ZMC408CE控制器硬件介绍
ZMC408CE是正运动推出的一款多轴高性能EtherCAT总线运动控制器,具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盘等通讯接口,ZMC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。
ZMC408CE支持8轴运动控制,最多可扩展至32轴,支持直线插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随等功能。
ZMC408CE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、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。
ZMC408CE支持8轴运动控制,可采用脉冲轴(带编码器反馈)或EtherCAT总线轴,通用IO包含24路输入口和16路输出口,部分IO为高速IO,模拟量AD/DA各两路,EtherCAT最快125us的刷新周期。
ZMC408CE支持8个通道的硬件比较输出、硬件定时器、运动中精准输出,还支持8通道PWM输出,对应的输出口为OUT0-7,支持8个通道同时触发硬件比较输出。
更多关于ZMC408CE的详情介绍,点击“推荐|8通道PSO的高性能EtherCAT总线运动控制器”查看。
PCIE464M控制卡硬件介绍
PCIE464M是一款基于PCIe的PCI Express的EtherCAT总线运动控制卡,具有多项实时和高精度运动控制控制功能。
用户可直接将PCIE464M嵌入标准PC机实现高性能的EtherCAT运动控制功能,实现高精多轴同步控制,EtherCAT控制周期最小可达100us!
PCIE464M内置多路高速IO输入输出,可满足用户的多样化高速IO应用需求,如:高速色标锁存、高速PWM、多维位置比较输出PSO、视觉飞拍、速度前瞻、编码器位置检测等应用。
PCIE464M运动控制卡上自带16进16出,第三方图像处理工控机或PC无需额外配置IO数据采集卡和PLC,即可实现IPC形态的机器视觉运动控制一体机,简化硬件架构,节省成本,软硬件一体化。
更多关于PCIE464M的详情介绍,点击“PCIE464M-高速高精,超高速PCIe EthrtCAT实时运动控制卡”查看。
ECI2A18B控制卡硬件介绍
ECI2A18B是正运动推出的一款高性价比10轴脉冲型、模块化的网络型运动控制卡,采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制,同时支持多种通信协议,方便与其他工业控制设备连接和集成。安装配置相对便捷,适合于模块化和灵活性要求较高的控制系统。
ECI2A18B控制卡最大可扩展至12脉冲轴,支持8路高速输入和4路高速输出,集成丰富的运动控制功能,包含多轴点位运动、电子凸轮,直线插补,圆弧插补,连续插补运动等,满足多样化的工业应用需求。
ECI2A18B运动控制卡可用于电子半导体设备(检测类设备、组装类设备、锁附类设备、焊锡机)、点胶设备和流水线等10轴以内脉冲的高性价比应用场合。
更多关于ECI2A18B的详情介绍,点击“【加量不加价】正运动网络型运动控制卡ECI2618B/ECI2A18B”查看。
一、Python+Qt开发流程
Python+Qt运动控制开发流程参考“EtherCAT运动控制器上位机之Python+Qt(一):链接与单轴运动”。
二、相关PC函数介绍
1.PC函数手册可在光盘资料查看,具体路径如下。
2.连接控制器。
3.下载bas文件到控制器。
4.下载zar文件到控制器。
5.SDO写入。
6.SDO读取。
7.读取轴类型。
8.设置轴使能。
9.设置脉冲当量。
10.单轴持续运动。
三、例程演示
1.连接控制器。
#连接控制器, 控制器默认IP是192.168.0.11,此处使用comboBox内输入的ip def on_btn_open_clicked(self): strtemp = self.ui.comboBox.currentText() print("当前的ip是 :", strtemp) if self.Zmc.handle.value is not None: self.Zmc.ZAux_Close() self.time1.stop() self.ui.setWindowTitle("单轴运动") iresult = self.Zmc.ZAux_OpenEth(strtemp)#连接控制器 if 0 != iresult: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "连接失败") else: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "连接成功") str_title = self.ui.windowTitle() + strtemp self.ui.setWindowTitle(str_title) self.Up_State() #刷新函数 self.time1.start(100)#开启定时器
2.下载BAS文件到控制器。
#下载BAS文件到控制器 def on_btn_down_bas_clicked(self): # 下载BAS文件到控制器 if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未连接控制器") return file_Date = QFileDialog.getOpenFileName(self.ui, "选择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") # 读取BAS文件中的变量判断是否有加载BAS文件 temp = self.Zmc.ZAux_Direct_GetUserVar("BUS_TYPE")[1].value self.Bus_type = float(temp) # BAS文件下载到ROM ret = self.Zmc.ZAux_BasDown(self.file_Name, 1) if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "文件下载失败!" + "错误码为 :%1 ".format(ret))
