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今天，正運動小助手給大家分享一下運動控制器之ZMC420SCAN控制器如何操作進行雙振鏡運動。
一ZMC420SCAN硬件介紹
1.功能介紹
ZMC42 0SCAN總線控制器支持ECAT/RTEX總線連接，支持最多達20軸運動控制，支持直線插補、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、虛擬軸設置等; 采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控制。ZMC420SCAN總線控制器支持脈沖軸/總線軸/振鏡軸混合插補。
ZMC420SCAN系列運動控制器支持以太網，RS232通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運行，可以通過CAN總線去連接各個擴展模塊，從而擴展輸入輸出點數或運動軸。
ZMC420SCAN系列運動控制卡的應用程序可以使用VC,VB，VS，C++，C#等軟件來開發，程序運行時需要動態庫zmotion.dll。調試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控制器，從而方便調試、方便觀察。
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2.硬件接口
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通用輸入口電路
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通用輸出口電路
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本地脈沖軸說明
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本地振鏡軸接口說明
3.振鏡控制過程
激光振鏡是一種專門用于激光加工領域的特殊的運動器件，激光振鏡頭內包含的主要元件是激光發生器，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反射激光，形成XY平面的運動，這兩個電機使用控制器上的振鏡軸接口控制。
激光振鏡不同于一般的電機，激光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。
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振鏡工作
ZMC420SC AN支持XY2-100振鏡協議，支持運動控制與振鏡聯合插補運動。
上位機通過網口與控制器相連，通過XY2-100振鏡協議進行控制振鏡軸的運動，通過總線協議或者脈沖模式控制伺服軸運動。
使用ZMC420SCAN控制器的振鏡軸接口連接激光振鏡頭，每個振鏡軸接口內包含兩路振鏡通道信號，分別控制振鏡片X、Y的偏轉，從而控制了激光打到工件的位置。
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4. 控制器PWM模擬量介紹
ZMC420SCAN的外部通用輸出口0-11都具有PWM輸出功能，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，這樣可以用來控制激光能量 。
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ZMC420SCAN控制器存在兩路模擬量輸入輸出，可進行控制激光器能量輸出，模擬量精度為12位。(DA采用了內部電源)
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5.控制器基本信息
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軸0-3為普通脈沖軸，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項目并添加函數庫
(1)在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目”，啟動創建項目向導。
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(2)選擇開發語言為“Visual C++”和程序類型“MFC應用程序”。
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(3)點擊下一步即可。
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(4)選擇類型為“基于對話框”，下一步或者完成。
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(5)找到廠家提供的光盤資料，路徑如下(64位庫為例)。
A.進入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數”文件夾，并點擊進入。
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B.選擇“函數庫2.1”文件夾。
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C.選擇“Windows平臺”文件夾。
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D.根據需要選擇對應的函數庫這里選擇64位庫。
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E.解壓C++的壓縮包,里面有C++對應的函數庫。
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F.函數庫具體路徑如下。
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(6)將廠商提供的C++的庫文件和相關頭文件復制到新建的項目里面。
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(7)在項目中添加靜態庫和相關頭文件。
A.先右擊項目文件，接著依次選擇:“添加”→“現有項”。
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B.在彈出的窗口中依次添加靜態庫和相關頭文件。
(8)聲明用到的頭文件和定義控制器連接句柄。
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至此項目新建完成，可進行MFC項目開發。
2.查看PC函數手冊，熟悉相關函數接口
(1)PC函數手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料\8.PC函數\函數庫2.1\ZMotion函數庫編程手冊 V2.1.pdf”
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(2)鏈接控制器，獲取鏈接句柄。
ZAux_OpenEth()接口說明：
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(3)振鏡運動接口。
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為振鏡運動單獨封裝了一個運動接口，使用movescanabs指令進行運動，采用FORCE_SPEED參數設置運動過程中的速度，運動過程中基本不存在加減速過程，支持us級別的時間控制。
3. MFC開發控制器雙振鏡運動例程
(1)例程界面如下。
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(2) 鏈接按鈕的事件處理函數中調用鏈接控制器的接口函數 ZAux_OpenEth()，與控制器進行鏈接,鏈接成功后啟動定時器1監控控制器狀態。
//網口鏈接控制器
void CSingle_move_Dlg::OnOpen()
{
? ? char? ?buffer[256];?
? ? int32 iresult;
? ? //如果已經鏈接，則先斷開鏈接
? ? 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';
? ? //開始鏈接控制器
? ? iresult = ZAux_OpenEth(buffer, &g_handle);
? ? if(ERR_SUCCESS != iresult)
? ? {
? ? ? ? g_handle = NULL;
? ? ? ? MessageBox(_T("鏈接失敗"));
? ? ? ? SetWindowText("未鏈接");
? ? ? ? return;
? ? }
? ? //鏈接成功開啟定時器1
? ? SetWindowText("已鏈接");
? ? SetTimer( 1, 100, NULL );??
}
?
