今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下全國產(chǎn)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制邊緣控制器ZMC432H如何使用Python+QT實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡加工。

　　01、功能簡介

　　全國產(chǎn)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制邊緣控制器ZMC432H是正運(yùn)動(dòng)的一款軟硬件全國產(chǎn)自主可控，運(yùn)動(dòng)控制接口兼容EtherCAT總線和脈沖型的獨(dú)立式運(yùn)動(dòng)控制器，最多支持32軸運(yùn)動(dòng)控制，同時(shí)支持正運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)程HMI功能，能提供網(wǎng)絡(luò)組態(tài)顯示，可實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整參數(shù)配置。

　　ZMC432H具備豐富的硬件接口和控制功能模塊，能實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，以滿足工業(yè)控制協(xié)同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求。ZMC432H內(nèi)置了Linux系統(tǒng)，可以使用本地的LOCAL接口進(jìn)行連接，可以做到更快速的指令交互，單條指令與多條指令一次性交互時(shí)間為40us左右。

　　02、Python+QT進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制開發(fā)

　　一.配置好python+Qt開發(fā)環(huán)境，以及安裝好所需工具

       1、下載python解釋器。

       2、安裝pyside2或者pyside6根據(jù)python解釋器的版本來選擇，高版本的解釋器使用pyside6。

       安裝pyside2有以下兩種方式：

       方式一：使用win+r打開運(yùn)行界面，然后輸入cmd(在安裝python解釋器的時(shí)候要根據(jù)安裝向?qū)渲煤铆h(huán)境變量，否則后面的指令不會(huì)執(zhí)行成功)，pip install pyside2 -i https://pypi.douban.com/simple/;

       方式二：在pycharm中安裝。

       3、安裝好PyCharm Community Edition，在如下界面點(diǎn)擊+號(hào)，安裝所需的工具，如pyside2。

　　4、在Pycharm中配置自定義工具(用于qt的界面編輯)。

       (1)按照如圖步驟打開Tool的編輯框。

　　(2)自定義Pyside2-uic：

       a.Program填寫：Python安裝目錄 \Scripts\pyside2-uic.exe;

       b.Arguments填寫：$FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py;

       c.Working directory填寫：$FileDir$。

       (3)自定義QtDesigner：

       a.Program填寫：Python安裝目錄 \Scripts\pyside2-designer.exe;

       b.Working directory填寫：$ProjectFileDir$。

       將自定義工具配置好之后就可以直接在PyCharm的菜單中直接使用了。

       1、點(diǎn)擊Tools → Qt → Qtdesigner即可進(jìn)入U(xiǎn)I的設(shè)計(jì)界面。

       2、右鍵ui文件，點(diǎn)擊Qt → Pyside2-uic即可生成ui文件的py文件。

　　二.新建Python項(xiàng)目并添加函數(shù)庫

　　1、使用PyCharm Community Edition 2022打開一個(gè)新建的文件夾或者在進(jìn)入PyCharm Community Edition 2022之后新建一個(gè)目錄，并在目錄中添加Python文件。

　　2、找到找到廠家提供的光盤資料，路徑如下。

       A.進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“04.PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。

　　B.選擇“PC函數(shù)庫V2.1.1”文件夾。

　　C.選擇“Windows平臺(tái)”文件夾。

　　D.選擇“庫文件與例程”文件夾。

　　E.選擇“PYTHON例程”文件夾。

　　F.解壓對(duì)應(yīng)位數(shù)的壓縮包。

　　G.解壓后如下圖所示。

　　3、對(duì)于Windows系統(tǒng)來說將zauxdll.dll、zmotion.dll以及zauxdllPython.Py文件加入所創(chuàng)建的文件夾內(nèi)即可。

　　三.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\04.PC函數(shù)\ZMotionPC函數(shù)庫編程手冊及其例程源碼\ZMotionPC函數(shù)庫編程手冊 V2.1.1.pdf”。

