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ZMC408CE是正運(yùn)動(dòng)推出的一款多軸高性能EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤(pán)等通訊接口，ZMC系列運(yùn)動(dòng)控制器可應(yīng)用于各種需要脫機(jī)或聯(lián)機(jī)運(yùn)行的場(chǎng)合。
ZMC408CE支持PLC、Basic、HMI組態(tài)三種編程方式。PC上位機(jī)API編程支持C#、C++、LabVIEW、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。
ZMC408CE硬件功能特性：
1.支持8軸運(yùn)動(dòng)控制（脈沖+EtherCAT總線），EtherCAT同步周期可快至125us；
2.24路通用輸入、16路通用輸出，模擬量AD/DA各兩路；
3.8路10MHz高速差分脈沖輸出，總線軸、脈沖軸可混合插補(bǔ)；
4.高性能處理器，提升運(yùn)算速度、響應(yīng)時(shí)間和掃描周期等；
5.一維/二維/三維、多通道視覺(jué)飛拍，高速高精；
6.位置同步輸出PSO，連續(xù)軌跡加工中對(duì)精密點(diǎn)膠膠量控制和激光能量控制等；
7.多軸同步控制，多坐標(biāo)系獨(dú)立控制等；
8.直線插補(bǔ)、任意空間圓弧插補(bǔ)、螺旋插補(bǔ)、樣條插補(bǔ)等；
9.應(yīng)用靈活，可PC上位機(jī)開(kāi)發(fā)，也可脫機(jī)獨(dú)立運(yùn)行；
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PCIE464M是一款基于PCIe的PCI Express的EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制卡，具有多項(xiàng)實(shí)時(shí)和高精度運(yùn)動(dòng)控制控制功能。
PCIE464M運(yùn)動(dòng)控制卡上自帶16進(jìn)16出，第三方圖像處理工控機(jī)或PC無(wú)需額外配置IO數(shù)據(jù)采集卡和PLC，即可實(shí)現(xiàn)IPC形態(tài)的機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)，簡(jiǎn)化硬件架構(gòu)，節(jié)省成本，軟硬件一體化。
PCIE464M硬件功能特性：
1.可選6-64軸運(yùn)動(dòng)控制，支持EtherCAT總線/脈沖/步進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)器；
2.聯(lián)動(dòng)軸數(shù)最高可達(dá)16軸，運(yùn)動(dòng)周期最小為100μs；
3.標(biāo)配16進(jìn)16出，其中4路高速鎖存輸入、4路高速PWM和12路高速硬件比較輸出PSO；
4.支持PWM輸出、1D/2D/3D PSO硬件位置比較輸出、視覺(jué)飛拍、連續(xù)軌跡插補(bǔ)等；
5.支持30+機(jī)械手模型正逆解模型算法，比如SCARA、Delta、UVW、4軸/5軸 RTCP...；
6.支持掉電存儲(chǔ)和掉電中斷，多重加密，提供程序更安全機(jī)制；
7.8路單端脈沖軸、4路單端編碼器軸；
8.具有一維、二維螺距補(bǔ)償控制，實(shí)現(xiàn)更高的加工精度；
PCIE464M視頻介紹，點(diǎn)擊→“超高速PCle EtherCAT控制卡PCIE464M，即刻提升高速高精智能裝備生產(chǎn)力!”查看。
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ECI2A18B 高性價(jià)比10軸運(yùn)動(dòng)控制卡
ECI2A18B是正運(yùn)動(dòng)推出的一款高性價(jià)比10軸脈沖型、模塊化的網(wǎng)絡(luò)型運(yùn)動(dòng)控制卡，采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制，同時(shí)支持多種通信協(xié)議，方便與其他工業(yè)控制設(shè)備連接和集成。安裝配置相對(duì)便捷，適合于模塊化和靈活性要求較高的控制系統(tǒng)。
ECI2A18B控制卡最大可擴(kuò)展至12脈沖軸，支持8路高速輸入和4路高速輸出，集成豐富的運(yùn)動(dòng)控制功能，包含多軸點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、電子凸輪，直線插補(bǔ)，圓弧插補(bǔ)，連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)等，滿足多樣化的工業(yè)應(yīng)用需求。
ECI2A18B硬件功能特性：
1.支持6路差分脈沖軸+4路單端脈沖軸運(yùn)動(dòng)控制；
2.支持1路專用的手輪輸入接口；
3.差分脈沖軸最大輸出脈沖頻率10MHz；
4.標(biāo)配24+12進(jìn)16+6出，其中支持4路高速鎖存，4路高速PWM，2路高速硬件比較輸出PSO（可選支持HW2功能）；