（3）通過定時器監控控制器狀態 。
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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("鏈接斷開"));
? ? ? ? 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X1軸位置：%.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X1軸速度：%.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Y1軸位置：%.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Y1軸速度：%.2f", NowSp);
? ? ? ? GetDlgItem(IDC_CURSPEED2)->SetWindowText(string);
? ? ? ? ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, m_nAxis + 2, &position);? ? ? ? ? //獲取當前軸位置
? ? ? ? string.Format("振鏡X2軸位置：%.2f", position);
? ? ? ? GetDlgItem(IDC_CURPOS3)->SetWindowText(string);
? ? ? ? NowSp = 0;
? ? ? ? ZAux_Direct_GetVpSpeed(g_handle, m_nAxis + 2, &NowSp);? ? ? ? ? //獲取當前軸速度
? ? ? ? string.Format("振鏡X2軸速度：%.2f", NowSp);
? ? ? ? GetDlgItem(IDC_CURSPEED3)->SetWindowText(string);
? ? ? ? ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, m_nAxis + 3, &position);? ? ? ? ? //獲取當前軸位置
? ? ? ? string.Format("振鏡Y2軸位置：%.2f", position);
? ? ? ? GetDlgItem(IDC_CURPOS4)->SetWindowText(string);
? ? ? ? ZAux_Direct_GetVpSpeed(g_handle, m_nAxis + 3, &NowSp);? ? ? ? ? //獲取當前軸速度
? ? ? ? string.Format("振鏡Y2軸速度：%.2f", NowSp);
? ? ? ? GetDlgItem(IDC_CURSPEED4)->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數獲取編輯框的移動軌跡，并設置振鏡軸參數操作振鏡軸運動。
void CSingle_move_Dlg::OnStart()? ? ? ? //啟動運動
{
? ? if(NULL == g_handle)
? ? {
? ? ? ? MessageBox(_T("鏈接斷開狀態"));
? ? ? ? return ;
? ? }
? ? UpdateData(true);//刷新參數
? ? 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;
? ? }?
? ? //設定軸類型 1-脈沖軸類型? ?
? ? for (int i = 4; i < 8; i++)
? ? {
? ? ? ? ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, m_Atype);
? ? ? ? ZAux_Direct_SetMerge(g_handle,i,1);
? ? ? ? //設置脈沖當量
? ? ? ? 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 設置為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 };
? ? float dposlist[2] = { 0,0 };
? ? ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
? ? CString str;
? ? GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX1)->GetWindowText(str);
? ? float dbx = atof(str);
? ? GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY1)->GetWindowText(str);
? ? float dby = atof(str);
? ? dposlist[0] = dbx;
? ? dposlist[1] = 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);
? ? //第二個振鏡運動
? ? //使用MOVESCANABS運動
? ? axislist[0] = 6;
? ? axislist[1] = 7;
? ? dposlist[0] = 0;
? ? dposlist[1] = 0;
? ? 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);
? ? GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX6)->GetWindowText(str);
? ? dbx = atof(str);
? ? GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY6)->GetWindowText(str);
? ? dby = atof(str);
? ? dposlist[0] = dbx;
? ? dposlist[1] = dby;
? ? ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
? ? GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX7)->GetWindowText(str);
? ? dbx = atof(str);
? ? GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY7)->GetWindowText(str);
? ? dby = atof(str);
? ? dposlist[0] = dbx;
? ? dposlist[1] = dby;
? ? ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
? ? GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX8)->GetWindowText(str);
? ? dbx = atof(str);
? ? GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY8)->GetWindowText(str);
? ? dby = atof(str);
? ? dposlist[0] = dbx;
? ? dposlist[1] = dby;
? ? ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
? ? UpdateData(false);??
}
?
(5) 通過斷開按鈕的事件處理函數來斷開與控制卡的連接。
void CSingle_move_Dlg::OnClose()? ? ? ? //斷開鏈接
{
? ? // 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("未鏈接");
? ? }
}
?
（6）通過坐標清零按鈕的事件處理函數移動振鏡軸回零到中心零點位置，不直接使用dpos=0，修改振鏡軸坐標。
?
void CSingle_move_Dlg::OnZero()? ? ? ? ? //清零坐標
{
? ? if(NULL == g_handle)
? ? {
? ? ? ? MessageBox(_T("鏈接斷開狀態"));
? ? ? ? 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);? ? ? ? //設置運動回零點
}
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三調試與監控
編譯運行例程，同時通過ZDevelop軟件連接控制器對控制器狀態進行監控 。
1. ZDevelop軟件連接控制器監控控制器的狀態，查看振鏡軸對應參數，并可搭配示波器檢測雙振鏡軌跡。
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設置振鏡軸運動，首先需要將軸類型配置成 21振鏡軸類型，并對應配置振鏡軸的速度加減速等參數才可操作振鏡進行運動。
2. 通過ZDevelop軟件的示波器監控雙振鏡運動運行軌跡。
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示波器雙振鏡運動的運行軌跡示例圖
本次，正運動技術開放式激光振鏡+運動控制器(六)：雙振鏡運動，就分享到這里。
審核編輯：湯梓紅
工商網監
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