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PCIe EtherCAT实时运动控制卡PCIE464的CAD导图与刀向跟随应用
http://www.gkong.com 2025-05-08 14:58 深圳市正运动技术有限公司
一.硬件介绍
PCIE464运动控制卡是正运动推出的一款EtherCAT总线+脉冲型、PCIE接口式的运动控制卡，可选6-64轴运动控制，支持多路高速数字输入输出，可轻松实现多轴同步控制和高速数据传输。
PCIE464运动控制卡适合于多轴点位运动、插补运动、轨迹规划、手轮控制、编码器位置检测、IO控制、位置锁存等功能的应用。
PCIE464运动控制卡适用于3C电子加工、检测设备、半导体设备、SMT加工、激光加工、光通讯设备、锂电及光伏设备、以及非标自动化设备等高速高精应用场合。
PCIE4系列控制卡的应用程序可以使用VC，VB，VS，C++，C#等软件开发，程序运行时需要动态库zmotion.dll，调试时可以将RTSys软件同时连接控制器，从而方便调试、方便观察。
PCIE464产品视频介绍可点击→“【EtherCAT同步周期快至100us】超高实时性PCIe EtherCAT控制卡PCIE464”查看。
更多关于PCIE464的详情介绍，点击“PCIE464 — 高速高精，超高实时性的PCIe EtherCAT实时运动控制卡”查看。
二.接线参考
1.IN数字量输入接口
数字输入分布在J400（IN0-IN7）和X400（IN8-IN39）信号接口中。
2.OUT数字量输出接口
数字输出分布在J400（OUT0-7）和X400（OUT8-OUT39）信号接口中。
3.单端编码器及单端脉冲接线
单端脉冲接线图
差分脉冲接线图
单端编码器接线图
差分编码器接线图
注：PCIE464的J400接口中有一个差分脉冲轴接口和三个单端脉冲轴接口，两个差分编码器接口（其中一个与差分脉冲轴接口复用，取决于固件设定）和两个单端编码器接口，具体引脚定义参见PCIE464硬件手册。
三.CAD解析及刀向跟随计算技巧解释
1.CAD图纸解析
正运动技术提供开放的ZmotionCadEx库，可导入DXF、Ai、Plt、Dst图纸，可以生成运动坐标数据转G代码、zbasic运动指令、或直接PC函数执行运动。
2.刀向跟随计算
刀向跟随，是在插补运动的过程中，使非插补轴随着插补运动的合成位移的变化而变化，从而实现在加工过程中，刀具始终处于合适的加工方向和位置的工艺。
非插补轴（如旋转轴或独立轴）能够根据插补轴的合成位移实时调整，使刀具始终沿预定路径或方向运动。例如，在砂轮磨削中，通过调整砂轮的角度，确保其与工件切向方向一致；在布料裁切中，通过调整刀具朝向，始终指向行进方向。
本例中通过计算小线段的向量方向，以3轴插补形式运行实现，基本原理如下图所示。
已知线段起点A坐标，终点B坐标，在起点A上做与X轴平行向量AC，通过数学计算得到向量AB与向量AC的夹角α，即线段AB与X轴正方向夹角。将夹角α与终点坐标XY做三轴插补来作为刀向跟随。
在某些场合需要A轴先抬刀转到加工角度，再下刀加工：比如加工矩形轮廓四条边，那么应该先抬刀转到加工方向，再下刀进行加工，不应在工件上转刀，此时可以通过判断线段的长度，小于设定值时三轴插补，大于设定值时应抬刀→转刀→下刀再加工。
本例中主要用到了下面几个函数接口：
四.MFC与C++编程实现
1.首先打开Visual Studio 2022，点击创建新项目。
2.选择开发语言为“Visual C++”和程序类型“MFC应用程序”。
3.点击下一步即可。
4.选择类型为“基于对话框”，下一步或者完成。
5.前往正运动官网下载PC函数库，路径如下(本文采用64位函数库为例)。
（1）进入官网，选择支持与服务，打开下载中心选择库文件，就能找到所有的PC函数库。
（2）点击下载Windows C++(64位)，可按需求另存为想要保存的路径下。
（3）函数库另存为具体路径如下。
（4）如需处理CAD图，可与技术工程师联系获取ZmotionCadEx库。
6.将厂商提供的C++库文件和相关头文件复制到新建的项目里。
7.在项目中添加静态库和相关头文件。
（1）打开解决方案资源管理器，点击显示全部文件。
（2）选中.h与.lib文件，右键包括在项目中。
8.声明用到的头文件。
9.至此项目新建完成，可进行MFC项目开发。
五.查看PC函数手册，熟悉相关函数接口
1.PC函数手册也可以在正运动官网“支持与服务”→“下载中心”→“编程手册”中找到。
2.链接控制器，获取链接句柄。
3.查看ZmotionCadEx.h中关于CAD图处理的函数接口。
六.MFC实现CAD导入与刀向跟随
1.例程界面如下。
2.初始化连接到控制器。
BOOL CZCadToolFollowDemoDlg::OnInitDialog()
{
CDialogEx::OnInitDialog();
// 设置此对话框的图标。 当应用程序主窗口不是对话框时，框架将自动
// 执行此操作
SetIcon(m_hIcon, TRUE); // 设置大图标
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // 设置小图标
// TODO: 在此添加额外的初始化代码
m_DlgRect.SetRect(0, 0, 0, 0);//初始化对话框大小存储变量
CRect rect;
GetClientRect(&rect); //取客户区大小
Old.x = rect.right - rect.left;
Old.y = rect.bottom - rect.top;
GetClientRect(&m_DlgRect);
GetDlgItem(IDC_PIC_VIEW)->GetClientRect(m_rcView);
/*--------------------控制器连接--------------------*/
char str_ip[] = "192.168.0.11";
int m_liv_ZmcMoveRe = ZMC_SearchAndOpenEth(str_ip, 800, &g_handle);
if (ERR_OK != m_liv_ZmcMoveRe)
{
if (MessageBox((L"控制器连接失败，是否打开仿真版运行？"), (L"温馨提示"), MB_YESNO | MB_ICONQUESTION) == IDYES)
{
if (!IsProccessRunning(_T("ZSimu.exe")))
{
ShellExecute(NULL, L"open", _T("\\仿真器\\ZSimu.exe"), NULL, NULL, SW_SHOWNORMAL);
