ZMC408CE - 高性能总线型运动控制器

　　ZMC408CE是正运动推出的一款多轴高性能EtherCAT总线运动控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盘等通讯接口，ZMC系列运动控制器可应用于各种需要脱机或联机运行的场合。

　　ZMC408CE支持PLC、Basic、HMI组态三种编程方式。PC上位机API编程支持C#、C++、LabVIEW、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。

　　ZMC408CE硬件功能特性：

　　1.支持8轴运动控制(脉冲+EtherCAT总线)，EtherCAT同步周期可快至125us;

　　2.24路通用输入、16路通用输出，模拟量AD/DA各两路;

　　3.8路10MHz高速差分脉冲输出，总线轴、脉冲轴可混合插补;

　　4.高性能处理器，提升运算速度、响应时间和扫描周期等;

　　5.一维/二维/三维、多通道视觉飞拍，高速高精;

　　6.位置同步输出PSO，连续轨迹加工中对精密点胶胶量控制和激光能量控制等;

　　7.多轴同步控制，多坐标系独立控制等;

　　8.直线插补、任意空间圆弧插补、螺旋插补、样条插补等;

　　9.应用灵活，可PC上位机开发，也可脱机独立运行;

　　PCIE464M - PCIe EtherCAT总线运动控制卡

　　PCIE464M是一款基于PCIe的PCI Express的EtherCAT总线运动控制卡，具有多项实时和高精度运动控制控制功能。

　　PCIE464M运动控制卡上自带16进16出，第三方图像处理工控机或PC无需额外配置IO数据采集卡和PLC，即可实现IPC形态的机器视觉运动控制一体机，简化硬件架构，节省成本，软硬件一体化。

　　PCIE464M硬件功能特性：

　　1.可选6-64轴运动控制，支持EtherCAT总线/脉冲/步进伺服驱动器;

　　2.联动轴数最高可达16轴，运动周期最小为100μs;

　　3.标配16进16出，其中4路高速锁存输入、4路高速PWM和12路高速硬件比较输出PSO;

　　4.支持PWM输出、1D/2D/3D PSO硬件位置比较输出、视觉飞拍、连续轨迹插补等;

　　5.支持30+机械手模型正逆解模型算法，比如SCARA、Delta、UVW、4轴/5轴 RTCP...;

　　6.支持掉电存储和掉电中断，多重加密，提供程序更安全机制;

　　7.8路单端脉冲轴、4路单端编码器轴;

　　8.具有一维、二维螺距补偿控制，实现更高的加工精度;

　　ECI2A18B - 高性价比10轴运动控制卡

　　ECI2A18B是正运动推出的一款高性价比10轴脉冲型、模块化的网络型运动控制卡，采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制，同时支持多种通信协议，方便与其他工业控制设备连接和集成。安装配置相对便捷，适合于模块化和灵活性要求较高的控制系统。

　　ECI2A18B控制卡最大可扩展至12脉冲轴，支持8路高速输入和4路高速输出，集成丰富的运动控制功能，包含多轴点位运动、电子凸轮，直线插补，圆弧插补，连续插补运动等，满足多样化的工业应用需求。

　　ECI2A18B硬件功能特性：

　　1.支持6路差分脉冲轴+4路单端脉冲轴运动控制;

　　2.支持1路专用的手轮输入接口;

　　3.差分脉冲轴最大输出脉冲频率10MHz;

　　4.标配24+12进16+6出，其中支持4路高速锁存，4路高速PWM，2路高速硬件比较输出PSO(可选支持HW2功能);

　　5.可支持RTSys+其他高级上位机编程语言的混合编程支持;

　　6.支持RTBasic多任务编程;

