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Technical support

技术分享

经济型EtherCAT运动控制器(二):ZBasic实现多轴直线插补运动

XPLC006E功能介绍


XPLC006E是正运动运动控制器推出的一款多轴经济型EtherCAT总线运动控制器,XPLC系列运动控制器可应用于各种需要脱机或联机运行的场合。

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XPLC006E自带6个电机轴,最多12轴运动控制(含虚拟轴数),支持12轴直线插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、虚拟轴设置等功能。

XPLC006E支持多任务同时运行,同时可以在PC上直接仿真运行,编程方式多种可选,支持ZDevelop软件的Basic/PLC梯形图/HMI组态和常用上位机软件编程。

XPLC006E只支持EtherCAT总线轴,不支持脉冲轴和编码器轴。采用EtherCAT总线与驱动器通讯,1ms的刷新周期。

XPLC006E支持PLC、Basic、HMI组态三种编程方式。PC上位机API编程支持C#、C++、LabVIEW、VB、matlab、Qt、Linux、.Net、iMAC、Python、 ROS等接口。

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→此款产品有XPLC004E、XPLC006E、XPLC008E三个不同轴数的型号可选。

XPLC864E2功能介绍


XPLC864E2在XPLC006E的功能基础上做了升级(即上节介绍的XPLC006E的功能都支持),部分资源空间优于XPLC006E,使用方法基本一致,不同之处在于XPLC864E2,硬件支持32点输入、32点输出、2个ADC、2个DAC,支持脉冲轴和总线轴混合使用,总实轴轴数为8,除了带EtherCAT接口之外,输出口硬件上可配置为8个轴的脉冲方向信号输出,另带两路编码器输入,可由输入口配置。

XPLC864E2支持PLCBasicHMI组态三种编程方式。PC上位机API编程支持C#、C++、LabVIEW、VB、matlab、Qt、Linux、.Net、iMAC、Python、 ROS等接口。

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XPLC系列经济型EtherCAT总线运动控制器支持多种编程方式,支持使用正运动技术自主研发的ZDevelop开发环境的basic语言和PLC梯形图,同时还支持市面上常用的上位机开发环境与操作系统,包括不限于C、C++、C#、LabView、Matlab、Linux、ROS等。

本节内容主要讲解Basic语言如何开发控制器程序。



一 前期准备工作


在正运动技术官网下载新版编程软件ZDevelop V3.10.06,准备一台XPLC系列经济型EtherCAT总线运动控制器,按照上方的XPLC006E参考架构完成接线。

没有控制器的场合也可完成ZBasic的开发,程序下载到仿真器运行即可,仿真器是ZDevelop软件安装包自带的。

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二 下载Basic程序到控制器



1. 新建工程项目,并下载程序文件到控制器运动的流程如下图。

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打开已有的项目文件运行,需要打开“.zpj”文件,再连接控制器,下载程序运动。

2. 详细操作流程说明。

(1)新建项目:菜单栏“文件”--“新建项目”。

点击“新建项目”后弹出“另存为”界面,选择一个文件夹打开,输入文件名后保存项目,后缀为“.zpj”。
(2)新建文件:菜单栏“文件”--“新建文件”。
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点击“新建文件”后,出现下图弹窗,选择新建的文件类型为Basic后点击确认。支持Basic/Plc/Hmi混合编程。

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(3)设置文件自动运行:双击文件右边自动运行的位置,输入任务号0”。

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(4)辑程序:程序编写完成,点击保存文件,防止编辑好的代码丢失,新建的Basic文件自动存到目“.zpj”
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(5)连接到控制器:在程序输入窗口编辑好程序,点击“控制器”--“连接”,没有控制器是可选择连接到仿真器仿真运行,点击“连接”--“连接到仿真器”。
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点击“连接”弹出“连接到控制器”窗口,可选择串口连接或网口连接,选择匹配的串口参数或网口IP地址后,点击连接即可。下图为网口连接,控制器IP192.168.0.36。

连接成功命令与输出窗口打印信息:Connected to Controller:ZMC432 Version:4.93-20190128.若是新购买的XPLC006E系列控制器,连接IP填192.168.0.11(出厂默认IP地址),无论哪款控制器,基本操作都是相同的。

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(6)下载程序:点击菜单栏按钮“下载到RAM”或按钮“下载到ROM”,下载成功命令和输出窗口会有提示,同时程序下载到控制器并自动运行。
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成功下载到RAM和成功下载到ROM的提示信息:

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RAM下载掉电后程序不保存,ROM下载掉电后程序保存。下载到ROM的程序下次连接上控制器之后程序会自动按照任务号运行。

注意:当打印窗口提示红色报警信息error时,程序无法正常运行,如下图,指令错误报错。

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三 程序运行查看


1.启动调试:点击菜单栏“调试”-“启动/停止调试”调用任务与监视窗口。
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任务窗口用于查看多任务的运行状态以及任务行号,监视窗口用于监控轴参数、自定义变量、输入输出状态等信息。

2.轴参数查看:轴参数窗口是个非常重要的工具,能帮助用户快速获知大量轴参数的当前数据,观察程序运行是否异常。详情参见ZDevelop帮助手册轴参数窗口的描述。
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3.示波器采样:在菜单栏“视图”--“示波器”打开示波器窗口,或快捷按钮,如下图。
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打开“设置”选择要采集的通道数、深度、间隔等参数后确认,这里选择采样三个通道,分别为轴0轴1轴2的DPOS,设置完成点击“启动”按钮。

程序中写入TRIGGER指令触发示波器采样(或者点击手动触发按钮),执行运动程序后,采样出如下波形数据。

(1)波形显示有三种模式可选

A.XT模式:各个数据源的值随时间变化的曲线。

B.XY模式(2D模式):两轴的合成插补轨迹。

C.XYZ模式(3D模式):三轴在空间的合成插补轨迹。

(2)插补功能说明

XPLC006E控制器自带6个轴,支持2-6轴联合插补,相对应的需要设置2-6个轴的轴参数,运动前先选择轴号,再发送插补命令,这样操作插补命令不会发错轴。

(3)六轴直线插补

BASE(0,1,2,3,4,5)              '选择轴号,需要哪几个轴运动就选择哪几个

MOVE(200,200,100,80,75,100)    '发送直线插补命令

4.进行三轴直线插补运动和监控示波器多种运行模式的轨迹。
(1)编写三轴直线插补运动程序

'急停,清空运动缓冲区,等待轴0运动空闲

RAPIDSTOP(2)

WAIT IDLE(0)


GLOBAL CONST AxesNum=3    '定义总轴数

AxesInit                  '轴参数初始化

Motion1_job               '运动程序

END                       '主程序结束


GLOBAL SUB AxesInit()       '轴参数的初始化子函数

   FOR i=0 TO AxesNum-1     '批量初始化轴参数

      BASE(i)

      DPOS(i)=0

      ATYPE(i)=1

      UNITS(i)=500  

      SPEED(i)=100

      ACCEL(i)=1000

      DECEL(i)=1000

      SRAMP(i)=100

   NEXT  

END SUB


GLOBAL SUB Motion1_job()

   TRIGGER             ' 触发示波器采样

   BASE(0,1,2)

   MOVE(200,200,100)   '三轴直线插补

END SUB


(2)示波器XT模式下的运行

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(3)示波器XY模式下的运行轨迹

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(4)示波器XYZ模式下的运行

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正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发,是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才,在坚持自主创新的同时,积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究,是国内工控领域发展最快的企业之一,也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有:运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位等等。

本次,正运动技术经济型EtherCAT运动控制器(二):ZBasic实现多轴直线插补运动,就分享到这里。
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