今天，正運動小助手給大家分享一下EtherCAT運動控制卡之ECI2828如何使用C#進行實時性程序的運行和讀寫控制。

　　一ECI2828運動控制卡硬件介紹

　　ECI2828系列運動控制卡支持多達 16 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、虛擬軸和機械手指令等;采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控制。

　　ECI2828系列運動運動控制卡支持以太網，232 通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運行，可以通過EtherCAT總線和CAN總線去連接各個擴展模塊，從而擴展輸入輸出點數或運動軸。

　　ECI2828系列運動控制卡的應用程序可以使用 VC,VB，VS，C++，C#等軟件來開發，程序運行時需要動態庫 zmotion.dll。調試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控制器，從而方便調試，方便觀察。

　　ECI2828系列典型連接配置圖

　　二C#語言進行運動控制開發

　　01新建WinForm項目并添加函數庫

　　1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目”，啟動創建項目向導。

　　2.選擇開發語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows 窗體應用程序。

　　3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數庫，路徑如下(64位庫為例)：

　　A.進入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數”文件夾，并點擊進入。

　　B.選擇“函數庫2.1”文件夾。

　　C.選擇“Windows平臺”文件夾。

　　D.根據需要選擇對應的函數庫這里選擇64位庫。

　　E.解壓C#的壓縮包,里面有C#對應的函數庫。

　　F.函數庫具體路徑如下。

　　4.將廠商提供的C#的庫文件以及相關文件復制到新建的項目中。

　　A.將zmcaux.cs文件復制到新建的項目里面中。

　　B.將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。

　　5.用vs打開新建的項目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點擊顯示所有，然后鼠標右鍵點擊zmcaux.cs文件，點擊包括在項目中。

　　6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現代碼編輯界面，在文件開頭寫入 using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。

　　至此項目新建完成，可進行C#項目開發。

　　02查看PC函數手冊

　　A.PC函數手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料\8.PC函數\函數庫2.1\ZMotion函數庫編程手冊 V2.1.pdf”。

　　B.PC編程，一般如果網口對控制器和工控機進行鏈接。網口鏈接函數接口是ZAux_OpenEth();如果鏈接成功，該接口會返回一個鏈接句柄。通過操作這個鏈接句柄可以實現對控制器的控制。

　　ZAux_OpenEth()接口說明：

　　C.使用對下位機寄存器操作的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進行寄存器內容取值，實時控制下位機相關的指令如下。

　　實時全局變量指令：

　　ZAux_Direct_HwPswitch2硬件比較輸出指令到位置后硬件自動觸發op輸出信號：

　　ZAux_Direct_HwTimer硬件定時器硬件比較輸出后一段時見還原電平：

　　鎖存相關指令：

　　ZAux_Direct_Regist接收到指定信號輸入后立即鎖存當前位置記錄，R0，R1輸入一般對應到輸入口0和1：

　　ZAux_Direct_GetMark判斷鎖存mark是否產生：

　　ZAux_Direct_GetMarkB判斷鎖存markB是否產生：

　　ZAux_Direct_GetRegPos 鎖存信號觸發時反饋位置：

　　ZAux_Direct_GetRegPosB獲取R1類型鎖存反饋到的編碼器位置位置:

　　硬件比較輸出相關功能：

單點觸發

多點觸發

　　運動控制器內有位置比較單元，硬件比較輸出是通過比較軸是否到達設定位置，來操作輸出口動作，一般使用時將編碼器位置與設定位置比較，當編碼器的位置到達一個設定比較位置時，觸發相應輸出口電平翻轉一次。

　　如下圖所示，到達設置的位置1，電平翻轉，到達位置2電平再次翻轉，到達位置3電平再翻轉，直達比較完所有的點后，電平維持最后一次翻轉后的狀態。

　　03c#進行實時程序的運行和讀寫控制開發

　　1.實時程序的運行和讀寫控制開發人機交互界面如下。

　　2.例程功能介紹

　　位置比較輸出功能實現：

　　使用以下數據傳輸到控制器的table表中，硬件比較輸出功能到位置將會選擇將對應信號進行翻轉達到硬件比較輸出的功能目的。

　　位置比較輸出參數設置

　　通過進行設置比較的軸號，對應操作的輸出口編號，進行動作，以起始點table寄存器編號內容數據到結束點的編號內容數據，運動到達每個對應的數據位置時將會進行翻轉電平。

