今天，正運(yùn)動小助手給大家分享一下EtherCAT運(yùn)動控制卡之ECI2828的硬件接線和如何使用LabVIEW進(jìn)行小線段連續(xù)插補(bǔ)的前瞻處理運(yùn)動開發(fā)。

　　一、ECI2828硬件介紹

　　ECI2828系列運(yùn)動控制卡支持多達(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)時的運(yùn)動控制。

　　ECI2828系列運(yùn)動運(yùn)動控制卡支持以太網(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EtherCAT總線和CAN總線去連接各個擴(kuò)展模塊，從而擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)或運(yùn)動軸。

　　ECI2828系列運(yùn)動控制卡的應(yīng)用程序可以使用 VC、VB、VS、C++以及C#等軟件來開發(fā)，程序運(yùn)行時需要動態(tài)庫 zmotion.dll。調(diào)試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控制器，從而方便調(diào)試，方便觀察。

　　ECI2828系列典型連接配置圖

　　二、LabVIEW進(jìn)行運(yùn)動控制開發(fā)

　　1.將“光盤資料”里面LabVIEW的Vi函數(shù)庫“zauxdll”文件夾下載到電腦中，然后復(fù)制到LabVIEW安裝路徑下LabVIEW/user.lib的文件夾內(nèi)。

Zauxdll函數(shù)庫路徑

Zauxdll函數(shù)庫粘貼路徑

　　2.查看PC函數(shù)手冊，熟悉相關(guān)函數(shù)接口。

　　(1)PC函數(shù)手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料\8.PC函數(shù)\函數(shù)庫2.1\ZMotion函數(shù)庫編程手冊 V2.1.pdf”

　　(2)PC編程，一般如果網(wǎng)口對控制器和工控機(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，該接口會返回一個鏈接句柄。通過操作這個鏈接句柄可以實(shí)現(xiàn)對控制器的控制。

　　ZAux_OpenEth()接口說明：

　　(3) 使用軸參數(shù)設(shè)置相關(guān)的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進(jìn)行軸參數(shù)的設(shè)置，軸參數(shù)設(shè)置相關(guān)的指令如下。

　　(4)使用軸參數(shù)設(shè)置相關(guān)的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進(jìn)行軸參數(shù)的設(shè)置，前瞻模式設(shè)置相關(guān)的指令如下。

　　設(shè)置拐角減速：

　　設(shè)置拐角減速角度：

　　設(shè)置停止減速角度：

　　設(shè)置小圓限速半徑：

　　全局變量讀取：

　　3.LabVIEW進(jìn)行小線段連續(xù)插補(bǔ)的前瞻運(yùn)動。

　　(1)新建Vi，在前面板，右鍵鼠標(biāo)，選擇控件進(jìn)行UI設(shè)計，如圖所示，左邊是連接界面，右邊是多條小線段對應(yīng)點(diǎn)的位置。

　　(2)在程序編輯框中通過鼠標(biāo)，選擇“平鋪順序結(jié)構(gòu)”然后右擊選擇“在后面添加幀”，接著在后面添加的幀里面添加“While循環(huán)”，在“While循環(huán)”里面又添加“事件結(jié)構(gòu)”。

　　通過事件結(jié)構(gòu)里面的“超時處理”對控制器的運(yùn)動狀態(tài)、運(yùn)動速度、運(yùn)動位置，剩余緩沖區(qū)以及當(dāng)前mark運(yùn)行號監(jiān)控。

　　(3)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇添加事件分支，選擇“連接”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Open Eth.vi”函數(shù)對控制器進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)連接控制器按鈕的功能。

　　(4)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇添加事件分支，選擇“斷開”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Close.vi”函數(shù)對控制器斷開連接，以實(shí)現(xiàn)斷開鏈接按鈕的功能。

　　(5)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇添加事件分支，選擇“坐標(biāo)清零”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Direct Set Dpos.vi”函數(shù)設(shè)置控制器軸位置等于0，以實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)清零按鈕的功能。

　　(6)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇添加事件分支，選擇“停止”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Direct Single Cancel.vi”函數(shù)實(shí)現(xiàn)停止軸運(yùn)動的功能。

