EtherCAT运动控制边缘控制器ZMC432H的轴参数配置和单轴运动控制

今天，正运动小助手给大家分享一下全国产EtherCAT运动控制边缘控制器ZMC432H的轴参数配置和单轴运动控制。

01

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HMI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。

02

C++进行运动控制开发

1.新建MFC项目并添加函数库

（1）在VS2022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++”和程序类型“MFC应用程序”。

（3）点击下一步即可。

（4）选择类型为“基于对话框”，下一步或者完成。

（5）找到厂家提供的光盘资料，路径如下(64位库为例)。

A.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。

B.选择“函数库2.1.1”文件夹。

C.选择“Windows平台”文件夹。

D.根据需要选择对应的函数库这里选择64位库。

E.解压C++的压缩包,里面有C++对应的函数库。

F.函数库具体路径如下。

（6）将厂商提供的C++的库文件和相关头文件复制到新建的项目里面。

（7）在项目中添加静态库和相关头文件。

A.先右击项目文件，接着依次选择:“添加”→“现有项”。

B.在弹出的窗口中依次添加静态库和相关头文件。

（8）声明用到的头文件和定义控制器连接句柄。

至此项目新建完成，可进行MFC项目开发。

2.查看PC函数手册，熟悉相关函数接口

（1）PC函数手册也在光盘资料里面，具体路径如下：“光盘资料3.编程手册Motion函数库编程手册 V2.1.1Motion函数库编程手册 V2.1.1.pdf”。

（2）链接控制器，获取链接句柄。

指令	说明
ZAux_OpenCom	串口连接控制器
ZAux_OpenEth	以太网连接控制器
ZAux_OpenPci	PCI 卡连接
ZAux_FastOpen	与控制器建立连接，指定连接的等待时间.

（3）轴参数配置相关接口。

指令	说明
ZAux_Direct_SetAtype	设置轴类型
ZAux_Direct_SetUnits	设置轴脉冲当量
ZAux_Direct_SetInvertStep	设置脉冲输出模式
ZAux_Direct_SetSpeed	设置轴速度
ZAux_Direct_SetAccel	设置轴加速度
ZAux_Direct_SetDecel	设置轴减速度
ZAux_Direct_SetSramp	设置轴S曲线
ZAux_Direct_GetAtype	读取轴类型
ZAux_Direct_GetUnits	读取轴脉冲当量
ZAux_Direct_GetInvertStep	读取脉冲输出模式
ZAux_Direct_GetSpeed	读取轴速度
ZAux_Direct_GetAccel	读取轴加速度
ZAux_Direct_GetDecel	读取轴减速度
ZAux_Direct_GetSramp	读取轴S曲线设置

（4）单轴运动接口。

指令	说明
ZAux_Direct_Single_Vmove	单轴连续运动。
ZAux_Direct_Single_Move	单轴相对距离运动。
ZAux_Direct_Single_MoveAbs	单轴绝对距离运动。
ZAux_Direct_Single_Cancel	单轴停止。

（5）轴状态监控。

指令113	ZAux_Direct_GetAxisStatus
指令原型	int32 __stdcall ZAux_Direct_GetAxisStatus(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, int *piValue)
指令说明	读取当前轴的状态。
输入参数	共有2个输入参数，见下方说明。
handle	链接标识。
iaxis	轴号。
输出参数	共有1个输出参数，见下方说明。
piValue	返回状态值，对应的位表示不同状态。
返回值	见错误码详细说明。

3.MFC进行轴参数配置和单轴运动控制

（1）例程界面如下。

（2）链接按钮的事件处理函数中调用链接控制器的接口函数ZAux_OpenEth，与控制器进行链接,链接成功后启动定时器1监控控制器状态。

 

//网口链接控制器
void CSingle_move_Dlg::OnOpen()          //网口链接控制器
{
    char   buffer[256]; 
    int32 iresult;
    if(NULL != g_handle)
    {
        ZAux_Close(g_handle);
        g_handle = NULL;
    }
    GetDlgItemText(IDC_IPLIST,buffer,255);
    buffer[255] = '�';
    iresult = ZAux_OpenEth(buffer, &g_handle);
    if(ERR_SUCCESS != iresult)
    {
        g_handle = NULL;
        MessageBox(_T("链接失败"));
        SetWindowText("未链接");
        return;
    }
    SetWindowText("已链接");
    SetTimer( 1, 100, NULL );  
}

