EtherCAT运动控制卡的多轴插补运动和手轮运动

今天，正运动小助手给大家分享一下EtherCAT运动控制卡之ECI2828如何使用C#进行多轴插补运动和手轮运动。

一运动控制卡硬件介绍

ECI2828系列运动控制卡支持多达 16 轴直线插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、虚拟轴、机械手指令等；采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制。

ECI2828系列运动运动控制卡支持以太网，232 通讯接口和电脑相连，接收电脑的指令运行，可以通过EtherCAT总线和CAN总线去连接各个扩展模块，从而扩展输入输出点数或运动轴。

ECI2828系列运动控制卡的应用程序可以使用 VC,VB，VS，C++，C#等软件来开发，程序运行时需要动态库 zmotion.dll。调试时可以把ZDevelop软件同时连接到控制器，从而方便调试、方便观察。

二C#语言运动控制开发

（一）新建WinForm项目并添加函数库

1.在VS2015菜单“文件”→“新建”→ “项目”，启动创建项目向导。

2.选择开发语言为“Visual C#”和.NETFramework 4以及Windows 窗体应用程序。

3.找到厂家提供的光盘资料里面的C#函数库，路径如下(64位库为例)：

1）进入厂商提供的光盘资料找到“8.PC函数”文件夹，并点击进入。

2）选择“函数库2.1”文件夹。

3）选择“Windows平台”文件夹。

4）根据需要选择对应的函数库这里选择64位库。

5）解压C#的压缩包,里面有C#对应的函数库。

6）函数库具体路径如下。

4.将厂商提供的C#的库文件以及相关文件复制到新建的项目中。

1）将zmcaux.cs文件复制到新建的项目里面中。

2）将zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夹中。

5.用vs打开新建的项目文件，在右边的解决方案资源管理器中点击显示所有，然后鼠标右键点击zmcaux.cs文件，点击包括在项目中。

6.双击Form1.cs里面的Form1，出现代码编辑界面，在文件开头写入 using cszmcaux,并声明控制器句柄g_handle。

至此项目新建完成，可进行C#项目开发。

（二）PC函数介绍

1.PC函数手册也在光盘资料里面，具体路径如下：

“光盘资料\8.PC函数\函数库2.1\ZMotion函数库编程手册 V2.1.pdf”。

2.PC编程，一般如果网口对控制器和工控机进行链接。网口链接函数接口是ZAux_OpenEth（）；如果链接成功，该接口会返回一个链接句柄。通过操作这个链接句柄可以实现对控制器的控制。

ZAux_OpenEth()接口说明：

3.多轴插补指令ZAux_Direct_MoveAbs介绍：

4.同步运动指令ZAux_Direct_Connect（）介绍：可通过该指令进行手轮运动。

5.获取轴位置信息指令介绍：

（三）C#开发实现多轴插补运动和手轮运动

1.多轴插补运动和手轮运动例程界面如下。

2.例程简易流程图。

3.在窗口初始化的时候调用链接控制器的接口ZAux_OpenEth（），与控制器进行链接,链接成功后调用相关接口进行轴参数初始化。

public Form1()

{

      InitializeComponent();

      //链接控制器 

      zmcaux.ZAux_OpenEth("192.168.0.11", out g_handle);

      if (g_handle != (IntPtr)0)

      {

            MessageBox.Show("控制器链接成功!", "提示");

            //启动定时器

            timer1.Enabled = true;

            //初始化轴参数

            for (int i = 0; i < 3; i++)     

            {

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, 1);          

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, 1);          

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle,i, 100);

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle,i,1000);

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle,i,1000);

            }

            //ECI2820系列的手轮轴接口是8，需要进行如下配置

            zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, 8, 0);          

            zmcaux.ZAux_Direct_SetAxisAddress(g_handle,8,(-1<< 16)+8);    

            zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, 8, 3); 

       }

      else

      {

            MessageBox.Show("控制器链接失败，请检测IP地址!", "警告");

      }

}

4.通过定时器更新控制器各个轴的位置信息。

//定时器刷新

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)        

