|
XPCIE1032H功能简介
XPCIE1032H是一款基于PCI Express的EtherCAT总线运动控制卡，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。
XPCIE1032H运动控制卡集成了强大的运动控制功能，结合MotionRT7运动控制实时软核，解决了高速高精应用中，PC Windows开发的非实时痛点，指令交互速度比传统的PCI/PCIe快10倍。
XPCIE1032H 运动控制卡支持PWM，PSO功能，板载16进16出通用IO口，其中输出口全部为高速输出口，可配置为4路PWM输出口或者16路高速PSO硬件比较输出口。输入口含有8路高速输入口，可配置为4路高速色标锁存或两路编码器输入。
XPCIE1032H运动控制卡搭配MotionRT7实时内核，使用本地LOCAL接口连接，通过高速的核内交互，可以做到更快速的指令交互，单条指令与多条指令一次性交互时间可以达到3-5us左右。
?XPCIE1032H运动控制卡与MotionRT7运动控制实时内核的配合具有以下优势：
1.支持多种上位机语言开发，所有系列产品均可调用同一套API函数库；
2.借助核内交互，可以快速调用运动指令，响应时间快至微秒级，比传统PCI/PCIe快10倍；
3.解决传统PCI/PCIe运动控制卡在Windows环境下控制系统的非实时性问题；
4.支持一维/二维/三维PSO（高速硬件位置比较输出），适用于视觉飞拍、精密点胶和激光能量控制等应用；
5.提供高速输入接口，便于实现位置锁存；
6.支持EtherCAT总线和脉冲输出混合联动、混合插补。
?使用XPCIE1032H运动控制卡和MotionRT7运动控制实时内核进行项目开发时，通常需要进行以下步骤：
1.安装驱动程序，识别控制卡XPCIE1032H；
2.打开并执行文件“MotionRT710.exe”，配置参数和运行运动控制实时内核；
3.使用ZDevelop软件连接到控制器，进行参数监控。连接时请使用PCI/LOCAL方式，并确保ZDevelop软件版本在3.10以上；
4.完成控制程序开发，通过LOCAL链接方式连接到运动控制卡，实现实时运动控制。
?与传统PCI/PCIe卡和PLC的测试数据结果对比：
我们可以从测试对比结果看出，XPCIE1032H运动控制卡配合实时运动控制内核MotionRT7，在LOCAL链接（核内交互）的方式下，指令交互的效率是非常稳定，当测试数量从1w增加到10w时，单条指令交互时间与多条指令交互时间波动不大，非常适用于高速高精的应用。
XPCIE1032H控制卡安装
XPCIE1032H驱动安装与建立连接参考往期文章 EtherCAT超高速实时运动控制卡XPCIE1032H上位机C#开发（一）：驱动安装与建立连接 。
一、C#语言进行运动控制项目开发
二、PC函数介绍
相关PC函数介绍详情可参考“ZMotion PC函数库编程手册 V2.1.1”。
在form设计界面找到需要用到的控件拖拽到窗体中进行UI界面设计，效果如下。
三、相关程序以及设计思路
本次设计操作步骤相应的流程图如下：
本例程以运动控制卡XPLCIE1032H搭载MotionRT7实时内核，通过EthereCAT总线口接节点0（汇川驱动器-0轴），节点1（正运动扩展模块EIO16084）1-4轴映射为总线轴为例：
注意： 在总线初始化basic程序，驱动器PDO不能设置为-1，因为该PDO列表不含数据字典6060，不支持驱动器回零。
关于pdo列表的配置详细说明，可以查阅basic编程手册，搜索DRIVE_PROFILE指令。
1、初始化程序执行后，通过ZAux_Direct_GetUserVar函数接口，可以读取basic程序自定义的变量。
本节案例获取的是总线初始化映射轴数量、总线初始化起始轴号和总线初始化完成状态。下图是事先编辑好的basic程序的自定义变量。
使用定时器将总线轴数量，总线起始轴号，初始化状态等总线初始化信息进行获取更新。
//读取basic程序自定义变量--总线初始化的总轴数
zmcaux.ZAux_Direct_GetUserVar(g_handle, "Bus_TotalAxisnum", ref EcatAxisNum);
//读取basic程序自定义变量--总线初始化的总线起始轴号
zmcaux.ZAux_Direct_GetUserVar(g_handle, "Bus_AxisStart", ref EcatStartAxisNum);
//读取basic程序自定义变量--总线初始化的初始化状态
zmcaux.ZAux_Direct_GetUserVar(g_handle, "Bus_InitStatus", ref EcatInitStatus)
2、使用RTsys软件，点击软件菜单栏的帮助→Zbasic帮助→搜索，搜索DATUM指令,选择回零模式并设置回零模式对应的参数。
假设回零模式选择的是13，需要设置原点开关、限位开关、回零速度（SPEED）和爬行速度（CREEP）。
该模式进行回零时轴以SPEED速度正向运行， 碰到限位开关会反向查找原点。找到原点后以CREEP速度反向爬行，直到离开原点。
private void Controllers_DatumPara_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未连接到控制器!", "提示");
}
else
{
//轴基本参数设置,控制器回零的速度是SPEED
AxisParaSet();
int[] ret = new int[7];
//设置回零爬行速度
ret[0] = zmcaux.ZAux_Direct_SetCreep(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Datum_Creep_Value.Text));
//配置原点信号。ZMC系列默认OFF时信号有效,常开传感器需要反转输入口为ON
ret[1] = zmcaux.ZAux_Direct_SetDatumIn(g_handle, MoveAxis, Convert.ToInt32(DatumIO_Value.Text));
ret[2] = zmcaux.ZAux_Direct_SetInvertIn(g_handle, Convert.ToInt32(DatumIO_Value.Text), 1);
//正硬限位IO设置
ret[3] = zmcaux.ZAux_Direct_SetFwdIn(g_handle, MoveAxis, Convert.ToInt32(FWD_IO_Value.Text));
ret[4] = zmcaux.ZAux_Direct_SetInvertIn(g_handle, Convert.ToInt32(FWD_IO_Value.Text), 1);
//负硬限位IO设置
ret[5] = zmcaux.ZAux_Direct_SetRevIn(g_handle, MoveAxis, Convert.ToInt32(REV_IO_Value.Text));
