[其他] EtherCAT运动控制卡和LabVIEW构建智能装备(二)

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今天,正运动小助手给大家分享一下EtherCAT运动控制卡之ECI2828的硬件接线和如何使用LabVIEW进行硬件外设读写与回零运动。

一ECI2828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、虚拟轴和机械手指令等;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++以及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。



ECI2828系列典型连接配置图



LabVIEW进行运动控制开发

1.将“光盘资料”里面LabVIEW的Vi函数库“zauxdll”文件夹下载到电脑中,然后复制到Labview安装路径下labview/user.lib的文件夹内。



Zauxdll函数库路径



Zauxdll函数库粘贴路径

2.查看PC函数手册,熟悉相关函数接口。

(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”



(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。

ZAux_OpenEth()接口说明:

指令7

ZAux_OpenEth

指令原型

int32  __stdcall  ZAux_OpenEth(char  *ipaddr, ZMC_HANDLE  * phandle)

指令说明

以太网链接控制器。

输入参数

输入参数1个,详细见下面说明。

ipaddr

链接的IP地址。

输出参数

输出参数1个,详细见下面说明。

Phandle

返回的链接句柄。

返回值

详细见错误码说明。

(3)使用轴参数设置相关的指令操作链接句柄“g_handle”,对控制器进行轴参数的设置,轴参数设置相关的指令如下。

4.2 基本轴参数的初始化

ZAux_Direct_SetAtype

设置轴类型

ZAux_Direct_SetUnits

设置轴脉冲当量

ZAux_Direct_SetInvertStep

设置脉冲输出模式

ZAux_Direct_SetSpeed

设置轴速度

ZAux_Direct_SetAccel

设置轴加速度

ZAux_Direct_SetDecel

设置轴减速度

ZAux_Direct_SetSramp

设置轴S曲线

ZAux_Direct_GetAtype

读取轴类型

ZAux_Direct_GetUnits

读取轴脉冲当量

ZAux_Direct_GetInvertStep

读取脉冲输出模式

ZAux_Direct_GetSpeed

读取轴速度

ZAux_Direct_GetAccel

读取轴加速度

ZAux_Direct_GetDecel

读取轴减速度

ZAux_Direct_GetSramp

读取轴S曲线设置

轴类型设置:

指令79

ZAux_Direct_SetAtype

指令原型

int32  __stdcall  ZAux_Direct_SetAtype(ZMC_HANDLE  handle, int  iaxis, int  iValue)

指令说明

设置轴类型。

输入参数

共有3个输入参数,见下方说明。

handle

链接标识。

iaxis

轴号。

fset

Atype类型

描述

0

虚拟轴。

1

脉冲方向方式的步进或伺服 。

2

模拟信号控制方式的伺服 。

3

正交编码器 。

4

步进+编码器 。

6

脉冲方向方式的编码器,可用于手轮输入。

7

脉冲方向方式步进或伺服+EZ信号输入。

8

ZCAN扩展脉冲方向方式步进或伺服 。

9

ZCAN扩展正交编码器。

10

ZCAN扩展脉冲方向方式的编码器。

轴脉冲当量设置:

指令83

ZAux_Direct_SetUnits

指令原型

int32  __stdcall  ZAux_Direct_SetUnits(ZMC_HANDLE  handle, int  iaxis, float  fValue)

指令说明

设置脉冲当量,当设置为1时,表示单位为1个脉冲。

输入参数

共有3个输入参数,见下方说明。

handle

链接标识。

iaxis

轴号。

fValue

设置的脉冲当量。

其他轴参数设置指令说明具体看《ZMotion函数库编程手册 V2.1.pdf》。

(4)使用单轴运动相关的指令操作链接句柄“g_handle”,对控制器进行单轴运动控制,单轴运动相关的指令如下。

单轴回零运动:

指令78

ZAux_Direct_Single_Datum

指令原型

int32  __stdcall  ZAux_Direct_Single_Datum(ZMC_HANDLE  handle, int  iaxis, int  imode)

指令说明

单轴回零运动。

输入参数

共有3个输入参数,见下方说明。

imode

模式

0 清除所有轴的错误状态。

1 轴以CREEP速度正向运行直到Z信号出DPOS值重置为0同时纠正MPOS。

2 轴以CREEP速度反向运行直到Z信号出现。DPOS值重置为0同时纠正MPOS。

3 轴以SPEED速度正向运行,直到碰到原点开关。然后轴以CREEP速度反向运动直到离开原点开关。DPOS值重置为0同时纠正MPOS

4 轴以SPEED速度反向运行,直到碰到原点开关。然后轴以CREEP速度正向运动直到离开原点开关。DPOS值重置为0同时纠正MPOS。

5 轴以SPEED速度正向运行,直到碰到原点开关。然后轴以CREEP速度反向运动直到离开原点开关,然后再继续以爬行速度反转直到碰到Z信号。DPOS值重置为0同时纠正MPOS