5.可支持RTSys+其他高級(jí)上位機(jī)編程語(yǔ)言的混合編程支持；
6.支持RTBasic多任務(wù)編程；
ECI2A18B視頻介紹，點(diǎn)擊→“【加量不加價(jià)】高性價(jià)比十軸脈沖運(yùn)動(dòng)控制卡ECI2A18B 讓您的設(shè)備在自動(dòng)化行業(yè)內(nèi)卷中脫穎而出！”查看。
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一、RTSys示波器介紹
正運(yùn)動(dòng)RTSys軟件提供了示波器采集與分析工具，通過(guò)該工具可以把系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)變量與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形顯示，便于研究各種信號(hào)的變化趨勢(shì)與數(shù)據(jù)測(cè)量的過(guò)程。
示波器利用控制器內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)顯示成波形，利用示波器可以顯示各種不同的信號(hào)。
詳情點(diǎn)擊→運(yùn)動(dòng)控制看的更清楚細(xì)致！RTSys示波器功能簡(jiǎn)介。
二、QT程序開(kāi)發(fā)流程
1.在Qt Creator菜單選擇“文件”→“新建文件或項(xiàng)目”，打開(kāi)創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)�。選擇Application項(xiàng)目集，創(chuàng)建Qt Widgets Application項(xiàng)目，設(shè)置項(xiàng)目名稱和保存位置。
2.導(dǎo)入廠家提供的相關(guān)函數(shù)庫(kù)及頭文件。
（1）將zmotion.h和zauxdll2.h頭文件、zauxdll.dll和zmotion.dll以及zmotion.lib和zauxdll.lib庫(kù)復(fù)制到新建的項(xiàng)目文件夾中。
（2）在Qt Creator選擇新建的Qt項(xiàng)目右擊選擇“添加庫(kù)...”→“外部庫(kù)”點(diǎn)擊下一步，將剛才復(fù)制到項(xiàng)目文件夾上的zmotion.lib和zauxdll.lib庫(kù)文件導(dǎo)入到項(xiàng)目中。
3.在Qt Creator下右擊新建的Qt項(xiàng)目，選擇“添加現(xiàn)有文件...”，將之前復(fù)制到項(xiàng)目文件下的頭文件zmotion.h和zauxdll2.h添加到項(xiàng)目中。
三、相關(guān)指令介紹
1.相關(guān)BASIC指令介紹
（1）SCOPE -- 數(shù)據(jù)采樣
（2）SCOPE_POS -- 采樣點(diǎn)數(shù)
（3）TRIGGER -- 觸發(fā)示波器
使用說(shuō)明：
先使用SCOPE指令確定需要采集的數(shù)據(jù)、采集周期、數(shù)據(jù)存放位置及使能。（例如：SCOPE(ON,1,0,8000,MPOS(0),MSPEED(0),MPOS(1),MSPEED(1))，表示每間隔1個(gè)系統(tǒng)周期采集一次MPOS(0)、MSPEED(0)、MPOS(1)、MSPEED(1)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)至被平均分割的TABLE(0)至TABLE(7999)中，如MPOS(0) → TABLE(0-1999)、MSPEED(0) → TABLE(2000-3999)、MPOS(1) → TABLE(4000-5999)、MSPEED(1) → TABLE(6000-7999)中)，后續(xù)需要使用TRIGGER開(kāi)始數(shù)據(jù)的抓�。ㄈ绻枰褂眠B續(xù)采集需要帶參數(shù)1如TRIGGER(1)）；
根據(jù)SCOPE_POS返回的值確定當(dāng)前最新的數(shù)據(jù)保存至TABLE的何處（如SCOPE_POS的值為500表示最新的數(shù)據(jù)存放至TABLE(499)、TABLE(2499)、TABLE(4499)、TABLE(6499)中），根據(jù)上次與此次的最新數(shù)據(jù)存放位置即可確定此次需要加入至波形曲線中的內(nèi)容，最后使用SCOPE(OFF)關(guān)閉數(shù)據(jù)采集。
RTSys示波器波形展示：
QT例程示波器波形展示：
2.上位機(jī)在線命令接口的使用
由于我們的函數(shù)庫(kù)中暫時(shí)沒(méi)有對(duì)上述的BASIC指令進(jìn)行封裝，所以需要通過(guò)在線命令這個(gè)萬(wàn)能的API接口進(jìn)行上述BASIC指令的下發(fā)，下面給大家介紹一下ZAux_DirectCommand和ZAux_Execute這兩個(gè)在線命令的API接口的使用。
通過(guò)在線命令下發(fā)BASIC指令的API接口有ZAux_DirectCommand（直接方式）和ZAux_Execute（緩沖方式）這兩種。
