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简单易用的运动控制卡(十二)：运动控制系统的安全设置

  今天，正运动技术给大家分享一下运动控制卡之ECI3808如何使用C++编写控制器设置运动控制系统的安全处理。

    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

  2.png

 3.png

   4.png

   5.png

    3.控制器基本信息

6.png

    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。

    7.png

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

    8.png

    (3)点击下一步即可。

    9.png

    (4)选择类型为“基于对话框”，下一步或者完成。

    10.png

 
  (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。

    11.png

    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。

    12.png

    F.函数库具体路径如下。

   13.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。

    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”。

 15.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。

    16.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”

    17.png

    (2)链接控制器，获取链接句柄。

    ZAux_OpenEth()接口说明：

   18.png

       

         (3) 配置IO信号点对应函数接口如下。

   1.png

    →对接口的详细说明可查看PC函数手册。

    以下为正负软件限位大小设置的接口，到达限制的位置时会强制停止下来不会继续运行以达到保护的目的，停止的加减速度以设置的FASTDEC快速减速速度为准(FASTDEC设置为0时以设置的DECEL为准)。

   2.png

  3.png



    3.MFC开发控制器的安全设置

    （1）例程界面如下。

  4.png

    （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。


/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 );  

}

    （3）通过定时器监控控制器状态。


void CSingle_homeDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent) 

{

    // TODO: Add your message handler code here and/or call default

    if(NULL == g_handle)

    {

        MessageBox(_T("链接断开"));

        return ;

    }

    if(1 == nIDEvent)

    {

        CString string;

        uint test;

        float position[4] = {0};

        int status[4] = {0}; 

        int nAxisStatus[4] = {0};

        int nMaxSpeed[4] = { 0 };

        for (int i = 0;i< 4; i++)

        {

            ZAux_Direct_GetDpos( g_handle,i,&position[i]);          //获取当前轴位置

            ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle,i,&status[i]);           //判断当前轴状态

            ZAux_Direct_GetAxisStatus(g_handle, i, &nAxisStatus[i]);

            ZAux_Direct_GetMaxSpeed(g_handle,i, &nMaxSpeed[i]);

        }


        if (status[0] == -1)

        {

            if (nAxisStatus[0] == 0 || (nAxisStatus[0] & 0x000040) == 64)

            {

                string.Format("X  停  止  %.2f   轴状态正常", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x000010) == 16)

            {

                string.Format("X  停  止  %.2f   轴正向硬限位报警", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x000020) == 32)

            {

                string.Format("X  停  止  %.2f   轴反向硬限位报警", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x000200) == 512)

            {

                string.Format("X  停  止  %.2f   轴正向软限位报警", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x000400) == 1024)

            {

                string.Format("X  停  止  %.2f   轴反向软限位报警", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x001000) == 4096)

            {

                string.Format("X  停  止  %.2f   脉冲频率超过max_speed:%d 限制", position[0],nMaxSpeed[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

        }

        else

        {

            if (nAxisStatus[0] == 0 || (nAxisStatus[0] & 0x000040) == 64)

            {

                string.Format("X  运行中  %.2f   轴状态正常", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x000010) == 16)

            {

                string.Format("X  运行中  %.2f   轴正向硬限位报警", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x000020) == 32)

            {

                string.Format("X  运行中  %.2f   轴反向硬限位报警", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x000200) == 512)

            {

                string.Format("X  运行中  %.2f   轴正向软限位报警", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x000400) == 1024)

            {

                string.Format("X  运行中  %.2f   轴反向软限位报警", position[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[0] & 0x001000) == 4096)

            {

                string.Format("X  运行中  %.2f   脉冲频率超过max_speed:%d 限制", position[0], nMaxSpeed[0]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_X)->SetWindowText(string);

            }

        }

        if (status[1] == -1)

        {

            if (nAxisStatus[1] == 0 || (nAxisStatus[1] & 0x000040) == 64)

            {

                string.Format("Y  停  止  %.2f   轴状态正常", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x000010) == 16)

            {

                string.Format("Y  停  止  %.2f   轴正向硬限位报警", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x000020) == 32)

            {

                string.Format("Y  停  止  %.2f   轴反向硬限位报警", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x000200) == 512)

            {

                string.Format("Y  停  止  %.2f   轴正向软限位报警", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x000400) == 1024)

            {

                string.Format("Y  停  止  %.2f   轴反向软限位报警", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x001000) == 4096)

            {

                string.Format("Y  停  止  %.2f   脉冲频率超过max_speed:%d 限制", position[1], nMaxSpeed[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

        }

        else

        {

            if (nAxisStatus[1] == 0 || (nAxisStatus[1] & 0x000040) == 64)

