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XPCIE1032H功能簡介
XPCIE1032H是一款基于PCI Express的EtherCAT總線運動控制卡，可選6-64軸運動控制，支持多路高速數(shù)字輸入輸出，可輕松實現(xiàn)多軸同步控制和高速數(shù)據(jù)傳輸。
XPCIE1032H運動控制卡集成了強大的運動控制功能，結合MotionRT7運動控制實時軟核，解決了高速高精應用中，PC Windows開發(fā)的非實時痛點，指令交互速度比傳統(tǒng)的PCI/PCIe快10倍。
XPCIE1032H運動控制卡支持PWM，PSO功能，板載16進16出通用IO口，其中輸出口全部為高速輸出口，可配置為4路PWM輸出口或者16路高速PSO硬件比較輸出口。輸入口含有8路高速輸入口，可配置為4路高速色標鎖存或兩路編碼器輸入。
XPCIE1032H運動控制卡搭配MotionRT7運動控制實時內核，使用本地LOCAL接口連接，通過高速的核內交互，可以做到更快速的指令交互，單條指令與多條指令一次性交互時間可以達到3-5us左右。
?XPCIE1032H運動控制卡與MotionRT7運動控制實時內核的配合具有以下優(yōu)勢：
1.支持多種上位機語言開發(fā)，所有系列產品均可調用同一套API函數(shù)庫；
2.借助核內交互，可以快速調用 運動指令，響應時間快至微秒級，比傳統(tǒng)PCI/PCIe快10倍；
3.解決傳統(tǒng)PCI/PCIe運動控制卡在Windows環(huán)境下控制系統(tǒng)的非實時性問題；
4.支持一維/二維/三維PSO（高速硬件位置比較輸出），適用于視覺飛拍、精密點膠和激光能量控制等應用；
5.提供高速輸入接口，便于實現(xiàn)位置鎖存；
6.支持EtherCAT總線和脈沖輸出混合聯(lián)動、混合插補。
?使用XPCIE1032H和MotionRT7進行項目開發(fā)時，通常需要進行以下步驟：
1.安裝驅動程序，識別XPCIE1032H；
2.打開并執(zhí)行文件“MotionRT710.exe”，配置參數(shù)和運行運動控制實時內核；
3.使用ZDevelop軟件連接到控制器，進行參數(shù)監(jiān)控。連接時請使用PCI/LOCAL方式，并確保ZDevelop軟件版本在3.10以上；
4.完成控制程序開發(fā)，通過LOCAL鏈接方式連接到運動控制卡，實現(xiàn)實時運動控制。
?與傳統(tǒng)PCI/PCIe卡和PLC的測試數(shù)據(jù)結果對比：
我們可以從測試對比結果看出，XPCIE1032H運動控制卡配合實時運動控制內核MotionRT7，在LOCAL鏈接（核內交互）的方式下，指令交互的效率是非常穩(wěn)定，當測試數(shù)量從1w增加到10w時，單條指令交互時間與多條指令交互時間波動不大，非常適用于高速高精的應用。
XPCIE1032H控制卡安裝
XPCIE1032H驅動安裝與建立連接參考往期文章 EtherCAT超高速實時運動控制卡XPCIE1032H上位機C#開發(fā)（一）：驅動安裝與建立連接 。
一、C#語言進行運動控制項目開發(fā)
1.解壓下載的安裝包找到“ Zmcaux.cs ”，“ zauxdll.dll ”，“ zmotion.dll ”放入到項目文件中。
（1）“Zmcaux.cs”放在項目根目錄文件中，與bin目錄同級。
（2）“zauxdll.dll”，“zmotion.dll”放在bin → Debug。
2.用vs打開新建的項目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點擊顯示所有，然后鼠標右鍵點擊zmcaux.cs文件，點擊包括在項目中。
3.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開頭寫入using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。
二、PC函數(shù)介紹
PC函數(shù)手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料\8.PC函數(shù)\函數(shù)庫2.1\ZMotion函數(shù)庫編程手冊 V2.1.pdf”。
三、同步跟隨運動介紹
1、同步跟隨運動 -- MOVESYNC
- 此運動可以簡拆成兩部分組成（同步+跟隨），整個過程由同步和跟隨組成；
- 同步過程：是實現(xiàn)追上目標并獲得和目標同樣的運動速度；
- 跟隨過程：是在同步過程完成后與產品保持相對靜止運動的過程，在此過程中可以引用其他運動動作，以實現(xiàn)點膠、分揀等工藝動作。
2、同步跟隨運動的重點說明
- 同步+跟隨的過程一般分為3段：加速段（同步過程）、同步段（跟隨過程）、減速段（復位過程）；
- 加速時間：作用于同步過程，指示同步要在運動觸發(fā)后多久完成，單位MS；
- 勻速時間：作用于跟隨過程，指示在同步運動結束后，跟隨過程持續(xù)時間，單位MS，此處需要注意與加工動作耗時的搭配；如果跟隨時間小于加工時間，則可能出現(xiàn)部分加工過程不在跟隨過程完成（軌跡會出現(xiàn)偏差）；
- 減速時間：作用于減速度，指示加工完成回到指定位置等待下一次觸發(fā)過程的歸位時間，單位MS。
四、例程說明
1.C#例程界面如下。
2.例程實現(xiàn)邏輯解讀簡圖。
3.在Form1的構造函數(shù)中調用接口ZAux_FastOpen（），使在系統(tǒng)初始化的時候自動鏈接控制器。
//LOCAL 鏈接
private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (G_CardHandle == (IntPtr)0)
{
btn_Close_Click(sender, e);
}
zmcaux.ZAux_FastOpen(5, comboBox1.Text, 1000, out G_CardHandle);
if (G_CardHandle != (IntPtr)0)
{
this.Text = "已鏈接";
timer1.Enabled = true;
}
else
{
MessageBox.Show("鏈接失敗，請選擇正確的LOCAL！");
}
}
4.定時器運行獲取鎖存位置信息。
private void timer2_Tick(object sender, EventArgs e)
{
int iret = 0;
float[] MarkNum = new float[2];
float[] RegistPos = new float[1000];
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text), 1, MarkNum); //獲取鎖存觸發(fā)次數(shù)
m_RegistCount = (int)MarkNum[0];
this.DataGridView2.Rows[0].Cells[1].Value = m_RegistCount.ToString();
//顯示到列表
if (m_RegistCount > m_RegistShow) //鎖存數(shù)量大于顯示
{
int iNum = m_RegistCount - m_RegistShow;
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) + 1 + m_RegistShow, iNum, RegistPos); //獲取鎖存觸發(fā)次數(shù)
