ZMC408CE是正運動推出的一款多軸高性能EtherCAT總線運動控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤等通訊接口，ZMC系列運動控制器可應用于各種需要脫機或聯機運行的場合。

　　ZMC408CE支持8軸運動控制，最多可擴展至32軸，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、同步跟隨等功能。ZMC408CE支持PLC、Basic、HMI組態三種編程方式。PC上位機API編程支持C#、C++、LabVIEW、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。

　　ZMC408CE支持8軸運動控制，可采用脈沖軸(帶編碼器反饋)或EtherCAT總線軸，通用IO包含24路輸入口和16路輸出口，部分IO為高速IO，模擬量AD/DA各兩路，EtherCAT最快125us的刷新周期。ZMC408CE支持8個通道的硬件比較輸出、硬件定時器、運動中精準輸出，還支持8通道PWM輸出，對應的輸出口為OUT0-7，支持8個通道同時觸發硬件比較輸出。

　　ZMC408CE視頻介紹

　　01、MATLAB進行運動控制開發

　　1.在MATLAB R2019a菜單“主頁”→“新建”→“工程”→“空白工程”，啟動創建項目向導。

　　2.新建GUI。命令行輸入guide，新建GUI。

　　3. 找到廠家提供的光盤資料里面的MATLAB函數庫，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。

       B.選擇“函數庫2.1”文件夾。

　　C.選擇“Windows平臺”文件夾。

　　D.根據需要選擇對應的函數庫這里選擇64位庫。

　　E.解壓MATLAB壓縮包，里面有對應的函數庫。

　　4.將廠商提供的庫文件以及相關文件復制到MATLAB工作目錄下。(1)“zauxdll.dll”、“zmotion.dll”、“zauxdll2.h”、“zmotion.h”四個文件拷貝到matlab工作目錄下。如：C:\...\....\R2019a\bin

　　(2)將“zauxdll2.h”、“zmotion.h”兩個文件拷貝到include目錄。

　　如：C:\...\....\R2019a\extern\include

　　(3)拷貝“zauxdll.dll”文件到新建的工程目錄中。

　　5.配置MATLAB開發環境。

       (1)在matlab命令行輸入“mbuild -setup”以及“mex -setup”，選擇安裝的c語言編譯器。

　　(2)使用loadlibrary('zauxdll.dll','zauxdll2.h');加載函數庫。

　　(3)libfunctions zauxdll -full;或 libfunctionsview zauxdll;顯示共享庫函數簽名。

　　6.使用“calllib”調用zauxdll函數庫中函數，詳細可查看MATLAB幫助。有關參數傳遞，在calllib幫助→傳遞參數。

　　至此函數庫添加完成，可進行MATLAB項目開發。

　　02、相關PC函數介紹

　　1.PC函數手冊在光盤資料查看，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”。

　　2.PC編程，一般如果網口對控制器和工控機進行鏈接。網口鏈接函數接口是ZAux_OpenEth();如果鏈接成功，該接口會返回一個鏈接句柄。通過操作這個鏈接句柄可以實現對控制器的控制。

　　(1)ZAux_OpenEth()接口說明

　　(2)項目應用截圖

　　(3)命令行應用截圖

　　3、使用單軸運動相關的指令操作鏈接句柄“g_handle”，對控制器進行單軸運動控制，單軸運動相關的指令如下。

　　(1)單軸相對運動指令

　　(2)單軸絕對運動指令

　　(3)單軸持續運動

　　(4)單軸停止運動

　　03、MATLAB進行單軸運動開發

　　1. 單軸運動控制人機交互界面如下。

　　2. 例程簡易流程圖。

　　3. 在MATLAB的GUI界面中新建控件進行程序編寫。

　　A.在工具欄新建“普通按鈕”和可編輯文本，并雙擊修改屬性。

　　B.控件右鍵，查看回調，“CallBack”創建回調響應函數，此時自動新建.m格式文件，在這里進行界面響應程序編寫。

　　C.將自動創建的文件添加到項目中。

　　D.在“XXX_OpeningFcn”函數中加載函數庫，并定義全局變量。

　　·

　　% --- Executes just before untitled is made visible.function untitled_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)% This function has no output args, see OutputFcn.% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% varargin command line arguments to untitled (see VARARGIN)% Choose default command line output for untitledhandles.output = hObject;% Update handles structureguidata(hObject, handles); if not(libisloaded('zauxdll'))%加載函數庫 loadlibrary('zauxdll.dll','zauxdll2.h'); end disp("加載函數庫");%命令行打印 global g_handleptr;%定義連接句柄 global g_nAxis;%定義軸號 global g_Dir;%定義運動方向 global g_Moveway;%定義運動方式 g_handleptr= libpointer('voidPtrPtr'); g_Dir=1; g_Moveway=0;g_nAxis=0;