            {

                string.Format("Y  运行中  %.2f   轴状态正常", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x000010) == 16)

            {

                string.Format("Y  运行中  %.2f   轴正向硬限位报警", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x000020) == 32)

            {

                string.Format("Y  运行中  %.2f   轴反向硬限位报警", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x000200) == 512)

            {

                string.Format("Y  运行中  %.2f   轴正向软限位报警", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x000400) == 1024)

            {

                string.Format("Y  运行中  %.2f   轴反向软限位报警", position[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[1] & 0x001000) == 4096)

            {

                string.Format("Y  运行中  %.2f   脉冲频率超过max_speed:%d 限制", position[1], nMaxSpeed[1]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Y)->SetWindowText(string);

            }

        }

        if (status[2] == -1)

        {

            if (nAxisStatus[2] == 0 || (nAxisStatus[2] & 0x000040) == 64)

            {

                string.Format("Z  停  止  %.2f   轴状态正常", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x000010) == 16)

            {

                string.Format("Z  停  止  %.2f   轴正向硬限位报警", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x000020) == 32)

            {

                string.Format("Z  停  止  %.2f   轴反向硬限位报警", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x000200) == 512)

            {

                string.Format("Z  停  止  %.2f   轴正向软限位报警", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x000400) == 1024)

            {

                string.Format("Z  停  止  %.2f   轴反向软限位报警", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x001000) == 4096)

            {

                string.Format("Z  停  止  %.2f   脉冲频率超过max_speed:%d 限制", position[2], nMaxSpeed[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

        }

        else

        {

            if (nAxisStatus[2] == 0 || (nAxisStatus[2] & 0x000040) == 64)

            {

                string.Format("Z  运行中  %.2f   轴状态正常", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x000010) == 16)

            {

                string.Format("Z  运行中  %.2f   轴正向硬限位报警", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x000020) == 32)

            {

                string.Format("Z  运行中  %.2f   轴反向硬限位报警", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x000200) == 512)

            {

                string.Format("Z  运行中  %.2f   轴正向软限位报警", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x000400) == 1024)

            {

                string.Format("Z  运行中  %.2f   轴反向软限位报警", position[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[2] & 0x001000) == 4096)

            {

                string.Format("Z  运行中  %.2f   脉冲频率超过max_speed:%d 限制", position[2], nMaxSpeed[2]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_Z)->SetWindowText(string);

            }

        }     

        if (status[3] == -1)

        {

            if (nAxisStatus[3] == 0 || (nAxisStatus[3] & 0x000040) == 64)

            {

                string.Format("R  停  止  %.2f   轴状态正常", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x000010) == 16)

            {

                string.Format("R  停  止  %.2f   轴正向硬限位报警", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x000020) == 32)

            {

                string.Format("R  停  止  %.2f   轴反向硬限位报警", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x000200) == 512)

            {

                string.Format("R  停  止  %.2f   轴正向软限位报警", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x000400) == 1024)

            {

                string.Format("R  停  止  %.2f   轴反向软限位报警", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x001000) == 4096)

            {

                string.Format("R  停  止  %.2f   脉冲频率超过max_speed:%d 限制", position[3], nMaxSpeed[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

        }

        else

        {

            if (nAxisStatus[3] == 0 || (nAxisStatus[3] & 0x000040) == 64)

            {

                string.Format("R  运行中  %.2f   轴状态正常", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x000010) == 16)

            {

                string.Format("R  运行中  %.2f   轴正向硬限位报警", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x000020) == 32)

            {

                string.Format("R  运行中  %.2f   轴反向硬限位报警", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x000200) == 512)

            {

                string.Format("R  运行中  %.2f   轴正向软限位报警", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x000400) == 1024)

            {

                string.Format("R  运行中  %.2f   轴反向软限位报警", position[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

            if ((nAxisStatus[3] & 0x001000) == 4096)

            {

                string.Format("R  运行中  %.2f   脉冲频率超过max_speed:%d 限制", position[3], nMaxSpeed[3]);

                GetDlgItem(IDC_STATE_R)->SetWindowText(string);

            }

        }

    }

    CDialog::OnTimer(nIDEvent);

}

（4）使用参数设置按钮的事件处理函数对参数进行初始化，并设置对应的安全限位设置。

void CSingle_homeDlg::OnHome()          //回零运动

{

    // TODO: Add your control notification handler code here  

    UpdateData(true);//刷新参数

    int status = 0; 

    ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, m_nAxis,&status);           //判断当前轴状态

    if (status == 0) //已经在运动中

        return;  

