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XPCIE1032H功能簡介
XPCIE1032H是一款基于PCI Express的EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制卡，可選6-64軸運(yùn)動(dòng)控制，支持多路高速數(shù)字輸入輸出，可輕松實(shí)現(xiàn)多軸同步控制和高速數(shù)據(jù)傳輸。
XPCIE1032H運(yùn)動(dòng)控制卡集成了強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制功能，結(jié)合MotionRT7運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)軟核，解決了高速高精應(yīng)用中，PC Windows開發(fā)的非實(shí)時(shí)痛點(diǎn)，指令交互速度比傳統(tǒng)的PCI/PCIe快10倍。
XPCIE1032H運(yùn)動(dòng)控制卡支持PWM，PSO功能，板載16進(jìn)16出通用IO口，其中輸出口全部為高速輸出口，可配置為4路PWM輸出口或者16路高速PSO硬件比較輸出口。輸入口含有8路高速輸入口，可配置為4路高速色標(biāo)鎖存或兩路編碼器輸入。
XPCIE1032H運(yùn)動(dòng)控制卡搭配MotionRT7運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)內(nèi)核，使用本地LOCAL接口連接，通過高速的核內(nèi)交互，可以做到更快速的指令交互，單條指令與多條指令一次性交互時(shí)間可以達(dá)到3-5us左右。
?XPCIE1032H運(yùn)動(dòng)控制卡與MotionRT7運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)內(nèi)核的配合具有以下優(yōu)勢(shì)：
1.支持多種上位機(jī)語言開發(fā)，所有系列產(chǎn)品均可調(diào)用同一套API函數(shù)庫；
2.借助核內(nèi)交互，可以快速調(diào)用 運(yùn)動(dòng)指令，響應(yīng)時(shí)間快至微秒級(jí)，比傳統(tǒng)PCI/PCIe快10倍；
3.解決傳統(tǒng)PCI/PCIe運(yùn)動(dòng)控制卡在Windows環(huán)境下控制系統(tǒng)的非實(shí)時(shí)性問題；
4.支持一維/二維/三維PSO（高速硬件位置比較輸出），適用于視覺飛拍、精密點(diǎn)膠和激光能量控制等應(yīng)用；
5.提供高速輸入接口，便于實(shí)現(xiàn)位置鎖存；
6.支持EtherCAT總線和脈沖輸出混合聯(lián)動(dòng)、混合插補(bǔ)。
?使用XPCIE1032H和MotionRT7進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，通常需要進(jìn)行以下步驟：
1.安裝驅(qū)動(dòng)程序，識(shí)別XPCIE1032H；
2.打開并執(zhí)行文件“MotionRT710.exe”，配置參數(shù)和運(yùn)行運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)內(nèi)核；
3.使用ZDevelop軟件連接到控制器，進(jìn)行參數(shù)監(jiān)控。連接時(shí)請(qǐng)使用PCI/LOCAL方式，并確保ZDevelop軟件版本在3.10以上；
4.完成控制程序開發(fā)，通過LOCAL鏈接方式連接到運(yùn)動(dòng)控制卡，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制。
?與傳統(tǒng)PCI/PCIe卡和PLC的測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比：
我們可以從測(cè)試對(duì)比結(jié)果看出，XPCIE1032H運(yùn)動(dòng)控制卡配合實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制內(nèi)核MotionRT7，在LOCAL鏈接（核內(nèi)交互）的方式下，指令交互的效率是非常穩(wěn)定，當(dāng)測(cè)試數(shù)量從1w增加到10w時(shí)，單條指令交互時(shí)間與多條指令交互時(shí)間波動(dòng)不大，非常適用于高速高精的應(yīng)用。
XPCIE1032H控制卡安裝
XPCIE1032H驅(qū)動(dòng)安裝與建立連接參考往期文章 EtherCAT超高速實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制卡XPCIE1032H上位機(jī)C#開發(fā)（一）：驅(qū)動(dòng)安裝與建立連接 。
一、C#語言進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制項(xiàng)目開發(fā)
1.解壓下載的安裝包找到“ Zmcaux.cs ”，“ zauxdll.dll ”，“ zmotion.dll ”放入到項(xiàng)目文件中。
（1）“Zmcaux.cs”放在項(xiàng)目根目錄文件中，與bin目錄同級(jí)。
（2）“zauxdll.dll”，“zmotion.dll”放在bin → Debug。
2.用vs打開新建的項(xiàng)目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點(diǎn)擊顯示所有，然后鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊zmcaux.cs文件，點(diǎn)擊包括在項(xiàng)目中。
3.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)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。
