今天，正運動小助手給大家分享一下運動控制器之ZMC408SCAN的硬體介面。
一ZMC408SCAN硬體介紹
1.功能介紹
ZMC408SCAN匯流排控制器支援EtherCAT匯流排連線，支援最多達8軸運動控制，支援直線插補、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、虛擬軸設定等；採用最佳化的網路通訊協議可以實現實時的運動控制。ZMC408SCAN匯流排控制器支援脈衝軸/匯流排軸/振鏡軸混合插補。
ZMC408SCAN系列運動控制器支援乙太網，RS232通訊介面和電腦相連，接收電腦的指令執行，可以透過CAN匯流排去連線各個擴充套件模組，從而擴充套件輸入輸出點數或運動軸。
ZMC408SCAN系列運動控制卡的應用程式可以使用 VC，VB，VS，C++，C#等軟體來開發，程式執行時需要動態庫zmotion。dll。除錯時可以把ZDevelop軟體同時連線到控制器，從而方便除錯、方便觀察。
2.硬體介面
本地脈衝軸說明
3.
IPG鐳射器控制
IPG鐳射器使用模擬量控制能量，輸出訊號為24V高電壓控制鐳射器輸出，因此控制器本身帶有一個特殊24V控制介面，內建模擬量控制鐳射器的動作，可透過介面直接與鐳射器相連線，控制對應動作。
408SCAN控制器IPG介面功能：
（1）可透過直接控制器傳送鐳射，紅光，使能等輸出訊號進行操作鐳射器讓鐳射器進行對應響應。
（2）DB口中帶有16位模擬量輸入輸出，精準控制能量輸出大小。
（3）可接收鐳射器訊號，顯示in作出對應響應。
4.
fiber鐳射器控制過程
為了擴充套件控制其他型別鐳射器，408SCAN控制器本體上增設有一個擴充套件介面，目前可支援擴充套件fiber鐳射器型別，透過擴充套件介面進行連線擴充套件板，轉換TTL訊號後進行對應控制鐳射器的鐳射使能，紅光開關以及8位數字量控制能量，使用指令配置EXIO介面，配置連線擴充套件板。
EXIO擴充套件介面介紹:EXIO同時對映到輸入與輸出。
指令原型：EXIO_DIR（isel， dirbit）
isel： -0（指定鐳射器型別，目前只支援fiber鐳射器）
dirbit： 按位設定是否輸出， 0- 輸入， 1-輸出。（自定義配置轉介面對應的訊號型別）。
EXIO介面經轉換板轉接之後，對應鐳射器引腳如表所示，表中紅色字型為輸入訊號，其他為輸出訊號。因此，需要透過指令EXIO_DIR進行配置對應位對映輸入輸出。
5.振鏡控制過程
鐳射振鏡是一種專門用於鐳射加工領域的特殊的運動器件，鐳射振鏡頭內包含的主要元件是鐳射發生器，兩個電機和兩個振鏡片，它靠兩個電機分別控制兩個振鏡片X和Y反射鐳射，形成XY平面的運動，這兩個電機使用控制器上的振鏡軸介面控制。
鐳射振鏡不同於一般的電機，鐳射振鏡具有非常小的慣量，且在運動的過程中負載非常小，只需要帶動反射鏡片，系統的響應非常快。
ZMC408SCAN支援XY2-100振鏡協議，支援運動控制與振鏡聯合插補運動。同時支援XY2-100E振鏡協議，支援瑞雷振鏡閉環，振鏡運動過程中會實施反饋mpos的振鏡位置，可透過讀取的位置進行對應處理實現閉環，並且會對應報警。
上位機透過網口與控制器相連，透過XY2-100振鏡協議進行控制振鏡軸的運動，透過匯流排協議或者脈衝模式控制伺服軸運動。
使用ZMC408SCAN控制器的振鏡軸介面連線鐳射振鏡頭，每個振鏡軸介面內包含兩路振鏡通道訊號，分別控制振鏡片X、Y的偏轉，從而控制了鐳射打到工件的位置。
4.
控制器PWM模擬量介紹
ZMC408SCAN的鐳射電源介面內建輸出口8，9控制鐳射器輸出可配置PWM，PWM 輸出受正常輸出功能的控制，只有輸出口狀態ON的時候PWM才能實際輸出，這樣可以用來控制鐳射能量。
ZMC408SCAN控制器存在三路模擬量輸入輸出，可進行控制鐳射器能量輸出，其中兩路在控制器埠上，模擬量精度為12位。還有一路模擬量在鐳射電源介面上面，專門控制ipg的鐳射器能量，模擬量精度為16位。（ZMC408SCAN內部DA採用了內部電源）
5.控制器基本資訊
軸0-3為普通脈衝軸，振鏡0為軸4、軸5控制振鏡XY，振鏡1為軸6、軸7控制XY。
二C++進行振鏡+運動控制開發
1.
