EtherCAT运动控制边缘控制器ZMC432H的轴参数配置和单轴运动控制
今天，正运动小助手给大家分享一下全国产ethercat运动控制边缘控制器zmc432h的轴参数配置和单轴运动控制。
01
功能简介
全国产ethercat运动控制边缘控制器zmc432h是正运动的一款软硬件全国产自主可控，运动控制接口兼容ethercat总线和脉冲型的独立式运动控制器，最多支持32轴运动控制，同时支持正运动远程hmi功能，能提供网络组态显示，可实时监控和调整参数配置。
zmc432h具备丰富的硬件接口和控制功能模块，能实现高效稳定的运动控制和实时数据采集，以满足工业控制协同工业互联网的应用需求。
zmc432h内置了linux系统，可以使用本地的local接口进行连接，可以做到更快速的指令交互，单条指令与多条指令一次性交互时间为40us左右。
02
c++进行运动控制开发
1.新建mfc项目并添加函数库
（1）在vs2022菜单“文件”→“新建”→ “项目”，启动创建项目向导。
（2）选择开发语言为“visual c++”和程序类型“mfc应用程序”。
（3）点击下一步即可。
（4）选择类型为“基于对话框”，下一步或者完成。
（5）找到厂家提供的光盘资料，路径如下(64位库为例)。
a.进入厂商提供的光盘资料找到“8.pc函数”文件夹，并点击进入。
b.选择“函数库2.1.1”文件夹。
c.选择“windows平台”文件夹。
d.根据需要选择对应的函数库这里选择64位库。
e.解压c++的压缩包,里面有c++对应的函数库。
f.函数库具体路径如下。
（6）将厂商提供的c++的库文件和相关头文件复制到新建的项目里面。
（7）在项目中添加静态库和相关头文件。
a.先右击项目文件，接着依次选择:“添加”→“现有项”。
b.在弹出的窗口中依次添加静态库和相关头文件。
（8）声明用到的头文件和定义控制器连接句柄。
至此项目新建完成，可进行mfc项目开发。
2.查看pc函数手册，熟悉相关函数接口
（1）pc函数手册也在光盘资料里面，具体路径如下：“光盘资料3.编程手册motion函数库编程手册 v2.1.1motion函数库编程手册 v2.1.1.pdf”。
（2）链接控制器，获取链接句柄。
指令 说明
zaux_opencom 串口连接控制器
zaux_openeth 以太网连接控制器
zaux_openpci pci 卡连接
zaux_fastopen 与控制器建立连接，指定连接的等待时间.
（3）轴参数配置相关接口。
指令 说明
zaux_direct_setatype 设置轴类型
zaux_direct_setunits 设置轴脉冲当量
zaux_direct_setinvertstep 设置脉冲输出模式
zaux_direct_setspeed 设置轴速度
zaux_direct_setaccel 设置轴加速度
zaux_direct_setdecel 设置轴减速度
zaux_direct_setsramp 设置轴s曲线
zaux_direct_getatype 读取轴类型
zaux_direct_getunits 读取轴脉冲当量
zaux_direct_getinvertstep 读取脉冲输出模式
zaux_direct_getspeed 读取轴速度
zaux_direct_getaccel 读取轴加速度
zaux_direct_getdecel 读取轴减速度
zaux_direct_getsramp 读取轴s曲线设置
（4）单轴运动接口。
指令 说明
zaux_direct_single_vmove 单轴连续运动。
zaux_direct_single_move 单轴相对距离运动。
zaux_direct_single_moveabs 单轴绝对距离运动。
zaux_direct_single_cancel 单轴停止。
（5）轴状态监控。
指令113 zaux_direct_getaxisstatus
指令原型 int32 __stdcall zaux_direct_getaxisstatus(zmc_handle handle, int iaxis, int *pivalue)
指令说明 读取当前轴的状态。
输入参数 共有2个输入参数，见下方说明。
handle 链接标识。
iaxis 轴号。
输出参数 共有1个输出参数，见下方说明。
pivalue 返回状态值，对应的位表示不同状态。
返回值 见错误码详细说明。
3.mfc进行轴参数配置和单轴运动控制
（1）例程界面如下。
（2）链接按钮的事件处理函数中调用链接控制器的接口函数zaux_openeth，与控制器进行链接,链接成功后启动定时器1监控控制器状态。
//网口链接控制器void csingle_move_dlg::onopen() //网口链接控制器{ char buffer[256]; int32 iresult; if(null != g_handle) { zaux_close(g_handle); g_handle = null; } getdlgitemtext(idc_iplist,buffer,255); buffer[255] = '�'; iresult = zaux_openeth(buffer, &g_handle); if(err_success != iresult) { g_handle = null; messagebox(_t(链接失败)); setwindowtext(未链接); return; } setwindowtext(已链接); settimer( 1, 100, null ); }