　　硬件定時器操作

　　在硬件比較輸出功能操作后，可使用硬件定時器功能，進行對應設置周期時間內op口信號的還原，保證op口不存在長時間輸出信號的情況。

　　狀態顯示

　　PC定時器進行刷新當前獲取到控制器的坐標以及操作的op輸出口的狀態，顯示在界面上，并記錄鎖存觸發的次數。

　　運動部分

　　選定運動的距離，確保位置比較輸出的坐標數據點在運動范圍內，可以觸發到對應的信號點并進行動作。

　　編碼器鎖存

　　指定鎖存模式以及鎖存軸，當運動到達比較輸出位置時op輸出信號到in口，觸發對應的上升沿或者下降沿進行鎖存當前位置，并將位置記錄下來，顯示在當前界面上。

　　3.例程簡易流程圖。

　　4.在Form1的構造函數中調用接口ZAux_OpenEth()，使在系統初始化的時候自動鏈接控制器。

　　private void C_Open_Eth_Click(object sender, EventArgs e) //以太網連接控制器{ if (g_handle == (IntPtr)0) { C_Close_Card_Click(sender, e); //斷開前面的連接 } zmcaux.ZAux_OpenEth(C_Ip_Address.Text, out g_handle); //網口連接控制器 if (g_handle != (IntPtr)0) { this.Text = "已連接"; timer1.Enabled = true; //C_Move_Axis_TextChanged(sender, e); }}

　　5.通過定時器更新控制器軸狀態：當前坐標、OP輸出狀態等等。

　　private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e) //刷新狀態顯示{ float AxisDpos = 0; int iret = 0; UInt32 Op_status = 0;

　　updata_value(); if (RadioButton1.Checked == true) //位置比較是否開啟 m_POS_IfOpen = false; if (RadioButton2.Checked == true) m_POS_IfOpen = true; if (RadioButton4.Checked == true) //定時器輸出反轉是否開啟 m_Timer_IfOpen = false; if (RadioButton3.Checked == true) m_Timer_IfOpen = true; iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, m_AxisNum, ref AxisDpos); iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetOp(g_handle, m_POS_out, ref Op_status); label_dpos.Text = "軸" + m_AxisNum.ToString() + "坐標： " + AxisDpos.ToString(); op.BackColor = Color.Red; if (Op_status == 1) op.BackColor = Color.LimeGreen;

　　}

　　6.設置比較點位置并選擇啟用硬件比較輸出以及硬件定時器并開始進行運動：

　　private void Button2_Click(object sender, EventArgs e) //運動{ if (g_handle == (IntPtr)0) { MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示"); return; } int iret = 0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, m_AxisNum, 100); iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, m_AxisNum, 100); iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, m_AxisNum, 2000); iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0); //清除前面的比較輸出指令 if (m_POS_IfOpen == false) //比較完成一次后需要重新調用HwPswitch { iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetTable(g_handle, m_POS_StartTable, m_POS_EndTable, fPointPos); //將比較點填入TABLE if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "SetTable失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); return; } iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 1, m_POS_out, m_POS_OutStatus, m_POS_StartTable, m_POS_EndTable, m_PSO_dir, 0); if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "HwPswitch2失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); return; } } else { iret = 0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0); //清除比較輸出指令 if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "HwPswitch2失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); return; } }

　　int tempoutstatus = 0; if (m_POS_OutStatus == 0) tempoutstatus = 1; else tempoutstatus = 0; if (m_Timer_IfOpen == false) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwTimer(g_handle, 2, m_Timer_Cycle, m_Timer_Valid, m_Timer_Num, tempoutstatus, m_POS_out); if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "HwTimer失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); //return; } } else { iret = zmcaux.ZAux_Direct_HwTimer(g_handle, 0, m_Timer_Cycle, m_Timer_Valid, m_Timer_Num, tempoutstatus, m_POS_out); if (iret != 0) { string tempstr; tempstr = "HwTimer失敗 返回值：" + iret.ToString(); MessageBox.Show(tempstr, "提示"); //return; } } zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle); iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, m_AxisNum, 0); iret = zmcaux.ZAux_Direct_Single_MoveAbs(g_handle, m_AxisNum, m_Start_Pos); iret = zmcaux.ZAux_Direct_Single_MoveAbs(g_handle, m_AxisNum, m_End_Pos);

