發布日期：2022-10-09 點擊率：102
關鍵詞：正運動技術,EtherCAT,運動控制卡
摘要：今天，正運動技術為大家分享一下《EtherCAT運動控制卡的硬件接線與C#的硬件外設讀寫與回零運動》。在正式學習之前，我們先了解一下正運動技術的運動控制卡ECI2618和ECI2828。這兩款產品分別是6軸，8軸運動控制卡。
今天，正運動技術為大家分享一下《EtherCAT運動控制卡的硬件接線與C#的硬件外設讀寫與回零運動》。在正式學習之前，我們先了解一下正運動技術的運動控制卡ECI2618和ECI2828。這兩款產品分別是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，均支持C、C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等開發語言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平臺，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系統。
接下來，進入正題。本節我們主要講EtherCAT運動控制卡之ECI2820如何使用C#進行回零運動以及控制器外設信息讀寫功能。
一ECI2828運動控制卡硬件介紹
ECI2828系列控制卡支持多達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；采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控制。
ECI2828系列運動控制卡支持以太網，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#等軟件來開發，程序運行時需要動態庫 zmotion.dll。調試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控制器，從而方便調試、方便觀察。
ECI2828系列運動控制卡可搭配ZCAN擴展模塊通過CAN總線協議的使用的CAN總線遠程擴展模塊。當IO、AIO、軸等資源不夠的時候，可增加ZCAN擴展模塊使用，以擴展IO端口、AIO端口、軸接口數量。以下是幾種擴展板的接口示意圖。
二C#語言進行運動控制開發
1.新建WinForm項目并添加函數庫
（1）在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目” ，啟動創建項目向導。
（2）選擇開發語言為“Visual C#”和.NET framework 4以及Windows 窗體應用程序。
（3）找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數庫，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”文件夾，并點擊進入。
B、選擇“函數庫2.1”文件夾。
C、選擇“Windows平臺”文件夾。
D、根據需要選擇對應的函數庫這里選擇64位庫。
E、解壓C#的壓縮包,里面有C#對應的函數庫。
F、函數庫具體路徑如下。
（4）將廠商提供的C#的庫文件以及相關文件復制到新建的項目中。
A、將zmcaux.cs文件復制到新建的項目里面中。
B、將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bindebug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。
2.查看PC函數手冊
A、PC函數手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料8.PC函數函數庫2.1Motion函數庫編程手冊 V2.1.pdf”。
B、PC編程，一般如果網口對控制器和工控機進行鏈接。網口鏈接函數接口是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對控制器的控制。
ZAux_OpenEth()接口說明：
項目應用截圖：
C、使用回零運動相關的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進行回零運動控制以及各類外設接口的讀取，回零運動相關的指令如下。
回零運動指令：
模擬量輸入AD讀取指令：
模擬量輸出DA讀取指令：
設置回零信號點，正限位信號點，負限位信號點:
3.C#進行回零運動開發
（1）回零運動控制人機交互界面如下。
（2）例程簡易流程圖。
（3）在Form1的構造函數中調用接口ZAux_OpenEth（），使在系統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：當前坐標、外設信息等等。
//定時器
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
int[] runstate = new int[4];
float[] curpos = new float[4];
float adValue = 0;
float daValue = 0;
int axisstate = 0;
int canstatus = 0;
for (int i = 0; i<4; i++)
{
//獲取軸運動狀態以及當前位置
zmcaux.ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, i, ref runstate[i]);
zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, i, ref curpos[i]);
}
canstatus = CanioStatus();
if (canstatus == 0)
label_CanStatus.Text = "can擴展板狀態：斷開 ";
else
label_CanStatus.Text = "can擴展板狀態：正常 ";
label_X.Text = "X " + Convert.ToString(runstate[0] == 0 ? " 運行中 " : " 停止中 ") + curpos[0];
label_Y.Text = "Y " + Convert.ToString(runstate[1] == 0 ? " 運行中 " : " 停止中 ") + curpos[1];
label_Z.Text = "Z " + Convert.ToString(runstate[2] == 0 ? " 運行中 " : " 停止中 ") + curpos[2];
label_R.Text = "R " + Convert.ToString(runstate[3] == 0 ? " 運行中 " : " 停止中 ") + curpos[3];
//掃描模擬量大小
zmcaux.ZAux_Direct_GetAD(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_AD.Text), ref adValue);
zmcaux.ZAux_Direct_GetDA(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_DA.Text), ref daValue);
label_AD.Text = "AD大小：" + Convert.ToString(adValue);
label_DA.Text = "DA大小：" + Convert.ToString(daValue);
//掃描軸狀態
zmcaux.ZAux_Direct_GetAxisStatus(g_handle, nAxis, ref axisstate);
if (axisstate == 0)
{
label_AxisStatus.Text = "軸狀態：正 常";
}
else if (((axisstate >> 4) & 1) == 1)
{
label_AxisStatus.Text = "軸狀態：正向硬限位報警！";
}
else if (((axisstate >> 5) & 1) == 1)
{
label_AxisStatus.Text = "軸狀態：負向硬限位報警！";
}
else if (((axisstate >> 22) & 1) == 1)
{
label_AxisStatus.Text = "軸狀態：伺服報警！";
}
}
（5）通過回零按鈕的事件處理函數來設置軸參數并開始運動。
//回零運動
private void button_home_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示");
}
else
{
//設置軸參數
zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, nAxis, 7); //可以用于Z相回零
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_SetCreep(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_creep.Text));
zmcaux.ZAux_Direct_SetDatumIn(g_handle, nAxis, Convert.ToInt32(TextBox_homeio.Text)); //配置原點信號。ECI系列默認ON時信號有效，常開傳感器需要反轉輸入口為OFF
zmcaux.ZAux_Direct_Single_Datum(g_handle, nAxis, home_mode);
}
}
（6）通過停止按鈕的事件處理函數來停止插補運動。
//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);
}
}
（7）通過參數設置按鈕的事件處理函數來設置外設參數以及軸參數運動。
//參數設置
private void button_Para_Click(object sender, EventArgs e)
{
//設置參數
zmcaux.ZAux_Direct_SetDA(g_handle,Convert.ToInt32(textBox_DA.Text),(float)Convert.ToDouble(textBox_DaValue.Text));
zmcaux.ZAux_Direct_SetFwdIn(g_handle,nAxis,Convert.ToInt32(textBox_Fwd.Text));
zmcaux.ZAux_Direct_SetRevIn(g_handle,nAxis,Convert.ToInt32(textBox_Rev.Text));
//設置軸參數
zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, nAxis, 7); //可以用于Z相回零
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_SetCreep(g_handle,nAxis,Convert.ToSingle(TextBox_creep.Text));
zmcaux.ZAux_Direct_SetDatumIn(g_handle,nAxis,Convert.ToInt32(TextBox_homeio.Text)); //配置原點信號。ECI系列默認ON時信號有效，常開傳感器需要反轉輸入口為OFF
}
4.調試與監控
編譯運行例程，同時連接ZDevelop軟件進行調試，對運動控制的軸參數和運動情況進行監控。
（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控。
（2）運行上位機軟件進行調試監控。
（3）Zdevelop連接擴展板狀態顯示。
本次，正運動技術EtherCAT運動控制卡的硬件接線與C#的硬件外設讀寫與回零運動，就分享到這里。
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