視頻教程：《視頻教程：運動控制器ZHMI組態編程簡介一》

　　今天我們來學習一下，運動控制器的ZHMI組態編程簡介。本文主要從產品概述、控制器連接觸摸屏使用、HMI編程方法以及組態示例程序等四方面來講解。

　　01產品概述

　　采用ZMC306X控制器連接ZHD400X觸摸屏。

　　控制器參考配置如下圖：

　　(一)ZMC306X

　　ZMC306X系列控制器本體帶6個脈沖軸，可通過CAN總線擴展脈沖軸，支持多達12軸直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸設置等;采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控制。

　　通訊接口包含RS232、RS485、RS422、以太網、U盤、CAN。

　　控制器的輸入口0-1支持鎖存功能，輸出口0-1支持PWM功能;本身帶兩路模擬量輸入和兩路模擬量輸出接口，12位精度，電壓范圍0-10V。

　　支持正運動技術XPLC的功能，使用ZDevelop軟件的HMI編程開發組態程序，可以通過網絡來做組態顯示。

　　(二)ZHD400X

　　ZHD400X是一款網絡顯示的觸摸屏示教盒，示教盒必須和支持ZHMI功能的控制器配合使用，觸摸屏的組態程序開發使用ZDevelop的HMI編程開發方式，程序保存在控制器中。

　　示教盒帶有一個USB口，一個U盤延長口，使用24V直流電源供電(可USB供電)，帶有800*480分辨率的真彩顯示屏，本身帶18個按鍵，配急停開關。

　　ZHD400X支持觸摸屏，可以按鍵和觸摸配合使用。

　　屏幕邊上的物理按鍵的編碼規則參見《ZHD400X手持盒手冊》說明，按鍵按下時，示教盒自動向控制器發送物理按鍵，控制器程序可以檢測到物理按鍵，如果需要使用虛擬按鍵，需要在組態里面使用按鍵轉換表，ZDevelop帶有標準400X的按鍵轉換表,可以根據具體情況或面膜修改按鍵轉換表。

　　02 控制器連接觸摸屏使用

　　觸摸屏配一根網線，使用網線連接到控制器的EtherNET網口，網線水晶頭邊上引出三根線，分被是示教盒電源線和急停信號線，紅色為24V電源正極，黑色為24V電源負極，紫色為急停信號線。

　　觸摸屏和控制器的主電源可共用一個。

　　使用步驟：

　　1.先使用ZDevelop軟件編輯好HMI程序，連接控制器，將程序下載到ROM掉電保存，就可以斷開控制器和ZDevelop的連接。然后給觸摸屏上電。

　　2.直接使用配發的連接線將ZHD400X接到控制器的網口上，然后在屏上四個角，按畫Z字順序點擊，連續2次，喚醒屏幕，彈出可以彈出設置窗口，可以進行觸摸校正，控制器IP修改等。

　　3.設置窗口如下，在彈出的窗口上自動獲取到當前所連的控制器IP的地址，確認IP無誤，點擊Connect即可連接使用，此時觸摸屏顯示起始基本窗口的內容。

　　4.若沒有觸摸屏，可將HMI程序下載到仿真器，在XPLC screen平臺仿真。

　　連接仿真器下載之后，點擊“顯示”按鈕即可彈出仿真界面。

　　XPLC screen顯示效果：

　　03 HMI編程方法

　　HMI組態編程一般和Basic混合編程，將HMI要調用的寄存器和相關動作函數寫在Basic內，在HMI文件內通過系統設置或元件調用Basic函數，被調用的Basic函數必須是全局的SUB過程。

　　注意要運行的組態文件一定要設置好自動運行任務號。

　　編程參考流程：

　　1.新建項目和HMI文件，HMI文件建立之后會彈出“HMI系統設置”窗口，設置分辨率、主界面窗口等基本信息;

　　2.根據需求新建窗口，設置窗口屬性;

　　3.在各個窗口內添加組態元件，設置元件屬性;窗口的調用可在元件動作中設置，可直接打開或關閉指定窗口，或調用Basic函數使用指令打開或關閉指定窗口;

　　4.需要調用Basic函數時在工程項目下新建Basic文件，將組態元件要調用的函數編寫成全局的SUB函數。

　　5.程序編寫完成指定文件自動運行任務號，下載到控制器或仿真器，連接觸摸屏顯示或在XPLC screen顯示。

　　(一)新建HMI文件

　　首先建立工程項目之后，新建HMI文件，默認新建的HMI程序帶三個不同風格的鍵盤窗口6、7、8和一個基本窗口10，默認這個10號窗口作為觸摸屏的主界面，可更改默認主界面(參見下頁HMI系統設置)。

