简单易用的运动控制卡(十四)：PWM、模拟量输出与运动控制的同步
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与PWM以及模拟量同步。
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。
2.硬件接口
3.控制器基本信息
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。
(2)选择开发语言为“VisualC++”和程序类型“MFC应用程序”。
(3)点击下一步即可。
(4)选择类型为“基于对话框”，下一步或者完成。
(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。
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。
F.函数库具体路径如下。
（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。
(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”。
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。
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”
(2)链接控制器，获取链接句柄。
ZAux_OpenEth()接口说明：
(3) 运动缓冲的相关函数接口如下。
→ 对接口的详细说明可查看PC函数手册。
以下为在缓冲区中设置PWM操作以及模拟量输出操作的对应函数接口，执行之后会在完成之前的缓冲区指令后再对应执行之后的 PWM动作以及模拟量动作。
3.MFC开发控制器的运动与PWM以及模拟量同步
（1）例程界面如下。
（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 CTest_move2Dlg::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 Xpos;
CString Ypos;
CString PwmDuty;
CString PwmFreq;
CString Aout;
CString Curspeed;
float showpos[4] ={0};
float pwm_duty;
float pwm_freq;
float aout;
float curspeed =0;
ZAux_Direct_GetAllAxisPara( g_handle,"DPOS",2,showpos); //获取当前轴位置
ZAux_Direct_GetVpSpeed( g_handle,0,&curspeed); //获取当前轴位置
ZAux_Direct_GetPwmDuty(g_handle,0, &pwm_duty);
ZAux_Direct_GetPwmFreq(g_handle,0, &pwm_freq);
ZAux_Direct_GetDA(g_handle,0, &aout);
Xpos.Format("X: %.2f",showpos[0]);
Ypos.Format("Y: %.2f",showpos[1]);
PwmDuty.Format("PWM_DUTY: %.2f", pwm_duty);
PwmFreq.Format("PWM_FREQ: %.2f", pwm_freq);
Curspeed.Format("当前速度: %.2f",curspeed);
Aout.Format("AOUT: %.2f V", aout/4096*10);
GetDlgItem( IDC_XPOS )->SetWindowText( Xpos );
GetDlgItem( IDC_YPOS )->SetWindowText( Ypos );
GetDlgItem( IDC_PWMDUTY )->SetWindowText(PwmDuty);
GetDlgItem( IDC_PWMFREQ )->SetWindowText(PwmFreq);
GetDlgItem( IDC_AOUT )->SetWindowText(Aout);
GetDlgItem( IDC_VPSPEED )->SetWindowText( Curspeed );
}
if (2 == nIDEvent)
{
int status = 0;
int rembuff = 0;
int curmark = 0;
//判断主轴状态（即BASE的第一个轴）
ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, 0, &status);
//判断存放直线的剩余缓冲 ，ZAux_Direct_GetRemain_Buffer判断的空间圆弧的缓冲，也是占缓冲最大的运动
ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(g_handle, 0, &rembuff);
//判断当前运动到第几条运动，
ZAux_Direct_GetMoveCurmark(g_handle, 0, &curmark);
if (status == -1)
{
GetDlgItem(IDC_RUNSTATUS)->SetWindowText("运动状态：停止中");
}
else
{
GetDlgItem(IDC_RUNSTATUS)->SetWindowText("运动状态：运动中");
}
CString str;
str.Format("剩余直线缓冲: %d", rembuff);
GetDlgItem(IDC_REBUFF)->SetWindowText(str);
str.Format("当前MARK: %d", curmark);
GetDlgItem(IDC_MARK)->SetWindowText(str);
}
CDialog::OnTimer(nIDEvent);
}
（4）使用启动按钮的事件处理函数对参数进行初始化，并对应设置前瞻模式开始连续插补运动，并在运动中间插入对PWM的控制动作以及模拟量的控制动作。
void CTest_move2Dlg::OnStart() //开启连续插补
{
if(NULL == g_handle)
{
MessageBox(_T("链接断开"));
return ;
}
UpdateData(true);//刷新参数
int corner_mode = 0;
int axislist[2] = {0,1}; //运动BASE轴列表
//选择参与运动的轴，第一个轴为主轴，插补参数全用主轴参数
ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle,axislist[0],m_speed); //速度 UNITS / S
ZAux_Direct_SetAccel(g_handle,axislist[0],m_acc); //加速度
ZAux_Direct_SetDecel(g_handle,axislist[0],m_dec); //减速度UpdateData(true);//刷新参数
if(m_mode1 == 1)
{
corner_mode = corner_mode + 2;
}
if(m_mode2 == 1)
{
corner_mode = corner_mode + 8;
}
if(m_mode3 == 1)
{
corner_mode = corner_mode + 32;
}
ZAux_Direct_SetMerge(g_handle,axislist[0],1); //连续插补开关
ZAux_Direct_SetLspeed(g_handle,axislist[0],m_lspeed); //起始速度 ，拐角减速由 运动速度-起始速度 线性减速的
ZAux_Direct_SetCornerMode(g_handle,axislist[0],corner_mode); //拐角模式
ZAux_Direct_SetDecelAngle(g_handle,axislist[0],m_startang*3.14/180); //开始减速角度，转换为弧度
ZAux_Direct_SetStopAngle(g_handle,axislist[0],m_stopang*3.14/180);
ZAux_Direct_SetFullSpRadius(g_handle,axislist[0],m_fullradius);
ZAux_Direct_SetZsmooth(g_handle,axislist[0],m_zsmooth);
//SP指令中自动拐角模式中设置一个较大的startmovespeed与endmovespeed
ZAux_Direct_SetStartMoveSpeed(g_handle,axislist[0], 10000);
ZAux_Direct_SetEndMoveSpeed(g_handle, axislist[0], 10000);
//调用运动 通过检查是否还有剩余缓冲来确定是否发运动
ZAux_Direct_SetMovemark(g_handle,axislist[0],0 ); //设置MARK = 0 ，来通过读取CURMARK实现判断当前执行到那里
g_curseges = 0;
//SetTimer(3, 50, NULL); //新建一个定时器,发运动
float xposlist[10];
float yposlist[10];
float pwmlist[10];
float aoutlist[10];
float freqlist[10];
DataDeal(xposlist, yposlist, pwmlist, freqlist, aoutlist);
float dposlist[10][2];
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
dposlist[i][0] = xposlist[i];
dposlist[i][1] = yposlist[i];
}
int iresult = 0;
int iremain = 0;
//判断缓冲区大小进行运动
iresult = ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer(g_handle, 0, &iremain); //不同类型插补函数不同、直线插补缓冲判断用ZAux_Direct_GetRemain_LineBuffer
if (iremain > 10)
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle,2,axislist,dposlist[i]);
ZAux_Direct_MovePwm(g_handle,axislist[0],0,pwmlist[i],freqlist[i]);
ZAux_Direct_MoveAout(g_handle, axislist[0], 0, aoutlist[i]/10*4096);
}
}
}
(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
}
}
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。
2.由图可看到在每条运动中间都会模拟量都会随着运动缓冲区的执行对应执行每个模拟量的变化，在示波器中可以通过波形很好的观察到对应的变化。
在运动过程中，也会对应显示当前状态下的模拟量大小以及PWM的对应参数，跟随动作的变化。
3.ZDevelop软件调试视频
简单易用的运动控制卡(十四)：PWM、模拟量输出与运动控制的同步
本次，正运动技术简单易用的运动控制卡(十四)：PWM、模拟量输出与运动控制的同步，就分享到这里。
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