二、PC函數(shù)介紹
PC函數(shù)手冊(cè)也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料\8.PC函數(shù)\函數(shù)庫2.1\ZMotion函數(shù)庫編程手冊(cè) V2.1.pdf”。
三、同步跟隨運(yùn)動(dòng)介紹
1、同步跟隨運(yùn)動(dòng) -- MOVESYNC
- 此運(yùn)動(dòng)可以簡拆成兩部分組成（同步+跟隨），整個(gè)過程由同步和跟隨組成；
- 同步過程：是實(shí)現(xiàn)追上目標(biāo)并獲得和目標(biāo)同樣的運(yùn)動(dòng)速度；
- 跟隨過程：是在同步過程完成后與產(chǎn)品保持相對(duì)靜止運(yùn)動(dòng)的過程，在此過程中可以引用其他運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠、分揀等工藝動(dòng)作。
2、同步跟隨運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)說明
- 同步+跟隨的過程一般分為3段：加速段（同步過程）、同步段（跟隨過程）、減速段（復(fù)位過程）；
- 加速時(shí)間：作用于同步過程，指示同步要在運(yùn)動(dòng)觸發(fā)后多久完成，單位MS；
- 勻速時(shí)間：作用于跟隨過程，指示在同步運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，跟隨過程持續(xù)時(shí)間，單位MS，此處需要注意與加工動(dòng)作耗時(shí)的搭配；如果跟隨時(shí)間小于加工時(shí)間，則可能出現(xiàn)部分加工過程不在跟隨過程完成（軌跡會(huì)出現(xiàn)偏差）；
- 減速時(shí)間：作用于減速度，指示加工完成回到指定位置等待下一次觸發(fā)過程的歸位時(shí)間，單位MS。
四、例程說明
1.C#例程界面如下。
2.例程實(shí)現(xiàn)邏輯解讀簡圖。
3.在Form1的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用接口ZAux_FastOpen（），使在系統(tǒng)初始化的時(shí)候自動(dòng)鏈接控制器。
//LOCAL 鏈接
private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (G_CardHandle == (IntPtr)0)
{
btn_Close_Click(sender, e);
}
zmcaux.ZAux_FastOpen(5, comboBox1.Text, 1000, out G_CardHandle);
if (G_CardHandle != (IntPtr)0)
{
this.Text = "已鏈接";
timer1.Enabled = true;
}
else
{
MessageBox.Show("鏈接失敗，請(qǐng)選擇正確的LOCAL！");
}
}
4.定時(shí)器運(yùn)行獲取鎖存位置信息。
private void timer2_Tick(object sender, EventArgs e)
{
int iret = 0;
float[] MarkNum = new float[2];
float[] RegistPos = new float[1000];
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text), 1, MarkNum); //獲取鎖存觸發(fā)次數(shù)
m_RegistCount = (int)MarkNum[0];
this.DataGridView2.Rows[0].Cells[1].Value = m_RegistCount.ToString();
//顯示到列表
if (m_RegistCount > m_RegistShow) //鎖存數(shù)量大于顯示
{
int iNum = m_RegistCount - m_RegistShow;
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) + 1 + m_RegistShow, iNum, RegistPos); //獲取鎖存觸發(fā)次數(shù)
for (int i = 0; i < iNum; i++)
{
this.DataGridView2.Rows[m_RegistShow + i + 1].Cells[1].Value = RegistPos[i].ToString();
}
m_RegistShow = m_RegistCount;
}
else if (m_RegistCount < m_RegistShow) //鎖存循環(huán)溢出
{
int iNum = Convert.ToInt32(Text_TabNum.Text) - m_RegistShow - 1;
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) + 1 + m_RegistShow, iNum, RegistPos); //獲取鎖存觸發(fā)次數(shù)
for (int i = 0; i < iNum; i++)
{
this.DataGridView2.Rows[m_RegistShow + i + 1].Cells[1].Value = RegistPos[i].ToString();
}
m_RegistShow = 0;
}
}
5.同步跟隨線程觸發(fā)并執(zhí)行同步跟隨動(dòng)作。
public void SubMoveSync()
{
int iret = 0;
int[] iAxisList = new int[2] { 0, 1 };
int[] iTime = new int[3];
iTime[0] = Convert.ToInt32(TextAccTime.Text);
iTime[1] = Convert.ToInt32(TextSyncTime.Text);
iTime[2] = Convert.ToInt32(TextBackTime.Text);
float[] fWaitPos = new float[2];
