今天，正運動小助手給大家分享一下EtherCAT運動控制卡之ECI2828如何使用C#進(jìn)行實時性程序的運行和讀寫控制。

　　一ECI2828運動控制卡硬件介紹

　　ECI2828系列運動控制卡支持多達(dá) 16 軸直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、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)議可以實現(xiàn)實時的運動控制。

　　ECI2828系列運動運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)展輸入輸出點數(shù)或運動軸。

　　ECI2828系列運動控制卡的應(yīng)用程序可以使用 VC,VB，VS，C++，C#等軟件來開發(fā)，程序運行時需要動態(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C#語言進(jìn)行運動控制開發(fā)

　　01新建WinForm項目并添加函數(shù)庫

　　1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目”，啟動創(chuàng)建項目向?qū)А?/p>

　　2.選擇開發(fā)語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows 窗體應(yīng)用程序。

　　3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數(shù)庫，路徑如下(64位庫為例)：

　　A.進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數(shù)”文件夾，并點擊進(jìn)入。

　　B.選擇“函數(shù)庫2.1”文件夾。

　　C.選擇“Windows平臺”文件夾。

　　D.根據(jù)需要選擇對應(yīng)的函數(shù)庫這里選擇64位庫。

　　E.解壓C#的壓縮包,里面有C#對應(yīng)的函數(shù)庫。

　　F.函數(shù)庫具體路徑如下。

　　4.將廠商提供的C#的庫文件以及相關(guān)文件復(fù)制到新建的項目中。

　　A.將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項目里面中。

　　B.將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。

　　5.用vs打開新建的項目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點擊顯示所有，然后鼠標(biāo)右鍵點擊zmcaux.cs文件，點擊包括在項目中。

　　6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開頭寫入 using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。

　　至此項目新建完成，可進(jìn)行C#項目開發(fā)。

　　02查看PC函數(shù)手冊

　　A.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”。

　　B.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現(xiàn)對控制器的控制。

　　ZAux_OpenEth()接口說明：

　　C.使用對下位機(jī)寄存器操作的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進(jìn)行寄存器內(nèi)容取值，實時控制下位機(jī)相關(guān)的指令如下。

　　實時全局變量指令：

　　ZAux_Direct_HwPswitch2硬件比較輸出指令到位置后硬件自動觸發(fā)op輸出信號：

　　ZAux_Direct_HwTimer硬件定時器硬件比較輸出后一段時見還原電平：

　　鎖存相關(guān)指令：

　　ZAux_Direct_Regist接收到指定信號輸入后立即鎖存當(dāng)前位置記錄，R0，R1輸入一般對應(yīng)到輸入口0和1：

　　ZAux_Direct_GetMark判斷鎖存mark是否產(chǎn)生：

　　ZAux_Direct_GetMarkB判斷鎖存markB是否產(chǎn)生：

　　ZAux_Direct_GetRegPos 鎖存信號觸發(fā)時反饋位置：

　　ZAux_Direct_GetRegPosB獲取R1類型鎖存反饋到的編碼器位置位置:

　　硬件比較輸出相關(guān)功能：

單點觸發(fā)

多點觸發(fā)

　　運動控制器內(nèi)有位置比較單元，硬件比較輸出是通過比較軸是否到達(dá)設(shè)定位置，來操作輸出口動作，一般使用時將編碼器位置與設(shè)定位置比較，當(dāng)編碼器的位置到達(dá)一個設(shè)定比較位置時，觸發(fā)相應(yīng)輸出口電平翻轉(zhuǎn)一次。

　　如下圖所示，到達(dá)設(shè)置的位置1，電平翻轉(zhuǎn)，到達(dá)位置2電平再次翻轉(zhuǎn)，到達(dá)位置3電平再翻轉(zhuǎn)，直達(dá)比較完所有的點后，電平維持最后一次翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)。

　　03c#進(jìn)行實時程序的運行和讀寫控制開發(fā)

　　1.實時程序的運行和讀寫控制開發(fā)人機(jī)交互界面如下。

　　2.例程功能介紹

　　位置比較輸出功能實現(xiàn)：

　　使用以下數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破鞯膖able表中，硬件比較輸出功能到位置將會選擇將對應(yīng)信號進(jìn)行翻轉(zhuǎn)達(dá)到硬件比較輸出的功能目的。

　　位置比較輸出參數(shù)設(shè)置

　　通過進(jìn)行設(shè)置比較的軸號，對應(yīng)操作的輸出口編號，進(jìn)行動作，以起始點table寄存器編號內(nèi)容數(shù)據(jù)到結(jié)束點的編號內(nèi)容數(shù)據(jù)，運動到達(dá)每個對應(yīng)的數(shù)據(jù)位置時將會進(jìn)行翻轉(zhuǎn)電平。