（3）通过定时器1对控制器信息进行监控。
void csingle_move_dlg::ontimer(uint_ptr nidevent){ if(null == g_handle) { messagebox(_t(链接断开)); return ; } if(1 == nidevent) { cstring string; float position = 0; zaux_direct_getdpos( g_handle,m_naxis,&position); //获取当前轴位置 string.format(当前位置：%.2f, position ); getdlgitem( idc_curpos )->setwindowtext( string ); float nowsp = 0; zaux_direct_getvpspeed( g_handle,m_naxis,&nowsp); //获取当前轴速度 string.format(当前速度：%.2f, nowsp ); getdlgitem( idc_curspeed)->setwindowtext( string ); int status = 0; zaux_direct_getifidle(g_handle, m_naxis,&status); //判断当前轴状态 if (status == -1) { getdlgitem( idc_curstate )->setwindowtext( 当前状态：停 止 ); } else { getdlgitem( idc_curstate )->setwindowtext( 当前状态：运动中 ); } } cdialog::ontimer(nidevent);}（4）通过设置按钮的事件处理函数对控制器的轴参数进行配置。
void csingle_move_dlg::onbnclickedsetpara(){ updatedata(true);//刷新参数 //m_naxis表示当前程序选定的轴，x为轴0，以此类推 //设置脉冲当量 1表示以一个脉冲为单位 ，设置为1mm的脉冲个数，这度量单位为mm zaux_direct_setunits(g_handle, m_naxis, m_units); //设定速度，加减速 zaux_direct_setlspeed(g_handle, m_naxis, m_lspeed); zaux_direct_setspeed(g_handle, m_naxis, m_speed); zaux_direct_setaccel(g_handle, m_naxis, m_acc); zaux_direct_setdecel(g_handle, m_naxis, m_dec); //设定s曲线时间 设置为0表示梯形加减速 zaux_direct_setsramp(g_handle, m_naxis, m_sramp);}
（5）通过启动按钮的事件处理函数来进行单轴运动。
void csingle_move_dlg::onstart() //启动运动{ if(null == g_handle) { messagebox(_t(链接断开状态)); return ; } updatedata(true);//刷新参数 int status = 0; zaux_direct_getifidle(g_handle, m_naxis,&status); //判断当前轴状态 if (status == 0) //已经在运动中 return; //设定轴类型 1-脉冲轴类型 zaux_direct_setatype(g_handle, m_naxis, 1); //设定脉冲模式及逻辑方向（脉冲+方向） zaux_direct_setinvertstep(g_handle, m_naxis, 0); if( m_mode == 0 ) {//寸动(位置模式) zaux_direct_single_vmove(g_handle, m_naxis, m_blogic?1:0); } else { //持续驱动(速度模式) zaux_direct_single_move(g_handle, m_naxis, m_step*(m_blogic?1:-1)); } updatedata(false); }
（6）通过停止按钮的事件处理函数来停止轴的运动。
void csingle_move_dlg::onstop() //停止运动{ if(null == g_handle) { messagebox(_t(链接断开状态)); return ; } zaux_direct_single_cancel(g_handle,m_naxis,2); // }
03
调试与监控
编译运行例程，同时通过zdevelop软件连接控制器对控制器状态进行监控。
1.rtsys软件连接控制器监控控制器的基本参数
2.通过rtsys软件的示波器功能对轴运动的波形进行抓取。
（1）轴0寸动运动模式，加速度=100，s曲线时间=0。
（2）轴1寸动运动模式，加速度=100，s曲线时间=250。
（3）轴2寸动运动模式，加速度=1000，s曲线时间=0。
