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简单易用的运动控制卡(七)：一次性加载多条连续小线段数据

 

 今天，正运动技术给大家分享一下运动控制卡之ECI3808如何在大量小线段数据的情况下一次性加载多条连续小线段数据。

    一、 ECI3808硬件介绍

    1.功能介绍

    ECI3808系列控制卡支持最多达12轴直线插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、虚拟轴、机械手指令等；采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制。

    ECI3808系列运动控制卡支持以太网，RS232通讯接口和电脑相连，接收电脑的指令运行，可以通过CAN总线去连接各个扩展模块，从而扩展输入输出点数或运动轴。

    ECI3808系列运动控制卡的应用程序可以使用VC，VB，VS，C++，C#等软件来开发，程序运行时需要动态库zmotion.dll。调试时可以把ZDevelop软件同时连接到控制器，从而方便调试和观察。

    1.png

    2.硬件接口

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    3.控制器基本信息

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二、 C++进行运动控制开发

    1.新建MFC项目并添加函数库

    (1)在VS2015菜单“文件”→“新建”→“项目”，启动创建项目向导。

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    (2)选择开发语言为“VisualC++”和程序类型“MFC应用程序”。

    7.png

    (3)点击下一步即可。

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    (4)选择类型为“基于对话框”，下一步或者完成。

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    (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。

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    B.选择“函数库2.1”文件夹。

    11.png

    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。

15.png

    （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。

16.png

    (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”。

   17.png

    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。

    18.png

    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\8.PC函数\函数库2.1\ZMotion函数库编程手册V2.1.pdf”

    19.png

    (2)链接控制器，获取链接句柄。

    ZAux_OpenEth()接口说明：

   20.png

    (3)利用直接basic命令发送实现功能函数。

    ZAux_DirectCommand函数直接下发命令执行basic功能块，指令运行速度快，但是需要加载缓冲的指令不能成功执行，能够成功执行的下发指令推荐使用，加快效率。
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 ZAux_Execute函数直接下发命令执行basic功能块，执行指令速度会阻塞，执行速度慢一些，所有能够执行的字符串命令都可以成功执行。
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 3.MFC开发控制器硬件外设读写例程。

    （1）例程界面如下。

   23.png

    （2）例程界面由三个部分组成。

    A.一是连接部分，用于连接当前的控制器，获取到控制器的句柄进行之后的操作。

   24.png

    B.二是状态检测部分，可以查看到当前控制器的轴坐标，轴状态，运动状态以及缓冲区剩余大小。

   25.png

    C.三是参数设置部分进行设置控制器的运动参数，加减速以及速度等。

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    （3）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()

{

    char   buffer[256]; 

    int32 iresult;

    //如果已经链接，则先断开链接

    if(NULL != g_handle)

    {

        ZAux_Close(g_handle);

        g_handle = NULL;

    }

    //从IP下拉框中选择获取IP地址

    GetDlgItemText(IDC_IPLIST,buffer,255);

    buffer[255] = '\0';

    //开始链接控制器

    iresult = ZAux_OpenEth(buffer, &g_handle);

    if(ERR_SUCCESS != iresult)

    {

        g_handle = NULL;

        MessageBox(_T("链接失败"));

        SetWindowText("未链接");

        return;

    }

    //链接成功开启定时器1

    SetWindowText("已链接");

    SetTimer( 1, 100, NULL );  

}


（4）通过定时器监控控制器状态，定时器1读取各轴当前的状态，定时器2进行加载当前的运动数据并进行对应运动，每次运动加载1000条小线段数据。


void CTest_multiMoveDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)

{

    if(NULL == g_handle)

    {

        MessageBox(_T("链接断开"));

        return ;

    }

    uint32 iret = 0 ;

    if(1 == nIDEvent)

    {

        CString AxisPos;

        CString AxisStatus;

        CString AxisIdle;

        CString AxisBuffer;

    

        float showpos[4] ={0};

        float showstatus[4] ={0};

        float showidle[4] ={0};

        int  showbuff[4] ={0};