　　硬件定時器操作

　　在硬件比較輸出功能操作后，可使用硬件定時器功能，進(jìn)行對應(yīng)設(shè)置周期時間內(nèi)op口信號的還原，保證op口不存在長時間輸出信號的情況。

　　狀態(tài)顯示

　　PC定時器進(jìn)行刷新當(dāng)前獲取到控制器的坐標(biāo)以及操作的op輸出口的狀態(tài)，顯示在界面上，并記錄鎖存觸發(fā)的次數(shù)。

　　運動部分

　　選定運動的距離，確保位置比較輸出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)點在運動范圍內(nèi)，可以觸發(fā)到對應(yīng)的信號點并進(jìn)行動作。

　　編碼器鎖存

　　指定鎖存模式以及鎖存軸，當(dāng)運動到達(dá)比較輸出位置時op輸出信號到in口，觸發(fā)對應(yīng)的上升沿或者下降沿進(jìn)行鎖存當(dāng)前位置，并將位置記錄下來，顯示在當(dāng)前界面上。

　　3.例程簡易流程圖。

　　4.在Form1的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用接口ZAux_OpenEth()，使在系統(tǒng)初始化的時候自動鏈接控制器。

　　private void C_Open_Eth_Click(object sender, EventArgs e) //以太網(wǎng)連接控制器{ if (g_handle == (IntPtr)0) { C_Close_Card_Click(sender, e); //斷開前面的連接 } zmcaux.ZAux_OpenEth(C_Ip_Address.Text, out g_handle); //網(wǎng)口連接控制器 if (g_handle != (IntPtr)0) { this.Text = "已連接"; timer1.Enabled = true; //C_Move_Axis_TextChanged(sender, e); }}

　　5.通過定時器更新控制器軸狀態(tài)：當(dāng)前坐標(biāo)、OP輸出狀態(tài)等等。

　　private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e) //刷新狀態(tài)顯示{ float AxisDpos = 0; int iret = 0; UInt32 Op_status = 0;

　　updata_value(); if (RadioButton1.Checked == true) //位置比較是否開啟 m_POS_IfOpen = false; if (RadioButton2.Checked == true) m_POS_IfOpen = true; if (RadioButton4.Checked == true) //定時器輸出反轉(zhuǎn)是否開啟 m_Timer_IfOpen = false; if (RadioButton3.Checked == true) m_Timer_IfOpen = true; iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, m_AxisNum, ref AxisDpos); iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetOp(g_handle, m_POS_out, ref Op_status); label_dpos.Text = "軸" + m_AxisNum.ToString() + "坐標(biāo)： " + AxisDpos.ToString(); op.BackColor = Color.Red; if (Op_status == 1) op.BackColor = Color.LimeGreen;

　　}

　　6.設(shè)置比較點位置并選擇啟用硬件比較輸出以及硬件定時器并開始進(jìn)行運動：

　　private void Button2_Click(object sender, EventArgs e) //運動{ if (g_handle == (IntPtr)0) { MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示"); return; } int iret = 0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, m_AxisNum, 100); iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, m_AxisNum, 100); iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, m_AxisNum, 2000); iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0); //清除前面的比較輸出指令 if (m_POS_IfOpen == false) //比較完成一次后需要重新調(diào)用HwPswitch { iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetTable(g_handle, m_POS_StartTable, m_POS_EndTable, fPointPos); //將比較點填入TABLE if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "SetTable失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); return; } iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 1, m_POS_out, m_POS_OutStatus, m_POS_StartTable, m_POS_EndTable, m_PSO_dir, 0); if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "HwPswitch2失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); return; } } else { iret = 0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0); //清除比較輸出指令 if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "HwPswitch2失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); return; } }

　　int tempoutstatus = 0; if (m_POS_OutStatus == 0) tempoutstatus = 1; else tempoutstatus = 0; if (m_Timer_IfOpen == false) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwTimer(g_handle, 2, m_Timer_Cycle, m_Timer_Valid, m_Timer_Num, tempoutstatus, m_POS_out); if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "HwTimer失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); //return; } } else { iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwTimer(g_handle, 0, m_Timer_Cycle, m_Timer_Valid, m_Timer_Num, tempoutstatus, m_POS_out); if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "HwTimer失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); //return; } } zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle); iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, m_AxisNum, 0); iret = zmcaux.ZAux_Direct_Single_MoveAbs(g_handle, m_AxisNum, m_Start_Pos); iret = zmcaux.ZAux_Direct_Single_MoveAbs(g_handle, m_AxisNum, m_End_Pos);

