EtherCAT运动控制卡的硬件接线与C#的单轴运动控制

今天，正运动技术为大家分享一下《EtherCAT运动控制卡的硬件接线与C#的单轴运动控制》。在正式学习之前，我们先了解一下正运动技术的运动控制卡ECI2618和ECI2828。这两款产品分别是6轴，8轴运动控制卡。

ECI2618支持6轴脉冲输入与编码器反馈，板载24点输入，16点输出，2AD，2DA，支持手轮接口，其中特定输出口支持高速PWM控制。

ECI2828支持8轴总线型输入与编码器反馈，板载24点输入，16点输出，2路AD，2路DA，支持手轮接口，其中特定输出口支持高速PWM控制。

ECI2618，ECI2828均使用同一套API函数，均支持C、C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等开发语言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平台，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系统。

接下来，进入正题。本节主要讲EtherCAT运动控制卡之ECI2820的硬件接线和如何使用C#进行单轴的运动控制。

一、 ECI2828运动控制卡硬件介绍

ECI2828系列运动控制卡支持多达 16 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。

ECI2828系列运动运动控制卡支持以太网，232 通讯接口和电脑相连，接收电脑的指令运行，可以通过EtherCAT总线和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。

ECI2828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、方便观察。

二、 C#语言进行运动控制开发

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“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows 窗体应用程序。

(3)找到厂家提供的光盘资料里面的C#函数库，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。

(4)将厂商提供的C#的库文件以及相关文件复制到新建的项目中。

A、将zmcaux.cs文件复制到新建的项目里面中。

B、将zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夹中。

(5)用vs打开新建的项目文件，在右边的解决方案资源管理器中点击显示所有，然后鼠标右键点击zmcaux.cs文件，点击包括在项目中。

(6)双击Form1.cs里面的Form1，出现代码编辑界面，在文件开头写入 using cszmcaux,并声明控制器句柄g_handle。

至此项目新建完成，可进行C#项目开发。

2.查看PC函数手册

A、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”。

B、PC编程，一般如果网口对控制器和工控机进行链接。网口链接函数接口是ZAux_OpenEth();如果链接成功，该接口会返回一个链接句柄。通过操作这个链接句柄可以实现对控制器的控制。

ZAux_OpenEth()接口说明：

项目应用截图：

C、使用单轴运动相关的指令操作链接句柄“g_handle”，对控制器进行单轴运动控制，单轴运动相关的指令如下。

3.C#进行单轴运动开发

(1)单轴运动控制人机交互界面如下。

(2)例程简易流程图。

(3)在Form1的构造函数中调用接口ZAux_OpenEth()，使在系统初始化的时候自动链接控制器。

public Form1()

{

InitializeComponent();

//链接控制器

zmcaux.ZAux_OpenEth("192.168.0.11", out g_handle);

if (g_handle != (IntPtr)0)

{

MessageBox.Show("控制器链接成功!", "提示");

timer1.Enabled = true;

}

else

{

MessageBox.Show("控制器链接失败，请检测IP地址!", "警告");

}

}

(4)通过定时器更新控制器轴状态：当前坐标、当前速度等。

//定时器

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)

{

int runstate = 0;

float curpos = 0;

float curspeed = 0;

zmcaux.ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, nAxis, ref runstate);

zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, nAxis, ref curpos);

zmcaux.ZAux_Direct_GetVpSpeed(g_handle, nAxis, ref curspeed);

label_runstate.Text = "运动状态：" + Convert.ToString(runstate == 0 ? "运行中" : "停止中");

label_curpos.Text = "当前轴坐标：" + curpos;

label_cursp.Text = "当前轴速度：" + curspeed;

}

(5)通过启动按钮的事件处理函数来设置轴参数并开始运动。

//开始运动

private void Run_Click(object sender, EventArgs e)

{

if (g_handle == (IntPtr)0)

{

MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");

}

else

{

//触发示波器记录波形

zmcaux.ZAux_Trigger(g_handle);

//设置轴参数

zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, nAxis, 1);

zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_units.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetLspeed(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_lspeed.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_speed.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_accel.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_decel.Text));

zmcaux.ZAux_Direct_SetSramp(g_handle, nAxis, Convert.ToSingle(TextBox_sramp.Text));

//判断是连续运动还是寸动运动

if (radioButton5.Checked)

{

zmcaux.ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, nAxis, dir);

}

else

{

zmcaux.ZAux_Direct_Single_Move(g_handle, nAxis, dir * Convert.ToSingle(TextBox_step.Text));

}

}

}

(6)通过停止按钮的事件处理函数来停止插补运动。

//停止运动

private void Stop_Click(object sender, EventArgs e)

{

if (g_handle == (IntPtr)0)

{

MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示");

}

else

{

zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, nAxis, 2);

}

}

4.调试与监控

编译运行例程，同时连接ZDevelop软件进行调试，对运动控制的轴参数和运动情况进行监控。

(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)运行上位机软件进行调试监控。

本次，正运动技术EtherCAT运动控制卡的硬件接线与C#的单轴运动控制，就分享到这里。

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