        

        iret = ZAux_Direct_GetAllAxisPara( g_handle,"DPOS",4,showpos);          //获取当前轴位置

        iret = ZAux_Direct_GetAllAxisPara( g_handle,"AXISSTATUS",4,showstatus);          //获取当前轴位置

        iret = ZAux_Direct_GetAllAxisPara( g_handle,"IDLE",4,showidle);          //获取当前轴位置

    

        iret = ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(g_handle,0,&showbuff[0]);  

        iret = ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(g_handle,1,&showbuff[1]);  

        iret = ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(g_handle,2,&showbuff[2]);  

        iret = ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(g_handle,3,&showbuff[3]);  

    

        AxisPos.Format("轴坐标 X: %.2f Y: %.2f Z: %.2f U: %.2f",showpos[0],showpos[1],showpos[2],showpos[3]);

        AxisStatus.Format("轴状态 X: %.0f Y: %.0f Z: %.0f U: %.0f",showstatus[0],showstatus[1],showstatus[2],showstatus[3]);

        AxisIdle.Format("运动状态 X: %s Y: %s Z: %s U: %s",showidle[0]?"停止":"运动中",showidle[1]?"停止":"运动中",showidle[2]?"停止":"运动中",showidle[3]?"停止":"运动中");

        AxisBuffer.Format("剩余直线缓冲 X: %d Y: %d Z: %d U: %.d",showbuff[0],showbuff[1],showbuff[2],showbuff[3]);

      

        GetDlgItem( IDC_AXISPOS )->SetWindowText( AxisPos );

        GetDlgItem( IDC_AXISSTATUS )->SetWindowText( AxisStatus );

        GetDlgItem( IDC_AXISIDLE )->SetWindowText( AxisIdle );

        GetDlgItem( IDC_REMAINBUFF )->SetWindowText( AxisBuffer );

    }

    if(2 == nIDEvent)

    {

        int axislist[4] = {0,1,2,3};          //运动BASE轴列表

        int iresult = 0;

        int iLen = 10;                  //单次发送运动长度

        if (LEGS_MAX < g_curseges)  //超过长度范围

        {

            iLen = g_curseges - LEGS_MAX;

        }

        iresult = ZAux_Direct_MultiMoveAbs(g_handle, iLen, 4, axislist, destdis[g_curseges]);

        //iresult = ZAux_Direct_MultiMove(g_handle,iLen, 4,axislist, destdis[g_curseges]);相对

        if (ERR_OK != iresult)

        {

            //运动发送失败，

            CString str;

            str.Format("%d", iresult);

        }

        else

        {

            g_curseges += iLen;

            if (g_curseges > LEGS_MAX)  //是否填完

            {

                KillTimer(2);

                return;

            }

        }

    }

    CDialog::OnTimer(nIDEvent); 

}

    （5）一次性加载多条小线段，并在加载完成之后进行运动。


/*************************************************************

Description:    //多条相对多轴直线插补 

Input:          //卡链接handle

    iMoveLen      填写的运动长度

    imaxaxises      参与运动总轴数

    piAxislist      轴号列表

    pfDisancelist    距离列表

Output:         //

Return:         //错误码

*************************************************************/

int32 __stdcall ZAux_Direct_MultiMoveAbs(ZMC_HANDLE handle,int iMoveLen, int imaxaxises, int *piAxislist, float *pfDisancelist)

{

    int i,j;

    int32 iresult;

    char  cmdbuff[2048];

    char  tempbuff[2048];

    char  cmdbuffAck[2048];  

    if(0 > imaxaxises || imaxaxises > MAX_AXIS_AUX)

    {

       return  ERR_AUX_PARAERR;

    }

  

    //先读取剩余直线缓冲

    int iBuffLen = 0;

    iresult = ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(handle,piAxislist[0],&iBuffLen);

    if(iBuffLen <= iMoveLen)

    {

        return 1002;      //缓冲不够

    }

    

    //生成命令BASE命令

    strcpy(cmdbuff, "BASE(");

    for(i = 0; i< imaxaxises-1; i++)

    {

        sprintf(tempbuff, "%d,",piAxislist[i]);

        strcat(cmdbuff, tempbuff);

    }

    sprintf(tempbuff, "%d)",piAxislist[imaxaxises-1]);

    strcat(cmdbuff, tempbuff);