①直接方式：該方式由PC直接下發(fā)BASIC指令至控制器，下發(fā)即執(zhí)行，響應(yīng)速度塊，雖有部分BASIC指令不支持但仍然推薦使用。
②緩沖方式：該方式需要將BASIC指令放入緩沖列中等待執(zhí)行，響應(yīng)速度較慢但可以執(zhí)行所有命令，只推薦在BASIC指令無(wú)法通過(guò)直接方式下發(fā)時(shí)使用。
例如：設(shè)置軸速度函數(shù)ZAux_Direct_SetSpeed（ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float fValue）的源碼如下:
/*************************************************************
Description: //設(shè)置軸速度，單位為units/s，當(dāng)多軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，作為插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的速度
Input: //卡鏈接handle
Output: //
Return: //錯(cuò)誤碼
*************************************************************/
int32 __stdcall ZAux_Direct_SetSpeed(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float fValue)
{
int i;
int32 iresult;
char cmdbuff[2048];
char cmdbuffAck[2048];
if( iaxis > MAX_AXIS_AUX)
{
return ERR_AUX_PARAERR;
}
//生成命令
sprintf(cmdbuff, "SPEED(%d)=%f", iaxis, fValue);
//調(diào)用命令執(zhí)行函數(shù)
return ZAux_DirectCommand(handle, cmdbuff, cmdbuffAck, 2048);
}
四、例程原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程
1.連接控制器
代碼說(shuō)明：讀取用戶設(shè)置的IP地址并通過(guò)函數(shù)接口ZAux_OpenEth來(lái)連接控制器。
void MainWindow::on_ip_link_btn_clicked()
{
int ret;
char * tmp_buff = new char[20];
QString str;
QString str_title;
//獲取輸入的控制器IP地址
str = ui->ip_list->currentText();
QByteArray ba = str.toLatin1();
tmp_buff = ba.data();
//判斷控制器句柄是否為空，不為空則斷開(kāi)連接并置句柄為空
if(nullptr != g_handle)
{
//斷開(kāi)控制器的連接
ZAux_Close(g_handle);
g_handle = nullptr;
setWindowTitle(QString::fromLocal8Bit("示波器"));
}
//連接控制器
ret = ZAux_OpenEth(tmp_buff,&g_handle);
if( 0 != ret)
{
QMessageBox::warning(this,QString::fromLocal8Bit("提示"),QString::fromLocal8Bit("連接失敗"));
}
else
{
QMessageBox::warning(this,QString::fromLocal8Bit("提示"),QString::fromLocal8Bit("連接成功"));
str_title = windowTitle() + tmp_buff;
setWindowTitle(str_title);
}
}
2.開(kāi)啟示波器
代碼說(shuō)明：讀取用戶設(shè)置的示波器參數(shù)，通過(guò)字符串拼接的方式設(shè)置scope指令的參數(shù)，trigger(1)指令開(kāi)啟連續(xù)采集，由于ZAux_DirectCommand暫時(shí)不支持這兩個(gè)指令的下發(fā)，所以通過(guò)ZAux_Execute下發(fā)拼接好的basic指令。
void MainWindow::on_start_scope_btn_clicked()
{
int ret;
QString cmd;
QString temp;
char tmp_commandback_buff[20480] = {0};
if(nullptr == g_handle)
{
QMessageBox::warning(this,QString::fromLocal8Bit("提示"),QString::fromLocal8Bit("請(qǐng)先連接控制器"));
