時間:2024-08-21 15:19:31來源:深圳市正運(yùn)動技術(shù)有限公司
ZMC408CE控制器硬件介紹
ZMC408CE是正運(yùn)動推出的一款多軸高性能EtherCAT總線運(yùn)動控制器,具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤等通訊接口,ZMC系列運(yùn)動控制器可應(yīng)用于各種需要脫機(jī)或聯(lián)機(jī)運(yùn)行的場合。
ZMC408CE支持8軸運(yùn)動控制,最多可擴(kuò)展至32軸,支持直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨等功能。
ZMC408CE支持PLC、Basic、HMI組態(tài)三種編程方式。PC上位機(jī)API編程支持C#、C++、LabVIEW、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。
ZMC408CE支持8軸運(yùn)動控制,可采用脈沖軸(帶編碼器反饋)或EtherCAT總線軸,通用IO包含24路輸入口和16路輸出口,部分IO為高速IO,模擬量AD/DA各兩路,EtherCAT最快125us的刷新周期。
ZMC408CE支持8個通道的硬件比較輸出、硬件定時器、運(yùn)動中精準(zhǔn)輸出,還支持8通道PWM輸出,對應(yīng)的輸出口為OUT0-7,支持8個通道同時觸發(fā)硬件比較輸出。
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PCIE464M控制卡硬件介紹
PCIE464M是一款基于PCIe的PCI Express的EtherCAT總線運(yùn)動控制卡,具有多項(xiàng)實(shí)時和高精度運(yùn)動控制控制功能。
用戶可直接將PCIE464M嵌入標(biāo)準(zhǔn)PC機(jī)實(shí)現(xiàn)高性能的EtherCAT運(yùn)動控制功能,實(shí)現(xiàn)高精多軸同步控制,EtherCAT控制周期最小可達(dá)100us!
PCIE464M內(nèi)置多路高速IO輸入輸出,可滿足用戶的多樣化高速IO應(yīng)用需求,如:高速色標(biāo)鎖存、高速PWM、多維位置比較輸出PSO、視覺飛拍、速度前瞻、編碼器位置檢測等應(yīng)用。
PCIE464M運(yùn)動控制卡上自帶16進(jìn)16出,第三方圖像處理工控機(jī)或PC無需額外配置IO數(shù)據(jù)采集卡和PLC,即可實(shí)現(xiàn)IPC形態(tài)的機(jī)器視覺運(yùn)動控制一體機(jī),簡化硬件架構(gòu),節(jié)省成本,軟硬件一體化。
PCIE464M視頻介紹
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ECI2A18B控制卡硬件介紹
ECI2A18B是正運(yùn)動推出的一款高性價比10軸脈沖型、模塊化的網(wǎng)絡(luò)型運(yùn)動控制卡,采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時的運(yùn)動控制,同時支持多種通信協(xié)議,方便與其他工業(yè)控制設(shè)備連接和集成。安裝配置相對便捷,適合于模塊化和靈活性要求較高的控制系統(tǒng)。
ECI2A18B控制卡最大可擴(kuò)展至12脈沖軸,支持8路高速輸入和4路高速輸出,集成豐富的運(yùn)動控制功能,包含多軸點(diǎn)位運(yùn)動、電子凸輪,直線插補(bǔ),圓弧插補(bǔ),連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動等,滿足多樣化的工業(yè)應(yīng)用需求。
ECI2A18B運(yùn)動控制卡可用于電子半導(dǎo)體設(shè)備(檢測類設(shè)備、組裝類設(shè)備、鎖附類設(shè)備、焊錫機(jī))、點(diǎn)膠設(shè)備和流水線等10軸以內(nèi)脈沖的高性價比應(yīng)用場合。
更多關(guān)于ECI2A18B的詳情介紹,點(diǎn)擊“【加量不加價】正運(yùn)動網(wǎng)絡(luò)型運(yùn)動控制卡ECI2618B/ECI2A18B”查看。
一、Python+Qt開發(fā)流程
Python+Qt運(yùn)動控制開發(fā)流程參考“EtherCAT運(yùn)動控制器上位機(jī)之Python+Qt(一):鏈接與單軸運(yùn)動”。
二、相關(guān)PC函數(shù)介紹
1.PC函數(shù)手冊可在光盤資料查看,具體路徑如下。
2.連接控制器。
3.下載bas文件到控制器。
4.下載zar文件到控制器。
5.SDO寫入。
6.SDO讀取。
7.讀取軸類型。
8.設(shè)置軸使能。
9.設(shè)置脈沖當(dāng)量。
10.單軸持續(xù)運(yùn)動。
三、例程演示
1.連接控制器。
·
#連接控制器, 控制器默認(rèn)IP是192.168.0.11,此處使用comboBox內(nèi)輸入的ipdef on_btn_open_clicked(self): strtemp = self.ui.comboBox.currentText() print("當(dāng)前的ip是 :", strtemp) if self.Zmc.handle.value is not None: self.Zmc.ZAux_Close() self.time1.stop() self.ui.setWindowTitle("單軸運(yùn)動") iresult = self.Zmc.ZAux_OpenEth(strtemp)#連接控制器 if 0 != iresult: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "連接失敗") else: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "連接成功") str_title = self.ui.windowTitle() + strtemp self.ui.setWindowTitle(str_title) self.Up_State() #刷新函數(shù) self.time1.start(100)#開啟定時器