　　4.編寫“連接控制器”按鈕程序，調用接口“ZAux_OpenEth()”，使點擊按鈕時鏈接控制器。

　　·

　　% --- Executes on button press in pushbutton_openZmc.function pushbutton_openZmc_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton_openZmc (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA) handles.timer = timer('Period',0.05,'ExecutionMode','FixedRate',... 'TimerFcn',{@UpdateSliderData, handles});%定時器 global g_handleptr;%定義連接句柄 ip =get(handles.edit_Ip,'String'); disp("連接控制器:"+ip); zmc_ip = char(ip); [res,~] = calllib('zauxdll','ZAux_OpenEth',zmc_ip ,g_handleptr); commandCheckHandler("ZAux_OpenEth",res); if res==0 fprintf('連接控制器成功\n'); set(gcf,'NumberTitle', 'off', 'Name', '連接成功'); %msgbox('Connection successful'); start( handles.timer );%啟動定時器 else fprintf('連接控制器失敗,錯誤碼%d\n',res); set(gcf,'NumberTitle', 'off', 'Name', '連接失敗'); msgbox('Connection failure，Please check the IP!');%連接控制器失敗，請檢查IP地址 return;end

　　5.主界面右鍵添加銷毀函數，調用“ZAux_Close()”關閉連接。

　　·

　　% --- Executes during object deletion, before destroying properties.關閉連接function figure1_DeleteFcn(hObject, eventdata, handles) global g_handleptr;%定義連接句柄 calllib('zauxdll','ZAux_Close',g_handleptr);disp("關閉與控制器連接");%打印

　　6.通過定時器更新控制器軸狀態：當前坐標、當前速度等。·

　　·

　　function UpdateSliderData(obj, events, handles) global g_handleptr;%定義連接句柄 global g_nAxis;%定義軸號 [res,~,runstate]=calllib('zauxdll','ZAux_Direct_GetIfIdle',g_handleptr,g_nAxis, 0); commandCheckHandler("ZAux_Direct_GetIfIdle",res); [res,~,curpos]=calllib('zauxdll','ZAux_Direct_GetDpos',g_handleptr, g_nAxis, 0); commandCheckHandler("ZAux_Direct_GetDpos",res); [res,~,curspeed]=calllib('zauxdll','ZAux_Direct_GetVpSpeed',g_handleptr, g_nAxis, 0); commandCheckHandler("ZAux_Direct_GetVpSpeed",res); str_curpos=num2str(curpos); str_curspeed=num2str(curspeed); if (runstate==0) set(handles.edit_runstate,'String',"當前運動狀態:運行"); else set(handles.edit_runstate,'String',"當前運動狀態:停止"); end set(handles.edit_curpos,'String',"當前軸坐標：" +str_curpos);set(handles.edit_curspeed,'String',"當前軸速度：" +str_curspeed);

　　7.通過啟動按鈕的事件處理函數來設置軸參數并開始運動。

　　·

　　% --- Executes on button press in pushbutton_runmove.運動function pushbutton_runmove_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton_runmove (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global g_handleptr;%定義連接句柄 global g_nAxis;%定義軸號 global g_Dir;%定義運動方向 global g_Moveway;%定義運動方式 calllib('zauxdll','ZAux_Direct_SetAtype',g_handleptr, g_nAxis,0); calllib('zauxdll','ZAux_Direct_SetUnits',g_handleptr,g_nAxis,str2num(get(handles.edit_units,'String'))); calllib('zauxdll','ZAux_Direct_SetLspeed',g_handleptr, g_nAxis, str2num(get(handles.edit_lspeed,'String'))); calllib('zauxdll','ZAux_Direct_SetSpeed',g_handleptr, g_nAxis, str2num(get(handles.edit_speed,'String'))); calllib('zauxdll','ZAux_Direct_SetAccel',g_handleptr, g_nAxis, str2num(get(handles.edit_acc,'String'))); calllib('zauxdll','ZAux_Direct_SetDecel',g_handleptr, g_nAxis, str2num(get(handles.edit_dec,'String'))); calllib('zauxdll','ZAux_Direct_SetSramp',g_handleptr, g_nAxis, str2num(get(handles.edit_sramp,'String'))); if (g_Moveway) %//連續運動 calllib('zauxdll','ZAux_Direct_Single_Vmove',g_handleptr, g_nAxis,g_Dir); else % //寸動 calllib('zauxdll','ZAux_Direct_Single_Move',g_handleptr, g_nAxis, g_Dir * str2num(get(handles.edit_step,'String'))); end

　　8.通過停止按鈕的事件處理函數來停止插補運動。

　　·

　　% --- Executes on button press in pushbutton_stopMove.單軸停止function pushbutton_stopMove_Callback(hObject, eventdata, handles) global g_handleptr;%定義連接句柄 global g_nAxis; calllib('zauxdll','ZAux_Direct_Single_Cancel',g_handleptr,g_nAxis,2);

　　04、調試與監控

　　編譯運行例程，同時連接ZDevelop軟件進行調試，對運動控制的軸參數和運動情況進行監控。

　　1.連接ZDevelop軟件，并點擊“視圖”→“示波器”打開示波器對軸運動情況進行監控。

　　2.運行上位機軟件進行調試監控。

　　本次，正運動技術EtherCAT運動控制器的MATLAB開發，就分享到這里。

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