}
else
{
HANDLE hProcessHandle;
ULONG nProcessID;
HWND TheWindow;
TheWindow = ::FindWindow(NULL, _T("ZSimu.exe"));
::GetWindowThreadProcessId(TheWindow, &nProcessID);
hProcessHandle = ::OpenProcess(PROCESS_TERMINATE, FALSE, nProcessID);
::TerminateProcess(hProcessHandle, 4);
ShowWindow(nProcessID);
}
strcpy_s(str_ip, "127.0.0.1");
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_OpenEth(str_ip, &g_handle);
if (m_liv_ZmcMoveRe != ERR_OK)
{
Sleep(1000);
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_OpenEth(str_ip, &g_handle);
if (m_liv_ZmcMoveRe != ERR_OK)
{
Sleep(1000);
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_OpenEth(str_ip, &g_handle);
if (m_liv_ZmcMoveRe != ERR_OK)
{
Sleep(1000);
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_OpenEth(str_ip, &g_handle);
if (m_liv_ZmcMoveRe != ERR_OK)
{
MessageBox(L"仿真器连接失败(请给予仿真器权限)");
}
}
}
}
}
}
if (NULL != g_handle)
{
SetTimer(0, 1, NULL);
//初始化轴参数
for (int i = 0; i <=3; i++)
{
ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, 0);//轴类型 虚拟轴
ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, 10000);//脉冲当量 1000 脉冲为单位
ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i, 100);//速度UNITS / S
ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i, 1000);//加速度
ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i, 1000);//减速度
ZAux_Direct_SetSpeedRatio(g_handle, i, 1);//速度比例
}
m_strSpeedRatio.Format(L"速度:%0.2f%%", 1 * 100.0);
UpdateData(false);
}
return TRUE; // 除非将焦点设置到控件，否则返回 TRUE
}
3.定时器获取轴DPOS坐标用于显示与刷新绘制图像。
void CZCadToolFollowDemoDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
{
// TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
ZAux_GetModbusDpos(g_handle, 3, gfarr_ListDpos);
if (gfarr_ListDposLast[0] != gfarr_ListDpos[0] || gfarr_ListDposLast[1] != gfarr_ListDpos[1] || gfarr_ListDposLast[2] != gfarr_ListDpos[2] )
{
GetDlgItem(IDC_EDIT_DPOS_X)->SetWindowText(L"X:" + FloatToCString(gfarr_ListDpos[0]));
GetDlgItem(IDC_EDIT_DPOS_Y)->SetWindowText(L"Y:" + FloatToCString(gfarr_ListDpos[1]));
GetDlgItem(IDC_EDIT_DPOS_A)->SetWindowText(L"A:" + FloatToCString(gfarr_ListDpos[2]));
gfarr_ListDposLast[0] = gfarr_ListDpos[0];
gfarr_ListDposLast[1] = gfarr_ListDpos[1];
gfarr_ListDposLast[2] = gfarr_ListDpos[2];
InvalidateRect(m_rcView,false);//刷新绘图
}
CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);
}
4.消息传递函数中响应手动运动按钮代码。
BOOL CZCadToolFollowDemoDlg::PreTranslateMessage(MSG* pMsg)
{
// TODO: 在此添加专用代码和/或调用基类
//MFC界面按钮检测
if (pMsg->message == WM_LBUTTONDOWN)
{
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_X_A)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, 0, 1); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_X_B)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, 0, -1); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_Y_A)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, 1, 1); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_Y_B)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, 1, -1); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_A_A)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, 2, 1); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_A_B)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, 2, -1); }