2.下載BAS文件到控制器。
·
#下載BAS文件到控制器def on_btn_down_bas_clicked(self): # 下載BAS文件到控制器 if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未連接控制器") return file_Date = QFileDialog.getOpenFileName(self.ui, "選擇BAS文件", "..", "Files(*.bas)") self.file_Name = file_Date[0].replace("/", "\\") print(self.file_Name) self.ui.textEdit_file_path.insertPlainText(self.file_Name + "\n") # 讀取BAS文件中的變量判斷是否有加載BAS文件 temp = self.Zmc.ZAux_Direct_GetUserVar("BUS_TYPE")[1].value self.Bus_type = float(temp) # BAS文件下載到ROM ret = self.Zmc.ZAux_BasDown(self.file_Name, 1) if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "文件下載失敗!" + "錯誤碼為 :%1 ".format(ret))
3.下載ZAR文件到控制器。
·
#下載ZAR文件到控制器def on_btn_down_zar_clicked(self): # 下載zar件到控制器 if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未連接控制器") return file_Date = QFileDialog.getOpenFileName(self.ui, "選擇zar文件", "..", "Files(*.zar)") self.file_Name = file_Date[0].replace("/", "\\") print(self.file_Name) self.ui.textEdit_file_path.insertPlainText(self.file_Name + "\n") # 讀取zar文件中的變量判斷是否有加載zar文件 temp = self.Zmc.ZAux_Direct_GetUserVar("BUS_TYPE")[1].value self.Bus_type = float(temp) # zar文件下載到ROM ret = self.Zmc.ZAux_ZarDown(self.file_Name, 1) if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "zar文件下載失敗!" + "錯誤碼為 :%1 ".format(ret))
4.SDO寫入數(shù)據(jù)。
·
#SDO寫入數(shù)據(jù)def on_btn_Ecat_write_clicked(self): # ETHERCAT寫 if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未連接控制器") return #節(jié)點(diǎn)編號 m_sdo_node1 = int(self.ui.edit_node_1.text()) # 對象字典編號 m_sdo_index1 = int(self.ui.edit_dir_1.text()) # 對象字典子編號 m_sdo_sub1 = int(self.ui.edit_sub_node_1.text()) # 數(shù)據(jù)類型 m_sdo_type1 = self.ui.comboBox_type_1.currentIndex() + 1 #寫入數(shù)據(jù)字典值的數(shù)據(jù)值 m_sdo_data1 = int(self.ui.edit_date_1.text()) if self.Bus_type == 0: #SDO寫入 ret = self.Zmc.ZAux_BusCmd_SDOWrite(0, m_sdo_node1, m_sdo_index1, m_sdo_sub1, m_sdo_type1, m_sdo_data1) if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "寫入失敗") return else: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "非ETHERCAT模塊") return
5.SDO讀取數(shù)據(jù)。
·