　　調用軟鍵盤窗口輸入數據：

　　點擊可輸入數據的組態元件后，就能打開軟鍵盤窗口，如下圖，在軟鍵盤窗口輸入數值之后點擊Enter保存即可變更數據。

　　(二)HMI系統設置

　　在編輯組態程序之前，選擇HMI文件，首先要打開菜單欄“編輯”→“HMI系統設置”打開如下窗口。

　　根據組態程序要應用的示教盒的尺寸，設置好水平分辨率和垂直分辨率(如上節10號窗口方框大小)。選擇起始基本窗口(即觸摸屏顯示的初始界面)，初始化函數和周期函數選擇Basic里編寫好的GLOBAL全局定義的SUB子函數。

　　初始化程序HMI上電后運行一次，周期函數周期循環掃描。

　　(三)組態窗口

　　組態顯示必須以一個基本窗口為底窗口，作為其他窗口的背景畫面，元件需要依附窗口顯示，一個組態文件下可新建多個不同類型的窗口。

　　新建窗口：菜單欄“元件”→“新建窗口”打開如下窗口，輸入窗口號和窗口名稱后確認，注意窗口號不要重復。

　　窗口的屬性和尺寸位置等信息均需要打開窗口“屬性”修改。

　　組態視圖能顯示全部窗口和各窗口下的元件，元件在窗口上添加，窗口或元件的屬性在“屬性”窗口修改。

　　點擊組態窗口或元件便能打開屬性窗口。

　　窗口類型包含五種：基本窗口(Base Window)，軟鍵盤窗口(Keyboard Window)，彈出窗口(Pop Window)、菜單窗口(Menu Window)、置頂窗口(Top Window)。

　　1.基本窗口(Base Window)：組態顯示必須以一個基本窗口為底窗口。只能顯示一個基本窗口。基本窗口通過程序或元件操作進行切換，不能關閉。

　　2.軟鍵盤窗口(Keyboard Window)：用于需要輸入數值的情況，元件：值顯示value，元件屬性內選擇軟件盤窗口，新建的HMI文件內置有三種軟鍵盤窗口可供選擇。

　　3.彈出窗口(Pop Window)：Pop窗口需要通過程序或元件操作關閉，Pop窗口打開后，Pop區域范圍外的元件仍可以觸發，在Pop窗口屬性里設置壟斷后，只能操作當前Pop窗口內的元件。切換基本窗口后Pop/Menu窗口關閉

　　4.菜單窗口(Menu Window)：Menu窗口屬于Pop窗口，都是調用后彈出。不同之處是Menu窗口彈出后，獲得操作最大權限，此時只能對Menu窗口進行操作。當點擊到非Menu窗口區域時，Menu窗口將關閉。

　　5.置頂窗口(Top Window):總是在最前端顯示的窗口，一般為一個小窗口，可以用來實現工具條等。切換基本窗口時，Top窗口仍會顯示在最前端，不會關閉。

　　窗口打開或關閉的方法

　　1.功能鍵BUTTON調用Basic程序，在程序內編寫HMI_SHOWWINDOW顯示窗口，HMI_BASEWINDOW顯示基本窗口，HMI_CLOSEWINDOW()關閉窗口，基本窗口不支持關閉。

　　2.功能鍵屬性-動作選擇關閉或顯示窗口。

　　選擇“元件”→“位元件”→“功能鍵”，新建一個功能鍵按鈕，打開元件的屬性窗口，找到“動作”下拉列表。

　　可以選擇打開3種窗口類型base/top/pop，其中menu窗口屬于Pop Window類型。

　　選擇Close可關閉當前窗口或指定關閉窗口號。

　　(四)添加組態元件

　　HMI編程所需的窗口和元件在菜單欄“元件”里選擇。窗口和各元件的詳細使用說明參見HMI編程手冊。

　　在“元件”菜單欄添加元件后，將元件放置于組態窗口尺寸范圍內，打開元件屬性設置元件相關參數，如下圖，拖拽元件選擇放置的位置，或在屬性的尺寸和位置欄設置。

　　不同的元件屬性會有差異，但也有共性，一般需要調用Basic函數執行的場合選擇“功能鍵Button”，需要控制寄存器狀態時選擇“位元件”或“字元件”，顯示文本使用“字符顯示”，使用“值顯示”元件調用軟鍵盤窗口用于在觸摸屏上輸入數值。