}
else if (pMsg->message == WM_LBUTTONUP || WM_LBUTTONDBLCLK == pMsg->message)//判断是否有MFC界面按钮弹起
{
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_X_A)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, 0, 2); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_X_B)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, 0, 2); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_Y_A)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, 1, 2); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_Y_B)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, 1, 2); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_A_A)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, 2, 2); }
if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BTN_A_B)->m_hWnd) { ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, 2, 2); }
}
return CDialogEx::PreTranslateMessage(pMsg);
}
5.绘图函数。
void CZCadToolFollowDemoDlg::OnDraw(CDC *pDC)
{
CDC dcMem;
CBitmap bmp;
GetDlgItem(IDC_PIC_VIEW)->GetClientRect(m_rcView);
dcMem.CreateCompatibleDC(pDC);
bmp.CreateCompatibleBitmap(pDC, m_rcView.Width(), m_rcView.Height());
dcMem.SelectObject(&bmp);
//绘制背景，默认黑色背景
dcMem.FillSolidRect(m_rcView, RGB(0, 0, 0));
//显示当前加载的文件名
SetTextColor(dcMem.m_hDC, RGB(125, 125, 125));
TextOut(dcMem.m_hDC, 5, 5, m_strCurFileName, m_strCurFileName.GetLength());
//实际显示的区域，预留边距（不完全撑满）
double WinWidth = m_rcView.Width() - 65;
double WinHeight = m_rcView.Height() - 65;
// 实际的区域
double ObjectPixWidth = 0.0, ObjectPixHeight = 0.0;
//需要更新初始化显示比例
if (!m_bInitZoomTran)
{
//根据视图范围、图形范围，计算显示比例及偏移
if ((NULL != m_pVectGroup) || (NULL != m_pDib))
{
float fLeft = 0.0, fBottom = 0.0, fWidth = 0.0, fHeight = 0.0;
double dScale = 0.0;
//显示图形还是位图，同时只显示一种
Struct_ZCad_Item *pShowData = m_pVectGroup ? (Struct_ZCad_Item*)m_pVectGroup : (Struct_ZCad_Item*)m_pDib;
//获取当前图形范围
ZMotionCad3_GetRange((Struct_ZCad_Item*)pShowData, &fLeft, &fBottom, &fWidth, &fHeight, 0.05);
if (fWidth < 0.0001 && fHeight < 0.0001)
{
fLeft = 0.0;
fBottom = 0.0;
fWidth = 100.0;
fHeight = 100.0;
}
//根据图形范围、显示视图范围计算显示比例
if (fabs(fWidth) 0.0001)
{
ObjectPixHeight = WinHeight;
ObjectPixWidth = ObjectPixHeight * fWidth / fHeight;
dScale = ObjectPixHeight / fHeight;
}
else if (fabs(fWidth) > 0.0001 && fabs(fHeight) <= 0.0001)
{
ObjectPixWidth = WinWidth;
ObjectPixHeight = ObjectPixWidth * fHeight / fWidth;
dScale = ObjectPixWidth / fWidth;
}
else
{
if (fWidth*WinHeight BitBlt(m_rcView.left, m_rcView.top, m_rcView.Width(), m_rcView.Height(), &dcMem, 0, 0, SRCCOPY);
DeleteObject(dcMem); //清理资源
DeleteObject(bmp);
}
6.打开CAD图处理函数。
//打开CAD文件