6 轴以SPEED速度反向运行,直到碰到原点开关。然后轴以CREEP速度正向运动直到离开原点开关,然后再继续以爬行速度正转直到碰到Z信号。DPOS值重置为0同时纠正MPOS。

设置正限位信号:

指令122

ZAux_Direct_SetFwdIn

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetFwdIn(ZMC_HANDLE handle, int iaxis,int iValue)

指令说明

设置正向限位信号,-1 表示取消,参见软件手册里面的“ FWD_IN”

指令。

输入参数

共有3个输入参数,见下方说明。

handle

链接句柄。

iaxis

轴号。

iValue

IO口编号, -1 时为取消设置。

设置负限位信号:

指令124

ZAux_Direct_SetRevIn

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetRevIn(ZMC_HANDLE handle, int iaxis,int iValue);

指令说明

设置负向限位信号, -1 表示取消,参见软件手册里面的“ REV_IN”指令。

输入参数

共有3个输入参数,见下方说明。

handle

链接句柄。

iaxis

轴号。

iValue

IO口编号, -1 时为取消设置。

设置信号反转:

指令128

ZAux_Direct_SetInvertIn

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetInvertIn(ZMC_HANDLE handle, int

ionum, int bifInvert)

指令说明

设置反转输入状态,参见软件手册里面的“ INVERT_IN”指令。

输入参数

共有3个输入参数,见下方说明。

handle

链接句柄。

ionum

输入口编号。

BifInvert

状态 0-常开 1-常闭

设置原点信号:

指令120

ZAux_Direct_SetDatumIn

指令原型

int32 __stdcall ZAux_Direct_SetDatumIn(ZMC_HANDLE handle, int

iaxis, int iValue)

指令说明

设置轴原点信号, -1 表示取消,参见软件手册里面的

“ DATUM_IN”指令。

输入参数

共有3个输入参数,见下方说明。

handle

链接句柄。

iaxis

轴号。

iValue

IO口编号, -1 时为取消设置。

3.LabVIEW进行回零运动开发。

(1)新建Vi,在前面板,右键鼠标,选择控件进行UI设计。


(2)在前面板设计完UI界面后,进入程序框图,会看到各个控件对应的接线端。


(3)在程序编辑框中点击右键鼠标,选择“编程”-“结构”-“平铺顺序结构”,接着选中平铺顺序结构右键鼠标,选择在前面添加帧,做到如下效果,对局部变量进行初始化。



(4)在程序编辑框中通过鼠标,选择“平铺顺序结构”然后右击选择“在后面添加帧”,接着在后面添加的帧里面添加“While循环”,在“While循环”里面又添加“事件结构”,通过事件结构里面的“超时处理”对控制器的运动状态、运动速度、运动位置进行实时监控。



    (5)选择事件结构,右击选择添加事件分支,选择“连接”值改变,然后在该事件分支中使用“Z Aux Open Eth.vi”函数对控制器进行连接,以实现连接控制器按钮的功能。



(6)选择事件结构,右击选择添加事件分支,选择“断开”值改变,然后在该事件分支中使用“Z Aux Close.vi”函数对控制器断开连接,以实现断开链接按钮的功能。



    (7)选择事件结构,右击选择添加事件分支,选择“启动回零”值改变,然后在该事件分支中使用相关Vi函数对控制器运动参数进行设置并开始运动,以实现运动按钮的功能。

    A.通过该事件分支中的“层叠式顺序结构”第0帧中调用轴参数设置相关的Vi函数,先对控制器轴参数进行设置。



    B.通过该事件分支中的“层叠式顺序结构”第1帧中调用进行配置信号点,原点信号,正负限位以及模拟量大小设置。



    C、通过该事件分支中的“层叠式顺序结构”第2帧中调用动作回零运动,调用”Z Aux Direct Single Datum.vi”



   (8)选择事件结构,右击选择添加事件分支,选择“停止”值改变,然后在该事件分支中使用“Z Aux Direct Single Cancel.vi”函数停止控制器的轴运动,以实现停止按钮的功能。



    (9)选择事件结构,右击选择添加事件分支,选择“坐标清零”值改变,然后在该事件分支中使用“Z Aux Direct Set Dpos.vi”函数设置控制器轴位置等于0,以实现坐标清零按钮的功能。



三调试与监控

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.连接ZDevelop软件通过软件右侧的轴参数进行控制器状态监控,也可以点击“视图”→“示波器”打开示波器对轴运动情况进行监控。



2.运行上位机软件进行调试监控。



3.调试视频。



video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_1984587284209270788
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