今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡之ECI2828的硬件接線和如何使用LabVIEW進(jìn)行小線段連續(xù)插補(bǔ)的前瞻處理運(yùn)動(dòng)開發(fā)。

　　一、ECI2828硬件介紹

　　ECI2828系列運(yùn)動(dòng)控制卡支持多達(dá)16 軸直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制。

　　ECI2828系列運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)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(yùn)行，可以通過(guò)EtherCAT總線和CAN總線去連接各個(gè)擴(kuò)展模塊，從而擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)或運(yùn)動(dòng)軸。

　　ECI2828系列運(yùn)動(dòng)控制卡的應(yīng)用程序可以使用 VC、VB、VS、C++以及C#等軟件來(lái)開發(fā)，程序運(yùn)行時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)庫(kù) zmotion.dll。調(diào)試時(shí)可以把ZDevelop軟件同時(shí)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、LabVIEW進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制開發(fā)

　　1.將“光盤資料”里面LabVIEW的Vi函數(shù)庫(kù)“zauxdll”文件夾下載到電腦中，然后復(fù)制到LabVIEW安裝路徑下LabVIEW/user.lib的文件夾內(nèi)。

Zauxdll函數(shù)庫(kù)路徑

Zauxdll函數(shù)庫(kù)粘貼路徑

　　2.查看PC函數(shù)手冊(cè)，熟悉相關(guān)函數(shù)接口。

　　(1)PC函數(shù)手冊(cè)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(kù)2.1\ZMotion函數(shù)庫(kù)編程手冊(cè) V2.1.pdf”

　　(2)PC編程，一般如果網(wǎng)口對(duì)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(huì)返回一個(gè)鏈接句柄。通過(guò)操作這個(gè)鏈接句柄可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的控制。

　　ZAux_OpenEth()接口說(shuō)明：

　　(3) 使用軸參數(shù)設(shè)置相關(guān)的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對(duì)控制器進(jìn)行軸參數(shù)的設(shè)置，軸參數(shù)設(shè)置相關(guān)的指令如下。

　　(4)使用軸參數(shù)設(shè)置相關(guān)的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對(duì)控制器進(jìn)行軸參數(shù)的設(shè)置，前瞻模式設(shè)置相關(guān)的指令如下。

　　設(shè)置拐角減速：

　　設(shè)置拐角減速角度：

　　設(shè)置停止減速角度：

　　設(shè)置小圓限速半徑：

　　全局變量讀?。?/p>

　　3.LabVIEW進(jìn)行小線段連續(xù)插補(bǔ)的前瞻運(yùn)動(dòng)。

　　(1)新建Vi，在前面板，右鍵鼠標(biāo)，選擇控件進(jìn)行UI設(shè)計(jì)，如圖所示，左邊是連接界面，右邊是多條小線段對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置。

　　(2)在程序編輯框中通過(guò)鼠標(biāo)，選擇“平鋪?lái)樞蚪Y(jié)構(gòu)”然后右擊選擇“在后面添加幀”，接著在后面添加的幀里面添加“While循環(huán)”，在“While循環(huán)”里面又添加“事件結(jié)構(gòu)”。

　　通過(guò)事件結(jié)構(gòu)里面的“超時(shí)處理”對(duì)控制器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)位置，剩余緩沖區(qū)以及當(dāng)前mark運(yùn)行號(hào)監(jiān)控。

　　(3)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇添加事件分支，選擇“連接”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Open Eth.vi”函數(shù)對(duì)控制器進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)連接控制器按鈕的功能。

　　(4)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇添加事件分支，選擇“斷開”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Close.vi”函數(shù)對(duì)控制器斷開連接，以實(shí)現(xiàn)斷開鏈接按鈕的功能。

　　(5)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇添加事件分支，選擇“坐標(biāo)清零”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Direct Set Dpos.vi”函數(shù)設(shè)置控制器軸位置等于0，以實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)清零按鈕的功能。

　　(6)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇添加事件分支，選擇“停止”值改變，然后在該事件分支中使用“Z Aux Direct Single Cancel.vi”函數(shù)實(shí)現(xiàn)停止軸運(yùn)動(dòng)的功能。

　　(7)選擇事件結(jié)構(gòu)，右擊選擇超時(shí)事件，選擇“啟動(dòng)”值改變，然后在該事件分支中使用相關(guān)Vi函數(shù)對(duì)控制器運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并開始運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)按鈕的功能。