void CZCadToolFollowDemoDlg::OnBnClickedBtnOpenCad()
{
CString gReadFilePathName;
CFileDialog fileDlg(true, _T("dxf"), _T("*.dxf"), OFN_HIDEREADONLY | OFN_OVERWRITEPROMPT, _T("DXF Files (*.dxf)|*.dxf|AI File(*.ai)|*.ai|PLT File(*.plt)|*.plt|DST Files (*.dst)|*.dst|All Files (*.*)|*.*||"), NULL);
if (fileDlg.DoModal() == IDOK) //弹出对话框
{
gReadFilePathName = fileDlg.GetPathName();//得到完整的文件名和目录名拓展名
CString filename = fileDlg.GetFileName();
// 取得扩展名
CString strExtName = filename.Mid(filename.ReverseFind(_T('.')) + 1); //文件扩张名
strExtName.MakeLower();
//清除之前加载的
if (NULL != m_pVectGroup)
{
ZMotionCad3_ItemDelete((Struct_ZCad_Item*)m_pVectGroup);
m_pVectGroup = NULL;
}
if (NULL != m_pDib)
{
ZMotionCad3_ItemDelete((Struct_ZCad_Item*)m_pDib);
m_pDib = NULL;
}
//加载文件
if ((strExtName == "dxf") || (strExtName == "ai") || (strExtName == "dst") || (strExtName == "plt"))
{
//图形文件
m_pVectGroup = ZMotionCad3_ImportVectGraph(CW2A(gReadFilePathName), 1016.0, ZCAD_IMPORTVECT_SEGES, 0.05, false);
}
else
{
//其他格式按位图文件处理
m_pDib = ZMotionCad3_ImportImage(CW2A(gReadFilePathName), ZCAD_IMPORT_IMAGE_OPTION_NONE);
}
//CAD图数据转G代码并生成运动数据链表
CString m_strGcode = VectToNcCode(m_pVectGroup);
//打印运动数据到输出窗口
CncLinkedList_Printf(m_pCncData);
//刷新G代码显示窗口
GetDlgItem(IDC_EDIT_GCODE)->SetWindowText(m_strGcode);
//刷新视图
InvalidateRect(m_rcView, false);
//设置刷新状态
m_bInitZoomTran = false;
//更新当前文件名
m_strCurFileName = filename;
}
}
7.CAD图层数据转G代码函数。
//图形转G代码
CString CZCadToolFollowDemoDlg::VectToNcCode(Struct_ZCad_VectGroup *pVectGroup)
{
if (!pVectGroup)
{ //图形数据为空
AfxMessageBox(L"数据为空！");
return L"";
}
CncLinkedList_ClearMyList(m_pCncData);
m_pCncData=CncLinkedList_CreatList();
CString strOut, strSingleLen; //输出的G代码
strOut.Format(L"M3\r\nG90\r\nG0 X0.000 Y0.000\r\n"); //默认绝对运行
CncLinkedList_StringToLink(L"G0 X0.000 Y0.000",m_pCncData);//G代码字符串转入链表中
Struct_ZCad_VectGroup *pGroupHead = pVectGroup;
while (pGroupHead)
{
Struct_ZCad_Vect *pVectHead = pGroupHead->m_pVect;
Struct_ZCad_Seg *pEffectSeg = NULL; //有效数据
while (pVectHead)
{
if (ZCAD_ITEMTYPE_VECTLine != pVectHead->m_itemtype && !pVectHead->m_pLineSeg)
{ //曲线全部转为小线段处理
ZMotionCadEx_CurveSmooth((Struct_ZCad_Item *)pVectHead, 0.05, false, true);
}
pEffectSeg = pVectHead->m_pLineSeg ? pVectHead->m_pLineSeg : pVectHead->m_pLine;
//快速定位
strSingleLen.Format(L"G0 X%.4lf Y%.4lf\r\n", pEffectSeg->x1, pEffectSeg->y1);
CncLinkedList_StringToLink(strSingleLen, m_pCncData);
strOut += strSingleLen;
if (ZCAD_ITEMTYPE_VECTArc == pVectHead->m_itemtype)
{ //圆/圆弧的情况下//不会进入此if，全部转小线段处理
CString strSide; //圆的方向
double dX0 = min(pVectHead->m_pLine->x1, pVectHead->m_pLine->x2) + fabs(pVectHead->m_pLine->x1 - pVectHead->m_pLine->x2) / 2;
double dY0 = min(pVectHead->m_pLine->y1, pVectHead->m_pLine->y2) + fabs(pVectHead->m_pLine->y1 - pVectHead->m_pLine->y2) / 2; //圆心的绝对坐标
double dR = fabs(pVectHead->m_pLine->x1 - pVectHead->m_pLine->x2) / 2.0; //半径
