全国产EtherCAT运动控制边缘控制器（一）：ZMC432H硬件接口

为了方便用户了解ZMC432H，本节课程主要给大家介绍一下全国产EtherCAT运动控制边缘控制器ZMC432H的硬件接口与功能。

一、功能简介

全国产EtherCAT运动控制边缘控制器ZMC432H是正运动的一款软硬件全国产自主可控，运动控制接口兼容EtherCAT总线和脉冲型的独立式运动控制器，最多支持32轴运动控制，同时支持正运动远程显示功能，能提供网络组态显示，可实时监控和调整参数配置。

ZMC432H具备丰富的硬件接口和控制功能模块，能实现高效稳定的运动控制和实时数据采集，以满足工业控制协同工业互联网的应用需求。

ZMC432H内置了Linux系统，可以使用本地的LOCAL接口进行连接，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为40us左右。

二、硬件参数说明

控制器的基本参数说明如下表：

 

型号	ZMC432H
基本轴数	32
最多扩展轴数	32
基本轴类型	EtherCAT，6个本地脉冲轴
数字IO数	24路输入，12路输出，每个脉冲轴有2路输入和2路输出
最多扩展IO数	4096路输入，4096路输出
PWM 数	4
AD/DA	通用AD、DA有2路，0-10V
最多扩展 AD/DA	1000路AD，1000路DA
脉冲位数	64
编码器位数	64
速度加速度位数	64
脉冲最高频率	10MHz
每轴运动缓冲数	4096
数组空间	320000
程序空间	32MByte
Flash 空间	256MByte
电源输入	24V直流输入
通讯接口	RS232，RS485，以太网，U 盘，CAN，EtherCAT
外形尺寸	205mm*135.25mm

 

用户可以使用RTSys（ZDevelop）软件连接控制器，在RTSys（ZDevelop）软件的在线命令栏发送“?*max”打印查看更多控制器规格参数，“?*set”查看打印指令参数值。“?*port”打印查看端口信息。

>>?*max

max_axis:32

max_motor:32

max_movebuff:4096

max_in:36,4096

max_out:24,4096

max_ain:2,520

max_aout:2,520

max_pwm:4

max_slot:1

max_slotecat:1,128

max_comport:2

max_ethport:6

max_ethcustom:4

max_ethiport:1

max_flashnum:9999

max_flashsize:20480

max_nand:3274367KB

max_nandremain:2779199KB

max_hwout:4,32

max_pswitch:64

max_file:61

max_3file:2

max_task:22

max_timer:1024

max_loopnest:8

max_callstack:8

max_local of one sub:20

max_vr:8000

max_table:320000

max_modbusbit:8000

max_modbusreg:8000

max_var:4096

max_array:2048

max_arrayspace:1280000

max_sub:2048

max_edgescan:1024

max_lablelength:25

max_hmi:2,x:1920 y:1080

SERVO_PERIOD:1000 min:500 max:4000

function support:Coder Cam MultiMove Circ Merge Frame Robot NcGcode

>>?*port

Port:0-COM.

Port:1-COM.

Port:2-ETH.

Port:3-ETH.

Port:4-ETH.

Port:5-ETH.

Port:6-ETH.

Port:7-ETH.

Port:8-LOCAL.

Port:9-LOCAL.

Port:10-ECUSTOM.

Port:11-ECUSTOM.

Port:12-ECUSTOM.

Port:13-ECUSTOM.

Port:14-LOCAL.

Port:20-ICONNECT.

三、控制器接口简介

控制器的接口丰富，下图为ZMC432H的接口简介：

接口说明如下表：

 

标识	描述	个数	说明
POW	状态指示灯	1个	电源指示灯：电源接通时亮灯
RUN	1个	运行指示灯：正常运行时亮灯
ALM	1个	错误指示灯：运行错误时亮灯
RS232	RS232串口（port0）	1个	采用MODBUS_RTU协议
RS485	RS485串口（port1）	1个	采用MODBUS_RTU协议
EtherCAT	EtherCAT总线接口	1个	EtherCAT总线接口，接EtherCAT总线驱动器和EtherCAT总线扩展模块
ETHERNET	网口	1个	采用MODBUS_TCP协议，通过交换机扩展网口个数，?*port 查询网口通道数，默认IP地址192.168.0.11
UDISK	U盘接口	1个	插入U盘设备
E+24V	主电源	1个	24V直流电源给控制器供电(建议功率不要小于20W)
E5V	E5V电源输出	1个	用于PWM或者单端轴共阳极接线使用
CAN	CAN总线接口	1个	连接CAN扩展模块和其他标准CAN设备
IN	数字IO输入口	24个	NPN型，内部24V供电，4路高速输入，IN0-3可配置为锁存功能
OUT	数字IO输出口	12个	NPN漏型，内部24V供电，4路高速输出，OUT0-3可配置为PWM和硬件比较输出功能
AD	模拟量输入口	2个	分辨率12位，0-10V
DA	模拟量输出口	2个	分辨率12位，0-10V
AXIS	脉冲轴接口	6个	包含差分脉冲输出和差分编码器输入

 

PC可通过串口和网口连接到控制器，下发指令给控制器处理。通过RS232、RS485和网口可与外部设备通讯。连接扩展的IO模块可使用EtherCAT或CAN总线接口。

运动控制的参考架构如下图：

四、ZMC432H一站式解决方案

ZMC432H为智能制造的工业互联网用户提供一站式解决方案，实现生产设备之间的互联互通，全面共享和交互内部数据，从而优化生产流程，更好地应对市场需求的变化。

方案涵盖通用的运动控制引擎和实时内核MotionRT，用户可通过PC端的IDE编程环境RTSys，在单个硬件平台上实现应用程序的可移植性和集中控制，从而降低成本，提高系统可靠性和安全性。

（1）32轴EtherCAT总线控制，刷新周期1ms；

（2）6路10MHz高速差分脉冲输出，总线轴、脉冲轴可混合插补；

（3）控制器自带I/0，模拟量输入和输出；

（4）RS485/RS232可接仪表、传感器等；

（5）EtherNET网口对接MES、云平台；

（6）可配置Linux系统，实现工艺开发的差异化;

（7）硬件核心器件全国产，运动控制核心runtime软件MotionRT正运动技术自主自研，PC端IDE RTSys正运动技术自主自研持续改进。

RTSys是正运动技术推出的一款集成机器视觉+运动控制功能的开发软件，全国产自主工业软件IDE开发环境。支持RTBasic、RTPLC梯形图、 RTHMI组态和机器视觉RTVision等二次开发，并可混合编程，实时仿真、在线跟踪以及诊断与调试，快速帮助客户与用户实现智能装备的视觉定位、测量、识别、检测和复杂的运动控制等系统的开发。

下图为ZMC432H一站式解决方案示例图：

五、应用场景

全国产EtherCAT运动控制边缘控制器-ZMC432H适用于机器人、电子半导体设备、点胶设备、非标设备、印刷包装设备、锂电新能源设备、医疗设备、流水线等场合应用。

本次，正运动技术全国产EtherCAT运动控制边缘控制器（一）：ZMC432H硬件接口，就分享到这里。

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审核编辑 黄宇