新建MFC專案並新增函式庫
（1）在VS2015選單“檔案”→“新建”→ “專案”，啟動建立專案嚮導。
（2）選擇開發語言為“Visual C++”和程式型別“MFC應用程式”。
（3）點選下一步即可。
（4）選擇型別為“基於對話方塊”，下一步或者完成。
（5）找到廠家提供的光碟資料，路徑如下（64位庫為例）。
A。進入廠商提供的光碟資料找到“8。PC函式”資料夾，並點選進入。
B。選擇“函式庫2。1”資料夾。
C。選擇“Windows平臺”資料夾。
D。根據需要選擇對應的函式庫這裡選擇64位庫。
E。解壓C++的壓縮包，裡面有C++對應的函式庫。
F。函式庫具體路徑如下。
（6）將廠商提供的C++的庫檔案和相關標頭檔案複製到新建的專案裡面。
（7）在專案中新增靜態庫和相關標頭檔案。
A。先右擊專案檔案，接著依次選擇：“新增”→“現有項”。
B。在彈出的視窗中依次新增靜態庫和相關標頭檔案。
（8）宣告用到的標頭檔案和定義控制器連線控制代碼。
至此專案新建完成，可進行MFC專案開發。
2.檢視PC函式手冊，熟悉相關函式介面
(1)PC函式手冊也在光碟資料裡面，具體路徑如下：“光碟資料\8.PC函式\函式庫2.1\ZMotion函式庫程式設計手冊 V2.1.pdf”
(2)連結控制器，獲取連結控制代碼。
ZAux_OpenEth（）介面說明：
（3）振鏡運動介面。
為振鏡運動單獨封裝了一個運動介面，使用movescanabs指令進行運動，採用FORCE_SPEED引數設定運動過程中的速度，運動過程中基本不存在加減速過程，支援us級別的時間控制。
3.
MFC開發控制器振鏡運動例程
（1）例程介面如下。
（2）連結按鈕的事件處理函式中呼叫連結控制器的介面函式ZAux_OpenEth（），與控制器進行連結，連結成功後啟動定時器1監控控制器狀態。
//網口連結控制器
void CSingle_move_Dlg：：OnOpen（）
{
char buffer［256］；
int32 iresult；
//如果已經連結，則先斷開連結
if（NULL ！= g_handle）
{
ZAux_Close（g_handle）；
g_handle = NULL；
}
//從IP下拉框中選擇獲取IP地址
GetDlgItemText（IDC_IPLIST，buffer，255）；
buffer［255］ = ‘\0’；
//開始連結控制器
iresult = ZAux_OpenEth（buffer， &g_handle）；
if（ERR_SUCCESS ！= iresult）
{
g_handle = NULL；
MessageBox（_T（“連結失敗”））；
SetWindowText（“未連結”）；
return；
}
//連結成功開啟定時器1
SetWindowText（“已連結”）；
SetTimer（ 1， 100， NULL ）；
}
（3）
透過定時器
監
控控制器狀態
。
void CSingle_move_Dlg：：OnTimer（UINT_PTR nIDEvent）
{
// TODO： Add your message handler code here and/or call default
if（NULL == g_handle）
{
MessageBox（_T（“連結斷開”））；
return ；
}
if（1 == nIDEvent）
{
CString string；
float position = 0；
ZAux_Direct_GetDpos（ g_handle，m_nAxis，&position）； //獲取當前軸位置
string。Format（“振鏡X軸當前位置：%。2f”， position ）；
GetDlgItem（ IDC_CURPOS ）->SetWindowText（ string ）；
float NowSp = 0；
ZAux_Direct_GetVpSpeed（ g_handle，m_nAxis，&NowSp）； //獲取當前軸速度
string。Format（“振鏡X軸當前速度：%。2f”， NowSp ）；
GetDlgItem（ IDC_CURSPEED）->SetWindowText（ string ）；
ZAux_Direct_GetDpos（g_handle， m_nAxis+1， &position）； //獲取當前軸位置
string。Format（“振鏡Y軸當前位置：%。2f”， position）；
GetDlgItem（IDC_CURPOS2）->SetWindowText（string）；
ZAux_Direct_GetVpSpeed（g_handle， m_nAxis+1， &NowSp）； //獲取當前軸速度
string。Format（“振鏡Y軸當前速度：%。2f”， NowSp）；
GetDlgItem（IDC_CURSPEED2）->SetWindowText（string）；
int status = 0；
ZAux_Direct_GetIfIdle（g_handle， m_nAxis，&status）； //判斷當前軸狀態
if （status == -1）
{
GetDlgItem（ IDC_CURSTATE ）->SetWindowText（ “當前狀態：停 止” ）；
}
else
{
GetDlgItem（ IDC_CURSTATE ）->SetWindowText（ “當前狀態：運動中” ）；
}
}
CDialog：：OnTimer（nIDEvent）；
}
（4）
通
過啟動按鈕的事件處理函式獲取編輯框的移動軌跡，並設定振鏡軸引數操作振鏡軸運動。
void CSingle_move_Dlg：：OnStart（） //啟動運動
{
if（NULL == g_handle）
{
MessageBox（_T（“連結斷開狀態”））；
return ；
}
UpdateData（true）；//重新整理引數
int status = 0；
ZAux_Direct_GetIfIdle（g_handle， m_nAxis，&status）； //判斷當前軸狀態
if （status == 0） //已經在運動中
{
return；
}
//設定軸型別 1-脈衝軸型別