　　}

　　7.選擇鎖存模式以及鎖存軸位置啟用鎖存。

　　private void Button1_Click(object sender, EventArgs e) //啟動鎖存{ if (g_handle == (IntPtr)0) { MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示"); return; } int iret = 0; if (m_Regist_IfOpen == false) { m_RegistCount = 0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, m_RegistAxis, 4); //必須是編碼器軸才可以 int ReglistListSel = ComboBox1.SelectedIndex; if (ReglistListSel >= 0 && ReglistListSel <= 3) { RegistMode = ReglistListSel + 1; } else if (ReglistListSel == 4 || ReglistListSel == 5) { RegistMode = 10 + ReglistListSel; } else if (ReglistListSel > 5 || ReglistListSel < 9) { RegistMode = 12 + ReglistListSel; } iret = zmcaux.ZAux_Direct_Regist(g_handle, m_RegistAxis, RegistMode); timer2.Start();

　　m_Regist_IfOpen = true; ComboBox1.Enabled = false; Button1.Text = "停止鎖存";

　　} else { timer2.Stop(); m_Regist_IfOpen = false; ComboBox1.Enabled = true; Button1.Text = "啟動鎖存"; DataGridView2.Rows.Clear(); }}

　　8.定時器定時判斷當前是否觸發鎖存狀態，并將鎖存位置讀取出來并顯示在界面上。

　　private void timer2_Tick(object sender, EventArgs e) //定時器刷新{ int iret = 0; int MarkStatus = 0; float RegistPos=0; if(RegistMode >= 0 && RegistMode <= 4) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetMark(g_handle,m_RegistAxis,ref MarkStatus); } else if(RegistMode >= 14 || RegistMode < 16) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetMarkB(g_handle, m_RegistAxis, ref MarkStatus); } else if(RegistMode >= 18 || RegistMode < 20) { float tempc=0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "MARKC", m_RegistAxis, ref tempc); MarkStatus = (int)tempc; } else if(RegistMode >= 20 || RegistMode < 22) { float tempd=0; iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "MARKD", m_RegistAxis, ref tempd); MarkStatus = (int)tempd; }

　　if (MarkStatus == -1) { if (RegistMode >= 0 && RegistMode <= 4) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetRegPos(g_handle, m_RegistAxis, ref RegistPos); //獲取鎖存位置 } else if (RegistMode >= 14 || RegistMode < 16) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetRegPosB(g_handle, m_RegistAxis, ref RegistPos); } else if (RegistMode >= 18 || RegistMode < 20) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "REG_POSC", m_RegistAxis, ref RegistPos); } else if (RegistMode >= 20 || RegistMode < 22) { iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "REG_POSD", m_RegistAxis, ref RegistPos); } string[] tempstr = new string[2]; tempstr[0] = m_RegistCount.ToString(); tempstr[1] = RegistPos.ToString(); DataGridView2.Rows.Add(tempstr); m_RegistCount = m_RegistCount + 1; iret = zmcaux.ZAux_Direct_Regist(g_handle, m_RegistAxis, RegistMode); //重新觸發鎖存 } string temps; temps = "鎖存觸發狀態：" + MarkStatus.ToString() + " 次數： " + m_RegistCount.ToString(); Label3.Text = temps; }

　　}

　　04調試與監控

　　編譯運行例程，同時連接ZDevelop軟件進行調試，對運動控制的軸參數和運動情況進行監控。

　　1.位置比較功能

　　通過界面上的位置比較輸出功能以及對應的位置表，在指定位置將會對信號口電平進行翻轉，如圖示波器所示位置。

　　2.硬件定時器功能

　　硬件定時器主要是用于硬件比較輸出后一段時間后還原電平，可以用于保證輸出口的狀態輸出時間，控制輸出時間長短。

　　3.編碼器鎖存功能

　　開啟鎖存功能，對應輸入口接收到信號的同時將會鎖存當前位置的mpos大小，并將讀取到的對應內容顯示到界面上。

　　鎖存模式3：R0上升沿觸發(默認RO信號口為in0)

　　如圖：外部輸入口IN由導通狀態進入截止狀態的一瞬間觸發，位置進行記錄顯示在表格中。

　　鎖存模式4：R0下降沿觸發(默認RO信號口為in0)

　　如圖：當外部輸入口由截止狀態進入導通狀態的一瞬間觸發，位置進行記錄顯示在表格中。

　　

演示視頻

       æœ¬æ¬¡ï¼Œæ­£é‹å‹•æŠ€è¡“EtherCAT運動控制卡的IO動作與運動控制的同步，就分享到這里。

　　本文由正運動技術原創，歡迎大家轉載，共同學習，一起提高中國智能制造水平。文章版權歸正運動技術所有，如有轉載請注明文章來源。