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快速入门丨篇十:运动控制器多任务运行特点

  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:运动控制器多任务运行特点》

  

   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:

  

  1.png

  

   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。

  

  2.png

  

  示波器采样示意图

   3、示波器基本设置

  

  3.png

  

  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。

  

  4.png

  

  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。

  

  5.png

  

  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。

  

  6.png

  

  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。

  

  7.png

  

  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。

  

  8.png

  

  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。

  

  9.png

  

  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。


10.png
  各轴运动波形

  13.png

  

  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

  

  12.png
各参数波形

  13.png

  XY模式插补合成轨迹

  2)电子凸轮应用

  

  14.png

  15.png

  电子凸轮波形

  3)PSO位置同步输出

  

  16.png

  

  PSO位置同步输出波形

  正运动技术运动控制器示波器的应用就分享到这里,更多精彩内容,请关注我们的公众号。

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