qDebug() << QString::fromLocal8Bit("請(qǐng)先連接控制器�。�！");
return ;
}
//獲取設(shè)置的通道數(shù)、采集周期數(shù)和采集間隔周期
channel_num = ui->channel_num->currentText().toUInt();
current_acqu_cycle = ui->acquisition_cycle->text().toUInt();
current_time_period = ui->time_period->currentText().toUInt();
/*拼接示波器所需的參數(shù)SCOPE(enable, period, table_start, table_stop, p0 [,p1 [,p2 [,p3 [,p4 [,p5 [,p6 [,p7]]]]]]])
enable：使能與否
period：采集周期間隔
table_start：采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在TABLE的起始位置
table_stop：TABLE結(jié)束位置，減去起始位置為采樣個(gè)數(shù)
p0~p7：采樣數(shù)據(jù)類型，等分存儲(chǔ)在TABLE范圍
拼接采集周期間隔及采樣的起始終止TABLE地址*/
cmd = QString("scope(1,%1,0,%2,").arg(current_time_period).arg(current_acqu_cycle * channel_num - 1);
//拼接需采集的數(shù)據(jù)類型
for(int i = 0; i < channel_num; i++)
{
QWidget *widgetSex=ui->tableWidget->cellWidget(i,2);
QComboBox *sex=(QComboBox*)widgetSex;
cmd.append(sex->currentText());
cmd.append("(");
cmd.append(ui->tableWidget->item(i,1)->text());
cmd.append(")");
cmd.append(",");
}
cmd.chop(1);
cmd.append(") ");
cmd.append("trigger(1)");
//清除波形圖中的數(shù)據(jù)
for(int i = 0; i < 4; i++)
{
ui->customPlot->graph(i)->data().data()->clear();
ui->customPlot->xAxis->setRange(0, 5 * customplot_x_scale);
}
//重繪波形圖
ui->customPlot->replot();
//通過(guò)ZAux_Execute函數(shù)接口下發(fā)上面拼接的BASIC指令
ret = ZAux_Execute(g_handle, QByteArray(cmd.toLatin1()).data(), tmp_commandback_buff, 20480);
if(ret == 0)
{
//把波形圖參數(shù)信息傳遞給獲取table數(shù)據(jù)至波形圖的子線程中
emit emit_para_int(current_acqu_cycle, current_time_period, channel_num, customplot_x_scale);
//如果示波器已開(kāi)啟則先停止獲取table數(shù)據(jù)至波形圖的子線程再開(kāi)啟線程
if(scope_status == 1)
{
emit GetDataStop();
GetDataThread.wait();
GetDataThread.start();
}
else
{
//開(kāi)啟獲取table數(shù)據(jù)至波形圖的子線程
GetDataThread.start();
scope_status = 1;
}
}
else
{
qDebug() << QString::fromLocal8Bit("示波器開(kāi)啟失敗，錯(cuò)誤代碼為 ") << ret;
}
}
3.讀取對(duì)應(yīng)table中的數(shù)據(jù)并顯示
代碼說(shuō)明：根據(jù)上次的TABLE數(shù)據(jù)更新位置與此次使用SCOPE_POS返回的最新數(shù)據(jù)存放的TABLE位置確定此次使用ZAux_Direct_GetTable獲取控制器中TABLE寄存器中的數(shù)據(jù)位置，將從TABLE寄存器中獲取到的數(shù)據(jù)加載進(jìn)顯示的曲線，最后重新繪制圖形。
void GetData::SetData(int Type, int Num)
{
int ret;
//Type為0則表示當(dāng)前采樣至的table位置比上次的要大，只需采集兩者之間的table數(shù)據(jù)即可
if(Type == 0)
{
//獲取table中的數(shù)據(jù)
ret = ZAux_Direct_GetTable(g_handle, start_pos + current_acqu_cycle * Num, total_pos, NewData);
if(ret == 0)