　　1.元件通用屬性

　　2.寄存器

　　大部分的元件都包含“寄存器類型”這一屬性，用來與各類寄存器建立數據聯系，寄存器可選系統自帶的寄存器或自定義變量、數組。

　　如下圖，位狀態切換元件按下將位寄存器M10的值置1，同時顯示格式文本0;松開M10置0，同時顯示格式文本1。

　　3.動作

　　通過動作下拉列表，不同的元件可選擇的動作有所差異，常見可選打開或關閉窗口、調用Basic的全局SUB函數等，默認按下生效。

　　如下圖，功能鍵的動作選擇調用函數，函數選擇onrun()。

　　04組態示例程序

　　此例程為單軸運動例程，包含兩個文件，Basic的程序由HMI調用執行。

　　HMI組態界面：

　　先選擇要運動的軸號，X軸或Y軸，不選擇軸號無法運動，再選擇運動方向和運動模式，若選擇運動模式為寸動，還需要設置寸動距離。

　　上方的基本軸參數可自定義設置或采用默認值，調用軟鍵盤窗口自定義輸入值，以上設置完成后，可點擊運動讓軸運動起來，運行的速度SPEED和軸位置DPOS分被獲取到值顯示元件1和2動態顯示。

　　按下停止按鈕立即停止當前運動，按下位置清零按鈕清零DPOS。

　　Basic程序界面：

　　Basic程序：

　　global sub main_int()                  'HMI初始化函數

    　　global str(20)                          '軸狀態，值顯示元件11調用

    　　str="未選擇"                            '值顯示元件11顯示內容：未選擇

    　　global state(20)                       '運行狀態

    　　state="停止"

    　　global axisnum                        '軸選擇

    　　axisnum=0                               '1 X軸,2 Y軸....

    　　intaxis()                                     '初始化軸參數，默認值

    　　dpos=0

    　　units = table(0)                         'HMI界面手動設置值，保存在table

    　　lspeed = table(1)

    　　speed = table(2)

    　　accel = table(3)

    　　decel = table(4)

    　　sramp = table(5)

    　　table(10)=0                                '當前位置，值顯示元件1調用

    　　table(11)=0                                '當前速度，值顯示元件2調用

    　　table(15)=0                                '寸動距離，值顯示元件28調用

    　　RAPIDSTOP(2)

　　end sub

　　global sub main_scan()                 'HMI周期函數

    　　slcaxis()                                     '選擇軸

    　　if idle=-1 then                           '只有在停止狀態，軸參數才生效

    　　    setaxis()

    　　endif

    　　table(10)=DPOS                         '動態獲取顯示

    　　table(11)=MSPEED

    　　if idle=-1 then

    　    　state="停止"

    　　endif

　　end sub

　　sub intaxis()                                     '軸參數初始化

    　　table(0)=10                                 'units 脈沖當量

    　　table(1)=10                                 'lspeed 起始速度

    　　table(2)=100                               'speed 運行速度

    　　table(3)=1000                             'accel 加速度

    　　table(4)=1000                             'decel 減速度

    　　table(5)=10                                 'sramp s曲線時間

　　end sub

　　sub setaxis()                                     '軸參數設置

    　　units = table(0)

    　　lspeed = table(1)

    　　speed = table(2)

    　　accel = table(3)

    　　decel = table(4)

    　　sramp = table(5)

　　end sub

　　global sub slcaxis() '軸選擇函數

    　　if MODBUS_BIT(0)=1 then             'modbus_bit(0)對應hmi界面的X軸選擇按鈕

        　　cancel(2) axis(1)                         '更換選擇的軸時，停止Y軸axis1的運動

        　　str="X軸"                                    '顯示內容為：X軸

        　　axisnum=1

        　　base(0)                                        '選定X軸

    　　elseif MODBUS_BIT(1)=1 then       'modbus_bit(1)對應hmi界面的Y軸選擇按鈕

        　　cancel(2) axis(0)                          '更換選擇的軸時，停止X軸Axis0的運動

        　　str="Y軸"                                     '顯示內容為：Y軸

        　　axisnum=2

        　　base(1)                                         '選定Y軸

    　　endif

　　end sub

　　global sub onrun()                                 '運動功能鍵調用

    　　if axisnum=0 then

    　    　return                                             'axisnum=0未選擇軸號

    　　elseif MODBUS_BIT(20)=0 then         'modbus_bit(20)對應hmi界面的運動模式按鈕，等于0為持續

    　　if MODBUS_BIT(10)=0 then               'modbus_bit(10)對應hmi界面的方向選擇按鈕

    　　    vmove(1)

    　　elseif MODBUS_BIT(10)=1 then

    　　    VMOVE(-1)

    　　endif

    　　elseif MODBUS_BIT(20)=1 then         '運動模式，等于1為寸動

    　　    move(table(15))                             '寸動距離指定，值顯示元件28

    　　endif

    　　if idle=0 then

    　　    state="運動"

    　　endif

　　end sub

　　global sub onstop()                                 '停止功能鍵調用

    　　state="停止"

    　　RAPIDSTOP(2)

　　end sub

　　global sub clear_dpos()                            '位置清零功能鍵調用

　　    dpos=0

　　end sub

　　《快速入門|篇二十一：正運動技術運動控制器ZHMI組態編程簡介一》就講到這里。更多學習視頻及圖文詳解請關注我們的公眾號“正運動小助手”。

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