    //换行

    strcat(cmdbuff, "\n");

    //生成运动命令

    for(j=0;j<iMoveLen;j++)

    {

        strcat(cmdbuff, "MOVEABS(");

        for(i = 0; i< imaxaxises-1; i++)

        {

            sprintf(tempbuff, "%f,",pfDisancelist[i +j*imaxaxises]);

            strcat(cmdbuff, tempbuff);

        }

        sprintf(tempbuff, "%f)\n",pfDisancelist[i + j*imaxaxises]);

        strcat(cmdbuff, tempbuff);

    }

    int ilen = strlen(cmdbuff);        //获取命令长度

    if(ilen > 1000)

    {

        return  20002;

    }

    //调用命令执行函数

    return ZAux_DirectCommand(handle, cmdbuff, cmdbuffAck, 2048);

}

   

 注：如上面代码表述，此函数需要传入小线段条数，以及对应的数据内容，利用获取到的数据内容组成多条小线段运动的move指令直接下发，不通过每条指令重新处理的方式进行运动下发，以达到加快效率的目的.

    防止出现上位机下发指令速度不够导致运行过程中间出现运动执行完成速度直接降到0的情况，在运行过程中会进行判断下发的字符是否超过能够下发的最大字符，若超过则会返回对应的错误码。


    （6）通过断开按钮的事件处理函数来断开与控制卡的连接。


void CSingle_move_Dlg::OnClose()        //断开链接

{

    // TODO: Add your control notification handler code here

    if(NULL != g_handle)

    {

        KillTimer(1);            //关定时器

        KillTimer(2);

        ZAux_Close(g_handle);

        g_handle = NULL;

        SetWindowText("未链接");

    }

}

    （7）通过启动按钮的事件处理函数进行设置参数，并开启定时器2进行运动指令的下发。


void CTest_multiMoveDlg::OnStart()        //启动

{

    if(NULL == g_handle)

    {

      MessageBox(_T("链接断开"));

      return ;

    }

    

    UpdateData(true);//刷新参数

    int corner_mode = 0;

    int axislist[4] = {0,1,2,3};          //运动BASE轴列表

    

    //选择参与运动的轴，第一个轴为主轴，插补参数全用主轴参数  

    ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, axislist[0], m_units);        //脉冲当量

    ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle,axislist[0],m_speed);        //速度  UNITS / S

    ZAux_Direct_SetAccel(g_handle,axislist[0],m_accel);        //加速度

    ZAux_Direct_SetDecel(g_handle,axislist[0],m_decel);        //减速度UpdateData(true);//刷新参数

      

    ZAux_Direct_SetMerge(g_handle,axislist[0],1);            //连续插补开关

    ZAux_Direct_SetLspeed(g_handle,axislist[0],0);          //起始速度 ，拐角减速由 运动速度-起始速度 线性减速的

    ZAux_Direct_SetCornerMode(g_handle,axislist[0],0);          //拐角模式 0-开启

    ZAux_Direct_SetDecelAngle(g_handle,axislist[0],60*3.14/180);  //开始减速角度，转换为弧度  

    ZAux_Direct_SetStopAngle(g_handle,axislist[0],120*3.14/180);

    ZAux_Direct_SetFullSpRadius(g_handle,axislist[0],5);

    ZAux_Direct_SetZsmooth(g_handle,axislist[0],5);

      

    //调用运动  通过检查是否还有剩余缓冲来确定是否发运动

    g_curseges = 0;

    SetTimer(2, 50, NULL);    //新建一个定时器,发运动  

}

   27.png

   

 三、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.通过ZDevelop软件的轴参数可以对比当前demo和ZDevelop上面参数的对比，轴坐标，轴状态等。

    28.png

    2.通过ZDevelop软件的示波器抓取多条小线段数据打包下发运动轨迹以及对应速度曲线。

    A.小线段运动轨迹：

    29.png

    B.小线段打包下发主轴的规划速度一直能够保持,不会存在由于上位机下发速度不够快而导致中间速度为0情况：

   30.png

    3.ZDevelop软件调试视频。

    本次，正运动技术简单易用的运动控制卡(七)：一次性加载多条连续小线段数据，就分享到这里。

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