if (pVectHead->m_pLine->x1 m_pLine->x2 && pVectHead->m_pLine->y1 m_pLine->y2)
{ //逆时针G03
strSide = "G3";
}
else
{ //顺时针G02
strSide = "G2";
}
strSingleLen.Format(L"%s X%.4lf Y%.4lf I%.4lf J%.4lf\r\n", strSide, pEffectSeg->m_prev->x2, pEffectSeg->m_prev->y2, dX0 - pEffectSeg->x1, dY0 - pEffectSeg->y1);
CncLinkedList_StringToLink(strSingleLen, m_pCncData);
strOut += strSingleLen;
}
else
{
Struct_ZCad_Seg *pHeadSeg = pEffectSeg;
while (pHeadSeg)
{ //直线插补
strSingleLen.Format(L"G1 X%.4lf Y%.4lf\r\n", pHeadSeg->x2, pHeadSeg->y2);
CncLinkedList_StringToLink(strSingleLen, m_pCncData);
strOut += strSingleLen;
pHeadSeg = pHeadSeg->m_pnext;
if (pHeadSeg == pEffectSeg)
{
break;
}
}
}
pVectHead = pVectHead->m_pnext;
if (pVectHead == pGroupHead->m_pVect)
{
break;
}
}
pGroupHead = pGroupHead->m_pnext;
if (pGroupHead == pVectGroup)
{
break;
}
}
strSingleLen.Format(L"M2");
CncLinkedList_StringToLink(strSingleLen, m_pCncData);
strOut += strSingleLen;
return strOut;
}
8.计算直线向量角度函数。
//第一条直线起点，终点；第二条直线起点终点
double GetLineVectorArg(double line1StartX, double line1StartY, double line1EndX, double line1EndY)
{
float a[4];// 存放第一个向量的起点和重点
float b[4];// 存放第二个向量的起点和重点
a[0] = line1StartX;
a[1] = line1StartY;
a[2] = line1EndX;
a[3] = line1EndY;
if (a[0] == a[2] && a[1] == a[3])
{
return 0;
}
b[0] = 0;
b[1] = 0;
b[2] = 1000;
b[3] = 0;
float vector1x = a[0] - a[2];
float vector1y = a[1] - a[3];
float vector2x = b[0] - b[2];
float vector2y = b[1] - b[3];
CString TRACEtest;
float ang = 0;
//θ=acos(v1⋅v2/||v1||||v2||)
float tmp = ((vector1x)*(vector2x)+(vector1y)*(vector2y)) / (sqrt(pow(vector1x, 2) + pow(vector1y, 2))*sqrt(pow(vector2x, 2) + pow(vector2y, 2)));
//θ=atan2(v2.y,v2.x)−atan2(v1.y,v1.x) double tmp2 = (atan2(vector2y, vector2x) - atan2(vector1y, vector1x))*(180 / PI); ang = acos(tmp)*(180 / PI);
if (int(ang) == 90)
if (line1StartY < line1EndY) {
ang = 90;
}
else {
ang = 270;
}
if (fabs(ang - tmp2) <= 1e-3)
{
ang = 360 - ang;
}
return ang;
}
9.G代码字符串转数据链表函数。
void CZCadToolFollowDemoDlg::CncLinkedList_StringToLink(CString FileContentLine, struct_CncData * CncData)
{
FileContentLine.TrimRight();//去掉右边的空格
FileContentLine.TrimLeft();//去掉左边的空格
FileContentLine.Replace(_T(" "), _T(""));
struct_MoveData movepara;
CncLinkedList_InsertNodebyTail(CncData, movepara);
//找到最后一个节点
struct_CncData *cncData_lastNode = CncData;
while (cncData_lastNode->m_pnext != CncData)
{
cncData_lastNode = cncData_lastNode->m_pnext;//往下走
}
if (FileContentLine.Find('G') != -1)
{
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
CString str_tmp = FileContentLine.Right(FileContentLine.GetLength() - FileContentLine.Find('G') - 1);//剩余G后字符串
int num_tmp = _tstof(str_tmp);
CString str_tmp90, str_tmpX, str_tmpY, str_tmpZ, str_tmpI, str_tmpJ, str_tmpD;
AfxExtractSubString(str_tmpX, (LPCTSTR)FileContentLine, 1, 'X');
AfxExtractSubString(str_tmpY, (LPCTSTR)FileContentLine, 1, 'Y');
AfxExtractSubString(str_tmpI, (LPCTSTR)FileContentLine, 1, 'I');