fWaitPos[0] = Convert.ToSingle(TextXpos.Text);
fWaitPos[1] = Convert.ToSingle(TextYpos.Text);
float fOffPos = Convert.ToSingle(TextOffpos.Text);
float fPdAxisPos = 0; //當(dāng)前皮帶軸位置
float[] fMakrPos = new float[2]; //當(dāng)前加工產(chǎn)品鎖存編碼器的位置
int iMaxNum = Convert.ToInt32(Text_TabNum.Text);
float imode = 0;
if (radioBtnX.Checked)
{
imode = 0 + (float)(Convert.ToSingle(TextAngle.Text) / 180.0 * Math.PI); //X方向跟隨
}
else
{
imode = 10 + (float)(Convert.ToSingle(TextAngle.Text) / 180.0 * Math.PI); //Y方向跟隨
}
while (true)
{
if ((m_RegistCount != 0) && (iWorkCount < iMaxNum)) //鎖存 已經(jīng)觸發(fā)加工數(shù)量小于總鎖存數(shù)
{
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) + 1 + iWorkCount, 1, fMakrPos); //獲取當(dāng)前準(zhǔn)備加工的鎖存位置
}
else if (iWorkCount > iMaxNum) //鎖存坐標(biāo)已經(jīng)溢出，數(shù)據(jù)保存在鎖存前面
{
iWorkCount = iWorkCount - m_RegistCount; //從下個(gè)循環(huán)開始取值
if (iWorkCount < m_RegistCount)
{
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) + 1 + iWorkCount, 1, fMakrPos); //獲取當(dāng)前準(zhǔn)備加工的鎖存位置
}
else
{
continue;
}
}
//鎖存事件未觸發(fā)
if (m_RegistCount == 0 || m_RegistCount == iWorkCount)
{
continue;
}
//等待傳送帶位置運(yùn)動(dòng)超過開始跟隨位置
do
{
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetMpos(G_CardHandle, 2, ref fPdAxisPos); //獲取當(dāng)前編碼軸位置
} while (fPdAxisPos < fOffPos + fMakrPos[0]);
iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[0], fMakrPos[0] + fOffPos, 2, 2, iAxisList, fWaitPos); //同步啟動(dòng)加速段，
iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[1], fMakrPos[0] + fOffPos, 2, 2, iAxisList, fWaitPos); //同步啟動(dòng)勻速速段，勻速時(shí)間
iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[2], 0, -1, 2, iAxisList, fWaitPos); //結(jié)束同步走到待機(jī)位置
int Axisidle = 0;
do
{
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetIfIdle(G_CardHandle, iAxisList[0], ref Axisidle); //等待主軸跟隨完畢
} while (Axisidle == 0);
iWorkCount++;
}
}
五、調(diào)試與運(yùn)行
1.用X方向跟隨（Y方向同理），輸入X方向跟隨參數(shù)。
如下圖，鎖存通過輸入0號(hào)觸發(fā)，觸發(fā)多次，將數(shù)據(jù)提供給同步跟隨并觸發(fā)同步跟隨波形，波形圖中，X跟隨軸在前5S內(nèi)實(shí)現(xiàn)同步后，與皮帶軸在2S內(nèi)保持相同速度相對(duì)運(yùn)行，跟隨結(jié)束后在5S內(nèi)歸位完成。
本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)皮帶同步跟隨 ：EtherCAT超高速實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制卡XPCIE1032H上位機(jī)C#開發(fā)（十四），就分享到這里。
更多精彩內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注“ 正運(yùn)動(dòng)小助手 ”公眾號(hào)，需要相關(guān)開發(fā)環(huán)境與例程代碼，請(qǐng)咨詢正運(yùn)動(dòng)技術(shù)銷售工程師：400-089-8936。
本文由正運(yùn)動(dòng)技術(shù)原創(chuàng)，歡迎大家轉(zhuǎn)載，共同學(xué)習(xí)，一起提高中國智能制造水平。文章版權(quán)歸正運(yùn)動(dòng)技術(shù)所有，如有轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章來源。
正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)和實(shí)時(shí)工控軟件平臺(tái)技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等等。
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