for （int i = 4； i < 6； i++）
{
ZAux_Direct_SetAtype（g_handle， i， m_Atype）；
ZAux_Direct_SetMerge（g_handle，i，1）；
//設定脈衝當量
ZAux_Direct_SetUnits（g_handle， i， m_units）；
//設定速度，加減速
ZAux_Direct_SetLspeed（g_handle， i， m_lspeed）；
ZAux_Direct_SetSpeed（g_handle， i， m_speed）；
ZAux_Direct_SetForceSpeed（g_handle， i， m_speed）；
ZAux_Direct_SetAccel（g_handle， i， m_acc）；
ZAux_Direct_SetDecel（g_handle， i， m_dec）；
//設定S曲線時間 設定為0表示梯形加減速
ZAux_Direct_SetSramp（g_handle， i， m_sramp）；
}
//使用MOVESCANABS運動
int axislist［2］ = { 4，5 }；
CString str；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSX1）->GetWindowText（str）；
float dbx = atof（str）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSY1）->GetWindowText（str）；
float dby = atof（str）；
float dposlist［2］ = { dbx ，dby}；
ZAux_MoveScanAbs（2， axislist， dposlist）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSX2）->GetWindowText（str）；
dbx = atof（str）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSY2）->GetWindowText（str）；
dby = atof（str）；
dposlist［0］ = dbx；
dposlist［1］ = dby；
ZAux_MoveScanAbs（2， axislist， dposlist）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSX3）->GetWindowText（str）；
dbx = atof（str）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSY3）->GetWindowText（str）；
dby = atof（str）；
dposlist［0］ = dbx；
dposlist［1］ = dby；
ZAux_MoveScanAbs（2， axislist， dposlist）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSX4）->GetWindowText（str）；
dbx = atof（str）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSY4）->GetWindowText（str）；
dby = atof（str）；
dposlist［0］ = dbx；
dposlist［1］ = dby；
ZAux_MoveScanAbs（2， axislist， dposlist）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSX5）->GetWindowText（str）；
dbx = atof（str）；
GetDlgItem（IDC_EDIT_POSY5）->GetWindowText（str）；
dby = atof（str）；
dposlist［0］ = dbx；
dposlist［1］ = dby；
ZAux_MoveScanAbs（2， axislist， dposlist）；
UpdateData（false）；
}
(5)
透過斷開按鈕的事件處理函式來斷開與控制卡的連線。
void CSingle_move_Dlg：：OnClose（） //斷開連結
{
// TODO： Add your control notification handler code here
if（NULL ！= g_handle）
{
KillTimer（1）； //關定時器
KillTimer（2）；
ZAux_Close（g_handle）；
g_handle = NULL；
SetWindowText（“未連結”）；
}
}
（6）
透過坐
標清零按鈕的事件處理函式移動振鏡軸
到中心零點位置，不直接使用
dpos=0，修改振鏡軸座標
回零
void CSingle_move_Dlg：：OnZero（） //清零座標
{
if（NULL == g_handle）
{
MessageBox（_T（“連結斷開狀態”））；
return ；
}
// TODO： Add your control notification handler code here
int axislist［2］ = { 4，5 }；
float dposlist［2］ = { 0 }；
ZAux_Direct_MoveAbs（g_handle，2，axislist，dposlist）； //設定運動回零點
}
三除錯與監控
編譯執行例程，同時透過ZDevelop軟體連線控制器對控制器狀態進行監控。
1.
ZDevelop軟體連線控制器監控控制器的狀態，檢視振鏡軸對應引數，並可搭配示波器檢測振鏡軌跡。
設定振鏡軸運動，首先需要將軸型別配置成21振鏡軸型別，並對應配置振鏡軸的速度加減速等引數才可操作振鏡進行運動。
2.
透過ZDevelop軟體的示波器監控振鏡運動執行軌跡。
本次，正運動技術開放式鐳射振鏡+運動控制器（五）：ZMC408SCAN控制器硬體介紹，就分享到這裡。