AfxExtractSubString(str_tmpJ, (LPCTSTR)FileContentLine, 1, 'J');
AfxExtractSubString(str_tmpD, (LPCTSTR)FileContentLine, 1, 'D');
/****************************G运动类型赋值*******************************************/
switch (num_tmp)
{
case CNC_TRACK_LINE_SEEK://0定位
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_LINE_SEEK;
break;
case CNC_TRACK_LINE://1直线
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_LINE;
break;
case CNC_TRACK_ARC://2圆弧
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_ARC;
break;
case CNC_TRACK_ARC_CCW://3圆弧
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_ARC_CCW;
break;
default:
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_OTHER;
break;
}
/****************************G运动坐标赋值*******************************************/
{
if (str_tmpX.GetLength() > 0)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_end.x = _tstof(str_tmpX);
}
else
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_end.x = CNC_XYZIJ_NULL;
}
if (str_tmpY.GetLength() > 0)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_end.y = _tstof(str_tmpY);
}
else
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_end.y = CNC_XYZIJ_NULL;
}
if (str_tmpI.GetLength() > 0)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_center.x = _tstof(str_tmpI);
}
else
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_center.x = CNC_XYZIJ_NULL;
}
if (str_tmpJ.GetLength() > 0)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_center.y = _tstof(str_tmpJ);
}
else
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_center.y = CNC_XYZIJ_NULL;
}
}
//获取起点坐标
float startx, starty, endx, endy;
startx = CNC_XYZIJ_NULL;
starty = CNC_XYZIJ_NULL;
endx = cncData_lastNode->m_movepara.m_end.x;
endy = cncData_lastNode->m_movepara.m_end.y;
if (CNC_XYZIJ_NULL == endx && CNC_XYZIJ_NULL == endy)
{
return;
}
if (CNC_TRACK_LINE == cncData_lastNode->m_movepara.m_type || CNC_TRACK_ARC == cncData_lastNode->m_movepara.m_type || CNC_TRACK_ARC_CCW == cncData_lastNode->m_movepara.m_type)
{
struct_CncData *cncData_lastNode_prev = cncData_lastNode;
int liv_type = -1;
while (true)
{
cncData_lastNode_prev = cncData_lastNode_prev->m_pprev;
liv_type = cncData_lastNode_prev->m_movepara.m_type;
if ((0 == liv_type || 1 == liv_type || 2 == liv_type || 3 == liv_type))
{
break;
}
}
startx = cncData_lastNode_prev->m_movepara.m_end.x;
starty = cncData_lastNode_prev->m_movepara.m_end.y;
if (startx != CNC_XYZIJ_NULL && startx != CNC_XYZIJ_NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_start.x = startx;
cncData_lastNode->m_movepara.m_start.y = starty;
}
else
{
AfxMessageBox(L"cncData_lastNode->m_movepara.m_start.x = CNC_XYZIJ_NULL;");
cncData_lastNode->m_movepara.m_start.x = CNC_XYZIJ_NULL;
cncData_lastNode->m_movepara.m_start.y = CNC_XYZIJ_NULL;
}
}
switch (num_tmp)
{
case CNC_TRACK_LINE_SEEK: //0定位
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_LINE_SEEK;