（4）轴2寸动运动模式，加速度=1000，s曲线时间=500。
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zmc432h具备丰富的硬件接口和控制功能模块，能实现高效稳定的运动控制和实时数据采集，以满足工业控制协同工业互联网的应用需求。
zmc432h内置了linux系统，可以使用本地的local接口进行连接，可以做到更快速的指令交互，单条指令与多条指令一次性交互时间为40us左右。
02
c++进行运动控制开发
1.新建mfc项目并添加函数库
（1）在vs2022菜单“文件”→“新建”→ “项目”，启动创建项目向导。
（2）选择开发语言为“visual c++”和程序类型“mfc应用程序”。
（3）点击下一步即可。
（4）选择类型为“基于对话框”，下一步或者完成。
（5）找到厂家提供的光盘资料，路径如下(64位库为例)。
a.进入厂商提供的光盘资料找到“8.pc函数”文件夹，并点击进入。
b.选择“函数库2.1.1”文件夹。
c.选择“windows平台”文件夹。
d.根据需要选择对应的函数库这里选择64位库。
e.解压c++的压缩包,里面有c++对应的函数库。
f.函数库具体路径如下。
（6）将厂商提供的c++的库文件和相关头文件复制到新建的项目里面。
（7）在项目中添加静态库和相关头文件。
a.先右击项目文件，接着依次选择:“添加”→“现有项”。
b.在弹出的窗口中依次添加静态库和相关头文件。
（8）声明用到的头文件和定义控制器连接句柄。
至此项目新建完成，可进行mfc项目开发。
2.查看pc函数手册，熟悉相关函数接口
（1）pc函数手册也在光盘资料里面，具体路径如下：“光盘资料3.编程手册motion函数库编程手册 v2.1.1motion函数库编程手册 v2.1.1.pdf”。
（2）链接控制器，获取链接句柄。
指令 说明
zaux_opencom 串口连接控制器
zaux_openeth 以太网连接控制器
zaux_openpci pci 卡连接
zaux_fastopen 与控制器建立连接，指定连接的等待时间.
（3）轴参数配置相关接口。
指令 说明
zaux_direct_setatype 设置轴类型
zaux_direct_setunits 设置轴脉冲当量
zaux_direct_setinvertstep 设置脉冲输出模式
zaux_direct_setspeed 设置轴速度
zaux_direct_setaccel 设置轴加速度
zaux_direct_setdecel 设置轴减速度
zaux_direct_setsramp 设置轴s曲线
zaux_direct_getatype 读取轴类型
zaux_direct_getunits 读取轴脉冲当量
zaux_direct_getinvertstep 读取脉冲输出模式
zaux_direct_getspeed 读取轴速度
zaux_direct_getaccel 读取轴加速度
zaux_direct_getdecel 读取轴减速度
zaux_direct_getsramp 读取轴s曲线设置
（4）单轴运动接口。
指令 说明
zaux_direct_single_vmove 单轴连续运动。
zaux_direct_single_move 单轴相对距离运动。
zaux_direct_single_moveabs 单轴绝对距离运动。
zaux_direct_single_cancel 单轴停止。
（5）轴状态监控。
指令113 zaux_direct_getaxisstatus
指令原型 int32 __stdcall zaux_direct_getaxisstatus(zmc_handle handle, int iaxis, int *pivalue)
指令说明 读取当前轴的状态。
输入参数 共有2个输入参数，见下方说明。
handle 链接标识。
iaxis 轴号。
输出参数 共有1个输出参数，见下方说明。
pivalue 返回状态值，对应的位表示不同状态。
返回值 见错误码详细说明。
3.mfc进行轴参数配置和单轴运动控制
（1）例程界面如下。
（2）链接按钮的事件处理函数中调用链接控制器的接口函数zaux_openeth，与控制器进行链接,链接成功后启动定时器1监控控制器状态。
//网口链接控制器void csingle_move_dlg::onopen() //网口链接控制器{ char buffer[256]; int32 iresult; if(null != g_handle) { zaux_close(g_handle); g_handle = null; } getdlgitemtext(idc_iplist,buffer,255); buffer[255] = '�'; iresult = zaux_openeth(buffer, &g_handle); if(err_success != iresult) { g_handle = null; messagebox(_t(链接失败)); setwindowtext(未链接); return; } setwindowtext(已链接); settimer( 1, 100, null ); }