　　01、回零的基本概念

　　在高精度自动化设备上都有自己的参考坐标系，工件的运动可以定义为在坐标系上的运动，坐标系的原点即为运动的起始位置，各种加工数据都是以原点为参考点计算的。

　　所以启动控制器执行运动指令之前，设备都要进行回零操作，回到设定的参考坐标系原点，若不进行回零操作，会导致后续运动轨迹错误。

　　1.回零的目的

　　(1)建立准确参考坐标系：加工数据以原点为基准计算，回零确保运动轨迹正确。

　　(2)初始化位置参数：如通过DPOS=0重置位置值并修正MPOS(实际位置)。

　　2.回零的重要性

　　消除累积误差：避免因机械传动间隙或位置漂移导致的长期误差。

　　正运动控制器提供了多种回零方式，通过DATUM单轴回零指令设置，不同模式值选择不同的回零方式，各轴按照设置回零的方式自动回零。

　　02、回零的关键配置

　　DATUM指令为单轴回零指令，每次作用在一个轴上;多轴回零时，需要对每个轴都使用DATUM指令回零。

　　1.硬件准备

　　(1)确保设备接入原点开关(指示原点的位置的到位传感器)和正负限位开关(均为传感器，传感器检测到信号后，表示有输入信号，传给控制器处理)。

　　(2)根据设备型号和配置，设置原点开关和限位开关的输入端口。

　　2.硬件信号

　　(1)原点开关：通过DATUM_IN设置输入端口。

　　(2)限位开关：正/负限位分别通过FWD_IN和REV_IN设置。

　　(3)信号触发逻辑：ECI控制卡为1触发有效(ON状态触发)，ZMC控制器为0触发有效(OFF状态触发)，常开信号需使用INVERT_IN反转电平。

　　3.参数配置

　　(1)速度参数：SPEED(运动速度)和CREEP(爬行速度)，CREEP

　　(2)加速度参数：ACCEL，DECEL，FASTDEC(限位触发时的急停减速度)。

　　(3)根据需要选择合适的回零模式(如模式1、3、5等)

　　设备回零方式有控制器回零和伺服参数回零。

　　控制器回零：是把零点位置传感器连接到运动控制器上，控制器通过搜索零点传感器位置回零点。本文主要介绍控制器提供的回零模式。

　　伺服参数回零：是将零点传感器连接到伺服驱动器上，控制器通过发送命令给伺服驱动器，伺服驱动器进行回零的操作。

　　03、回零指令说明

　　DATUM是运动控制器的回零指令，需根据当前轴所处的位置或效率要求选择合适的模式，DATUM指令执行后轴开始运动，搜寻原点信号，遇到原点信号后自行停止，将当前的位置清零，回零成功。

　　语法：DATUM (mode)，DATUM(21,mode2)

　　mode：找原点模式。

　　mode值+10(10+n)表示碰到限位后反找，不会碰到限位停止，例如DATUM(13)=DATUM(3+10)，用于正限位反向回零，多用于原点在正中间的情况。

　　mode值+100(100+n)，表示模式n回零成功之后，自动清零MPOS，适用于ATYPE=4，接入编码器后可以自动清零MPOS(仅限特定系列控制器)。如DATUM(103)、DATUM(104)。

　　mode值+110(100+10+n)，表示模式10+n回零成功之后，自动清零MPOS，适用于ATYPE=4，接入编码器后可以自动清零MPOS(仅限特定系列控制器)。如DATUM(113)、DATUM(114)。

　　mode2：mode=21时有效，缺省0，非0时设置到驱动器回零方式，根据驱动器手册数据字典6098h设置值。

　　04、回零模式详解

       1、回零模式1/2：mode=1/2

　　以模式1为例，轴以CREEP速度正向运行，检测到Z信号后减速停止，停止时所处位置为零点，此时DPOS值重置为0，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式2与模式1找原点运动方向相反。(下图以模式1为例)

　　2、回零模式3/4：mode=3/4

　　以模式3为例，轴先以SPEED正向找原点开关，碰到原点开关后开始减速，减速到0后再以CREEP反向运动，直至离开原点开关。轴停止之后将DPOS值重置为0，当前所处位置为零点，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式4与模式3找原点运动方向相反。(下图以模式3为例)