for (int i = 0; i < iNum; i++)
{
this.DataGridView2.Rows[m_RegistShow + i + 1].Cells[1].Value = RegistPos[i].ToString();
}
m_RegistShow = m_RegistCount;
}
else if (m_RegistCount < m_RegistShow) //鎖存循環(huán)溢出
{
int iNum = Convert.ToInt32(Text_TabNum.Text) - m_RegistShow - 1;
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) + 1 + m_RegistShow, iNum, RegistPos); //獲取鎖存觸發(fā)次數(shù)
for (int i = 0; i < iNum; i++)
{
this.DataGridView2.Rows[m_RegistShow + i + 1].Cells[1].Value = RegistPos[i].ToString();
}
m_RegistShow = 0;
}
}
5.同步跟隨線程觸發(fā)并執(zhí)行同步跟隨動作。
public void SubMoveSync()
{
int iret = 0;
int[] iAxisList = new int[2] { 0, 1 };
int[] iTime = new int[3];
iTime[0] = Convert.ToInt32(TextAccTime.Text);
iTime[1] = Convert.ToInt32(TextSyncTime.Text);
iTime[2] = Convert.ToInt32(TextBackTime.Text);
float[] fWaitPos = new float[2];
fWaitPos[0] = Convert.ToSingle(TextXpos.Text);
fWaitPos[1] = Convert.ToSingle(TextYpos.Text);
float fOffPos = Convert.ToSingle(TextOffpos.Text);
float fPdAxisPos = 0; //當前皮帶軸位置
float[] fMakrPos = new float[2]; //當前加工產品鎖存編碼器的位置
int iMaxNum = Convert.ToInt32(Text_TabNum.Text);
float imode = 0;
if (radioBtnX.Checked)
{
imode = 0 + (float)(Convert.ToSingle(TextAngle.Text) / 180.0 * Math.PI); //X方向跟隨
}
else
{
imode = 10 + (float)(Convert.ToSingle(TextAngle.Text) / 180.0 * Math.PI); //Y方向跟隨
}
while (true)
{
if ((m_RegistCount != 0) && (iWorkCount < iMaxNum)) //鎖存 已經(jīng)觸發(fā)加工數(shù)量小于總鎖存數(shù)
{
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) + 1 + iWorkCount, 1, fMakrPos); //獲取當前準備加工的鎖存位置
}
else if (iWorkCount > iMaxNum) //鎖存坐標已經(jīng)溢出，數(shù)據(jù)保存在鎖存前面
{
iWorkCount = iWorkCount - m_RegistCount; //從下個循環(huán)開始取值
if (iWorkCount < m_RegistCount)
{
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) + 1 + iWorkCount, 1, fMakrPos); //獲取當前準備加工的鎖存位置
}
else
{
continue;
}
}
//鎖存事件未觸發(fā)
if (m_RegistCount == 0 || m_RegistCount == iWorkCount)
{
continue;
}
//等待傳送帶位置運動超過開始跟隨位置
do
{
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetMpos(G_CardHandle, 2, ref fPdAxisPos); //獲取當前編碼軸位置
} while (fPdAxisPos < fOffPos + fMakrPos[0]);
iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[0], fMakrPos[0] + fOffPos, 2, 2, iAxisList, fWaitPos); //同步啟動加速段，
iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[1], fMakrPos[0] + fOffPos, 2, 2, iAxisList, fWaitPos); //同步啟動勻速速段，勻速時間
iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[2], 0, -1, 2, iAxisList, fWaitPos); //結束同步走到待機位置
int Axisidle = 0;
do
{
iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetIfIdle(G_CardHandle, iAxisList[0], ref Axisidle); //等待主軸跟隨完畢
} while (Axisidle == 0);
iWorkCount++;
}
}
五、調試與運行
1.用X方向跟隨（Y方向同理），輸入X方向跟隨參數(shù)。
如下圖，鎖存通過輸入0號觸發(fā)，觸發(fā)多次，將數(shù)據(jù)提供給同步跟隨并觸發(fā)同步跟隨波形，波形圖中，X跟隨軸在前5S內實現(xiàn)同步后，與皮帶軸在2S內保持相同速度相對運行，跟隨結束后在5S內歸位完成。
本次，正運動技術皮帶同步跟隨 ：EtherCAT超高速實時運動控制卡XPCIE1032H上位機C#開發(fā)（十四），就分享到這里。
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正運動技術專注于運動控制技術研究和通用運動控制軟硬件產品的研發(fā)，是國家級高新技術企業(yè)。正運動技術匯集了來自華為、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)同運動控制基礎技術的研究，是國內工控領域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內少有、完整掌握運動控制核心技術和實時工控軟件平臺技術的企業(yè)。主要業(yè)務有：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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