464M硬件功能特性：

1.可選6-64軸運(yùn)動控制，支持EtherCAT總線/脈沖/步進(jìn)伺服驅(qū)動器；

2.聯(lián)動軸數(shù)最高可達(dá)16軸，運(yùn)動周期最小為100μs；

3.標(biāo)配16進(jìn)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(xù)軌跡插補(bǔ)等；

5.支持30+機(jī)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(jī)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(bǔ)償控制，實現(xiàn)更高的加工精度；

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ECI2A18B 高性價比10軸運(yùn)動控制卡

ECI2A18B是正運(yùn)動推出的一款高性價比10軸脈沖型、模塊化的網(wǎng)絡(luò)型運(yùn)動控制卡，采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實現(xiàn)實時的運(yùn)動控制，同時支持多種通信協(xié)議，方便與其他工業(yè)控制設(shè)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(tǒng)。

ECI2A18B控制卡最大可擴(kuò)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(yùn)動控制功能，包含多軸點位運(yùn)動、電子凸輪，直線插補(bǔ)，圓弧插補(bǔ)，連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動等，滿足多樣化的工業(yè)應(yīng)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(yùn)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(biāo)配24+12進(jìn)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(jī)編程語言的混合編程支持；

6.支持RTBasic多任務(wù)編程；

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??? LabVIEW進(jìn)行項目開發(fā)

1.找到廠家提供的光盤資料里面的LabVIEW的VI庫文件，路徑如下。

1）進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“04PC函數(shù)”文件夾，并點擊進(jìn)入。

2）選擇“01 PC函數(shù)庫V2.1”文件夾。

3）選擇“windows平臺”文件夾。

4）選擇“Labview文件夾”，里面有32位和64位的動態(tài)庫和例程。

2.將廠商提供的LabVIEW的VI庫文件復(fù)制到LabVIEW安裝路徑下LabVIEW/user.lib的文件夾內(nèi)。

1）找到解壓的VI庫文件夾（zaudll是32位的VI庫，64的VI庫是newZauxDll64）。

2）選中LabVIEW右擊打開文件所在位置（這里以LabVIEW2013-32位為演示）。

3）將整個VI庫文件夾直接復(fù)制放到user.lib該目錄，然后關(guān)閉LabVIEW軟件重新啟動。

3.重新啟動LabVIEW后，選擇新建VI，然后右鍵點擊VI程序框圖空白處，選擇用戶庫來找到添加的VI庫，或者直接搜索VI，最后將需要的函數(shù)直接拖到面板上。

??? PC函數(shù)介紹

PC函數(shù)手冊可在光盤資料查看，具體路徑如下。

??? 在線命令

1.指令列表

2.重點說明

ZAux_Execute或ZAux_DirectCommand可對basic指令進(jìn)行封裝。如果使用到?jīng)]有封裝的命令或者想封裝自己的函數(shù)，可以通過ZAux_Execute或 ZAux_DirectCommand進(jìn)行發(fā)送，或是參照已有代碼修改增加相應(yīng)的函數(shù)。發(fā)送字符串命令有兩種方式，緩沖方式和直接方式。具體如圖所示：

3.ZAux_Execute與ZAux_DirectCommand的區(qū)別

（1）ZAux_DirectCommand是直接發(fā)送到控制器，ZAux_Execute需要得到控制器應(yīng)答才能發(fā)送到控制器。

如果短時間內(nèi)多次使用ZAux_Execute，會造成ZAux_Execute發(fā)送命令阻塞，上位機(jī)跟控制器斷開連接。一般建議使用ZAux_DirectCommand，除非是ZAux_DirectCommand不支持的語句才使用ZAux_Execute。例如分別用ZAux_DirectCommand和ZAux_Execute快速的循環(huán)發(fā)送運(yùn)動指令MOVE(100)，ZAux_DirectCommand會返回錯誤碼1002（無運(yùn)動緩沖），那是因為控制器的運(yùn)動緩沖區(qū)滿了。

如果控制器的固件版本很新（例如RTSys的仿真器），ZAux_Execute會返回20003（超時，可能是fifo緩沖阻塞），控制器固件版本不算特別新的，ZAux_Execute會返回字符串“Online command warn, ZMotion move command blocked.”（在線命令警告，ZMotion移動命令被阻塞）。

（2）因為ZAux_DirectCommand是以直接的方式把輸入框的字符串命令發(fā)送到控制器的，所以當(dāng)在線命令字符是錯誤的時候，ZAux_DirectCommand會運(yùn)行失敗，錯誤返回值顯示非0。

但是這錯誤值只是ZAux_DirectCommand運(yùn)行失敗的原因，并不能說明在線命令字符的錯誤原因，而同樣的情況，ZAux_Execute就運(yùn)行成功，錯誤返回值顯示0，但是ZAux_Execute返回的字符串會顯示在線命令字符的錯誤。

??? 例程說明

1.綜合例程界面如下

2.例程簡易流程圖

3.連接控制器

要想通過上位機(jī)控制控制器，就必須先連接控制器，上位機(jī)連接控制器的接口有四種，

分別是網(wǎng)口連接、串口連接、PCI和LOCAL連接。

IP連接方式

串口連接方式

PCI連接方式

LOCAL連接方式

4.Direct命令按鍵與Execute命令按鍵

（1）點擊Direct命令按鍵，以直接的方式把輸入框的字符串命令發(fā)送到控制器，不進(jìn)緩沖區(qū)，有少數(shù)命令，暫時不支持，例如?*MAX（打印所有規(guī)格參數(shù)）。