　　2、鏈接控制器，獲取鏈接句柄。

　　(1)ZAux_OpenEth()接口說明。

　　(2)下載“.bas”文件到控制器中運(yùn)行的接口說明。

　　(3)暫停和恢復(fù)控制器內(nèi)部Basic程序的接口說明。

　　四.RtBasic文件下載與連續(xù)軌跡加工的Python+Qt開發(fā)例程。

　　1、例程界面如下。

　　2、通過“光盤資料” → “工具軟件”里面的“ZmotionCadV1.0導(dǎo)圖工具”將CAD圖紙里面的圖形轉(zhuǎn)換成“.bas”的運(yùn)動(dòng)控制代碼。

       A.打開該工具軟件，點(diǎn)擊“文件”→“導(dǎo)入”。選擇需要轉(zhuǎn)換的dxf格式的CAD圖紙并打開。

　　B.打開后效果如下。

　　C.點(diǎn)擊“文件”→“導(dǎo)出”，導(dǎo)出“.bas”文件。到時(shí)候可下載到控制卡里面進(jìn)行以上軌跡的運(yùn)動(dòng)控制。

　　D.CAD導(dǎo)圖軟件的具體使用方法參考往期文章正運(yùn)動(dòng)技術(shù)CAD導(dǎo)圖軟件配合控制器的使用方法。

　　3、程序示例如下。

       (1)Python中加載qt的UI文件;

　　from PySide2.QtWidgets import QMessageBoxfrom PySide2.QtCore import QFile, QTimerfrom PySide2.QtUiTools import QUiLoaderq_state_file = QFile("mainweiget.ui")q_state_file.open(QFile.ReadOnly)self.ui = QUiLoader().load(q_state_file)q_state_file.close()

　　注：此時(shí)self.ui表示了qt中的ui。

　　(2)鏈接按鈕的事件處理函數(shù)中調(diào)用鏈接控制器的接口函數(shù)ZAux_OpenEth()，與控制器進(jìn)行鏈接,鏈接成功后啟動(dòng)定時(shí)器1監(jiān)控控制器狀態(tài)。

　　·

　　def on_btn_open_clicked(self): strtemp = self.ui.comboBox.currentText() print("當(dāng)前的ip是 ：", strtemp) if self.Zmc.handle.value is not None: self.Zmc.close() self.time1.stop() self.ui.setWindowTitle("單軸回零") iresult = self.Zmc.open_eth(strtemp) if 0 != iresult: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "連接失敗") else: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "連接成功") str_title = self.ui.windowTitle() + strtemp self.ui.setWindowTitle(str_title) self.Up_State() self.time1.start(100)

　　(3)通過定時(shí)器監(jiān)控控制器狀態(tài)。

　　·

　　def Up_State(self): idlelist = [ctypes.c_int(-1) for i in range(0, 4)] fdposlist = [ctypes.c_float(0) for i in range(0, 4)] for i in range(0, 4): self.Zmc.get_target_pos(i, fdposlist[i]) # 獲取當(dāng)前軸位置 self.Zmc.get_idle(i, idlelist[i]) # 判斷當(dāng)前軸狀態(tài) str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[0].value else "運(yùn)行中", round(fdposlist[0].value, 2)) self.ui.lineEdit_X.setText(str1) str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[1].value else "運(yùn)行中", round(fdposlist[1].value, 2)) self.ui.lineEdit_Y.setText(str1) str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[2].value else "運(yùn)行中", round(fdposlist[2].value, 2)) self.ui.lineEdit_Z.setText(str1) str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[3].value else "運(yùn)行中", round(fdposlist[3].value, 2)) self.ui.lineEdit_R.setText(str1)

　　(4)通過“選擇bas文件”按鈕的事件處理函數(shù)選擇對(duì)應(yīng)的bas文件。

　　·

　　def on_btn_DownBas_clicked(self): if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未連接控制器") return file_Date = QFileDialog.getOpenFileName(self.ui, "選擇BAS文件", "..", "Files(*.bas)") self.file_Name = file_Date[0].replace("/", "\\") print(self.file_Name) if self.file_Name == "": return self.ui.textEdit_FilePath.insertPlainText(self.file_Name + "\n")

