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ZMC432CL-V2全閉環(huán)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制器簡(jiǎn)介

ZMC432CL-V2高性能多軸運(yùn)動(dòng)控制器是一款兼容EtherCAT總線和脈沖型的獨(dú)立式運(yùn)動(dòng)控制器，具備高速實(shí)時(shí)反饋功能，支持脈沖全閉環(huán)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高響應(yīng)速度的運(yùn)動(dòng)控制。高精度定位，有效消除機(jī)械傳動(dòng)誤差，滿足高精密加工場(chǎng)景應(yīng)用要求。

ZMC432CL-V2硬件功能：

①豐富的運(yùn)動(dòng)控制功能：支持直線、圓弧、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)等。

②硬件接口豐富：支持脈沖軸（帶編碼器反饋）和EtherCAT總線軸，具備24路輸入和12路輸出的通用IO，部分為高速I(mǎi)O，2路模擬量輸出(DA)。

③EtherCAT刷新周期最快達(dá)250us，滿足高速通信需求。

④支持4通道硬件比較輸出、硬件定時(shí)器、運(yùn)動(dòng)中精準(zhǔn)輸出，適用于多通道視覺(jué)飛拍等場(chǎng)合。

⑤支持掉電檢測(cè)、掉電存儲(chǔ)，多種程序加密方式，能夠有效防止系統(tǒng)故障，保護(hù)項(xiàng)目工程文件數(shù)據(jù)，并提高系統(tǒng)的可靠性。

⑥通過(guò)純國(guó)產(chǎn)IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境RTSys進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，可實(shí)時(shí)仿真、在線跟蹤以及診斷與調(diào)試，簡(jiǎn)便易用，支持多種高級(jí)上位機(jī)語(yǔ)言聯(lián)合編程進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

更多關(guān)于ZMC432CL-V2運(yùn)動(dòng)控制器的詳情點(diǎn)擊→步進(jìn)控制的光柵尺全閉環(huán)解決方案：32軸EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制器ZMC432CL-V2查看。

ZMC432CL-V2產(chǎn)品介紹視頻請(qǐng)點(diǎn)擊→步進(jìn)控制的光柵尺全閉環(huán)解決方案：32軸EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制器ZMC432CL-V2

  接線  

01

接線準(zhǔn)備材料

1.運(yùn)動(dòng)控制器主站1個(gè)(ZMC432CL-V2)。

2.第三方RTU-ECAT通訊模塊、1600END子模塊、0016ETN子模塊、4AD模塊、4DA模塊。

3.直流24V電源若干。

4.網(wǎng)線若干：選用超六類(lèi)屏蔽雙絞線、水晶頭帶有金屬殼。

5.導(dǎo)線若干。

02

接線步驟（可參考下方接線圖）

1.將一個(gè)DC24V電源的正負(fù)極分別對(duì)應(yīng)接到主控制器的E+24V和EGND上；（電源正極—E+24V；電源負(fù)極—EGND）

2.將另一個(gè)DC24V電源的正負(fù)極分別對(duì)應(yīng)接到RTU-ECAT通訊模塊的+24V和GND上；（電源正極—+24V；電源負(fù)極—GND）

注：RTU-ECAT有兩組24V和0V電源：

①若只接其中一組，IO模塊少，總電流很小的簡(jiǎn)易設(shè)備，不影響功能；

②若一組電源分別給A和B供電，兩路端子并聯(lián)擴(kuò)容，接線更牢固，單電源即可給整套機(jī)架（RTU+所有IO模塊）供電；

③若兩組電源分別給AB兩組供電，可實(shí)現(xiàn)雙路冗余供電功能（高端設(shè)備防斷電）。

3.將1600END的A9、B9和RTU_ECT的24V短接(24短接為漏型信號(hào)輸入方式，若跟0V短接即為源型信號(hào)輸入方式)，0016ETN、4AD、4DA這三個(gè)模塊把A9和RTU_ECT的24V短接，B9跟RTU_ECT的0V短接。

4.使用一根網(wǎng)線一頭接入主控制器(ZMC432CL-V2)的EtherCAT接口上，另一頭則接入RTU-ECAT模塊的EtherCAT IN口。若擴(kuò)展多個(gè)EtherCAT模塊，則用另一根網(wǎng)線接入第一個(gè)RTU-ECAT模塊的EtherCAT OUT口，另一頭則接入下一級(jí)模塊的EtherCAT IN口，以此類(lèi)推…

添加第三方XML配置文件

適配第三方擴(kuò)展模塊，若不添加對(duì)應(yīng)的XML配置文件，總線初始化的過(guò)程中，會(huì)顯示如下3205錯(cuò)誤，表示不支持的功能，可參考下圖：

當(dāng)出現(xiàn)這種報(bào)錯(cuò)的時(shí)候，我們只要將對(duì)應(yīng)的XML配置文件添加到總線初始化掃描程序項(xiàng)目里面來(lái)即可解決，添加X(jué)ML步驟流程如下：

1.到正運(yùn)動(dòng)官網(wǎng)下，找到XML ParsingToolsV1.0.29軟件并下載(該工具軟件為XML轉(zhuǎn)換ZML的工具)。

注：XML為第三方模塊的配置文件，ZML為正運(yùn)動(dòng)控制器所識(shí)別的文件類(lèi)型。

2.打開(kāi)XML ParsingTools軟件，打開(kāi)軟件界面如下。

3.點(diǎn)擊XML ParsingTools軟件左上角的文件圖標(biāo)，選擇Open xml，選擇之后，找到對(duì)應(yīng)的XML文件(XML文件前往第三方模塊廠家的官網(wǎng)下載)，找到XML，并將XML添加進(jìn)來(lái)。

