今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡之ECI2828如何使用C#進(jìn)行電子凸輪追剪飛剪等應(yīng)用。

　　一、ECI2828硬件介紹

　　ECI2828系列運(yùn)動(dòng)控制卡支持多達(dá)16 軸直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸和機(jī)械手指令等;采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制。

　　ECI2828系列運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)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(yùn)行，可以通過(guò)EtherCAT總線和CAN總線去連接各個(gè)擴(kuò)展模塊，從而擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)或運(yùn)動(dòng)軸。

　　ECI2828系列運(yùn)動(dòng)控制卡的應(yīng)用程序可以使用 VC、VB、VS、C++以及C#等軟件來(lái)開(kāi)發(fā)，程序運(yùn)行時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)庫(kù) zmotion.dll。調(diào)試時(shí)可以把ZDevelop軟件同時(shí)連接到控制器，從而方便調(diào)試，方便觀察。

ECI2828系列典型連接配置圖

　　二、C#語(yǔ)言進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制開(kāi)發(fā)

　　Ⅰ查看PC函數(shù)手冊(cè)新建WinForm

　　1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項(xiàng)目”，啟動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/p>

　　2.選擇開(kāi)發(fā)語(yǔ)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(kù)，路徑如下(64位庫(kù)為例)：

　　A.進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。

　　B.選擇“函數(shù)庫(kù)2.1”文件夾。

　　C.選擇“Windows平臺(tái)”文件夾。

　　D.根據(jù)需要選擇對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)這里選擇64位庫(kù)。

　　E.解壓C#的壓縮包,里面有C#對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)。

　　F.函數(shù)庫(kù)具體路徑如下。

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

　　A.將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項(xiàng)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(kāi)新建的項(xiàng)目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點(diǎn)擊顯示所有，然后鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊zmcaux.cs文件，點(diǎn)擊包括在項(xiàng)目中。

　　6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開(kāi)頭寫入 using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。

　　至此項(xiàng)目新建完成，可進(jìn)行C#項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

　　Ⅱ查看PC函數(shù)手冊(cè)

　　1.PC函數(shù)手冊(cè)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(kù)2.1\ZMotion函數(shù)庫(kù)編程手冊(cè) V2.1.pdf”。

　　2.PC編程，一般如果網(wǎng)口對(duì)控制器和工控機(jī)進(jìn)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(huì)返回一個(gè)鏈接句柄。通過(guò)操作這個(gè)鏈接句柄可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的控制。

　　ZAux_OpenEth()接口說(shuō)明：

　　指令    7ZAux_OpenEth

　　項(xiàng)目應(yīng)用截圖：

　　3.使用凸輪的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對(duì)控制器進(jìn)行電子凸輪運(yùn)動(dòng)控制，連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的指令如下。

　　ZAux_Direct_Cambox電子凸輪指令：

　　指令   6ZAux_Direct_Cam

　?、驝#的電子凸輪追剪等運(yùn)動(dòng)開(kāi)發(fā)

　　1.電子凸輪追剪飛剪運(yùn)動(dòng)控制人機(jī)交互界面如下。

　　2.電子凸輪功能說(shuō)明。

　　凸輪的作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)，包括直線運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、勻速運(yùn)動(dòng)和非勻速運(yùn)動(dòng)。

　　電子凸輪是利用構(gòu)造的凸輪曲線來(lái)模擬機(jī)械凸輪，以達(dá)到與機(jī)械凸輪系統(tǒng)相同的凸輪軸與主軸之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軟件系統(tǒng)，通過(guò)控制器控制伺服電機(jī)來(lái)模擬機(jī)械凸輪的功能，不需要另外安裝機(jī)械結(jié)構(gòu)。

　　●工作原理：

　　電子凸輪屬于多軸同步運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是基于主軸外加一個(gè)或多個(gè)從軸系統(tǒng)，是在機(jī)械凸輪的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，電子凸輪多用于周期性的曲線運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。

　　電子凸輪用軟件來(lái)控制信號(hào)，改變程序的相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)就能改變運(yùn)動(dòng)曲線，應(yīng)用靈活性高，工作可靠，操作簡(jiǎn)單，不需要額外安裝機(jī)械構(gòu)件，因而不存在磨損的情況。

　　3.例程簡(jiǎn)易流程圖。

　　4.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(shí)候自動(dòng)鏈接控制器。

　　private void button1_Click(object sender, EventArgs e){ zmcaux.ZAux_OpenEth(IP_List.Text, out g_handle); if (g_handle != (IntPtr)0) { timer1.Enabled = true; //設(shè)置鏈接狀態(tài)按鈕 status.BackColor = System.Drawing.Color.Green; status.Text = "已鏈接"; } else { MessageBox.Show("控制器鏈接失敗，請(qǐng)檢測(cè)IP地址!", "警告"); //設(shè)置鏈接狀態(tài)按鈕 status.BackColor = System.Drawing.Color.Red; status.Text = "已斷開(kāi)"; }}