　　A.通過(guò)該事件分支中的“層疊式順序結(jié)構(gòu)”第0幀中調(diào)用軸參數(shù)設(shè)置相關(guān)的Vi函數(shù)，先對(duì)控制器軸參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并開啟連續(xù)插補(bǔ)功能。

　　B.通過(guò)該事件分支中的“層疊式順序結(jié)構(gòu)”第1幀中進(jìn)行設(shè)置對(duì)應(yīng)的前瞻模式以及加減速度，起始速度，減速角度以及停止角度等參數(shù)設(shè)置相關(guān)的Vi函數(shù)，讓運(yùn)動(dòng)過(guò)程相對(duì)平滑。

　　C.通過(guò)該事件分支中的“層疊式順序結(jié)構(gòu)”第2幀中調(diào)用動(dòng)作小線段連續(xù)插補(bǔ)，并在運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程中對(duì)應(yīng)判斷剩余緩沖區(qū)大小是否足夠繼續(xù)加載進(jìn)入緩沖區(qū)，并進(jìn)行讀取當(dāng)前運(yùn)動(dòng)標(biāo)號(hào)，顯示在界面上。

　　三調(diào)試與監(jiān)控

　　編譯運(yùn)行例程，同時(shí)連接ZDevelop軟件進(jìn)行調(diào)試，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的軸參數(shù)和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)控。

　　1.CornerMode功能前瞻設(shè)置說(shuō)明。

　　系統(tǒng)的速度前瞻功能，一方面可以對(duì)指令進(jìn)行整體規(guī)劃，即對(duì)各段速度進(jìn)行整體規(guī)劃，再配合指令段內(nèi)的加減速控制，可以使機(jī)床保持高速運(yùn)行提高效率，使負(fù)載運(yùn)動(dòng)更加流暢，告別停停走走，系統(tǒng)通過(guò)Merge速度融合功能實(shí)現(xiàn)。

　　另一方面，再保證高速運(yùn)行基礎(chǔ)上為了限制機(jī)械沖擊和過(guò)切等，還需進(jìn)行減速識(shí)別，通過(guò)提前識(shí)別軌跡變化。

　　從而按照安全的減速度提前減速，系統(tǒng)通過(guò)減速/停止融合功能、抑制沖擊功能實(shí)現(xiàn)。從整體來(lái)看，速度前瞻功能既可提升整機(jī)效率，也可減少?zèng)_擊增加柔性，降低零部件磨損，增加設(shè)備使用壽命。

　　拐角減速功能解決的問(wèn)題是：當(dāng)指令間夾角過(guò)大時(shí)，如果仍以較大速度運(yùn)行，會(huì)在夾角處產(chǎn)生較大的機(jī)械沖擊，軌跡偏離。

　　控制器會(huì)對(duì)指令間軌跡變化的夾角進(jìn)行提前識(shí)別，比較其與減速/停止角的大小關(guān)系，提前決定是否進(jìn)行減速，保證在指令連接處平穩(wěn)過(guò)渡。

　　2.查看打開示波器對(duì)軸運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)控。

　　如下圖所示，OA過(guò)渡AB段位置時(shí)角度小于減速角度則，S1-S2段不進(jìn)行減速，AB過(guò)渡BC段時(shí)角度大于減速角度則進(jìn)行減速處理過(guò)渡過(guò)程如S2-S3段，BC過(guò)渡CD段角度大于停止角度速度需要降到零如S3-S4段位置處理。

　　連接ZDevelop軟件通過(guò)軟件右側(cè)的軸參數(shù)進(jìn)行控制器狀態(tài)監(jiān)控，也可以點(diǎn)擊“視圖”→“示波器”打開示波器對(duì)軸運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)控。

　　A.開啟倒角模式后圖形運(yùn)行效果會(huì)在拐角處對(duì)應(yīng)處理倒角情況，如下圖對(duì)比所示：

　　未開啟倒角模式

　　開啟倒角模式

　　B.開啟拐角減速模式后拐角的角度達(dá)到一定減速角度或者停止角度，拐角位置會(huì)對(duì)應(yīng)進(jìn)行處理，如下圖所示：

　　未開啟拐角減速模式

　　開啟拐角減速模式

　　3.ZDevelop軟件調(diào)試視頻。

　　本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡和LabVIEW構(gòu)建智能裝備(五)，就分享到這里。

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