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XPLC104H8R硬件介紹
XPLC104H8R是正運動推出的一款高性價比多軸EtherCAT總線+脈沖型運動控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤等通訊接口，是一款集成了Basic、PLC梯形圖和HMI組態(tài)三種編程方式于一體的運動控制產(chǎn)品。
XPLC104H8R支持4軸運動控制，最多可擴展至32軸，通用IO包含32路輸入口和32路輸出口，模擬量AD/DA各2路，EtherCAT刷新周期1ms。支持直線插補、任意圓弧插補、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨等功能。
XPLC104H8R高性價比多軸運動控制器可用于電子半導體設(shè)備(檢測類設(shè)備、組裝類設(shè)備、鎖附類設(shè)備、焊錫機)、點膠設(shè)備、非標設(shè)備、印刷包裝設(shè)備、紡織服裝設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、流水線等應用場合。
(1)不使用插槽，穩(wěn)定性更好；
(2)可以選用MINI電腦或ARM工控電腦，降低整體成本；
(3)控制器直接做接線板使用，節(jié)省空間；
(4) 控制器上可以并行運行程序，與PC只需要簡單交互，降低PC軟件的復雜性等優(yōu)勢。
XPLC控制器通過RTSys開發(fā)環(huán)境調(diào)試，RTSys是一個方便編程、編譯和調(diào)試的環(huán)境。RTSys可以通過串口、以太網(wǎng)、PCI和LOCAL與控制器建立連接。應用程序可以使用VC，VB，VS， C++Builder，C#等軟件來開發(fā)。調(diào)試時可以把RTSys軟件同時連接到控制器，程序運行時需要動態(tài)庫zmotion.dll。
XPLC系列控制器支持SCARA，標準碼垛等多種機械手模型。采用脫機的方式將編輯好的程序下載到控制器上（也可以用PC監(jiān)視或者實時發(fā)送指令操作)，可利用觸摸屏示教的方式編輯想要運動的軌跡。
ZHD400X硬件介紹
ZHD400X是一款網(wǎng)絡(luò)顯示的觸摸屏示教盒，示教盒必須和支持ZHMI功能的控制器配合使用，控制器軟件開發(fā)需要ZDevelop2.6以上版本。
ZHD400X帶有800*480分辨率的真彩顯示屏，18個按鍵，配急停開關(guān)。
FRAME1--標準SCARA
SCARA機械手支持2-4軸，大關(guān)節(jié)軸+小關(guān)節(jié)軸[+Z軸]、[+末端旋轉(zhuǎn)軸]。
本系統(tǒng)應用于標準4軸SCARA機械手，2個關(guān)節(jié)軸X，Y，一個上下Z軸，及一個末端旋轉(zhuǎn)軸R。
SCARA機械手使用步驟
1.確認電機轉(zhuǎn)向是否正確。
電機方向及角度范圍定義，各關(guān)節(jié)電機正向如下圖藍色箭頭所示。
2.確認機械手各關(guān)節(jié)軸對應到控制器指令參數(shù)的軸次序。
選擇各個關(guān)節(jié)軸軸號和對應的虛擬軸軸號。
3.TABLE中設(shè)置好機械結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)。
建立機械手連接時，需要將機械結(jié)構(gòu)參數(shù)按照如下次序依次填寫到TABLE數(shù)組中。
從TableNum編號開始依次機械手結(jié)構(gòu)參數(shù)大關(guān)節(jié)軸旋轉(zhuǎn)中心到小關(guān)節(jié)軸旋轉(zhuǎn)中心的距離，小關(guān)節(jié)軸旋轉(zhuǎn)中心到末端旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心距離，大關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)，小關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù),末端旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù),末端旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心到端工作點的距離，末端旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一圈伸縮軸移動的距離。
