本节内容主要包括以下几个部分，支持PSO功能的硬件、PSO技术的特点、在运动控制器上使用哪些命令实现PSO功能、PSO使用的案例说明。看完本节内容，相信大家就能了解PSO的使用方法，下节我们将深入讲解。

硬件平台环境搭建视频可点击→运动控制器PSO位置同步输出(一)硬件环境搭建查看。

硬件选型的首要要求是支持PSO功能，再分析PSO的应用场合和轴数等选择具体的型号。

本例以ZMC406总线运动控 制器和ZMC460N双总线运动控制器为例展开介绍，PSO所用的指令名也被称为硬件比较输出，故下文也会用硬件比较输出代替PSO。

ZMC406总线控制器

   ZMC406总线控制器是正运动技术推出的新一代网络6轴运动控制器（可通过扩展模块来扩展轴，支持多达32轴），自带六个脉冲轴接口包含差分脉冲输出和差分编码器输入），支持脉冲驱动器和EtherCAT总线驱动器混合使用。

   脉冲输出频率最大可达10MHZ，EtherCAT总线的通讯周期最快可达250微秒。

   支持4路PSO输出，输出口非独立，不能四路同时输出，每个系统周期比较输出一次，即每个系统周期只能输出一路比较信号。 

ZMC460N双总线控制器

ZMC460N双总线控制器相比ZMC406所带的资源更多，是正运动技术推出的新一代网络60轴运动控制器（支持EtherCAT总线轴+RTEX总线轴+脉冲轴混合使用），自带六个脉冲轴接口（包含差分脉冲输出和差分编码器输入），通用输出口支持配置为单端脉冲输出，通用输入口支持配置成单端编码器输入。

   脉冲输出频率最大可达10MHZ，EtherCAT总线的通讯周期最快可达250微秒。

   支持12路PSO输出，输出口独立，支持12路同时输出，每个系统周期可比较输出多次，应用场景更为丰富。

这两款控制器同属高系列，功能强大，能满足多种场合的需求，支持直线插补、连续插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、位置锁存、同步跟随、虚拟轴设置、硬件比较输出、硬件定时器、运动中精准输出等功能；采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制。

应用程序可以使用正运动自主研发的ZDevelop软件开发，或VC、VB、VS、C++Builder、C#等上位机软件来开发。上位机开发调试时可以把ZDevelop软件同时连接到控制器，程序运行时需要动态库“zmotion.dll”。

下文以ZDevelop软件开发为例。

控制器的基本参数说明如下表：

⊙PSO硬件比较输出功能使用的是高速IO口，响应频率为1MHz， 响应速度可以精确到微秒级别。

用户可以使用ZDevelop软件连接控制器，在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打印通讯通道。

1.下图为ZMC406总线控制器的参考架构：

ZMC406总线 控制器的常用接口说明如下表：

2.下图为ZMC460N双总线控制器的参考架构：

ZMC460N双总 线控制器的常用接口说明如下表：

⊙均可通过CAN总线或EtherCAT总线扩展IO资源和轴资源。

视频演示

PSO(position synchronized output)即位置同步输出，本质是通过采集实时的编码器反馈位置(无编码器可使用输出的脉冲位置)与比较模式设定的位置进行比较，控制OP高速同步输出信号，PSO示意图如下。

即在直线部分以很快的速度运动，而在圆角部分减速的同时也能保证输出间距恒定，通常圆角加工部分在整个加工过程中占有比较小的部分，这样在保证加工效果的同时，就可以最大限度地提高产能。

实现PSO功能（即硬件比较输出）功能使用的命令主要有“HW_PSWITCH2”、“MOVE_HWPSWITCH2”、“HW_TIMER”等，前两个指令主要用于设定触发比较输出的距离，最后的命令是硬件定时，可配合前者使用精准控制输出脉冲的宽度。

1 . HW_PSWITCH 2  --  硬件位置比较输出

（1）指令说明

可以使用“MOVEOP_DELAY”参数来调整输出准确时刻。

（2）注意事项

HW_PSWITCH2(mode, [...])

mode模式不同，后面需要填写的参数也不同，详情需参考Basic手册的语法说明。

举两个简单且典型的模式展开描述。

A.Mode=1：单轴比较

HW_PSWITCH2( mode,opnum,opstate,tablestart,tableend[,direction])

mode：1-启动比较器

opnum：对应的输出口

opstate：第一个比较点的输出状态

tablestart：第一个比较点绝对坐标所在TABLE编号

tableend：最后一个比较点绝对坐标所在TABLE编号

direction：第一个点判断方向，0坐标负向，1坐标正向，-1不使用方向

此模式较为简单，需要借助TABLE寄存器，把需要比较输出的位置坐标先存储到TABLE寄存器，然后PSO控制OP口每到达一个比较点的位置便反转一次，直到全部坐标点比较完成。示意图如下，P表示比较点，展示六个比较点的OP输出情况。

B.Mode=2：清除比较点

HW_PSWITCH2(2)

mode：2-停止并删除没完成的比较点

⊙使用前需要调用此模式，清除可能没有比较完成的数据。使用过程中也可以发送此命令，停止比较。  

Mode=6：矢量比较方式，周期模式，与HW_TIMER一起使用

HW_PSWITCH2( mode, opnum, opstate, vectstart, repes, cycledis)

mode：6-启动比较器

opnum：对应的输出口

opstate：第一个比较点的输出状态

vectstart：比较点VECTOR_MOVED当前运动距离

repes：重复周期，一个周期只比较一次

cycledis：周期距离，每隔这个距离输出一次

此模式相对复杂一些，比较输出的数据不参考TABLE，只需指定第一个触发点的“VECTOR_MOVED”，比较周期的次数，每次输出触发的距离，“HW_TIMER”控制每到达一个周期触发位置输出的脉冲宽度和次数，参数设置可参考下方示意图，红色参数为HW_PSWITCH2指令的参数，橙色参数为HW_TIMER指令的参数。

此模式涉及的距离坐标均为矢量坐标，可用于单轴运动或插补运动模式下比较输出。

示波器波形如下：

YT模式下波形：

  XYZ模式下输出波形如下：

 2.HW_TIMER -- 硬件定时

HW_TIMER(mode, cyclonetime, optime, reptimes, opstate, opnum )

mode：0停止，2-启动

cyclonetime：周期时间，us单位

optime：有效时间，us单位

reptimes：重复次数，启动模式，reptimes =0时，软关闭HW_TIMER，原来的脉冲没有完成的，会继续输出完成

opstate：输出缺省状态，输出口变为非此状态后开始计时

opnum：输出口编号，必须能硬件比较输出的口

参数设置可参考下方示意图，此指令的效果是固定时间周期输出。

示波器采样OP(0)波形如下： 采样周期设置为1ms，表示横轴时间的单位为1ms，延时100ms之后开始触发OP高速输出，指令作用的总时间为“10000us*30”。 第三个参数调整输出脉冲的宽度。

3.MOVE_ HWPSWITCH2 -- 缓冲硬件比较输出

此命令功能和用法同“HW_PSWITCH2”，区别是此命令会进运动缓冲区，在缓冲中执行比较。PSO指令说明视频可点击→运动控制器PSO位置同步输出(一):硬件平台与PSO指令简介查看。

采用“HW_PSWITCH2”指令的模式6，结合“HW_TIMER”控制单个轴高速等距输出。

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2.XY模式下OP随运动距离变化的波形如下。

可看出等距比较模式下，比较输出不受运动速度的影响，输出始终是均匀的。

视频演示

   本次，正运动技术运动控制器PSO位置同步输出(一):硬件平台与PSO指令简介， 就分享到这里。