    //设定轴类型 7-   脉冲轴类型 +  编码器Z信号    不用EZ回零也可以设置为1  

    ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, m_nAxis, 7);

    //设定脉冲模式及逻辑方向（脉冲+方向）  

    ZAux_Direct_SetInvertStep(g_handle, m_nAxis, 0);

    //设置脉冲当量  1表示以一个脉冲为单位 ，设置为1MM的脉冲个数，这度量单位为MM

    ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, m_nAxis, m_units);  

    //设定速度，加减速

    ZAux_Direct_SetLspeed(g_handle, m_nAxis, m_lspeed);

    ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, m_nAxis, m_speed);

    ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, m_nAxis, m_acc);

    ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, m_nAxis, m_dec);

    ZAux_Direct_SetCreep(g_handle, m_nAxis, m_creep);

    ZAux_Direct_SetFastDec(g_handle, m_nAxis, m_FastDec);

    ZAux_Direct_SetRsLimit(g_handle, m_nAxis, m_RsLimit);

    ZAux_Direct_SetFsLimit(g_handle, m_nAxis, m_FwdLimit);

    ZAux_Direct_SetMaxSpeed(g_handle, m_nAxis, m_nMaxSpeed);

    //设定对应轴的原点输入口信号

    ZAux_Direct_SetDatumIn(g_handle, m_nAxis, m_datumin);

    //ZMC系列认为OFF时碰到了原点信号（常闭） ，如果是常开传感器则需要反转输入口，ECI系列的不需要反转

    ZAux_Direct_SetInvertIn(g_handle, m_datumin, 1);  

    //设定对应轴的正限位输入口信号

    ZAux_Direct_SetFwdIn(g_handle, m_nAxis, m_FwdIn);

    //ZMC系列认为OFF时碰到了原点信号（常闭） ，如果是常开传感器则需要反转输入口，ECI系列的不需要反转

    ZAux_Direct_SetInvertIn(g_handle, m_FwdIn, 1);

    //设定对应轴的负限位输入口信号

    ZAux_Direct_SetRevIn(g_handle, m_nAxis, m_RevIn);

    //ZMC系列认为OFF时碰到了原点信号（常闭） ，如果是常开传感器则需要反转输入口，ECI系列的不需要反转

    ZAux_Direct_SetInvertIn(g_handle, m_RevIn, 1);

    UpdateData(false);  

}

    (5)通过停止运动按钮的事件处理函数来停止当前的运动。

void CSingle_homeDlg::OnStop()          //停止运动

{

    // TODO: Add your control notification handler code here

    if(NULL == g_handle)

    {

        MessageBox(_T("链接断开状态"));

        return ;

    }

    ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle,m_nAxis,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对应清零。

void CSingle_homeDlg::OnZero()          //坐标清零

{

    if(NULL == g_handle)

    {

        MessageBox(_T("链接断开状态"));

        return ;

    }

    // TODO: Add your control notification handler code here

    for (int i=0;i<4;i++) 

    {

        ZAux_Direct_SetDpos(g_handle,i,0);        //设置零点

    } 

}

    (7)通过轴持续运行按钮的拦截按钮响应时间来判断当前按钮状态是抬起还是按下触发对应轴的持续运动以及停止状态。


BOOL CSingle_homeDlg::PreTranslateMessage(MSG * pMsg)

{

    //正向持续运动

    if (pMsg->message == WM_LBUTTONDOWN)

    {

        if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BUTTON_FWD)->m_hWnd)

        {

            //TODO:

            ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, m_nAxis, 1);

        }

    }//松开停止运动

    else if (pMsg->message == WM_LBUTTONUP)

    {

        if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BUTTON_FWD)->m_hWnd)

        {

            //TODO:

            ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle,m_nAxis,2);

        }

    }//负向持续运动

    if (pMsg->message == WM_LBUTTONDOWN)

    {

        if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BUTTON_RWD)->m_hWnd)

        {

            // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码

            ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, m_nAxis, -1);

            //TODO:

        }

    }//松开停止

    else if (pMsg->message == WM_LBUTTONUP)

    {

        if (pMsg->hwnd == GetDlgItem(IDC_BUTTON_RWD)->m_hWnd)

        {

            //TODO:

            ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, m_nAxis, 2);

        }

    }

    return CDialog::PreTranslateMessage(pMsg);

}

    5.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.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。

    6.png

    7.png

    2.当运行过程中，脉冲当量乘以速度得到的脉冲频率大于设置的maxspeed最大脉冲频率时，将会对应报警1000h，显示在界面上。

   8.png

    →当超过软件限位限制时也会停止并对应报警。

    9.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(十二)：运动控制系统的安全设置，就分享到这里。

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