break;
case CNC_TRACK_LINE://1直线
{
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_LINE;
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleStart = GetLineVectorArg(startx, starty, endx, endy);
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd = GetLineVectorArg(startx, starty, endx, endy);
break;
}
case CNC_TRACK_ARC://2圆弧
{
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_ARC;
float m_c_x = startx + cncData_lastNode->m_movepara.m_center.x;//圆心绝对坐标
float m_c_y = starty + cncData_lastNode->m_movepara.m_center.y;
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleStart = GetCircVectorArgG02(startx, starty, m_c_x, m_c_y);
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd = GetCircVectorArgG02(cncData_lastNode->m_movepara.m_end.x, cncData_lastNode->m_movepara.m_end.y, m_c_x, m_c_y);
if (cncData_lastNode->m_movepara.m_angleStart == cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd += 360;
}
if (cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd - cncData_lastNode->m_movepara.m_angleStart > 180)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd -= 360;
}
break;
}
case CNC_TRACK_ARC_CCW://3圆弧
{
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_ARC_CCW;
float m_c_x = startx + cncData_lastNode->m_movepara.m_center.x;//圆心绝对坐标
float m_c_y = starty + cncData_lastNode->m_movepara.m_center.y;
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleStart = GetCircVectorArgG03(startx, starty, m_c_x, m_c_y);
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd = GetCircVectorArgG03(cncData_lastNode->m_movepara.m_end.x, cncData_lastNode->m_movepara.m_end.y, m_c_x, m_c_y);
if (cncData_lastNode->m_movepara.m_angleStart == cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_angleEnd += 360;
}
break;
}
default:
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_OTHER;
break;
}
}
else//M
{
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
CString str_tmp = FileContentLine.Right(FileContentLine.GetLength() - FileContentLine.Find('M') - 1);//剩余M后字符串
int num_tmp = _tstof(str_tmp);
switch (num_tmp)
{
case 3: //开始切割
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_START;
break;
case 9: //下刀
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_TOOL_DOWN;
break;
case 10: //抬刀
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = CNC_TRACK_TOOL_UP;
break;
case 4: //切割结束
case 2:
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = 4;
break;
case 30: //M代码（固定）
if (cncData_lastNode->m_pprev != NULL)
{
cncData_lastNode->m_movepara.m_length = cncData_lastNode->m_pprev->m_movepara.m_length + 1;
}
cncData_lastNode->m_movepara.m_type = 24;
break;
default:
break;
}
}
//free(cncData_lastNode);
}
10.运动线程函数。
int CZCadToolFollowDemoDlg::CncLinkedList_Move(struct_CncData * List)
{
if (NULL == List)
{
return-1;
}
struct_CncData *ptr = List->m_pnext;
CString m_ShowData = L"";
float fX = 0.0f, fY = 0.0f, fC = 0.0f, fI = 0.0f, fJ = 0.0f;