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void csingle_move_dlg::ontimer(uint_ptr nidevent){ if(null == g_handle) { messagebox(_t(链接断开)); return ; } if(1 == nidevent) { cstring string; float position = 0; zaux_direct_getdpos( g_handle,m_naxis,&position); //获取当前轴位置 string.format(当前位置：%.2f, position ); getdlgitem( idc_curpos )->setwindowtext( string ); float nowsp = 0; zaux_direct_getvpspeed( g_handle,m_naxis,&nowsp); //获取当前轴速度 string.format(当前速度：%.2f, nowsp ); getdlgitem( idc_curspeed)->setwindowtext( string ); int status = 0; zaux_direct_getifidle(g_handle, m_naxis,&status); //判断当前轴状态 if (status == -1) { getdlgitem( idc_curstate )->setwindowtext( 当前状态：停 止 ); } else { getdlgitem( idc_curstate )->setwindowtext( 当前状态：运动中 ); } } cdialog::ontimer(nidevent);}（4）通过设置按钮的事件处理函数对控制器的轴参数进行配置。
void csingle_move_dlg::onbnclickedsetpara(){ updatedata(true);//刷新参数 //m_naxis表示当前程序选定的轴，x为轴0，以此类推 //设置脉冲当量 1表示以一个脉冲为单位 ，设置为1mm的脉冲个数，这度量单位为mm zaux_direct_setunits(g_handle, m_naxis, m_units); //设定速度，加减速 zaux_direct_setlspeed(g_handle, m_naxis, m_lspeed); zaux_direct_setspeed(g_handle, m_naxis, m_speed); zaux_direct_setaccel(g_handle, m_naxis, m_acc); zaux_direct_setdecel(g_handle, m_naxis, m_dec); //设定s曲线时间 设置为0表示梯形加减速 zaux_direct_setsramp(g_handle, m_naxis, m_sramp);}
（5）通过启动按钮的事件处理函数来进行单轴运动。
void csingle_move_dlg::onstart() //启动运动{ if(null == g_handle) { messagebox(_t(链接断开状态)); return ; } updatedata(true);//刷新参数 int status = 0; zaux_direct_getifidle(g_handle, m_naxis,&status); //判断当前轴状态 if (status == 0) //已经在运动中 return; //设定轴类型 1-脉冲轴类型 zaux_direct_setatype(g_handle, m_naxis, 1); //设定脉冲模式及逻辑方向（脉冲+方向） zaux_direct_setinvertstep(g_handle, m_naxis, 0); if( m_mode == 0 ) {//寸动(位置模式) zaux_direct_single_vmove(g_handle, m_naxis, m_blogic?1:0); } else { //持续驱动(速度模式) zaux_direct_single_move(g_handle, m_naxis, m_step*(m_blogic?1:-1)); } updatedata(false); }
（6）通过停止按钮的事件处理函数来停止轴的运动。
void csingle_move_dlg::onstop() //停止运动{ if(null == g_handle) { messagebox(_t(链接断开状态)); return ; } zaux_direct_single_cancel(g_handle,m_naxis,2); // }
03
调试与监控
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1.rtsys软件连接控制器监控控制器的基本参数
2.通过rtsys软件的示波器功能对轴运动的波形进行抓取。
（1）轴0寸动运动模式，加速度=100，s曲线时间=0。
（2）轴1寸动运动模式，加速度=100，s曲线时间=250。
（3）轴2寸动运动模式，加速度=1000，s曲线时间=0。
（4）轴2寸动运动模式，加速度=1000，s曲线时间=500。
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