TABLE(tablenum,L1,L2,Pules1OneCircle,Pules2OneCircle,[Pules3OneCircle,L3] [,ZDis])。
例程從TABLE(10000)開始依次填入Frame所需機械參數(shù)。
4.電機參數(shù)設(shè)置。
各軸的軸類型和脈沖當量要設(shè)置正確。機械手的所有虛擬軸和關(guān)節(jié)軸的長度單位要求統(tǒng)一，一般都是mm單位。虛擬軸的UNITS跟實際發(fā)送脈沖數(shù)無關(guān)，用于設(shè)置運動精度，虛擬軸的一個mm的脈沖數(shù)一般建議設(shè)置為1000，表示精度為小數(shù)點后3位，此例程內(nèi)部以設(shè)置好無需再設(shè)置。
5.移動各關(guān)節(jié)軸到規(guī)定的零點位置。
機械手算法建立時，需要有個零點位置作為參考，同時需要確定好電機轉(zhuǎn)向。
SCARA的零點位置為兩個關(guān)節(jié)軸的零點時成一條直線，此時指向虛擬X軸的正向。
坐標方向： 當關(guān)節(jié)軸為零點的位置時，虛擬軸零點的坐標為（L1+L2,0），上下伸縮軸零點位置無特殊要求。 建立逆解連接之后虛擬軸的DPOS坐標自動校正為（L1+L2,0）。
6.建立機械手正逆解。
正解建立：先選擇對應的機械手模型，不同機械手模型對應的table列表不同，使用CONNREFRAME指令建立正解模式，然后選擇對應模型的軸列表。指令說明可通過RTSys軟件菜單欄的【常用】-【幫助文檔】-【RTBasic幫助】-【索引】，在查找欄搜索CONNREFRAME即可查看。
若機械手正解建立成功，虛擬軸MTYPE(當前運動類型)將顯示為34，此時只能操作關(guān)節(jié)軸在關(guān)節(jié)坐標系中調(diào)整機械手姿態(tài)，手動運動可通過RTSys軟件菜單欄的【工具】-【手動運動】，待【手動運動】界面彈出之后選擇關(guān)節(jié)軸軸編號 (本文關(guān)節(jié)軸以軸0（J0軸），軸1(J1軸)，軸2(J2軸))，軸3(J3軸)) ， 然后根據(jù)實際需求選擇點動或者寸動。虛擬軸會自動計算末端工作點位于直角坐標系中的位置。
逆解建立：先選擇對應的機械手模型，不同機械手模型對應的table列表不同，然后選擇對應模型的軸列表，使用CONNFRAME指令建立正解模式。指令說明可通過RTSys軟件工具欄的【常用】-【幫助文檔】-【RTBasic幫助】-【索引】，在查找欄搜索CONNFRAME查看。
若機械手逆解建立成功，關(guān)節(jié)軸MTYPE(當前運動類型)將顯示為33，【手動運動】界面操作虛擬軸方法同上。此時加工工藝指令只能操作虛擬軸，事先編輯好運動的軌跡在直角坐標系中運動 (本文虛擬軸以軸6，軸7，軸8，軸9為例)，關(guān)節(jié)軸會自動計算在關(guān)節(jié)坐標系中如何聯(lián)合運動。
FRAME3--標準碼垛
本例程使用FRAME3--標準碼垛機械手，2個關(guān)節(jié)軸X，Y，一個上下Z軸，及一個末端旋轉(zhuǎn)軸R。標準碼垛機械手使用步驟如下。
1.確認電機轉(zhuǎn)向是否正確。
定義各關(guān)節(jié)軸的正向如藍色箭頭所示。
2.確認機械手各關(guān)節(jié)軸對應到控制器指令參數(shù)的軸次序。
選擇各個關(guān)節(jié)軸軸號和對應的虛擬軸軸號。
3.TABLE寄存器依次存入機械手結(jié)構(gòu)參數(shù)。
從TableNum編號開始依次機械手結(jié)構(gòu)參數(shù)零點時，xz平面內(nèi)底座旋轉(zhuǎn)軸的旋 轉(zhuǎn)中心到大關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)中心x方向的距離，零點時xz平面內(nèi)，底座旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心到大關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)中心z方向的距離，底座軸一圈脈沖數(shù)，大臂軸長度，小臂軸長度，大臂軸一圈脈沖數(shù)，小臂軸一圈脈沖數(shù)，末端的水平偏移，末端軸的一圈脈沖數(shù)到Table中。
TABLE(tablenum,LargeX,LargeZ,PulesLargeOneCircle,L1,L2,Pules1OneCircle,Pules2OneCircle,SmallX,SmallZ ,[PulesSmallOneCircle)
