EtherCAT运动控制卡的运动暂停、恢复与系统安全设置

01
五月
2021

今天,正运动技术给大家分享一下EtherCAT运动控制卡之ECI2820如何使用C#实现运动暂停、恢复与系统安全的设置。

  一 运动控制卡硬件介绍

  

  ECI2828系列运动控制卡支持多达 16 轴直线插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、虚拟轴、机械手指令等;采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制。

  ECI2828系列运动运动控制卡支持以太网,232 通讯接口和电脑相连,接收电脑的指令运行,可以通过EtherCAT总线和CAN总线去连接各个扩展模块,从而扩展输入输出点数或运动轴。

  ECI2828系列运动控制卡的应用程序可以使用 VC,VB,VS,C++,C#等软件来开发,程序运行时需要动态库 zmotion.dll。调试时可以把ZDevelop软件同时连接到控制器,从而方便调试、方便观察。

  

  1.png

  

 

  二 C#语言运动控制开发

  

  (一)新建MFC项目并添加函数库

  1.在VS2015菜单“文件”→“新建”→“项目”,启动创建项目向导。

  

  2.png

  

  2.选择开发语言为“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows 窗体应用程序。

  

  3.png

  

  3.找到厂家提供的光盘资料里面的C#函数库,路径如下(64位库为例):

  (1)进入厂商提供的光盘资料找到“8.PC函数”文件夹,并点击进入。

  (2)选择“函数库2.1”文件夹。

  (3)选择“Windows平台”文件夹。

  (4)根据需要选择对应的函数库这里选择64位库。

  (5)解压C#的压缩包,里面有C#对应的函数库。

  (6)函数库具体路径如下。

  

  4.png

  

  4.将厂商提供的C#的库文件以及相关文件复制到新建的项目中。

  (1)将zmcaux.cs文件复制到新建的项目里面中。

  

  5.png

  

  (2)将zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夹中。

  

  6.png

  

  5.用vs打开新建的项目文件,在右边的解决方案资源管理器中点击显示所有,然后鼠标右键点击zmcaux.cs文件,点击包括在项目中。

  

  7.png

  

  6.双击Form1.cs里面的Form1,出现代码编辑界面,在文件开头写入 using cszmcaux,并声明控制器句柄g_handle。

  

  8.png

  

  至此项目新建完成,可进行C#项目开发。

  (二)PC函数介绍

  1.PC函数手册也在光盘资料里面,具体路径如下:“光盘资料\8.PC函数\函数库2.1\ZMotion函数库编程手册 V2.1.pdf”。

  

  9.png

  

  2.PC编程,一般如果网口对控制器和工控机进行链接。网口链接函数接口是ZAux_OpenEth();如果链接成功,该接口会返回一个链接句柄。通过操作这个链接句柄可以实现对控制器的控制。

  

  10.png

  

  3.多轴插补运动接口ZAux_Direct_MoveAbs介绍:

  

  11.png

  

  4.轴运动的暂停、恢复、急停相关接口介绍:

  

  12.png

  13.png

  

  5.系统安全设置相关接口介绍:

  (1)原点信号映射接口

  14.png

  

  (2)硬件正限位信号映射接口

  

  15.png

  

  (3)硬件负限位信号映射接口

  

  16.png

  

  (4)轴报警信号映射接口

  

  17.png

  

  (5)正向软限位设置接口

  

  18.png

  

  (6)负向软限位设置接口

  

  19.png

  

  (7)轴状态获取ZAux_Direct_GetAxisStatus()接口介绍:

  

  20.png

  

  (三)C#开发实现运动暂停、恢复与系统安全的设置。

  1.运动暂停、恢复与系统安全的设置例程界面如下。

  

  21.png

  

  2.例程简易流程图。

  

  22.png

  

  3.在窗口初始化的时候调用链接控制器的接口ZAux_OpenEth(),与控制器进行链接,链接成功后调用相关接口进行轴参数初始化。

  public Form1()

      {

          InitializeComponent();

          //链接控制器

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

          if (g_handle != (IntPtr)0)

      {

          MessageBox.Show("控制器链接成功!", "提示");

          //启动定时器

          timer1.Enabled = true;

          //初始化轴参数

          for (int i = 0; i <= 3; i++)

      {

          zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, 1);

          zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, 1);

          zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle,i, 100);

          zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle,i,1000);

          zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle,i,1000);

      }

      }

          else

      {

          MessageBox.Show("控制器链接失败,请检测IP地址!", "警告");

      }

  }
 

  4.通过定时器更新控制器各个轴的位置信息。

  //定时器刷新

  private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)

  {

              float[] curpos = new float[4];

              //获取脉冲轴的位置

              for (int i = 0; i < 4; i++)

              {

                      zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, i, ref curpos[i]);

              }

                  label_x.Text = "X轴:" + curpos[0];

                  label_y.Text = "Y轴:" + curpos[1];

                  label_z.Text = "Z轴:" + curpos[2];

                  label_e.Text = "U轴:" + curpos[3];

                  //更新轴状态

              for (int i = 0; i < 4; i++)

              {

                  zmcaux.ZAux_Direct_GetAxisStatus(g_handle,i, ref axisstatus[i]);

              }

              label1.Text = "轴状态 X:" + axisstatus[0].ToString("x6") + "H Y:" + axisstatus[1].ToString("x6") + "H Z:" + axisstatus[2].ToString("x6") + "H U:" + axisstatus[3].ToString("x6")+"H";

