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之前正运动技术与大家分享了，运动控制器的固件升级、ZBasic程序开发、ZPLC程序开发、与触摸屏通讯和输入/输出IO的应用、运动控制器数据与存储的应用、运动控制器ZCAN、EtherCAT总线的使用等。
今天，我们来讲解一下正运动技术运动控制器示波器的应用。
教学视频地址：《视频教程：如何进行运动控制器示波器的应用？》
1、材料准备与控制器接线参考
材料准备：
1)电脑1台，安装ZDevelop3.10.00版本软件
2)控制器1个
3)24V直流电源1个
4)总线驱动器+电机(或步进驱动器+电机)若干
5)控制器接线端子若干
6)网线若干
7)连接线若干
另：IO设备、扩展模板、触摸屏等根据需求选用。
控制器接线参考：
2、示波器功能
示波器属于程序调试与运行中极其重要的一个部分，用于把肉眼看不到的信号转换成图形，便于研究各种信号变化过程。
示波器利用控制器内部处理的数据，把数据显示成图形，利用示波器可以显示各种不同的信号，如轴参数、轴状态等。在“视图”—“示波器”中打开示波器窗口或点击菜单栏快捷按钮。
示波器必须先启动后触发才能成功采样。打开示波器设置好相关参数之后点击启动，可手动触发采样，也可在程序里加入“TRIGGER”指令自动触发示波器采样。
示波器采样示意图
3、示波器基本设置
示波器设置面板
1)设置：打开示波器设置窗口，设置示波器相关参数。
2)启动：启动示波器(但不启动示波器采样)。
3)停止：停止示波器采样。
4)XY模式：勾选时切换成XY平面显示两个轴的插补合成轨迹。
5)<<：按下隐藏通道名称和峰值，只显示通道编号。
6)手动触发：手动触发示波器采样按钮。
7)跟随：开启跟随后，横轴自动移动到实时采样处，跟随波形显示。
8)显示：选择当前通道曲线是否显示。
9)编号：选择需要采集的数据源编号，例如轴号、数字量IO编号、模拟量IO编号、TABLE编号、VR编号、MODBUS编号等。
10)数据源：选择抓取的数据类型，下拉菜单选择，多种类型参数可选。
11)偏移：波形纵轴偏移量设置。
12)刻度：纵轴一格的刻度。
13)水平刻度：横轴一格的刻度。
4、示波器参数设置
若要设置示波器参数，如轴编号、数据源以及打开示波器设置窗口，要先停止示波器再设置。点击“设置”按钮，弹出如下所示“示波器设置”窗口。
示波器参数设置面板
1)通道数：要采样的通道总数。
2)深度：总共采样的数据次数，深度越大采样范围越大。
3)间隔：采样时间间隔，单位为系统周期，与控制器固件版本有关，一般默认1ms，指令SERVO_PERIOD查看。一般来说，间隔越小，采样数据越准确，单位时间内数据量越大。
4)TABLE位置：设置抓取数据存放的位置，一般默认自动使用TABLE数据末尾空间，也可以自定义配置，但是设置时注意不要与程序使用的TABLE数据区域重合。
5)背景颜色/通道颜色：设置背景与每个通道波形对应的颜色。
6)显示类型：点和线段两种曲线类型可选。线段更容易发现异常点的数据显示。
7)连续采集：不开启连续采集时，到达采样深度后便停止采样，开启了连续采集之后示波器会持续采样。
8)导出参数：需要导出示波器数据时勾选。
5、示波器数据导入导出
1)导入
示波器必须在停止状态下才能导入数据，将采样波形复现出来。
导入采样数据方法：
点击“导入”，选择导入的数据文件为之前从示波器导出的文件类型后打开即可。
2)导出
导出参数显示示波器设置情况，以及各个通道的数据类型和每个采样点数据。
导出采样数据方法：
先在设置里勾选“导出参数”，启动示波器采样，采样完成后点击“导出”，选择文件夹保存示波器数据，导出数据形式如图所示。
导出数据形式
6、示波器的使用
1)示波器采样使用方法
A、打开工程项目，连接控制器或仿真器，再打开示波器窗口(操作示波器窗口之前需要连接到控制器或仿真器才可以操作)。
B、在示波器窗口点击“设置”，选择采样通道数，采样深度，采样间隔，采样数据TABLE存储位置(一般来说自动使用TABLE数组末尾空间即可)和采样类型等，设置完成确认保存当前设置。
C、再选择采样数据编号和数据源，点击“启动”按钮。
D、将程序下载到控制器运行，程序里需要包含TRIGGER自动触发示波器采样指令，此时示波器开始采样，显示出不同数据源的波形。可调整显示刻度和波形偏移，便于观察不同波形。
E、若波形精度不高或显示不完整，可点击“停止”按钮后再打开“设置”，调整好采样间隔和采样深度后重新执行上述采样过程。
2)示波器使用注意事项
设置抓取数据存放的位置，一般默认自动使用TABLE数据末尾空间，此时根据采样数据占用空间大小自动计算起始空间地址。
计算方法：采样数据占用空间大小=通道数*深度
例：若控制器的TABLE空间大小为320000，4个通道，深度为30000。
每个采样点占用一个TABLE，所以会占用4*30000 = 120000个TABLE位置，320000-120000=200000，此时TABLE的起始位置为200000。
数据存放的位置也可以自定义配置，若按上面的通道数和深度，起始TABLE空间自定义时不能超过200000，否则无法设置，如下图。
示波器采样数据占用的空间不要与程序使用的TABLE数据区域重合。
