【正運動】EtherCAT運動控制卡和LabVIEW構建智能裝備(三)

2024年1月4日發(作者：泉州閩臺緣博物館)

【正運動】EtherCAT運動控制卡和LabVIEW構建智能裝備(三)

【正運動】EtherCAT運動控制卡和LabVIEW構建智能裝備(三)

導語：今天，正運動小助手給大家共享一下EtherCAT運動控制卡之ECI2828的軸參數講明和怎樣使用LabVIEW進展EtherCAT總線初始化。

今天，正運動小助手給大家共享一下EtherCAT運動控制卡之ECI2828的軸參數講明和怎樣使用LabVIEW進展EtherCAT總線初始化。

一ECI2828硬件介紹

ECI2828系列運動控制卡支持多達16

軸直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸和機械手指令等;采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控制。

ECI2828系列運動運動控制卡支持以太網，232

通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運行，可以通過EtherCAT總線和CAN總線去連接各個擴展模塊，進而擴展輸入輸出點數或者運動軸。

ECI2828系列運動控制卡的應用程序可以使用VC、VB、VS、C++和C#等軟件來開發，程序運行時需要動態庫

。調試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控制器，進而方便調試，方便觀察。

ECI2828系列典型連接配置圖

二、LabVIEW根本軸參數介紹

ATYPE：軸功能類型設置，只能設置為軸具備的特性(軸特性可查詢硬件手冊或者使用ZDevelop軟件連接上控制器以后查看控制器狀態)。

UNITS：脈沖當量，指定每單位發送的脈沖數，支持5位小數精度。

ACCEL：軸加速度，單位為

units/s/s。當多軸運動時，插補運動的加速度為主軸加速度。建議運動前設置好加速度和減速度，運動中不要修改，運動中調整會導致速度曲線變化。

DECEL：軸減速度，單位為units/s/s。當多軸運動時，作為插補運動的減速度。當設置為0

時，自動等于加速度ACCEL值，進展對稱的加減速。建議運

動前設置好加速度和減速度，運動中不要修改，運動中調整會導致速度曲線變化。

SPEED：軸速度，單位為units/s。當多軸運動時，作為插補運動的速度。SPEED

修改后，立即生效，可以實現動態變速，但是改變瞬間會抖。祈望平滑變速請使用SPEED_RATIO指令。

以上是控制軸運動的根本參數，在硬件連接沒問題的情況下，只要設置好這5個參數，就可以控制伺服或者步進電機運動。

三、總線初始化文件準備

總線初始化文件一般可以使用正運動的開發環境ZDevelop來編輯。

我們可以直接翻開“.zpj〞工程，該工程中就包含了“ECAT初始化.bas〞文件?；蛑苯臃_“ECAT初始化.bas〞文件來修改初始化程序。

以下是初始化文件的詳細內容：

'*******************************************************ECAT總線初始化'''''''''global

CONSTBUS_TYPE=0'總線類型。用于上位機區分當前形式

globalCONSTMAX_AXISNUM=16'最大軸數global

CONSTBus_Slot=0'槽位號0globalCONSTBus_AxisStart=0'總線軸起始軸號global

Bus_InitStatus'總線初始化完成狀態Bus_InitStatus=-1globalBus_TotalAxisnum

'檢查掃描的總軸數delay(3000)'延時3S等待驅動器上電'**********************初始化ECAT總線

Ecat_Init()end

globalsubEcat_Init()localtemp_axisfori=0toMAX_AXISNUM-1'初始化復原軸類型

AXIS_ENABLE(i)=0atype(i)=0nextBus_InitStatus=-1Bus_TotalAxisnum=0

SLOT_STOP(Bus_Slot)delay(200)slot_scan(Bus_Slot)'開場掃描ifreturnthen

?"總線掃描成功","連接設備數："NODE_COUNT(Bus_Slot)?"開場映射軸號"fori=0to

NODE_COUNT(Bus_Slot)-1'遍歷總線下所有從站節點ifNODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,i)0

then'判斷當前節點是否有電機forj=0toNODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,i)-1temp_axis=

Bus_AxisStart+Bus_TotalAxisnumba(temp_axis)AXIS_ADDRESS=Bus_TotalAxisnum+1

'映射軸號ATYPE=65'設置控制形式65-位置66-速度67-轉矩DRIVE_PROFILE=0'設置PROFILE功能

disable_group(temp_axis)'每軸單獨分組'DRIVE_IO=128+(temp_axis)*16'映射驅動器上的IO狀態

'REV_IN=128+(temp_axis)*16'FWD_IN=129+(temp_axis)*16'DATUM_IN=130

+(temp_axis)*16'INVERT_IN(128+(temp_axis)*16,ON)'INVERT_IN(129+

(temp_axis)*16,ON)'INVERT_IN(130+(temp_axis)*16,ON)