3.下载ZAR文件到控制器。
#下载ZAR文件到控制器 def on_btn_down_zar_clicked(self): # 下载zar件到控制器 if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未连接控制器") return file_Date = QFileDialog.getOpenFileName(self.ui, "选择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") # 读取zar文件中的变量判断是否有加载zar文件 temp = self.Zmc.ZAux_Direct_GetUserVar("BUS_TYPE")[1].value self.Bus_type = float(temp) # zar文件下载到ROM ret = self.Zmc.ZAux_ZarDown(self.file_Name, 1) if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "zar文件下载失败!" + "错误码为 :%1 ".format(ret))
4.SDO写入数据。
#SDO写入数据 def on_btn_Ecat_write_clicked(self): # ETHERCAT写 if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未连接控制器") return #节点编号 m_sdo_node1 = int(self.ui.edit_node_1.text()) # 对象字典编号 m_sdo_index1 = int(self.ui.edit_dir_1.text()) # 对象字典子编号 m_sdo_sub1 = int(self.ui.edit_sub_node_1.text()) # 数据类型 m_sdo_type1 = self.ui.comboBox_type_1.currentIndex() + 1 #写入数据字典值的数据值 m_sdo_data1 = int(self.ui.edit_date_1.text()) if self.Bus_type == 0: #SDO写入 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", "写入失败") return else: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "非ETHERCAT模块") return
5.SDO读取数据。
#SDO读取数据 def on_btn_Ecat_read_clicked(self): # ETHERCAT读取 if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未连接控制器") return #节点编号 m_sdo_node2 = int(self.ui.edit_node_2.text()) #对象字典编号 m_sdo_index2 = int(self.ui.edit_dir_2.text()) #对象字典子编号 m_sdo_sub2 = int(self.ui.edit_sub_node_2.text()) #数据类型 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: #通过设备号和槽位号进行 SDO 读取。 ret = self.Zmc.ZAux_BusCmd_SDORead(0, m_sdo_node2, m_sdo_index2, m_sdo_sub2, m_sdo_type2) #读取的数据值 m_sdo_data2 = int(ret[1].value) if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "读取失败") return self.ui.edit_date_2.setText(str(m_sdo_data2)) else: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "非ETHERCAT模块") return
四、运行效果
运行python程序,通过RTSys软件观察运行情况。
通过驱动器软件查看sdo读写情况(对象字典为10进制数据):此处以雷赛驱动为例读写驱动器SDO。
1.SDO_READ读取驱动器SDO参数,比如先在驱动器软件设置单圈脉冲数量为5000后,通过SDO_READ读取驱动器单圈脉冲数。
2.SDO_WRITE写入驱动器SDO参数,比如使用SDO_WRITE写入单圈脉冲数量为10000后,通过驱动器软件查看修改结果。
五、总线初始化bas文件
总线初始化BAS文件下载到控制器ROM里面掉电保存。
1.EtherCAT总线扩展接线
每个EIO扩展模块在扩展接线完成后,不需要进行进行二次开发,只需手动在EtherCAT主站控制器配置扩展模块唯一的IO地址和轴地址,配置完成即可访问。
IO地址编号通过总线指令NODE_IO来设置,控制器上程序只需通过IO编号就可以访问到扩展模块上的资源。轴地址的配置使用AXIS_ADDRESS指令映射绑定轴号,绑定完成通过BASE或AXIS指令指定轴号。
接线时注意EtherCAT IN连接上一级模块,EtherCAT OUT连接下一级模块,IN和OUT口不可混用。
EIO扩展模块接线参考
上图涉及的编号概念如下;总线相关指令参数会用到如下编号:
1)槽位号(slot):
槽位号是指控制器上总线接口的编号,EtherCAT总线槽位号为0。
2)设备号(node):
设备号是指一个槽位上连接的所有设备的编号,从0开始,按设备在总线上的连接顺序自动编号,可以通过NODE_COUNT(slot)指令查看总线上连接的设备总数。