　　3、回零模式5/6：mode=5/6

　　以模式5为例，轴先以SPEED正向找原点开关，碰到原点开关后开始减速，减速到0后再以CREEP反向运动，直至检测到Z信号减速停止。轴停止之后将DPOS值重置为0，当前所处位置为零点，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式6与模式5找原点运动方向相反。(下图以模式5为例)

　　4、回零模式8/9：mode=8/9

　　以模式8为例，轴以SPEED速度正向运行，碰到原点开关后减速停止，停止时所处位置为零点，此时DPOS值重置为0，回零途中若碰到限位立即停止。

　　回零模式9与模式8找原点运动方向相反。(下图以模式8为例)

　　5、回零模式13：mode=13

　　轴先以SPEED正向运行，若碰到限位开关，不会报警停止，以SPEED反向运动，碰到原点开关后减速为CREEP直至离开原点开关立即停止，回零成功，位置清零。

　　若先碰到原点信号，则与模式3相同。

　　05、回零示例

　　1.回零模式3：mode=3

　　示例一代码如下：

　　·

　　' 基础设置BASE(0) '选择轴0DPOS = 0 ' 重置轴指令位置MPOS = 0 ' 重置编码器反馈位置ATYPE = 1 ' 设置轴类型(例如：脉冲轴)SPEED = 100 ' 设置运动速度(单位：units/s)CREEP = 10 '设置爬行速度(单位：units/s)DATUM_IN = 5 '设置原点输入端口(假设为IN5)INVERT_IN(5, ON) ' 反转原点信号电平(常开传感器)TRIGGER '自动触发示波器' 回零标志位DIM home_done '回零状态：0-未开始回零 1-回零中 2-回零完成home_done = 0 '初始化回零完成标志位' 执行回零操作WHILE 1 IF home_done = 0 THEN DATUM(3) '执行模式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，设置标志位 PRINT "回零成功，当前位置：" DPOS(0) EXIT WHILE ENDIF ENDIFWEND

　　轴状态AXISSTATUS显示40h表示找原点中，回零成功变为0h。

　　运行效果如下图：

　　轴0以SPEED=100的速度正向运行，直到碰到原点开关信号IN(5)，然后以CREEP=10的速度反向运动，直到再次离开原点开关的位置时停下，此时回零完成，轴的DPOS自动置0，若中途碰到限位开关，轴立即停止。

　　2.回零模式13：mode=13

　　示例二代码如下：

　　·

　　' 基础设置BASE(0) ' 选择轴0DPOS = 0 ' 重置轴指令位置MPOS = 0 ' 重置编码器反馈位置ATYPE = 1 ' 设置轴类型(例如：脉冲轴)SPEED = 100 ' 设置运动速度(单位：units/s)CREEP = 10 ' 设置爬行速度(单位：units/s)DATUM_IN = 5 ' 设置原点输入端口(假设为IN5)FWD_IN=6 ' 设置正限位输入端口(假设为IN6)INVERT_IN(5, ON) ' 反转原点信号电平(常开传感器)INVERT_IN(6, ON) ' 反转正限位信号电平(常开传感器)TRIGGER '自动触发示波器' 回零标志位DIM home_done '回零状态：0-未开始回零 1-回零中 2-回零完成home_done = 0 ' 初始化回零完成标志位' 执行回零操作WHILE 1 IF home_done = 0 THEN DATUM(13) ' 执行模式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，设置标志位 PRINT "回零成功，当前位置：" DPOS(0) EXIT WHILE ENDIF ENDIFWEND

　　轴状态AXISSTATUS显示50h表示碰到正向硬限位+找原点中，回零成功变为0h。

　　运行效果如下图：

　　轴0以SPEED=100的速度正向运行，碰到正向限位开关IN(6)，开始反向找原点开关信号，直到碰到原点开关信号IN(5)，然后以CREEP=10的速度反向运动，直到再次离开原点开关的位置时停下，此时回零完成，轴的DPOS自动置0。

　　本次，正运动技术EtherCAT运动控制器归零模式介绍，就分享到这里。

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