int axislist[3] = { 0,1,2 }; //运动轴列表，其中轴1为主轴
float circ_endc = 0.0f, circ_stratc = 0.0f;
float poslist[3] = { 0.0f };
int m_liv_ZmcMoveRe = 0;
float lfv_SpeedG00 = 1000;
float lfv_SpeedG01 = 300;
ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, 0, lfv_SpeedG00);//设置G00定位速度
ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, 0, lfv_SpeedG01);//设置G01直线速度
while (ptr != List) {
fX = ptr->m_movepara.m_end.x;
fY = ptr->m_movepara.m_end.y;
fC = ptr->m_movepara.m_angleEnd;
switch (ptr->m_movepara.m_type)
{
case CNC_TRACK_START://切割开始
{
break;
}
case CNC_TRACK_LINE_SEEK://0定位
{
m_ShowData.Format(_T("G00 X%f Y%f \r\n"), fX, fY);
TRACE(m_ShowData);
struct_CncData *cncData_lastNode_next = ptr;
int liv_type = -1;
while (true)
{
cncData_lastNode_next = cncData_lastNode_next->m_pnext;
liv_type = cncData_lastNode_next->m_movepara.m_type;
if ((0 == liv_type || 1 == liv_type || 2 == liv_type || 3 == liv_type)) { break; }
}
circ_stratc = cncData_lastNode_next->m_movepara.m_angleStart;
circ_endc = cncData_lastNode_next->m_movepara.m_angleEnd;
poslist[0] = fX;
poslist[1] = fY;
poslist[2] = circ_stratc;
do
{
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_Direct_MovePara(g_handle, 0, "MERGE", 0, 0);
if (m_liv_ZmcMoveRe)
{
Sleep(10);
if (h_ThreadMovePorc)return -1;
}
} while (m_liv_ZmcMoveRe);
do
{
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_Direct_MoveAbsSp(g_handle, 3, axislist, poslist);
if (m_liv_ZmcMoveRe)
{
Sleep(10);
if (h_ThreadMovePorc)return -1;
}
} while (m_liv_ZmcMoveRe);
break;
}
case CNC_TRACK_LINE://1直线//直线不用转刀，但是如果G01与G01，不是G00与G01，运动结束后需要转刀
{
m_ShowData.Format(_T("G01 X%f Y%f \r\n"), fX, fY);
TRACE(m_ShowData);
do {
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_Direct_MovePara(g_handle, 0, "MERGE", 0, 1);
if (m_liv_ZmcMoveRe)
{
Sleep(10);
if (h_ThreadMovePorc)return -1;
}
} while (m_liv_ZmcMoveRe);
if (ptr->m_pprev->m_movepara.m_type == CNC_TRACK_LINE || ptr->m_pprev->m_movepara.m_type == CNC_TRACK_ARC || ptr->m_pprev->m_movepara.m_type == CNC_TRACK_ARC_CCW)
{
poslist[0] = fX;
poslist[1] = fY;
poslist[2] = ptr->m_movepara.m_angleEnd;
do
{
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 3, axislist, poslist);
if (m_liv_ZmcMoveRe)
{
Sleep(10);
if (h_ThreadMovePorc)return -1;
}
} while (m_liv_ZmcMoveRe);
TRACE("\r\n");
}
else
{
fX = ptr->m_movepara.m_end.x;
fY = ptr->m_movepara.m_end.y;
poslist[0] = fX;
poslist[1] = fY;
do
{
m_liv_ZmcMoveRe = ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 2, axislist, poslist);
if (m_liv_ZmcMoveRe)
{
Sleep(10);
if (h_ThreadMovePorc)return -1;
}
} while (m_liv_ZmcMoveRe);
}
break;
}
}
ptr = ptr->m_pnext;
}
return 0;
}
七.效果演示
视频讲解可点击→“PCIe EtherCAT实时运动控制卡PCIE464的CAD导图与刀向跟随应用”查看。
完整代码获取地址
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本次，正运动技术PCIe EtherCAT实时运动控制卡PCIE464的CAD导图与刀向跟随应用，就分享到这里。
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