3)驱动器编号:
控制器会自动识别出槽位上的驱动器,编号从0开始,按驱动器在总线上的连接顺序自动编号。
驱动器编号与设备号不同,只给槽位上的驱动器设备编号,其他设备忽略,映射轴号时将会用到驱动器编号。
2.EtherCAT总线扩展资源映射
1)IO映射
控制器上程序只需通过IO编号就可以访问到扩展模块上的资源,EtherCAT总线扩展模块IO编号通过总线指令NODE_IO来设置,同时配置输入和输出。IO映射时先查看控制器自身的最大IO编号(包括外部IO接口和脉冲轴内的接口),再使用指令设置。若扩展的IO与控制器自身IO编号重合,二者将同时起作用,所以IO映射的映射的编号在整个控制系统中均不得重复。
IO映射语法:
NODE_IO(slot,node)=iobaseslot:槽位号,0-缺省node:设备编号,编号从0开始iobase:映射IO起始编号,设置结果只会是8的倍数
2)轴映射
扩展模块的轴使用前需要使用AXIS_ADDRESS指令映射轴号,轴映射也需要注意整个系统的轴号不得重复。EIO系列扩展轴的映射与总线驱动器的轴映射语法相同。
轴映射语法:
AXIS_ADDRESS(轴号)=(槽位号<<16)+驱动器编号+1
3.总线初始化BAS程序
'********************************ECAT总线初始化*********************** global CONST BUS_TYPE = 0 '总线类型。可用于上位机区分当前总线类型 global CONST Bus_Slot = 0 '槽位号0(单总线控制器缺省0) global CONST PUL_AxisStart = 0 '本地脉冲轴起始轴号 global CONST PUL_AxisNum = 0 '本地脉冲轴轴数量 global CONST Bus_AxisStart = 0 '总线轴起始轴号 global CONST Bus_NodeNum = 1 '总线配置节点数量,用于判断实际检测到的从站数量是否一致 global MAX_AXISNUM '最大轴数 MAX_AXISNUM = SYS_ZFEATURE(0) global Bus_InitStatus '总线初始化完成状态 Bus_InitStatus = -1 global Bus_TotalAxisnum '检查扫描的总轴数 delay(3000) '延时3S等待驱动器上电,不同驱动器自身上电时间不同,具体根据驱动器调整延时 ?"总线通讯周期:",SERVO_PERIOD,"us" Ecat_Init() '初始化ECAT总线 while (Bus_InitStatus = 0) Ecat_Init() wend '*****************ECAT总线初始******************************************************************** '初始流程: slot_scan(扫描总线) -> 从站节点映射轴/io -> SLOT_START(启动总线) -> 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 '初始化还原轴类型 AXIS_ENABLE(i) = 0 atype(i)=0 AXIS_ADDRESS(i) =0 DELAY(10) '防止所有驱动器全部同时切换使能导致瞬间电流过大 next Bus_InitStatus = -1 Bus_TotalAxisnum = 0 SLOT_STOP(Bus_Slot) delay(200) slot_scan(Bus_Slot) '扫描总线 if return then ?"总线扫描成功","连接从站设备数:"NODE_COUNT(Bus_Slot) if NODE_COUNT(Bus_Slot) < > Bus_NodeNum then '判断总线检测数量是否为实际接线数量 ?"扫描节点数量与程序配置数量不一致!" ,"配置数量:"Bus_NodeNum,"检测数量:"NODE_COUNT(Bus_Slot) Bus_InitStatus = 0 '初始化失败。报警提示 endif '"开始映射轴号" for Node_Num=0 to NODE_COUNT(Bus_Slot)-1 '遍历扫描到的所有从站节点 Drive_Vender = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,0) '读取驱动器厂商 Drive_Device = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,1) '读取设备编号 Drive_Alias = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,3) '读取设备拨码ID if NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num) < > 0 then '判断当前节点是否有电机 '根据节点带的电机数量循环配置轴参数(针对一拖多驱动器) for j=0 to NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num)-1 Temp_Axis = Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum '轴号按NODE顺序分配 'Temp_Axis = Drive_Alias '轴号按驱动器设定的拨码分配(一拖多需要特殊处理) base(Temp_Axis) AXIS_ADDRESS(Temp_Axis)= (Bus_Slot< <16)+ Bus_TotalAxisnum + 1 '映射轴号 ATYPE=65 '设置控制模式 65-位置 66-速度 67-转矩 DRIVE_PROFILE=0 Sub_SetPdo(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device) '设定PDO参数 '映射驱动器IO IO映射到控制器IO32-以后每个驱动器间隔32点 Sub_SetDriverIo(Drive_Vender,Temp_Axis,32 + 32*Temp_Axis) Sub_SetNodePara(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device,j) '设置特殊总线参数 disable_group(Temp_Axis) '每轴单独分组 Bus_TotalAxisnum=Bus_TotalAxisnum+1 '总轴数+1 next else 'IO扩展模块 Sub_SetNodeIo(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device,32 + 32*Node_Num)'映射扩展模块IO endif next ?"