　　}

　　7.選擇鎖存模式以及鎖存軸位置啟用鎖存。

　　private void Button1_Click(object sender, EventArgs e) //啟動鎖存{ if (g_handle == (IntPtr)0) { MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示"); return; } int iret = 0; if (m_Regist_IfOpen == false) { m_RegistCount = 0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, m_RegistAxis, 4); //必須是編碼器軸才可以 int ReglistListSel = ComboBox1.SelectedIndex; if (ReglistListSel >= 0 && ReglistListSel <= 3) { RegistMode = ReglistListSel + 1; } else if (ReglistListSel == 4 || ReglistListSel == 5) { RegistMode = 10 + ReglistListSel; } else if (ReglistListSel > 5 || ReglistListSel < 9) { RegistMode = 12 + ReglistListSel; } iret = zmcaux.ZAux_Direct_Regist(g_handle, m_RegistAxis, RegistMode); timer2.Start();

　　m_Regist_IfOpen = true; ComboBox1.Enabled = false; Button1.Text = "停止鎖存";

　　} else { timer2.Stop(); m_Regist_IfOpen = false; ComboBox1.Enabled = true; Button1.Text = "啟動鎖存"; DataGridView2.Rows.Clear(); }}

　　8.定時器定時判斷當(dāng)前是否觸發(fā)鎖存狀態(tài)，并將鎖存位置讀取出來并顯示在界面上。

　　private void timer2_Tick(object sender, EventArgs e) //定時器刷新{ int iret = 0; int MarkStatus = 0; float RegistPos=0; if(RegistMode >= 0 && RegistMode <= 4) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetMark(g_handle,m_RegistAxis,ref MarkStatus); } else if(RegistMode >= 14 || RegistMode < 16) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetMarkB(g_handle, m_RegistAxis, ref MarkStatus); } else if(RegistMode >= 18 || RegistMode < 20) { float tempc=0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "MARKC", m_RegistAxis, ref tempc); MarkStatus = (int)tempc; } else if(RegistMode >= 20 || RegistMode < 22) { float tempd=0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "MARKD", m_RegistAxis, ref tempd); MarkStatus = (int)tempd; }

　　if (MarkStatus == -1) { if (RegistMode >= 0 && RegistMode <= 4) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetRegPos(g_handle, m_RegistAxis, ref RegistPos); //獲取鎖存位置 } else if (RegistMode >= 14 || RegistMode < 16) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetRegPosB(g_handle, m_RegistAxis, ref RegistPos); } else if (RegistMode >= 18 || RegistMode < 20) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "REG_POSC", m_RegistAxis, ref RegistPos); } else if (RegistMode >= 20 || RegistMode < 22) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "REG_POSD", m_RegistAxis, ref RegistPos); } string[] tempstr = new string[2]; tempstr[0] = m_RegistCount.ToString(); tempstr[1] = RegistPos.ToString(); DataGridView2.Rows.Add(tempstr); m_RegistCount = m_RegistCount + 1; iret = zmcaux.ZAux_Direct_Regist(g_handle, m_RegistAxis, RegistMode); //重新觸發(fā)鎖存 } string temps; temps = "鎖存觸發(fā)狀態(tài)：" + MarkStatus.ToString() + " 次數(shù)： " + m_RegistCount.ToString(); Label3.Text = temps; }

　　}

　　04調(diào)試與監(jiān)控

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

　　1.位置比較功能

　　通過界面上的位置比較輸出功能以及對應(yīng)的位置表，在指定位置將會對信號口電平進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，如圖示波器所示位置。

　　2.硬件定時器功能

　　硬件定時器主要是用于硬件比較輸出后一段時間后還原電平，可以用于保證輸出口的狀態(tài)輸出時間，控制輸出時間長短。

　　3.編碼器鎖存功能

　　開啟鎖存功能，對應(yīng)輸入口接收到信號的同時將會鎖存當(dāng)前位置的mpos大小，并將讀取到的對應(yīng)內(nèi)容顯示到界面上。

　　鎖存模式3：R0上升沿觸發(fā)(默認(rèn)RO信號口為in0)

　　如圖：外部輸入口IN由導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)的一瞬間觸發(fā)，位置進(jìn)行記錄顯示在表格中。

　　鎖存模式4：R0下降沿觸發(fā)(默認(rèn)RO信號口為in0)

　　如圖：當(dāng)外部輸入口由截止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的一瞬間觸發(fā)，位置進(jìn)行記錄顯示在表格中。

演示視頻

       本次，正運動技術(shù)EtherCAT運動控制卡的IO動作與運動控制的同步，就分享到這里。

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