  }
 

  5.通过启动按钮调用多轴插补命令开始多轴插补运动。
 

  //运行按钮事件处理函数

  private void RUN_MOVEABS_Click(object sender, EventArgs e)

  {

                      if (g_handle == (IntPtr)0)

              {

                      MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");

              }

                      else

              {

                      //触发示波器抓取数据,方便通过ZDevelop软件查看波形

                      zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);

                      //X,Y,Z,U运动距离列表

                      float[] PosList = new float[4];

                      //选择运动的轴

                      int[] AxisList = new int[4]{0,1,2,3};

                      //第1段插补运动

                      PosList[0] = Convert.ToUInt32(POS1_X.Text);

                      PosList[1] = Convert.ToUInt32(POS1_Y.Text);

                      PosList[2] = Convert.ToUInt32(POS1_Z.Text);

                      PosList[3] = Convert.ToUInt32(POS1_U.Text);

                      zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 4, AxisList, PosList);

              }

  }
 

  6.通过急停按钮调用轴急停指令,停止轴运动。
 

  //急停按钮事件处理函数

  private void STOP_Click(object sender, EventArgs e)

  {

              if (g_handle == (IntPtr)0)

              {

                      MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");

              }

                      else

              {

                      //紧急停止所有轴运动

                      zmcaux.ZAux_Direct_Rapidstop(g_handle, 2);

              }

  }
 

  7.通过暂停按钮调用轴运动暂停指令暂停轴运动。

  //轴运动暂停按钮事件处理函数

  private void PAUSE_Click(object sender, EventArgs e)

  {

          //插补运动暂停主轴即可暂停插补运动

          zmcaux.ZAux_Direct_MovePause(g_handle, 0, 0);

  }

 

  8.通过恢复按钮调用轴运动恢复指令恢复轴运动。
 

  //轴运动恢复按钮事件处理函数

  private void RESUME_Click(object sender, EventArgs e)

  {

          //插补运动恢复主轴运动即可恢复插补运动

          zmcaux.ZAux_Direct_MoveResume(g_handle, 0);

  }
 

  9.通过设置按钮调用相关事件处理函数进行系统安全设置。
 

  //系统安全设置按钮事件处理函数

  private void SET_Click(object sender, EventArgs e)

      {
 

              //原点信号设置

              zmcaux.ZAux_Direct_SetDatumIn(g_handle, 0, Convert.ToInt32(Datum_in_0.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetDatumIn(g_handle, 1, Convert.ToInt32(Datum_in_1.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetDatumIn(g_handle, 2, Convert.ToInt32(Datum_in_2.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetDatumIn(g_handle, 3, Convert.ToInt32(Datum_in_3.Text));

              //轴正向硬限位信号设置

              zmcaux.ZAux_Direct_SetFwdIn(g_handle, 0, Convert.ToInt32(fwd_in_0.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetFwdIn(g_handle, 1, Convert.ToInt32(fwd_in_1.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetFwdIn(g_handle, 2, Convert.ToInt32(fwd_in_2.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetFwdIn(g_handle, 3, Convert.ToInt32(fwd_in_3.Text));

              //轴负向硬限位信号设置

              zmcaux.ZAux_Direct_SetRevIn(g_handle, 0, Convert.ToInt32(rev_in_0.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetRevIn(g_handle, 1, Convert.ToInt32(rev_in_1.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetRevIn(g_handle, 2, Convert.ToInt32(rev_in_2.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetRevIn(g_handle, 3, Convert.ToInt32(rev_in_3.Text));

              //轴报警信号设置

              zmcaux.ZAux_Direct_SetAlmIn(g_handle, 0, Convert.ToInt32(Alm_in_0.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetAlmIn(g_handle, 1, Convert.ToInt32(Alm_in_1.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetAlmIn(g_handle, 2, Convert.ToInt32(Alm_in_2.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetAlmIn(g_handle, 3, Convert.ToInt32(Alm_in_3.Text));

              //轴正向软限位设置

              zmcaux.ZAux_Direct_SetFsLimit(g_handle, 0, Convert.ToInt32(FS_LIMIT_0.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetFsLimit(g_handle, 1, Convert.ToInt32(FS_LIMIT_1.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetFsLimit(g_handle, 2, Convert.ToInt32(FS_LIMIT_2.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetFsLimit(g_handle, 3, Convert.ToInt32(FS_LIMIT_3.Text));

              //轴负向软限位设置

              zmcaux.ZAux_Direct_SetRsLimit(g_handle, 0, Convert.ToInt32(RS_LIMIT_0.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetRsLimit(g_handle, 1, Convert.ToInt32(RS_LIMIT_1.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetRsLimit(g_handle, 2, Convert.ToInt32(RS_LIMIT_2.Text));

              zmcaux.ZAux_Direct_SetRsLimit(g_handle, 3, Convert.ToInt32(RS_LIMIT_3.Text));

  }
 

  (四)调试与监控

  编译运行例程,同时连接ZDevelop软件进行调试,对运动控制的轴参数和运动情况进行监控。

  1.运动暂停、恢复、急停示波器监控波形图。

  (1)正常运行:

  

  23.png

  

  (2)暂停后恢复:

  

  24.png

  

  (3)运行后急停:

  

  25.png

  

  2.系统安全设置信息监控对比图

  

  26.png

  

  本次,正运动技术EtherCAT运动控制卡的运动暂停、恢复与系统安全设置,就分享到这里。

TAG

网友评论

共有访客发表了评论
请登录后再发布评论,和谐社会,请文明发言,谢谢合作! 立即登录 注册会员