#SDO讀取數(shù)據(jù)def on_btn_Ecat_read_clicked(self): # ETHERCAT讀取 if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未連接控制器") return #節(jié)點(diǎn)編號 m_sdo_node2 = int(self.ui.edit_node_2.text()) #對象字典編號 m_sdo_index2 = int(self.ui.edit_dir_2.text()) #對象字典子編號 m_sdo_sub2 = int(self.ui.edit_sub_node_2.text()) #數(shù)據(jù)類型 m_sdo_type2 = self.ui.comboBox_type_2.currentIndex() + 1 m_sdo_data2 = ctypes.c_int(0) print(self.Bus_type) if self.Bus_type == 0: #通過設(shè)備號和槽位號進(jìn)行 SDO 讀取。 ret = self.Zmc.ZAux_BusCmd_SDORead(0, m_sdo_node2, m_sdo_index2, m_sdo_sub2, m_sdo_type2) #讀取的數(shù)據(jù)值 m_sdo_data2 = int(ret[1].value) if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "讀取失敗") return self.ui.edit_date_2.setText(str(m_sdo_data2)) else: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "非ETHERCAT模塊") return
四、運(yùn)行效果
運(yùn)行python程序,通過RTSys軟件觀察運(yùn)行情況。
通過驅(qū)動器軟件查看sdo讀寫情況(對象字典為10進(jìn)制數(shù)據(jù)):此處以雷賽驅(qū)動為例讀寫驅(qū)動器SDO。
1.SDO_READ讀取驅(qū)動器SDO參數(shù),比如先在驅(qū)動器軟件設(shè)置單圈脈沖數(shù)量為5000后,通過SDO_READ讀取驅(qū)動器單圈脈沖數(shù)。
2.SDO_WRITE寫入驅(qū)動器SDO參數(shù),比如使用SDO_WRITE寫入單圈脈沖數(shù)量為10000后,通過驅(qū)動器軟件查看修改結(jié)果。
五、總線初始化bas文件
總線初始化BAS文件下載到控制器ROM里面掉電保存。
1.EtherCAT總線擴(kuò)展接線
每個EIO擴(kuò)展模塊在擴(kuò)展接線完成后,不需要進(jìn)行進(jìn)行二次開發(fā),只需手動在EtherCAT主站控制器配置擴(kuò)展模塊唯一的IO地址和軸地址,配置完成即可訪問。
IO地址編號通過總線指令NODE_IO來設(shè)置,控制器上程序只需通過IO編號就可以訪問到擴(kuò)展模塊上的資源。軸地址的配置使用AXIS_ADDRESS指令映射綁定軸號,綁定完成通過BASE或AXIS指令指定軸號。接線時注意EtherCAT IN連接上一級模塊,EtherCAT OUT連接下一級模塊,IN和OUT口不可混用。
EIO擴(kuò)展模塊接線參考
上圖涉及的編號概念如下;總線相關(guān)指令參數(shù)會用到如下編號:
1)槽位號(slot):槽位號是指控制器上總線接口的編號,EtherCAT總線槽位號為0。
2)設(shè)備號(node):
設(shè)備號是指一個槽位上連接的所有設(shè)備的編號,從0開始,按設(shè)備在總線上的連接順序自動編號,可以通過NODE_COUNT(slot)指令查看總線上連接的設(shè)備總數(shù)。
3)驅(qū)動器編號:
控制器會自動識別出槽位上的驅(qū)動器,編號從0開始,按驅(qū)動器在總線上的連接順序自動編號。
驅(qū)動器編號與設(shè)備號不同,只給槽位上的驅(qū)動器設(shè)備編號,其他設(shè)備忽略,映射軸號時將會用到驅(qū)動器編號。
2.EtherCAT總線擴(kuò)展資源映射
1)IO映射
控制器上程序只需通過IO編號就可以訪問到擴(kuò)展模塊上的資源,EtherCAT總線擴(kuò)展模塊IO編號通過總線指令NODE_IO來設(shè)置,同時配置輸入和輸出。IO映射時先查看控制器自身的最大IO編號(包括外部IO接口和脈沖軸內(nèi)的接口),再使用指令設(shè)置。若擴(kuò)展的IO與控制器自身IO編號重合,二者將同時起作用,所以IO映射的映射的編號在整個控制系統(tǒng)中均不得重復(fù)。IO映射語法:NODE_IO(slot,node)=iobaseslot:槽位號,0-缺省node:設(shè)備編號,編號從0開始iobase:映射IO起始編號,設(shè)置結(jié)果只會是8的倍數(shù)
2)軸映射
擴(kuò)展模塊的軸使用前需要使用AXIS_ADDRESS指令映射軸號,軸映射也需要注意整個系統(tǒng)的軸號不得重復(fù)。EIO系列擴(kuò)展軸的映射與總線驅(qū)動器的軸映射語法相同。軸映射語法:
AXIS_ADDRESS(軸號)=(槽位號<<16)+驅(qū)動器編號+1
3.總線初始化BAS程序
·
