ZMC408CE - 高性能總線型運(yùn)動(dòng)控制器

　　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)開發(fā)，也可脫機(jī)獨(dú)立運(yùn)行;

　　PCIE464M - PCIe EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制卡

　　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;

　　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;

　　01、回零的基本概念

　　在高精度自動(dòng)化設(shè)備上都有自己的參考坐標(biāo)系，工件的運(yùn)動(dòng)可以定義為在坐標(biāo)系上的運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)系的原點(diǎn)即為運(yùn)動(dòng)的起始位置，各種加工數(shù)據(jù)都是以原點(diǎn)為參考點(diǎn)計(jì)算的。

　　所以啟動(dòng)控制器執(zhí)行運(yùn)動(dòng)指令之前，設(shè)備都要進(jìn)行回零操作，回到設(shè)定的參考坐標(biāo)系原點(diǎn)，若不進(jìn)行回零操作，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)運(yùn)動(dòng)軌跡錯(cuò)誤。

　　1.回零的目的

　　(1)建立準(zhǔn)確參考坐標(biāo)系：加工數(shù)據(jù)以原點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)算，回零確保運(yùn)動(dòng)軌跡正確。

　　(2)初始化位置參數(shù)：如通過(guò)DPOS=0重置位置值并修正MPOS(實(shí)際位置)。

　　2.回零的重要性

　　消除累積誤差：避免因機(jī)械傳動(dòng)間隙或位置漂移導(dǎo)致的長(zhǎng)期誤差。

　　正運(yùn)動(dòng)控制器提供了多種回零方式，通過(guò)DATUM單軸回零指令設(shè)置，不同模式值選擇不同的回零方式，各軸按照設(shè)置回零的方式自動(dòng)回零。

　　02、回零的關(guān)鍵配置

　　DATUM指令為單軸回零指令，每次作用在一個(gè)軸上;多軸回零時(shí)，需要對(duì)每個(gè)軸都使用DATUM指令回零。

　　1.硬件準(zhǔn)備

　　(1)確保設(shè)備接入原點(diǎn)開關(guān)(指示原點(diǎn)的位置的到位傳感器)和正負(fù)限位開關(guān)(均為傳感器，傳感器檢測(cè)到信號(hào)后，表示有輸入信號(hào)，傳給控制器處理)。

　　(2)根據(jù)設(shè)備型號(hào)和配置，設(shè)置原點(diǎn)開關(guān)和限位開關(guān)的輸入端口。

　　2.硬件信號(hào)

　　(1)原點(diǎn)開關(guān)：通過(guò)DATUM_IN設(shè)置輸入端口。

　　(2)限位開關(guān)：正/負(fù)限位分別通過(guò)FWD_IN和REV_IN設(shè)置。

　　(3)信號(hào)觸發(fā)邏輯：ECI控制卡為1觸發(fā)有效(ON狀態(tài)觸發(fā))，ZMC控制器為0觸發(fā)有效(OFF狀態(tài)觸發(fā))，常開信號(hào)需使用INVERT_IN反轉(zhuǎn)電平。

　　3.參數(shù)配置

　　(1)速度參數(shù)：SPEED(運(yùn)動(dòng)速度)和CREEP(爬行速度)，CREEP

　　(2)加速度參數(shù)：ACCEL，DECEL，F(xiàn)ASTDEC(限位觸發(fā)時(shí)的急停減速度)。

　　(3)根據(jù)需要選擇合適的回零模式(如模式1、3、5等)

　　設(shè)備回零方式有控制器回零和伺服參數(shù)回零。

　　控制器回零：是把零點(diǎn)位置傳感器連接到運(yùn)動(dòng)控制器上，控制器通過(guò)搜索零點(diǎn)傳感器位置回零點(diǎn)。本文主要介紹控制器提供的回零模式。

　　伺服參數(shù)回零：是將零點(diǎn)傳感器連接到伺服驅(qū)動(dòng)器上，控制器通過(guò)發(fā)送命令給伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行回零的操作。