{
//向波形曲線中寫(xiě)入從table中獲取的數(shù)據(jù)
for(int i = 0;i < total_pos; i++)
{
CustomPlot->graph(Num)->addData(CustomPlot->graph(Num)->dataCount() * (current_time_period / 1000.0), NewData[i]);
}
}
else{
qDebug() << "get table fail, error code is " << ret;
}
}
//Type為1則表示當(dāng)前采樣至的table位置比上次的要小，需采集上次采樣至的table位置至table結(jié)束位置，還需采集table開(kāi)始位置至當(dāng)前采樣至的位置
else if(Type == 1)
{
//獲取table中的數(shù)據(jù)
ret = ZAux_Direct_GetTable(g_handle, start_pos + current_acqu_cycle * Num, current_acqu_cycle - start_pos, NewData);
if(ret == 0)
{
//向波形曲線中寫(xiě)入從table中獲取的數(shù)據(jù)
for(int i = 0;i < current_acqu_cycle - start_pos; i++)
{
CustomPlot->graph(Num)->addData(CustomPlot->graph(Num)->dataCount() * (current_time_period / 1000.0), NewData[i]);
}
}
else{
qDebug() << "get table fail, error code is " << ret;
}
if(current_pos != 0)
{
//獲取table中的數(shù)據(jù)
ret = ZAux_Direct_GetTable(g_handle, current_acqu_cycle * Num, current_pos, NewData);
if(ret == 0)
{
//向波形曲線中寫(xiě)入從table中獲取的數(shù)據(jù)
for(int i = 0;i < current_pos; i++)
{
CustomPlot->graph(Num)->addData(CustomPlot->graph(Num)->dataCount() * (current_time_period / 1000.0), NewData[i]);
}
}
else{
qDebug() << "get table fail, error code is " << ret;
}
}
}
}
4.例程使用與效果展示
（1）連接控制器，先通過(guò)下拉框選擇控制器IP地址或直接輸入IP地址，之后連接即可。
（2）設(shè)置參數(shù)開(kāi)啟示波器，先設(shè)置示波器參數(shù)再開(kāi)啟示波器。
（3）停止示波器，可通過(guò)滾動(dòng)條調(diào)整顯示位置，先停止示波器再通過(guò)滾動(dòng)條調(diào)整顯示位置，可修改波形參數(shù)使波形顯示效果更好。
5.教學(xué)視頻講解請(qǐng)點(diǎn)擊→“EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的Qt示波器”查看。
完整代碼獲取地址
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本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的Qt示波器，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(kāi)發(fā)環(huán)境與例程代碼，請(qǐng)咨詢正運(yùn)動(dòng)技術(shù)銷(xiāo)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(guó)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(lái)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(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來(lái)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(guó)內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國(guó)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(jué)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(jué)定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等。
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