轴号映射完成","连接总轴数:"Bus_TotalAxisnum wa 200 SLOT_START(Bus_Slot) '启动总线 if return then wdog=1 '使能总开关 for i= Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1 BASE(i) DRIVE_CLEAR(0) DELAY 50 '?"驱动器错误清除完成" datum(0) '清除控制器轴状态错误" wa 100 '"轴使能" AXIS_ENABLE=1 next Bus_InitStatus = 1 ?"轴使能完成" '本地脉冲轴配置 for i = 0 to PUL_AxisNum - 1 base(PUL_AxisStart + i) AXIS_ADDRESS = (-1< <16) + i ATYPE = 4 next ?"总线开启成功" else ?"总线开启失败" Bus_InitStatus = 0 endif else ?"总线扫描失败" Bus_InitStatus = 0 endif end sub '*********************************从站节点特殊参数配置******************************************* '通过SDO方式修改对应对象字典的值修改从站参数(具体对象字典查看驱动器手册) '************************************************************************************************** global sub Sub_SetNodePara(iNode,iVender,iDevice,Iaxis) if iVender = $41B and iDevice = $1ab0 then '正运动24088脉冲扩展轴 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6011+Iaxis*$800,0,5,4) '设置扩展脉冲轴ATYPE类型 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6012+Iaxis*$800,0,6,0) '设置扩展脉冲轴INVERT_STEP脉冲输出模式 NODE_IO(Bus_Slot,iNode) = 32 + 32*iNode '设置240808上IO的起始映射地址 elseif iVender = $66f then '松下驱动器 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3741,0,3,0) '以拨码为ID SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3401,0,4,$10101) '正限位电平 $818181 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$3402,0,4,$20202) '负限位电平 $828282 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,1,7,1) '齿轮比 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,2,7,1) SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6092,1,7,10000) '电机一圈脉冲数 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$607E,0,5,224) '电机方向0 反转224 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6085,0,7,4290000000) '异常减速度 'SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$1010,1,7,$65766173) '写EPPROM(写EPPROM后驱动器需要重新上电) '?"写EPPR0M OK 请断电重启" elseif iVender = $100000 then '汇川驱动器 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,1,7,1) '齿轮比 SDO_WRITE(Bus_Slot,iNode,$6091,2,7,1) endif end sub
4.BAS总线初始化关键函数
1)SLOT_SCAN -- 总线扫描
2)AXIS_ADDRESS -- 轴地址设置
3)DRIVE_PROFILE -- 驱动器PDO设置
4)SDO_READ -- 数据字典读取
5)SDO_WRITE -- 数据字典写入
本次,正运动技术EtherCAT运动控制器上位机开发之Python+Qt(三):PDO配置与SDO读写,就分享到这里。
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审核编辑 黄宇