　　03、回零指令說(shuō)明

　　DATUM是運(yùn)動(dòng)控制器的回零指令，需根據(jù)當(dāng)前軸所處的位置或效率要求選擇合適的模式，DATUM指令執(zhí)行后軸開始運(yùn)動(dòng)，搜尋原點(diǎn)信號(hào)，遇到原點(diǎn)信號(hào)后自行停止，將當(dāng)前的位置清零，回零成功。

　　語(yǔ)法：DATUM (mode)，DATUM(21,mode2)

　　mode：找原點(diǎn)模式。

　　mode值+10(10+n)表示碰到限位后反找，不會(huì)碰到限位停止，例如DATUM(13)=DATUM(3+10)，用于正限位反向回零，多用于原點(diǎn)在正中間的情況。

　　mode值+100(100+n)，表示模式n回零成功之后，自動(dòng)清零MPOS，適用于ATYPE=4，接入編碼器后可以自動(dòng)清零MPOS(僅限特定系列控制器)。如DATUM(103)、DATUM(104)。

　　mode值+110(100+10+n)，表示模式10+n回零成功之后，自動(dòng)清零MPOS，適用于ATYPE=4，接入編碼器后可以自動(dòng)清零MPOS(僅限特定系列控制器)。如DATUM(113)、DATUM(114)。

　　mode2：mode=21時(shí)有效，缺省0，非0時(shí)設(shè)置到驅(qū)動(dòng)器回零方式，根據(jù)驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)數(shù)據(jù)字典6098h設(shè)置值。

　　04、回零模式詳解

       1、回零模式1/2：mode=1/2

　　以模式1為例，軸以CREEP速度正向運(yùn)行，檢測(cè)到Z信號(hào)后減速停止，停止時(shí)所處位置為零點(diǎn)，此時(shí)DPOS值重置為0，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式2與模式1找原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反。(下圖以模式1為例)

　　2、回零模式3/4：mode=3/4

　　以模式3為例，軸先以SPEED正向找原點(diǎn)開關(guān)，碰到原點(diǎn)開關(guān)后開始減速，減速到0后再以CREEP反向運(yùn)動(dòng)，直至離開原點(diǎn)開關(guān)。軸停止之后將DPOS值重置為0，當(dāng)前所處位置為零點(diǎn)，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式4與模式3找原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反。(下圖以模式3為例)

　　3、回零模式5/6：mode=5/6

　　以模式5為例，軸先以SPEED正向找原點(diǎn)開關(guān)，碰到原點(diǎn)開關(guān)后開始減速，減速到0后再以CREEP反向運(yùn)動(dòng)，直至檢測(cè)到Z信號(hào)減速停止。軸停止之后將DPOS值重置為0，當(dāng)前所處位置為零點(diǎn)，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式6與模式5找原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反。(下圖以模式5為例)

　　4、回零模式8/9：mode=8/9

　　以模式8為例，軸以SPEED速度正向運(yùn)行，碰到原點(diǎn)開關(guān)后減速停止，停止時(shí)所處位置為零點(diǎn)，此時(shí)DPOS值重置為0，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式9與模式8找原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反。(下圖以模式8為例)

　　5、回零模式13：mode=13

　　軸先以SPEED正向運(yùn)行，若碰到限位開關(guān)，不會(huì)報(bào)警停止，以SPEED反向運(yùn)動(dòng)，碰到原點(diǎn)開關(guān)后減速為CREEP直至離開原點(diǎn)開關(guān)立即停止，回零成功，位置清零。