ret[6] = zmcaux.ZAux_Direct_SetInvertIn(g_handle, Convert.ToInt32(REV_IO_Value.Text), 1);
//设置控制器回零模式
Controllers_DatumMode = Convert.ToInt32(Controllers_DatumMode_Value.Text);
//定义临时的变量记录各个函数的返回值
int FinalRet = -1;
for(int i = 0; i < 7; ++i)
{
FinalRet *= ret[i];
}
if (FinalRet == 0) //说明所有函数的返回值都是0,回零等参数均设置成功
{
MessageBox.Show("控制器回零参数设置成功!", "提示");
}
else
{
MessageBox.Show("控制器回零参数设置失败!", "提示");
}
}
}
3、使用ZAux_Direct_Single_Datum函数，函数语法如下：
语法： ZAux_Direct_Single_Datum（连接句柄，轴号，控制器回零模式）
选择回零的轴号，模式以及设置完参数，确认参数按钮然后点击回零按钮，此时轴以控制器回零参数进行回零。
private void Controllers_Datum_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未连接到控制器!", "提示");
return;
}
int ret = -1;
//触发示波器
zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);
//控制器回零
ret = zmcaux.ZAux_Direct_Single_Datum(g_handle, MoveAxis, Controllers_DatumMode);
if(ret != 0)
{
MessageBox.Show("控制器回零启动失败!", "提示");
}
else
{
MessageBox.Show("控制器回零启动成功!", "提示");
}
}
4、查阅驱动器手册→回零模式介绍，选择驱动器支持的回零模式（数据字典6098），然后设置该回零模式的回零高速，回零低速等参数。
在本次例程选择的是模式19，开始回零时 原点开关(HW)为0，以设置的回零高速Speed(50units/s)正向开始回零，遇到 原点开关(HW)为1后以回零低速Creep(20units/s)反向爬行， 直到原点开关(HW)为0时停机，回零完成。
private void Drivers_DatumPara_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未连接到控制器!", "提示");
return;
}
int ret1, ret2, ret3;
//设置驱动器回零高速
ret1 = zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Datum_HighSpeed_Value.Text));
//设置驱动器回零低速
ret2 = zmcaux.ZAux_Direct_SetCreep(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Datum_LowSpeed_Value.Text));
//设置驱动器回零偏移
ret3 = zmcaux.ZAux_BusCmd_SetDatumOffpos(g_handle, (uint)MoveAxis, Convert.ToSingle(Datum_OffSet_Value.Text));
//设置驱动器回零模式
Drivers_DatumMode = Convert.ToInt32(Drivers_DatumMode_Value.Text);
if (ret1 == 0 && ret2 == 0 && ret3 == 0)
{
MessageBox.Show("驱动器回零参数设置成功!", "提示");
}
else
{
MessageBox.Show("驱动器回零参数设置失败!", "提示");
}
}
5、使用ZAux_BusCmd_Datum 函数，函数语法如下:
语法： ZAux_BusCmd_Datum（连接句柄，轴号，驱动器回零模式）
选择回零的轴号，模式以及设置完参数，确认参数按钮然后点击回零按钮，此时轴以驱动器回零参数进行回零。
private void Drivers_Datum_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未连接到控制器!", "提示");
return;
}
int ret = -1;
//触发示波器
zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);
//驱动器回零
ret = zmcaux.ZAux_BusCmd_Datum(g_handle, (uint)MoveAxis, (uint)Drivers_DatumMode);
if (ret != 0)
{
MessageBox.Show("驱动器回零启动失败!", "提示");
}
else
{
MessageBox.Show("驱动器回零启动成功!", "提示");
}
}
四、运行效果
打开RTsys编程软件，通过Local连接到控制器，同步上位机的轴等等参数。然后在工具栏→示波器界面，打开示波器观察波形。
选择好数据源和编号，点击启动；在上位机界面点击回零按钮，回到RTsys软件点击手动触发，观察对应回零模式的波形。
⊙控制器回零：以模式13（轴以SPEED速度正向运行，碰到限位开关会反向查找原点。找到原点后以Creep速度反向爬行，直到离开原点）为例，抓取的图形如下。
⊙总线驱动器回零：查阅驱动器手册，选择驱动器支持的回零模式。
这里以模式19为例，回零启动时，原点信号为0，以回零高速(50units/s)正向回零运行；当原点信号为1时以回零低速Creep(20units/s)反向爬行；再次遇到下降沿将停机,回零完成。
EtherCAT驱动器与控制器回零例程演示。
完整代码获取地址
▼
本次，正运动技术EtherCAT驱动器回零与控制器回零 ：EtherCAT超高速实时运动控制卡XPCIE1032H上位机C#开发（九），就分享到这里。
更多精彩内容请关注“ 正运动小助手 ”公众号，需要相关开发环境与例程代码，请咨询正运动技术销售工程师：400-089-8936。
本文由正运动技术原创，欢迎大家转载，共同学习，一起提高中国智能制造水平。文章版权归正运动技术所有，如有转载请注明文章来源。
正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。 主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等等。
|