（2）點擊Execute命令按鍵，以緩存的方式把輸入框的字符串命令發(fā)送到控制器，當(dāng)控制器沒有緩沖時自動阻塞，例如發(fā)送運(yùn)動命令時自動阻塞時會顯示“Online command warn, ZMotion move command blocked.”（在線命令警告，ZMotion移動命令被阻塞）。

（3）Direct命令按鈕和Execute命令按鈕的事件處理是同一個，通過判斷Direct命令按鈕來確認(rèn)使用哪個接口，程序框圖如下。

（4）分別通過ZAux_DirectCommand和ZAux_Execute發(fā)送在線命令?*MAX(打印所有規(guī)格參數(shù))。

可以看出?*MAX（打印所有規(guī)格參數(shù)）就是ZAux_DirectCommand少數(shù)不支持的命令之一，這些ZAux_DirectCommand少數(shù)不支持的命令可以通過ZAux_Execute進(jìn)行使用。

5.清空按鍵

（1）點擊清空按鍵清空界面顯示之前。

（2）點擊清空按鍵清空界面顯示之后。

（3）清空按鈕的事件處理程序框圖如下。

6.自定義函數(shù)按鍵

本例程設(shè)置了3個自定義函數(shù)按鍵作為例子，分別對應(yīng)3種常見的在線命令接口使用場景。

（1）自定義函數(shù)1按鍵。該按鍵主要演示了如何用Execute函數(shù)封裝一個使用在線命令獲取控制器型號的VI和如何用DirectCommand函數(shù)封裝一個使用在線命令設(shè)置速度功能的VI。

a.自定義封裝vi獲取控制器型號。

b.判斷處理自定義封裝獲取控制器型號VI的錯誤碼和返回值。

c.通過ZAux_Direct_SetSpeed獲取在使用自定義設(shè)置速度的VI之前的速度。

d.通過ZAux_DirectCommand封裝的設(shè)置軸速度VI的調(diào)用和封裝程序框圖。

e.通過ZAux_Direct_SetSpeed獲取在使用自定義設(shè)置速度的VI之后的速度，驗證自定義設(shè)置速度的VI是否成功修改軸速度。

f.把處理過的信息顯示到界面的字符串顯示框。

（2）用戶若想要獲取多種數(shù)據(jù)，如軸的命令位置，軸的反饋位置，板卡上的 IO 點等等，往往都是通過多種單獨獨立的函數(shù)獲取不同的數(shù)據(jù)，這樣堆積，會導(dǎo)致讀寫次數(shù)的上位，導(dǎo)致程序的卡頓。為了提升一個上位程序的，往往可以通過自己定義一個自己的函數(shù)，通過一個函數(shù)，快速的把數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔怀绦蛏厦鎭恚鞘峭ㄟ^多次循環(huán)來獲取到不同類型的數(shù)據(jù)。

如下舉例：

假設(shè)有一個簡易的三軸平臺，需要讀取軸0，軸1，軸2的命令位置、反饋位置和軸狀態(tài)以及控制器板卡上的輸入口0，輸入口23，輸出口0，輸出口，以及三個軸的狀態(tài)。獲取數(shù)據(jù)程序如下：

a.通過ZAux_DirectCommand封裝的獲取多參數(shù)VI的調(diào)用和封裝程序框圖。

b.自定義函數(shù)封裝的獲取多參數(shù)VI程序框圖中的拼接在線命令字符。

c.自定義函數(shù)封裝的獲取多參數(shù)VI程序框圖中的發(fā)送在線命令字符串。

d.自定義函數(shù)封裝的獲取多參數(shù)VI程序框圖中的返回字符串處理。

e.把各個數(shù)組數(shù)據(jù)處理成字符串并顯示到界面字符串顯示框，要處理的數(shù)組較多，下面以命令位置數(shù)組處理為演示。

（3）一般點膠行業(yè)，木工行業(yè)用的居多，都是用連續(xù)軌跡，連續(xù)軌跡之間有插入緩沖輸出，如果把運(yùn)動跟連續(xù)軌跡的運(yùn)動跟緩沖輸出分開來發(fā)的話，在批量加工下發(fā)大量命令時，對通訊效率會有一定影響，采用自定義封裝指令的方式，能一次性下發(fā)多條運(yùn)動指令，改善批量加工的效率。

如下舉例：

假設(shè)控制一個XY兩軸平臺，從坐標(biāo)點（0,0）→（100,0）（輸出口0輸出50ms）→（100,100）（輸出口0輸出50ms）→（0,100）（輸出口0輸出50ms）→（0,0）（輸出口0輸出50ms）的軌跡，則可以通過自己封裝，用一條函數(shù)，快速發(fā)送下去：

a.使用自定義封裝VI發(fā)送運(yùn)動指令前的設(shè)置。

b.通過ZAux_DirectCommand封裝的直線插補(bǔ)與緩存輸出運(yùn)動VI的調(diào)用和封裝程序框圖。

教學(xué)視頻講解請點擊→“LabVIEW運(yùn)動控制（三）：EtherCAT運(yùn)動控制器的高效加工指令自定義封裝”查看。

完整代碼獲取地址

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本次，正運(yùn)動技術(shù)LabVIEW運(yùn)動控制（三）：EtherCAT運(yùn)動控制器的高效加工指令自定義封裝，就分享到這里。

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正運(yùn)動技術(shù)專注于運(yùn)動控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動控制核心技術(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動控制卡_運(yùn)動控制器_EtherCAT運(yùn)動控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運(yùn)動控制PLC_運(yùn)動控制_機(jī)器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動控制卡等。

審核編輯 黃宇