'********************************ECAT總線初始化***********************global CONST BUS_TYPE = 0 '總線類型。可用于上位機(jī)區(qū)分當(dāng)前總線類型global CONST Bus_Slot = 0 '槽位號0(單總線控制器缺省0)global CONST PUL_AxisStart = 0 '本地脈沖軸起始軸號global CONST PUL_AxisNum = 0 '本地脈沖軸軸數(shù)量global CONST Bus_AxisStart = 0 '總線軸起始軸號global CONST Bus_NodeNum = 1 '總線配置節(jié)點(diǎn)數(shù)量,用于判斷實(shí)際檢測到的從站數(shù)量是否一致global MAX_AXISNUM '最大軸數(shù)MAX_AXISNUM = SYS_ZFEATURE(0)global Bus_InitStatus '總線初始化完成狀態(tài)Bus_InitStatus = -1global Bus_TotalAxisnum '檢查掃描的總軸數(shù)delay(3000) '延時3S等待驅(qū)動器上電,不同驅(qū)動器自身上電時間不同,具體根據(jù)驅(qū)動器調(diào)整延時?"總線通訊周期:",SERVO_PERIOD,"us"Ecat_Init() '初始化ECAT總線 while (Bus_InitStatus = 0) Ecat_Init()wend'*****************ECAT總線初始********************************************************************'初始流程: slot_scan(掃描總線) -> 從站節(jié)點(diǎn)映射軸/io -> SLOT_START(啟動總線) -> 初始化成功'**************************************************************************************************global sub Ecat_Init() local Node_Num,Temp_Axis,Drive_Vender,Drive_Device,Drive_Alias RAPIDSTOP(2) for i=0 to MAX_AXISNUM - 1 '初始化還原軸類型 AXIS_ENABLE(i) = 0 atype(i)=0 AXIS_ADDRESS(i) =0 DELAY(10) '防止所有驅(qū)動器全部同時切換使能導(dǎo)致瞬間電流過大 next Bus_InitStatus = -1 Bus_TotalAxisnum = 0 SLOT_STOP(Bus_Slot) delay(200) slot_scan(Bus_Slot) '掃描總線 if return then ?"總線掃描成功","連接從站設(shè)備數(shù):"NODE_COUNT(Bus_Slot) if NODE_COUNT(Bus_Slot) <> Bus_NodeNum then '判斷總線檢測數(shù)量是否為實(shí)際接線數(shù)量 ?"掃描節(jié)點(diǎn)數(shù)量與程序配置數(shù)量不一致!" ,"配置數(shù)量:"Bus_NodeNum,"檢測數(shù)量:"NODE_COUNT(Bus_Slot) Bus_InitStatus = 0 '初始化失敗。報警提示 endif '"開始映射軸號" for Node_Num=0 to NODE_COUNT(Bus_Slot)-1 '遍歷掃描到的所有從站節(jié)點(diǎn) Drive_Vender = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,0) '讀取驅(qū)動器廠商 Drive_Device = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,1) '讀取設(shè)備編號 Drive_Alias = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,3) '讀取設(shè)備撥碼ID if NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num) <> 0 then '判斷當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否有電機(jī) '根據(jù)節(jié)點(diǎn)帶的電機(jī)數(shù)量循環(huán)配置軸參數(shù)(針對一拖多驅(qū)動器) for j=0 to NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num)-1 Temp_Axis = Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum '軸號按NODE順序分配 'Temp_Axis = Drive_Alias '軸號按驅(qū)動器設(shè)定的撥碼分配(一拖多需要特殊處理) base(Temp_Axis) AXIS_ADDRESS(Temp_Axis)= (Bus_Slot<<16)+ Bus_TotalAxisnum + 1 '映射軸號 ATYPE=65 '設(shè)置控制模式 65-位置 66-速度 67-轉(zhuǎn)矩 DRIVE_PROFILE=0 Sub_SetPdo(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device) '設(shè)定PDO參數(shù) '映射驅(qū)動器IO IO映射到控制器IO32-以后每個驅(qū)動器間隔32點(diǎn) Sub_SetDriverIo(Drive_Vender,Temp_Axis,32 + 32*Temp_Axis) Sub_SetNodePara(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device,j) '設(shè)置特殊總線參數(shù) disable_group(Temp_Axis) '每軸單獨(dú)分組 Bus_TotalAxisnum=Bus_TotalAxisnum+1 '總軸數(shù)+1 next else 'IO擴(kuò)展模塊 Sub_SetNodeIo(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device,32 + 32*Node_Num)'映射擴(kuò)展模塊IO endif next ?"