Bus_TotalAxisnum=Bus_TotalAxisnum+1'總軸數+1nextendifnext

?"軸號映射完成","連接總軸數："Bus_TotalAxisnumwa2000SLOT_START(Bus_Slot)'啟動總線ifreturn

then?"總線開啟成功"?"開場去除驅動器錯誤(根據驅動器數據字典設置)"fori=Bus_AxisStarttoBus_AxisStart+

Bus_TotalAxisnum-1DRIVE_CONTROLWORD(i)=128'根據驅動器數據字典wa100

DRIVE_CONTROLWORD(i)=6wa100DRIVE_CONTROLWORD(i)=15wa100next?"驅動器錯誤去除完成"

wa100?"去除控制器錯誤"datum(0)DRIVE_CLEAR(0)?"控制器錯誤去除完成"wa100?"軸使能準備"fori=

Bus_AxisStarttoBus_AxisStart+Bus_TotalAxisnum-1ba(i)AXIS_ENABLE=1next

wdog=1'使能總開關Bus_InitStatus=1?"軸使能完成"el?"總線開啟失敗"Bus_InitStatus=0

endifel?"總線掃描失敗"Bus_InitStatus=0endifendsub

四、LabVIEW編程介紹

在進入詳細程序介紹前，我們先來大概解析一下LabVIEW終究是怎么編程的。

W編程構造--while循環構造

While循環構造顧名思義，就是類似于C語言中的while，或者是正運動開發環境ZDevelop中使用的while循環一般，來對程序進展循環掃描。我們可以通過BOOL類型輸入來控制while循環是否完畢，和將

!接入顯示控件來顯示while循環次數。

W編程構造--事件構造

事件構造是我們進展人機交互的主要構造，在事件構造中，我們可以自由添加外部控件的觸發事件。

例如：在前面板處，我們添加了一個“以太網連接〞的控件，當我們想在這個控件按下時，執行對應的程序，我們就可以在事件構造中添加這個控件的事件，以此來到達我們的目的。

第一步控制器連接

第二步添加事件分支

第三步編輯事件

第四步添加以太網連接控件

第五步按下“以太網連接〞控件

此時當我們按下“以太網連接〞控件后，可以發現彈出一個消

息框，消息框顯示“鼠標按下〞，這個正是我們所要顯示的字符常量。

W編程構造--條件構造。

此構造類似于C語言中的if語句，當條件構造中的?輸入為真時，執行“真〞內程序，當條件構造的?輸入為假時，執行“假〞內程序。

W編程構造--程序運行順序。

在LabVIEW中一般是最后添加的函數先執行。

所以，為了進展先后順序執行，我們可以使用順序構造來進展分類。

第一步

第二步

第三步

五LabVIEW初始化EtherCAT總線

1.下載初始化文件函數。

如今我們來介紹一下,下載“Bas文件〞到控制器里所用到的函數。

W中函數使用實例。

下面我們以例程8-總線控制運動例程來講解一下ZAux_BasDown函數使用方式。

(1)首先，我們在事件構造中添加了【“下載Bas文件】值改變〞鼠標按下事件。

也就是當我們控件界面的“下載Bas文件〞按鍵按下時觸發該事件。

(2)接下來是知足“條件構造〞中的條件，即句柄不為0時，執行條件構造中“真〞程序。

在“條件構造〞中我們看到還有一個“文件對話框〞的控件，該控件可以為我們翻開一個用于選擇下載文件的對話框。剩下的就是選擇我們需要初始化的總線文件即可。

(3)初始化完成后，我們可以看見軸狀態為65，這代表我們使用的是csp位置形式。

W中軸狀態顯示。

(1)軸狀態欄因為是實時更新的，所以需要我們循環地訪問控制器里的軸參數。這里我們可以在“事件構造〞中的“超時〞處寫入我們的讀取軸參數程序。“超時〞事件是在其他事件未

觸發時，“事件構造〞中默認執行的事件。

這里我們可以看到，此處“超時〞事件中有兩個“條件構造〞一個是軸參數讀取“條件構造〞。在軸參數讀取的條件構造中，當連接句柄不為0時，軸參數讀取的“條件構造〞便處于執行狀態，也就是只要我們一旦連接上了控制器，軸參數便一直處于實時讀取狀態。

另一個“條件構造〞是總線初始化顯示程序，當“文件下載標志〞、“初始化狀態〞、“連接句柄〞三個變量有一個不知足要求時，便重新讀取一下總線節點、初始化文件里的“Bus_InitStatus〞初始化完成標志、“Bus_TotalAxisnum〞總線總軸數。

W中EtherCAT交互。

要解析EtherCAT總線的SDO通訊的程序實現，我們可以在“事件構造〞中看一下“設置〞和“讀取〞兩個按鍵里的程序。

(1)“設置〞事件程序。

我們可以看見“設置〞事件中僅調用了一個“ZAux_BusCmd_SDOWrite〞函數就可以實現。

(2)“讀取〞事件程序。

讀取也只需要調用“ZAux_BusCmd_SDORead〞函數即可實現。

六調試與監控

1.因為，ECI2828是通過TCP/IP與PC建立連接的，這意味著我們可以建立多條連接。因此，在使用啟動LabVIEW程序時，我們還可以使用正運動開發環境ZDevelop來監控當前控制器運行狀態。

通過打印信息，我們可以看見總線初始化已成功。

2.示波器使用。

連接“ZDevelop〞軟件通過軟件右側的軸參數進展控制器狀態監控，可以以點擊“視圖〞→“示波器〞翻開示波器對軸運動情況進展監控。

示波器可以實現實時監控當前的命令位置和反應位置。

3.調試視頻。

本次，正運動技術EtherCAT運動控制卡和LabVIEW構建智能裝備(三)，就共享到這里。

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