　　(5)通過“啟動(dòng)”按鈕的事件處理函數(shù)來下載和啟動(dòng)選擇的bas文件。

　　·

　　if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "警告", "未連接控制器") return# 設(shè)定軸0軸類型str_tmp = self.ui.edit_Atype_0.text()float_tmp = int(str_tmp)self.Zmc.set_axis_type(0, float_tmp)# 設(shè)定軸0軸類型str_tmp = self.ui.edit_Atype_1.text()float_tmp = int(str_tmp)self.Zmc.set_axis_type(1, float_tmp)# 設(shè)定脈沖模式及邏輯方向(脈沖 + 方向)self.Zmc.set_invert_step(self.axis_Num, 0)# 設(shè)置當(dāng)量str_tmp = self.ui.edit_Units_0.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_units(0, float_tmp)str_tmp = self.ui.edit_Units_1.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_units(1, float_tmp)# 設(shè)置速度str_tmp = self.ui.edit_Speed_0.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_speed(0, float_tmp)str_tmp = self.ui.edit_Speed_1.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_speed(1, float_tmp)# 設(shè)置加速度str_tmp = self.ui.edit_Accel_0.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_acceleration(0, float_tmp)str_tmp = self.ui.edit_Accel_1.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_acceleration(1, float_tmp)# 設(shè)置減速度self.Zmc.set_deceleration(0, 0)self.Zmc.set_deceleration(1, 0)#開啟連續(xù)插補(bǔ)str_tmp = self.ui.edit_Merge_0.text()float_tmp = int(str_tmp)self.Zmc.set_merge(0,float_tmp)str_tmp = self.ui.edit_Merge_1.text()float_tmp = int(str_tmp)self.Zmc.set_merge(1, float_tmp)if self.file_Name == "": returnret = self.Zmc.bas_down(self.file_Name, 1) # 下載到ROM 運(yùn)行if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "文件下載失敗!" + "錯(cuò)誤碼為 ：{} ".format(ret))return

　　注：“.bas”文件也可以通過我們的ZDevelop軟件下載。ZAux_BasDown指令會(huì)將單個(gè)bas文件生成ZAR并且下載到控制器運(yùn)行。(6)通過停止、暫停、繼續(xù)按鈕的事件處理函數(shù)來實(shí)現(xiàn)控制器。

　　·

　　def on_btn_stop_clicked(self): if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "警告", "未連接控制器") return buffer = (ctypes.c_char * 1024)() ret = self.Zmc.execute("STOPTASK 0", buffer, 0) ret = self.Zmc.rapid_stop(2)def on_btn_Pause_clicked(self): ret = self.Zmc.bas_pause() if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "運(yùn)動(dòng)暫停失敗!" + "錯(cuò)誤碼為 ：{} ".format(ret)) returndef on_btn_Resume_clicked(self): ret = self.Zmc.bas_resume() if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "運(yùn)動(dòng)恢復(fù)失敗!" + "錯(cuò)誤碼為 ：{} ".format(ret)) return

　　03、調(diào)試與監(jiān)控

　　編譯運(yùn)行例程，同時(shí)通過ZDevelop軟件連接控制器對(duì)控制器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

　　ZDevelop軟件連接控制器打開調(diào)試模式可以查看控制器里面的“.bas”文件的文件名。

　　通過ZDevelop軟件的示波器功能對(duì)連續(xù)小線段的波形進(jìn)行抓取，下面是示波器波形和CAD圖紙的比較。

　　比較如下圖所示。

完整代碼獲取地址

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　　本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)全國產(chǎn)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制邊緣控制器(六)：RtBasic文件下載與連續(xù)軌跡加工的Python+QT開發(fā)，就分享到這里。

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