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简单易用的运动控制卡(九):圆弧插补和螺旋插补

      今天,正运动小助手给大家分享一下运动控制卡之ECI3808如何使用C++编程实现运动控制卡的圆弧插补和螺旋插补运动。

    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。

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    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”。

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    (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。

    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。

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    F.函数库具体路径如下。

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    (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。

    14.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”。

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    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。

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    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”

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    (2)链接控制器,获取链接句柄。

    ZAux_OpenEth()接口说明:

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        (3)圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补的对应函数接口如下。

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    3.MFC开发控制器的圆弧插补和螺旋插补例程。

    (1)例程界面如下。

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    (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。


//链接控制器

void CTest_moveDlg::OnOpen()            

{

    char   buffer[256]; 

    int32 iresult;

    //如果之前有连接则先断开之前的连接

    if(NULL != g_handle)

    {

        ZAux_Close(g_handle);

        g_handle = NULL;

    }

    //获取ip输入框的IP地址

    GetDlgItemText(IDC_IPLIST,buffer,255);

    buffer[255] = '\0';

    //通过网口链接控制器

    iresult = ZAux_OpenEth(buffer, &g_handle);

    if(ERR_SUCCESS != iresult)

    {

        g_handle = NULL;

        MessageBox(_T("链接失败"));

        SetWindowText("未链接");

        return;

    }

    //连接成功启动定时器1,监控控制器的轴信息

    SetWindowText("已链接");

    SetTimer( 1, 100, NULL );  

    //初始化轴参数

    for(int i=0 ;i<4;i++)

    {

        ZAux_Direct_SetAtype(g_handle,i,1);    

        ZAux_Direct_SetUnits(g_handle,i,1);    

        ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle,i,100);    

        ZAux_Direct_SetAccel(g_handle,i,1000);    

        ZAux_Direct_SetDecel(g_handle,i,1000);    

    }

}

    (3)通过定时器1监控控制器的状态。


void CTest_moveDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent) 

{

    if(NULL == g_handle)

    {

        MessageBox(_T("链接断开"));

        return ;

    }

    if(1 == nIDEvent)

    {

        CString Xpos;

        CString Ypos;

        CString Zpos;

        CString Upos;

        float axis_pos[4];

        //获取当前轴位置                  ZAux_Direct_GetAllAxisPara(g_handle,"dpos",4,axispos);      

        Xpos.Format("%.2f",axispos[0]);

        Ypos.Format("%.2f",axispos[1]);

        Zpos.Format("%.2f",axispos[2]);

        Upos.Format("%.2f",axispos[3]);

        GetDlgItem( IDC_EDIT_XPOS )->SetWindowText( Xpos );

        GetDlgItem( IDC_EDIT_YPOS )->SetWindowText( Ypos );

        GetDlgItem( IDC_EDIT_ZPOS )->SetWindowText( Zpos );

        GetDlgItem( IDC_EDIT_UPOS )->SetWindowText( Upos );

        //判断主轴状态(即BASE的第一个轴)

        int status = 0; 

        ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle,0,&status);           

        if (status == -1)

        {

            GetDlgItem( IDC_STATUS )->SetWindowText( "运动状态:停止中" );

        }

        else

        {

            GetDlgItem( IDC_STATUS )->SetWindowText( "运动状态:运动中" );

        }

    }

}


    (4)通过启动按钮的事件处理函数来开始插补运动。


//启动运动

void CTest_moveDlg::OnStart()            

{

    if(NULL == g_handle)

    {

        MessageBox(_T("链接断开"));

        return ;

    }  

    int i = 0;

    //刷新参数

    UpdateData(true);

    //运动BASE轴列表

    int axislist[4] = {0,1,2,3};

    //运动列表

    float poslist[4] = {m_xpos1,m_ypos1,m_zpos1,m_upos1};    //圆弧中间点          

    float midlist[4] = {m_xpos2,m_ypos2,m_zpos2,m_upos2};    //用于相对绝对位置的转换        

    float endmove[4] = {0};      

    //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_SetSpeed(g_handle,axislist[0],m_speed);//速度

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

    ZAux_Direct_SetDecel(g_handle,axislist[0],m_dec);//减速度

    //触发Zdevelop软件的电子示波器抓取波形

    ZAux_Trigger(g_handle);

    //绝对运动

    if(m_absmode == 0)     

    {

        switch(m_movemode)       

        {

            case 0://XYZU直线插补

            ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle,4,axislist,poslist);      break;

            case 1://XY 3点圆弧

            ZAux_Direct_MoveCirc2Abs(g_handle,2,axislist,midlist[0],midlist[1],poslist[0],poslist[1]);  

            break;

            case 2://x,y,z螺旋插补(x,y圆弧插补,z进行螺旋)

            ZAux_Direct_MHelical2Abs(g_handle,3,axislist, midlist[0], midlist[1],  poslist[0], poslist[1], poslist[2],0);

            break;

            case 3://XYZ空间圆弧插补U螺旋 没有绝对指令,需要用ENDMOVE_BUFF转相对

            for(i=0;i<4;i++)

            {

                //获取当前轴缓冲区的目标位置

                ZAux_Direct_GetEndMoveBuffer(g_handle,i,&endmove[i]);

                poslist[i] = poslist[i] - endmove[i];

                midlist[i] = midlist[i] - endmove[i];

            }

            ZAux_Direct_MSpherical(g_handle,4,axislist,poslist[0],poslist[1],poslist[2],midlist[0],midlist[1],midlist[2],0,poslist[3],0);                

            break;

            default:

            break;

        }

    }

    else//相对

    {

       switch(m_movemode)       

       {

          case 0://XYZU直线插补

          ZAux_Direct_Move(g_handle,4,axislist,poslist);      break;

          case 1://XY 3点圆弧

          ZAux_Direct_MoveCirc2(g_handle,2,axislist,midlist[0],midlist[1],poslist[0],poslist[1]);    

          break;

          case 2://x,y,z螺旋插补(x,y圆弧插补,z进行螺旋)

          ZAux_Direct_MHelical2(g_handle, 3, axislist, midlist[0], midlist[1], poslist[0], poslist[1], poslist[2],0);

          break;

          case 3://XYZ空间圆弧插补U螺旋 第5轴距离为0

          ZAux_Direct_MSpherical(g_handle,4,axislist,poslist[0],poslist[1],poslist[2],midlist[0],midlist[1],midlist[2],0,poslist[3],0);      break;

          default:

          break;

       }  

    }    

}


   (5)通过停止运动按钮的事件处理函数来停止当前的插补运动。

//停止运动

void CTest_moveDlg::OnStop()            

{

    if(NULL == g_handle)

    {

        MessageBox(_T("链接断开"));

        return ;

    }

    //停止主轴即可停止插补运动,主轴为BASE的一个轴

    ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle,0,2);        

}

    (6)通过坐标清零按钮的事件处理函数来对当前轴的坐标进行清零。


//清除坐标

void CTest_moveDlg::OnClear()            

{

    if(NULL == g_handle)

    {

        MessageBox(_T("链接断开"));

        return ;

    }

    for (int i=0;i<4;i++) 

    {

        ZAux_Direct_SetDpos(g_handle,i,0);        

    }  

}

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  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.连接ZDevelop软件,并点击“视图”→“示波器”打开示波器对轴运动情况进行监控。

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    X、Y、Z、U4轴直线插补运动波形图

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    X、Y轴3点圆弧插补运动波形图

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    X、Y、Z螺旋插补运动波形图

    2.ZDevelop软件调试视频。

    本次,正运动技术简单易用的运动控制卡(九):圆弧插补和螺旋插补,就分享到这里。

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