控制器TABLE空间大小使用TSIZE指令读取、在“控制器状态”窗口查看或在线命令?*max打印查看。
7、示波器显示类型的区别
示波器采样曲线显示类型有点和线段两类。
点：示波器按固定周期采集得出的一系列采样点的数据，如下图。
示波器采样曲线显示类型：点采样显示图
线段：将采样点连成平滑的线段显示，如下图，线段更容易发现异常点的数据显示，一般数据波动较大的场合建议显示为线段。
示波器采样曲线显示类型：线段采样显示图
8、示波器采样
连续采集：
不选择连续采样时，到达采样深度后示波器自动停止采样。
在示波器“设置”里勾选连续采集，再开启示波器，示波器触发采样后会持续采样，到达采样深度后仍继续采样，直到按下停止才会停止采样。
连续采集的所有波形采样数据均能导出。
示波器采样时间计算：
例如深度：10000，间隔：5
如果系统周期SERVO_PERIOD=1000，也就是1ms轨迹规划周期，间隔5表示每5ms采集一个数据点，一共采集10000次数据，采集时间长度为50s。
9、示波器XY模式
XY模式支持显示两个轴的插补合成轨迹。不勾选XY模式时，时间为横轴，纵轴为各数据值显示。
波形成对显示，曲线1、2为一对，曲线3、4为一对，以此类推。
各轴运动波形
XY模式插补合成轨迹
10、示波器相关指令
SCOPE_POS：只读参数，返回当前已采样保存的点数。
SCOPE：示波器数据采样，保存到TABLE，可同时采样8类数据(enable, period, table_start, table_stop, p0 [,p1 [,p2 [,p3 [,p4 [,p5 [,p6 [,p7]]]]]]])。
enable：使能与否。
period：系统周期，一般为1ms，可用SERVO_PERIOD查看。
table_start：采样数据存储在TABLE的起始位置。
table_stop：TABLE结束位置，减去起始位置为采样个数。
p0~p7：采样数据类型，等分存储在TABLE范围。
示例：
SCOPE(ON,10,0,1000,DPOS(0),MSPEED(0)) '每隔10ms抓取DPOS和MSPEED存储在TABLE 0~1000，0~499存dpos，500~1000存MSPEED，共采样(1000/2)*10=5000ms
11、示波器演示例程
1)连续轨迹前瞻应用
RAPIDSTOP(2)
WAIT IDLE(0)
BASE(0,1)
DPOS=0,0
ATYPE=1,1
UNITS=100,100
SPEED=100,100
ACCEL=1000,1000
DECEL=1000,1000
MERGE=ON
CORNER_MODE=2 '启动拐角减速
DECEL_ANGLE = 15 * (PI/180) '设置开始减速角度
STOP_ANGLE = 45 * (PI/180) '设置结束减速角度
FORCE_SPEED=100 '等比减速时起作用
TRIGGER '自动触发示波器
MOVE(100,100)
MOVECIRC(200,0,100,0,1)'半径100顺时针画半圆，终点坐标(300,100)
各轴参数波形
XY模式插补合成轨迹
2)电子凸轮应用
'示波器电子凸轮应用例程
RAPIDSTOP(2)
WAIT IDLE(0)
ERRSWITCH = 3
BASE(0) '选择第0轴
ATYPE= 1 '脉冲方式步进或伺服
DPOS = 0
UNITS = 100 '脉冲当量
SPEED = 200
ACCEL = 2000
DECEL = 2000
TRIGGER
'计算TABLE的数据
DIM deg, rad, x, stepdeg
stepdeg = 1 '可以通过这个来修改段数，段数越多速度越平稳
FOR deg=0 TO 360 STEP stepdeg
rad = deg * 2 * PI/360 '转换为弧度
X = deg * 25 + 10000 * (1-COS(rad)) '计算每小段位移
TABLE(deg/stepdeg,X) '存储TABLE
TRACE deg/stepdeg,X
NEXT deg
WHILE 1 '循环运动
IF MODBUS_BIT(0) = ON THEN '输入0有效启动运动
CAM(0, 360/stepdeg, 0.1, 300) '虚拟跟踪总长度300
WAIT UNTIL IDLE '等待运动停止
DELAY(100) '延时
ENDIF
WEND
END
电子凸轮波形
3)PSO位置同步输出
'示波器PSO位置同步输出例程
RAPIDSTOP(2)
WAIT IDLE(0)
BASE(0,1)
DPOS=0,0
MPOS=0,0
ATYPE=1,1
UNITS=100,100
SPEED=100,100
ACCEL=1000,1000
DECEL=1000,1000
OP(0,OFF)
TABLE(0,50,100,150,200) '比较点坐标
HW_PSWITCH2(2) '停止并删除没有完成的比较点
HW_PSWITCH2(1, 0, 1, 0, 3,1) '比较4个点，操作输出口0
TRIGGER '自动触发示波器采样
MOVE(300)
PSO位置同步输出波形
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