　　5.通過(guò)定時(shí)器更新參數(shù)信息。

　　//定時(shí)器private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e){ if(g_handle != null) { float dpos = 0, speed = 0; zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_axis.Text),ref dpos); label_dpos.Text = Convert.ToString(dpos); zmcaux.ZAux_Direct_GetSpeed(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_axis.Text), ref speed); label_speed.Text = Convert.ToString(speed); } else { status.BackColor = System.Drawing.Color.Red; status.Text = "已斷開(kāi)"; }}

　　6.利用提前加載好的凸輪表數(shù)據(jù)，利用cam指令進(jìn)行凸輪運(yùn)動(dòng)。

　　//凸輪表運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)private void button3_Click(object sender, EventArgs e){ if (g_handle == null) return; zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_axis.Text),Convert.ToSingle(textBox_unit.Text)); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_axis.Text), Convert.ToSingle(textBox_speed.Text)); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_axis.Text), Convert.ToSingle(textBox_accel.Text)); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_axis.Text), Convert.ToSingle(textBox_decel.Text)); zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_axis.Text), 1);

　　//進(jìn)行電子凸輪運(yùn)動(dòng) //設(shè)置運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為5s zmcaux.ZAux_Direct_Cam(g_handle, Convert.ToInt32(textBox_axis.Text),0, CamNum, Convert.ToSingle(textBox_unit.Text), Convert.ToSingle(textBox_speed.Text)*5);}

　　7.外部導(dǎo)入凸輪表數(shù)據(jù)加載。

　　private void button_data_Click(object sender, EventArgs e) { dataGridView_data.Columns.Clear(); DataGridViewTextBoxColumn ActPos = new DataGridViewTextBoxColumn(); ActPos.Name = "ActPos"; ActPos.DataPropertyName = "ActPos"; ActPos.HeaderText = "位置"; dataGridView_data.Columns.Add(ActPos); OpenFileDialog ZaoLangFile = new OpenFileDialog(); ZaoLangFile.Filter = "文本文件(*.txt;)| *.txt;| 所有文件| *.*; "; ZaoLangFile.ValidateNames = true; ZaoLangFile.CheckPathExists = true; ZaoLangFile.CheckFileExists = true; if (ZaoLangFile.ShowDialog() == DialogResult.OK) { string strFileName = ZaoLangFile.FileName; //其他代碼 //FileStream FileRead = new FileStream(strFileName, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read); string DataTest = File.ReadAllText(strFileName); string[] strArray = DataTest.Split(new string[] { "\r\n" }, StringSplitOptions.None); for (int i = 0; i < strArray.Length - 1; i++) { int index = dataGridView_data.Rows.Add(); dataGridView_data.Rows[index].Cells[0].Value = strArray[i]; } float[] Tablelist = new float[strArray.Length]; for (int i = 0; i < strArray.Length - 1; i++) { Tablelist[i] = Convert.ToSingle(strArray[i]); } zmcaux.ZAux_Direct_SetTable(g_handle,0,strArray.Length,Tablelist); //記錄當(dāng)前寫入凸輪表數(shù)據(jù)有多少 CamNum = strArray.Length - 2; } }

　　8.自定義凸輪表數(shù)據(jù)加載。

　　private void button6_Click(object sender, EventArgs e){ dataGridView_data.Columns.Clear(); DataGridViewTextBoxColumn ActPos = new DataGridViewTextBoxColumn(); ActPos.Name = "ActPos"; ActPos.DataPropertyName = "ActPos"; ActPos.HeaderText = "位置"; dataGridView_data.Columns.Add(ActPos); float[] CustomTable = new float[100]; for (int i = 0; i < 100; i++) { CustomTable[i] = (float )((Math.Sin(Math.PI*2*i/100) / (Math.PI*2)) + i / 100) * 500; int index = dataGridView_data.Rows.Add(); dataGridView_data.Rows[index].Cells[0].Value = CustomTable[i]; } zmcaux.ZAux_Direct_SetTable(g_handle, 0, 100, CustomTable); CamNum = 100;}

　?、粽{(diào)試與監(jiān)控

　　1.編譯運(yùn)行例程，同時(shí)連接ZDevelop軟件進(jìn)行調(diào)試，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的軸參數(shù)和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)控。

　　使用電子凸輪指令進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，設(shè)置軸運(yùn)動(dòng)動(dòng)作按照凸輪表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)，所有運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)相對(duì)于第一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置進(jìn)行絕對(duì)位置偏移。

　　(1)如上圖，是運(yùn)動(dòng)為造浪設(shè)備運(yùn)動(dòng)的某段軌跡數(shù)據(jù)加載到控制器的table凸輪表中，運(yùn)動(dòng)出來(lái)的實(shí)際軌跡，并在設(shè)置的指定時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)完成。

　　(2)如上圖，運(yùn)行數(shù)據(jù)為內(nèi)部自定義sin波形的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，波形可以從圖中看出，運(yùn)動(dòng)小線段數(shù)據(jù)指定時(shí)間內(nèi)軌跡運(yùn)行完成。

　　2.視頻演示。

　　本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡的電子凸輪等應(yīng)用，就分享到這里。

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