軸號映射完成","連接總軸數(shù):"Bus_TotalAxisnum wa 200 SLOT_START(Bus_Slot) '啟動總線 if return then wdog=1 '使能總開關(guān) for i= Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1 BASE(i) DRIVE_CLEAR(0) DELAY 50 '?"驅(qū)動器錯誤清除完成" datum(0) '清除控制器軸狀態(tài)錯誤" wa 100 '"軸使能" AXIS_ENABLE=1 next Bus_InitStatus = 1 ?"軸使能完成" '本地脈沖軸配置 for i = 0 to PUL_AxisNum - 1 base(PUL_AxisStart + i) AXIS_ADDRESS = (-1<<16) + i ATYPE = 4 next ?"總線開啟成功" else ?"總線開啟失敗" Bus_InitStatus = 0 endif else ?"總線掃描失敗" Bus_InitStatus = 0 endifend sub'*********************************從站節(jié)點(diǎn)特殊參數(shù)配置*******************************************'通過SDO方式修改對應(yīng)對象字典的值修改從站參數(shù)(具體對象字典查看驅(qū)動器手冊)'**************************************************************************************************global sub Sub_SetNodePara(iNode,iVender,iDevice,Iaxis) if iVender = $41B and iDevice = $1ab0 then '正運(yùn)動24088脈沖擴(kuò)展軸 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6011+Iaxis*$800,0,5,4) '設(shè)置擴(kuò)展脈沖軸ATYPE類型 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6012+Iaxis*$800,0,6,0) '設(shè)置擴(kuò)展脈沖軸INVERT_STEP脈沖輸出模式 NODE_IO(Bus_Slot,iNode) = 32 + 32*iNode '設(shè)置240808上IO的起始映射地址 elseif iVender = $66f then '松下驅(qū)動器 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3741,0,3,0) '以撥碼為ID SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3401,0,4,$10101) '正限位電平 $818181 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3402,0,4,$20202) '負(fù)限位電平 $828282 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,1,7,1) '齒輪比 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,2,7,1) SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6092,1,7,10000) '電機(jī)一圈脈沖數(shù) SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$607E,0,5,224) '電機(jī)方向0 反轉(zhuǎn)224 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6085,0,7,4290000000) '異常減速度 'SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$1010,1,7,$65766173) '寫EPPROM(寫EPPROM后驅(qū)動器需要重新上電) '?"寫EPPR0M OK 請斷電重啟" elseif iVender = $100000 then '匯川驅(qū)動器 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,1,7,1) '齒輪比 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,2,7,1) endifend sub
4.BAS總線初始化關(guān)鍵函數(shù)
1)SLOT_SCAN -- 總線掃描
2)AXIS_ADDRESS -- 軸地址設(shè)置
3)DRIVE_PROFILE -- 驅(qū)動器PDO設(shè)置
4)SDO_READ -- 數(shù)據(jù)字典讀取
5)SDO_WRITE -- 數(shù)據(jù)字典寫入
完整代碼獲取地址
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