例程從TABLE(80002)開始依次填入Frame所需機械參數(shù)。
4.設(shè)置關(guān)節(jié)軸參數(shù)及虛擬軸參數(shù)。
各軸的軸類型和脈沖當量(units)要設(shè)置正確，設(shè)置為電機走1°需要的脈沖數(shù)。虛擬軸的units跟實際發(fā)送脈沖數(shù)無關(guān)，用于設(shè)置運動精度，虛擬軸的脈沖當量一般設(shè)置為1000，表示精度為小數(shù)點后3位。
5.確定機械手零點位置。
定義大關(guān)節(jié)軸0點位置為大臂豎直；小關(guān)節(jié)軸0點位置為小臂水平。直角坐標系零點位置為底座中心。
6.建立機械手正逆解。
正解建立： 先選擇對應的機械手模型，不同機械手模型對應的table列表不同，使用CONNREFRAME指令建立正解模式，然后選擇對應模型的軸列表。指令說明可通過RTSys軟件菜單欄的【常用】-【幫助文檔】-【RTBasic幫助】-【索引】，在查找欄搜索CONNREFRAME即可查看。
若機械手正解建立成功，虛擬軸MTYPE(當前運動類型)將顯示為34，此時只能操作關(guān)節(jié)軸在關(guān)節(jié)坐標系中調(diào)整機械手姿態(tài)，手動運動可通過RTSys軟件菜單欄的【工具】-【手動運動】，待【手動運動】界面彈出之后選擇關(guān)節(jié)軸軸編號 (本文關(guān)節(jié)軸以軸0（J0軸），軸1(J1軸)，軸2(J2軸))，軸3(J3軸))，然后根據(jù)實際需求選擇點動或者寸動。虛擬軸會自動計算末端工作點位于直角坐標系中的位置。
逆解建立： 先選擇對應的機械手模型，不同機械手模型對應的table列表不同，使用CONNFRAME指令建立正解模式。指令說明可通過RTSys軟件工具欄的【常用】-【幫助文檔】-【RTBasic幫助】-【索引】，在查找欄搜索CONNFRAME查看。
若機械手逆解建立成功，關(guān)節(jié)軸MTYPE(當前運動類型)將顯示為33，【手動運動】界面操作虛擬軸方法同上。此時加工工藝指令只能操作虛擬軸，事先編輯好運動的軌跡在直角坐標系中運動 (本文虛擬軸以軸6，軸7，軸8,軸9為例) ，關(guān)節(jié)軸會自動計算在關(guān)節(jié)坐標系中如何聯(lián)合運動。
例程演示
RTSys軟件支持Basic，HMI與PLC混合編程，本例程采用Basic結(jié)合HMI界面混合編程進行演示�？赏ㄟ^RTSys軟件菜單欄的【HMI】-【工具箱】，選擇空間進行拖拉擺放，設(shè)計交互界面。
1.將程序下載到控制器運行，先后點擊RTSys軟件菜單欄的【工具】-【插件】-【XPLC SCREEN】。
2.待交互界面彈出后點擊“菜單”按鈕，選擇“結(jié)構(gòu)參數(shù)”輸入密碼，進入，或者直接按400X上面的的“F3”按鈕，輸入密碼，進入，選擇對應的機械手模型和配置對應的機構(gòu)參數(shù)。
3.選擇完機械手模型和設(shè)置好機械參數(shù)后，點擊“軸參數(shù)”按鈕進行軸參數(shù)配置。
4.設(shè)置完成之后點擊“主界面”，回到主界面，點擊“菜單”選擇“手動運動”，或者按400X上面的”F6”調(diào)出手動運動界面，進行正逆解切換，和操作對應軸進行運動。
5.機械手仿真工具的使用。打開【 ZRobotView】軟件，點擊【連接】輸入控制器的IP(默認 IP:192 168.0.11) 點擊連接，待連接成功后點擊切換即可 3D仿真機械手的運動情況。
完整代碼獲取地址
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本次，正運動技術(shù)EtherCAT運動控制器在SCARA和碼垛機械手中的應用，就分享到這里。
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正運動技術(shù)專注于運動控制技術(shù)研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎(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、完整掌握運動控制核心技術(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等等 。
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