　　若先碰到原點(diǎn)信號(hào)，則與模式3相同。

　　05、回零示例

　　1.回零模式3：mode=3

　　示例一代碼如下：

　　·

　　' 基礎(chǔ)設(shè)置BASE(0) '選擇軸0DPOS = 0 ' 重置軸指令位置MPOS = 0 ' 重置編碼器反饋位置ATYPE = 1 ' 設(shè)置軸類型(例如：脈沖軸)SPEED = 100 ' 設(shè)置運(yùn)動(dòng)速度(單位：units/s)CREEP = 10 '設(shè)置爬行速度(單位：units/s)DATUM_IN = 5 '設(shè)置原點(diǎn)輸入端口(假設(shè)為IN5)INVERT_IN(5, ON) ' 反轉(zhuǎn)原點(diǎn)信號(hào)電平(常開傳感器)TRIGGER '自動(dòng)觸發(fā)示波器' 回零標(biāo)志位DIM home_done '回零狀態(tài)：0-未開始回零 1-回零中 2-回零完成home_done = 0 '初始化回零完成標(biāo)志位' 執(zhí)行回零操作WHILE 1 IF home_done = 0 THEN DATUM(3) '執(zhí)行模式3回零 AXIS_STOPREASON = 0 home_done = 1 ENDIF IF home_done = 1 AND IDLE(0) THEN IF AXIS_STOPREASON = 0 THEN home_done = 2 '回零成功，設(shè)置標(biāo)志位 PRINT "回零成功，當(dāng)前位置：" DPOS(0) EXIT WHILE ENDIF ENDIFWEND

　　軸狀態(tài)AXISSTATUS顯示40h表示找原點(diǎn)中，回零成功變?yōu)?h。

　　運(yùn)行效果如下圖：

　　軸0以SPEED=100的速度正向運(yùn)行，直到碰到原點(diǎn)開關(guān)信號(hào)IN(5)，然后以CREEP=10的速度反向運(yùn)動(dòng)，直到再次離開原點(diǎn)開關(guān)的位置時(shí)停下，此時(shí)回零完成，軸的DPOS自動(dòng)置0，若中途碰到限位開關(guān)，軸立即停止。

　　2.回零模式13：mode=13

　　示例二代碼如下：

　　·

　　' 基礎(chǔ)設(shè)置BASE(0) ' 選擇軸0DPOS = 0 ' 重置軸指令位置MPOS = 0 ' 重置編碼器反饋位置ATYPE = 1 ' 設(shè)置軸類型(例如：脈沖軸)SPEED = 100 ' 設(shè)置運(yùn)動(dòng)速度(單位：units/s)CREEP = 10 ' 設(shè)置爬行速度(單位：units/s)DATUM_IN = 5 ' 設(shè)置原點(diǎn)輸入端口(假設(shè)為IN5)FWD_IN=6 ' 設(shè)置正限位輸入端口(假設(shè)為IN6)INVERT_IN(5, ON) ' 反轉(zhuǎn)原點(diǎn)信號(hào)電平(常開傳感器)INVERT_IN(6, ON) ' 反轉(zhuǎn)正限位信號(hào)電平(常開傳感器)TRIGGER '自動(dòng)觸發(fā)示波器' 回零標(biāo)志位DIM home_done '回零狀態(tài)：0-未開始回零 1-回零中 2-回零完成home_done = 0 ' 初始化回零完成標(biāo)志位' 執(zhí)行回零操作WHILE 1 IF home_done = 0 THEN DATUM(13) ' 執(zhí)行模式13回零 AXIS_STOPREASON = 0 home_done = 1 ENDIF IF home_done = 1 AND IDLE(0) THEN IF AXIS_STOPREASON = 0 THEN home_done = 2 ' 回零成功，設(shè)置標(biāo)志位 PRINT "回零成功，當(dāng)前位置：" DPOS(0) EXIT WHILE ENDIF ENDIFWEND

　　軸狀態(tài)AXISSTATUS顯示50h表示碰到正向硬限位+找原點(diǎn)中，回零成功變?yōu)?h。

　　運(yùn)行效果如下圖：

　　軸0以SPEED=100的速度正向運(yùn)行，碰到正向限位開關(guān)IN(6)，開始反向找原點(diǎn)開關(guān)信號(hào)，直到碰到原點(diǎn)開關(guān)信號(hào)IN(5)，然后以CREEP=10的速度反向運(yùn)動(dòng)，直到再次離開原點(diǎn)開關(guān)的位置時(shí)停下，此時(shí)回零完成，軸的DPOS自動(dòng)置0。

　　本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制器歸零模式介紹，就分享到這里。

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