　　(7)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇超時事件，選擇“啟動”值改變，然后在該事件分支中使用相關(guān)Vi函數(shù)對控制器運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并開始運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動按鈕的功能。

　　A.通過該事件分支中的“層疊式順序結(jié)構(gòu)”第0幀中調(diào)用軸參數(shù)設(shè)置相關(guān)的Vi函數(shù)，先對控制器軸參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并開啟連續(xù)插補(bǔ)功能。

　　B.通過該事件分支中的“層疊式順序結(jié)構(gòu)”第1幀中進(jìn)行設(shè)置對應(yīng)的前瞻模式以及加減速度，起始速度，減速角度以及停止角度等參數(shù)設(shè)置相關(guān)的Vi函數(shù)，讓運(yùn)動過程相對平滑。

　　C.通過該事件分支中的“層疊式順序結(jié)構(gòu)”第2幀中調(diào)用動作小線段連續(xù)插補(bǔ)，并在運(yùn)動進(jìn)行的過程中對應(yīng)判斷剩余緩沖區(qū)大小是否足夠繼續(xù)加載進(jìn)入緩沖區(qū)，并進(jìn)行讀取當(dāng)前運(yùn)動標(biāo)號，顯示在界面上。

　　三調(diào)試與監(jiān)控

　　編譯運(yùn)行例程，同時連接ZDevelop軟件進(jìn)行調(diào)試，對運(yùn)動控制的軸參數(shù)和運(yùn)動情況進(jìn)行監(jiān)控。

　　1.CornerMode功能前瞻設(shè)置說明。

　　系統(tǒng)的速度前瞻功能，一方面可以對指令進(jìn)行整體規(guī)劃，即對各段速度進(jìn)行整體規(guī)劃，再配合指令段內(nèi)的加減速控制，可以使機(jī)床保持高速運(yùn)行提高效率，使負(fù)載運(yùn)動更加流暢，告別停停走走，系統(tǒng)通過Merge速度融合功能實(shí)現(xiàn)。

　　另一方面，再保證高速運(yùn)行基礎(chǔ)上為了限制機(jī)械沖擊和過切等，還需進(jìn)行減速識別，通過提前識別軌跡變化。

　　從而按照安全的減速度提前減速，系統(tǒng)通過減速/停止融合功能、抑制沖擊功能實(shí)現(xiàn)。從整體來看，速度前瞻功能既可提升整機(jī)效率，也可減少沖擊增加柔性，降低零部件磨損，增加設(shè)備使用壽命。

　　拐角減速功能解決的問題是：當(dāng)指令間夾角過大時，如果仍以較大速度運(yùn)行，會在夾角處產(chǎn)生較大的機(jī)械沖擊，軌跡偏離。

　　控制器會對指令間軌跡變化的夾角進(jìn)行提前識別，比較其與減速/停止角的大小關(guān)系，提前決定是否進(jìn)行減速，保證在指令連接處平穩(wěn)過渡。

　　2.查看打開示波器對軸運(yùn)動情況進(jìn)行監(jiān)控。

　　如下圖所示，OA過渡AB段位置時角度小于減速角度則，S1-S2段不進(jìn)行減速，AB過渡BC段時角度大于減速角度則進(jìn)行減速處理過渡過程如S2-S3段，BC過渡CD段角度大于停止角度速度需要降到零如S3-S4段位置處理。

　　連接ZDevelop軟件通過軟件右側(cè)的軸參數(shù)進(jìn)行控制器狀態(tài)監(jiān)控，也可以點(diǎn)擊“視圖”→“示波器”打開示波器對軸運(yùn)動情況進(jìn)行監(jiān)控。

　　A.開啟倒角模式后圖形運(yùn)行效果會在拐角處對應(yīng)處理倒角情況，如下圖對比所示：

　　未開啟倒角模式

　　開啟倒角模式

　　B.開啟拐角減速模式后拐角的角度達(dá)到一定減速角度或者停止角度，拐角位置會對應(yīng)進(jìn)行處理，如下圖所示：

　　未開啟拐角減速模式

　　開啟拐角減速模式

　　3.ZDevelop軟件調(diào)試視頻。

　　本次，正運(yùn)動技術(shù)EtherCAT運(yùn)動控制卡和LabVIEW構(gòu)建智能裝備(五)，就分享到這里。

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