{

      float[] curpos = new float[4];

      //获取脉冲轴的位置

      for (int i = 0; i < 3; i++)

      {

           zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, i, ref curpos[i]);

      }

      //获取编码器轴的位置

      zmcaux.ZAux_Direct_GetMpos(g_handle, 3, ref curpos[3]);

      label_x.Text = "X轴:" + curpos[0];

      label_y.Text = "Y轴:" + curpos[1];

      label_z.Text = "Z轴:" + curpos[2];

      label_e.Text = "编码轴:" + curpos[3];

}

5.通过启动按钮调用多轴插补命令进行多轴插补运动。

//开始运行多轴直线插补运动

private void RUN_MOVEABS_Click(object sender, EventArgs e)

{

      if (g_handle == (IntPtr)0)

      {

            MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");

      }

      else

      {

            //触发示波器抓取数据，方便通过ZDevelop软件查看波形

            zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);

            //X,Y,Z,U运动距离列表

            float[] PosList = new float[4];

            //选择运动的轴

            int[] AxisList = new int[4]{0,1,2,3};

            //第1段插补运动

            PosList[0] = Convert.ToUInt32(POS1_X.Text);

            PosList[1] = Convert.ToUInt32(POS1_Y.Text);

            PosList[2] = Convert.ToUInt32(POS1_Z.Text);

            PosList[3] = Convert.ToUInt32(POS1_U.Text);

            zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 4, AxisList, PosList);

            //第2段插补运动

            PosList[0] = Convert.ToUInt32(POS2_X.Text);

            PosList[1] = Convert.ToUInt32(POS2_Y.Text);

            PosList[2] = Convert.ToUInt32(POS2_Z.Text);

            PosList[3] = Convert.ToUInt32(POS2_U.Text);

            zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 4, AxisList, PosList);

            //第3段插补运动

            PosList[0] = Convert.ToUInt32(POS3_X.Text);

            PosList[1] = Convert.ToUInt32(POS3_Y.Text);

            PosList[2] = Convert.ToUInt32(POS3_Z.Text);

            PosList[3] = Convert.ToUInt32(POS3_U.Text);

            zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 4, AxisList, PosList);

      }

}

6.通过停止按钮调用轴运动停止指令停止轴运动。

//停止运行多轴直线插补运动

private void STOP_Click(object sender, EventArgs e)

{

      if (g_handle == (IntPtr)0)

      {

            MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");

      }

      else

      {

             //停止所有轴运动

             zmcaux.ZAux_Direct_Rapidstop(g_handle, 2);

      }

}

7.通过手轮链接按钮的事件处理函数将手轮轴和脉冲轴进行链接，从而进行同步运动。

//手轮链接

private void HandwheelLink_Click(object sender, EventArgs e)

{

      if (g_handle == (IntPtr)0)

      {

            MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");

      }

      else

      {

            int AxisHand = 3;

            if (radioButton1.Checked)

            {

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, AxisHand, 3);        //轴类型 脉冲方向式编码器

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, AxisHand, 1);        //脉冲当量 1 脉冲为单位

            }

            else

            {

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, AxisHand, 6);        //轴类型 脉冲方向编码器

                  zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, AxisHand, 1);        //脉冲当量 1 脉冲为单位  

            }

           //连接手轮

           zmcaux.ZAux_Direct_Connect(g_handle, Convert.ToSingle(textBox_radio.Text), AxisHand, link_axis);

      }

}

8.通过断开链接按钮的事件处理函数将手轮轴和脉冲轴断开链接。

//断开手轮链接

private void DisconnectHand_Clock(object sender, EventArgs e)

{

      if (g_handle == (IntPtr)0)

      {

            MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");

      }

      else

      {

            //取消主轴运动

           zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, link_axis, 2);        

      }     

}

（四）调试与监控

编译运行例程，同时连接ZDevelop软件进行调试，对运动控制的轴参数和运动情况进行监控。

本次，正运动技术EtherCAT运动控制卡的多轴插补运动和手轮运动，就分享到这里。

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