经济型EtherCAT运动控制器(二):ZBasic实现多轴直线插补运动

XPLC006E功能介绍

XPLC006E是正运动运动控制器推出的一款多轴经济型EtherCAT总线运动控制器，XPLC系列运动控制器可应用于各种需要脱机或联机运行的场合。

XPLC006E自带6个电机轴，最多12轴运动控制（含虚拟轴数），支持12轴直线插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、虚拟轴设置等功能。

XPLC006E支持多任务同时运行，同时可以在PC上直接仿真运行，编程方式多种可选，支持ZDevelop软件的Basic/PLC梯形图/HMI组态和常用上位机软件编程。

XPLC006E只支持EtherCAT总线轴，不支持脉冲轴和编码器轴。采用EtherCAT总线与驱动器通讯，1ms的刷新周期。

XPLC006E支持PLC、Basic、HMI组态三种编程方式。PC上位机API编程支持C#、C++、LabVIEW、VB、matlab、Qt、Linux、.Net、iMAC、Python、 ROS等接口。

→此款产品有XPLC004E、XPLC006E、XPLC008E三个不同轴数的型号可选。

XPLC864E2功能介绍

XPLC864E2在XPLC006E的功能基础上做了升级（即上节介绍的XPLC006E的功能都支持），部分资源空间优于XPLC006E，使用方法基本一致，不同之处在于XPLC864E2，硬件支持32点输入、32点输出、2个ADC、2个DAC，支持脉冲轴和总线轴混合使用，总实轴轴数为8，除了带EtherCAT接口之外，输出口硬件上可配置为8个轴的脉冲方向信号输出，另带两路编码器输入，可由输入口配置。

XPLC864E2支持PLC、Basic、HMI组态三种编程方式。PC上位机API编程支持C#、C++、LabVIEW、VB、matlab、Qt、Linux、.Net、iMAC、Python、 ROS等接口。

XPLC系列经济型EtherCAT总线运动控制器支持多种编程方式，支持使用正运动技术自主研发的ZDevelop开发环境的basic语言和PLC梯形图，同时还支持市面上常用的上位机开发环境与操作系统，包括不限于C、C++、C#、LabView、Matlab、Linux、ROS等。

本节内容主要讲解Basic语言如何开发控制器程序。

一 前期准备工作

在正运动技术官网下载新版编程软件ZDevelop V3.10.06，准备一台XPLC系列经济型EtherCAT总线运动控制器，按照上方的XPLC006E参考架构完成接线。

没有控制器的场合也可完成ZBasic的开发，程序下载到仿真器运行即可，仿真器是ZDevelop软件安装包自带的。

二 下载Basic程序到控制器

1.新建工程项目，并下载程序文件到控制器运动的流程如下图。

打开已有的项目文件运行，需要打开“.zpj”文件，再连接控制器，下载程序运动。

2.详细操作流程说明。

(1)新建项目：菜单栏“文件”–“新建项目”。

点击“新建项目”后弹出“另存为”界面，选择一个文件夹打开，输入文件名后保存项目，后缀为“.zpj”。
(2)新建文件：菜单栏“文件”–“新建文件”。

点击“新建文件”后，出现下图弹窗，选择新建的文件类型为Basic后点击确认。支持Basic/Plc/Hmi混合编程。

(3)设置文件自动运行：双击文件右边自动运行的位置，输入任务号“0”。

(4)编辑程序：程序编写完成，点击保存文件，防止编辑好的代码丢失，新建的Basic文件会自动保存到项目“.zpj”所在的文件下。

(5)连接到控制器：在程序输入窗口编辑好程序，点击“控制器”–“连接”，没有控制器是可选择连接到仿真器仿真运行，点击“连接”–“连接到仿真器”。

点击“连接”弹出“连接到控制器”窗口，可选择串口连接或网口连接，选择匹配的串口参数或网口IP地址后，点击连接即可。下图为网口连接，控制器IP：192.168.0.36。

连接成功命令与输出窗口打印信息：Connected to Controller:ZMC432 Version:4.93-20190128.若是新购买的XPLC006E系列控制器，连接IP填192.168.0.11（出厂默认IP地址），无论哪款控制器，基本操作都是相同的。

(6)下载程序：点击菜单栏按钮“下载到RAM”或按钮“下载到ROM”，下载成功命令和输出窗口会有提示，同时程序下载到控制器并自动运行。

成功下载到RAM和成功下载到ROM的提示信息：

RAM下载掉电后程序不保存，ROM下载掉电后程序保存。下载到ROM的程序下次连接上控制器之后程序会自动按照任务号运行。

注意：当打印窗口提示红色报警信息error时，程序无法正常运行，如下图，指令错误报错。

三 程序运行查看

1．启动调试：点击菜单栏“调试”-“启动/停止调试”调用任务与监视窗口。

任务窗口用于查看多任务的运行状态以及任务行号，监视窗口用于监控轴参数、自定义变量、输入输出状态等信息。

2．轴参数查看：轴参数窗口是个非常重要的工具，能帮助用户快速获知大量轴参数的当前数据，观察程序运行是否异常。详情参见ZDevelop帮助手册轴参数窗口的描述。

3．示波器采样：在菜单栏“视图”–“示波器”打开示波器窗口，或快捷按钮，如下图。

打开“设置”选择要采集的通道数、深度、间隔等参数后确认，这里选择采样三个通道，分别为轴0轴1轴2的DPOS，设置完成点击“启动”按钮。

程序中写入TRIGGER指令触发示波器采样（或者点击手动触发按钮），执行运动程序后，采样出如下波形数据。

(1)波形显示有三种模式可选
A.XT模式：各个数据源的值随时间变化的曲线。

B.XY模式（2D模式）：两轴的合成插补轨迹。

C.XYZ模式（3D模式）：三轴在空间的合成插补轨迹。

(2)插补功能说明

XPLC006E控制器自带6个轴，支持2-6轴联合插补，相对应的需要设置2-6个轴的轴参数，运动前先选择轴号，再发送插补命令，这样操作插补命令不会发错轴。

(3)六轴直线插补

BASE(0,1,2,3,4,5) '选择轴号，需要哪几个轴运动就选择哪几个

MOVE(200,200,100,80,75,100) '发送直线插补命令

4．进行三轴直线插补运动和监控示波器多种运行模式的轨迹。
(1)编写三轴直线插补运动程序

'急停,清空运动缓冲区,等待轴0运动空闲

RAPIDSTOP(2)

WAIT IDLE(0)



GLOBAL CONST AxesNum=3    '定义总轴数

AxesInit                  '轴参数初始化

Motion1_job               '运动程序

END                       '主程序结束



GLOBAL SUB AxesInit()       '轴参数的初始化子函数

   FOR i=0 TO AxesNum-1     '批量初始化轴参数

      BASE(i)

      DPOS(i)=0

      ATYPE(i)=1

      UNITS(i)=500  

      SPEED(i)=100

      ACCEL(i)=1000

      DECEL(i)=1000

      SRAMP(i)=100

   NEXT  

END SUB



GLOBAL SUB Motion1_job()

   TRIGGER             ' 触发示波器采样

   BASE(0,1,2)

   MOVE(200,200,100)   '三轴直线插补

END SUB

(2)示波器XT模式下的运行轨迹

(3)示波器XY模式下的运行轨迹

(4)示波器XYZ模式下的运行轨迹

本次，正运动技术经济型EtherCAT运动控制器(二)：ZBasic实现多轴直线插补运动，就分享到这里。

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