 

（3）通过定时器1对控制器信息进行监控。

 

void CSingle_move_Dlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
{
    if(NULL == g_handle)
    {
        MessageBox(_T("链接断开"));
        return ;
    }
    if(1 == nIDEvent)
    {
    CString string;
        float position = 0;
        ZAux_Direct_GetDpos( g_handle,m_nAxis,&position);          //获取当前轴位置
        string.Format("当前位置：%.2f", position );
        GetDlgItem( IDC_CURPOS )->SetWindowText( string );
        float NowSp = 0;
        ZAux_Direct_GetVpSpeed( g_handle,m_nAxis,&NowSp);          //获取当前轴速度
        string.Format("当前速度：%.2f", NowSp );
        GetDlgItem( IDC_CURSPEED)->SetWindowText( string );
        int status = 0; 
        ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, m_nAxis,&status);           //判断当前轴状态
        if (status == -1)
        {
            GetDlgItem( IDC_CURSTATE )->SetWindowText( "当前状态：停  止" );
        }
        else
        {
            GetDlgItem( IDC_CURSTATE )->SetWindowText( "当前状态：运动中" );
        }
    }
    CDialog::OnTimer(nIDEvent);
}

（4）通过设置按钮的事件处理函数对控制器的轴参数进行配置。

 

 

void CSingle_move_Dlg::OnBnClickedSetpara()
{
    UpdateData(true);//刷新参数
    //m_nAxis表示当前程序选定的轴，x为轴0，以此类推
    //设置脉冲当量  1表示以一个脉冲为单位 ，设置为1MM的脉冲个数，这度量单位为MM
    ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, m_nAxis, m_units);
    //设定速度，加减速
    ZAux_Direct_SetLspeed(g_handle, m_nAxis, m_lspeed);
    ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, m_nAxis, m_speed);
    ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, m_nAxis, m_acc);
    ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, m_nAxis, m_dec);
    //设定S曲线时间 设置为0表示梯形加减速 
    ZAux_Direct_SetSramp(g_handle, m_nAxis, m_sramp);
}

 

（5）通过启动按钮的事件处理函数来进行单轴运动。

 

void CSingle_move_Dlg::OnStart()        //启动运动
{
    if(NULL == g_handle)
    {
        MessageBox(_T("链接断开状态"));
        return ;
    }
    UpdateData(true);//刷新参数
    int status = 0; 
    ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, m_nAxis,&status);           //判断当前轴状态
    if (status == 0) //已经在运动中
        return; 
    //设定轴类型 1-脉冲轴类型   
    ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, m_nAxis, 1);
    //设定脉冲模式及逻辑方向（脉冲+方向）  
    ZAux_Direct_SetInvertStep(g_handle, m_nAxis, 0);
    if( m_mode == 0 )
    {//寸动(位置模式)
        ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, m_nAxis, m_bLogic?1:0);  
    }
    else
    {
        //持续驱动(速度模式)
        ZAux_Direct_Single_Move(g_handle, m_nAxis, m_step*(m_bLogic?1:-1));
    }
    UpdateData(false);  
}

 

（6）通过停止按钮的事件处理函数来停止轴的运动。

 

void CSingle_move_Dlg::OnStop()          //停止运动
{
    if(NULL == g_handle)
    {
        MessageBox(_T("链接断开状态"));
        return ;
    }
    ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle,m_nAxis,2);        //  
}

 

03

调试与监控

编译运行例程，同时通过ZDevelop软件连接控制器对控制器状态进行监控。

1.RtSys软件连接控制器监控控制器的基本参数

2.通过RtSys软件的示波器功能对轴运动的波形进行抓取。

（1）轴0寸动运动模式，加速度=100，S曲线时间=0。

（2）轴1寸动运动模式，加速度=100，S曲线时间=250。

（3）轴2寸动运动模式，加速度=1000，S曲线时间=0。

（4）轴2寸动运动模式，加速度=1000，S曲线时间=500。

审核编辑：刘清