XML添加進(jìn)來(lái)之后，Device Type類(lèi)型默認(rèn)為類(lèi)型4，界面如下圖所示。

4.點(diǎn)擊XML ParsingTools軟件菜單欄的Module選項(xiàng)。如下所示。

5.在Module選項(xiàng)下面，找到本文中我們接的該耦合器下的所有子模塊（1600END + 0016ETN + 4AD + 4DA），先找到1600END，配置對(duì)應(yīng)的Linkto，將對(duì)應(yīng)的Linkto配置成對(duì)應(yīng)的類(lèi)型，例如：

①1600END的Linkto配置為DIN Type。

②0016ETN的Linkto配置為DOUT Type。

③4AD的Linkto配置為AIN Type（若配置模擬量輸入時(shí)，Size顯示為4，則配置為AIN32 Type）。

④4DA的Linkto配置為AOUT16 Type（若配置模擬量輸出時(shí)，Size顯示為4，則配置為AOUT32 Type）。

6.配置完所有子模塊的Linkto之后，配置工作就完成了。再次點(diǎn)擊軟件左上角文件標(biāo)識(shí)，選擇Export Zml，然后設(shè)置保存的文件名以及文件保存的路徑即可。如下圖所示，在對(duì)應(yīng)的路徑下就生成了兩個(gè)文件，分別為INOVANCE-GL20.zml文件和INOVANCE-GL20.txt文件，txt文件可刪掉，拿到zml文件即可。

7.通過(guò)上述步驟拿到對(duì)應(yīng)的ZML文件之后，將對(duì)應(yīng)的ZML文件添加到總線初始化程序項(xiàng)目里面，如下圖所示：

8.最后，在RTSys菜單欄→控制器→控制器狀態(tài)→槽位0節(jié)點(diǎn)，如下圖所示界面上就可以看到對(duì)應(yīng)的第三方擴(kuò)展模塊以及子模塊相關(guān)信息。

第三方擴(kuò)展模塊子模塊地址偏移設(shè)置

地址偏移的目的：由于擴(kuò)展模塊連接的主站(運(yùn)動(dòng)控制器)或其他從站設(shè)備(驅(qū)動(dòng)器等)可能已有一定數(shù)量的IO或者AD/DA，在使用擴(kuò)展模塊上的數(shù)字IO或模擬量資源時(shí)，防止資源使用沖突，需要對(duì)擴(kuò)展模塊的資源進(jìn)行編號(hào)映射。即：將擴(kuò)展模塊上的數(shù)字量IO和模擬量AD/DA的起始地址進(jìn)行偏移。

注意：數(shù)字量IO和模擬量IO地址均不可與其他主從站的IO地址一致！

01

數(shù)字量IO地址偏移設(shè)置

1.進(jìn)行IO映射前需要先查看主站(控制器)自身的最大IO編號(hào)(包括外部IO接口和脈沖軸內(nèi)的IO接口等)。

2.采用EtherCAT通訊模塊連接的數(shù)字量IO起始地址偏移直接使用NODE_IO指令即可實(shí)現(xiàn)，模擬量可采用NODE_AIO指令即可實(shí)現(xiàn)。

指令具體使用語(yǔ)法參見(jiàn)下圖：

02

舉例

若主站是運(yùn)動(dòng)控制器ZMC432CL-V2，直接連接第三方擴(kuò)展模塊RTU-ECAT上，子模塊帶1600END + 0016ETN + 4AD + 4DA。

1.確定設(shè)備槽位號(hào)及設(shè)備編號(hào)

槽位號(hào)：指控制器上總線接口的編號(hào)，EtherCAT總線槽位號(hào)為0。由于ZMC432-V2是單總線控制器，因此使用EtherCAT接口的槽位號(hào)為0；

若使用的主站是雙總線控制器，并同時(shí)使用EtherCAT和RTEX總線，那么EtherCAT總線接口槽位號(hào)為0，RTEX總線接口槽位號(hào)為1；否則僅使用任意一個(gè)總線，則槽位號(hào)均為0。

設(shè)備編號(hào)：設(shè)備號(hào)是指一個(gè)槽位上連接的所有設(shè)備的編號(hào)，從0開(kāi)始，按設(shè)備在總線上的連接順序自動(dòng)編號(hào)，可以通過(guò)NODE_COUNT(slot)指令查看總線上連接的設(shè)備總數(shù)。該例子中只接了一個(gè)第三方擴(kuò)展模塊RTU-ECAT，因此該模塊的設(shè)備編號(hào)為0。

2.確定主站的數(shù)字量IO/以及模擬量AD/DA最大編號(hào)

需先通過(guò)主站控制器的用戶手冊(cè)，即《ZMC432CL-V2控制器用戶手冊(cè)》查看得到控制器自身的數(shù)字量輸入IN最大編號(hào)是29，數(shù)字量輸出OUT最大編號(hào)是17，那么取較大數(shù)值29為主站已使用的IO最大編號(hào)數(shù)。

第三方擴(kuò)展模塊則需要將數(shù)字量IO地址偏移至29以上，由于指令語(yǔ)法限制，起始編號(hào)只能設(shè)置為8的倍數(shù)，則得到ZMIO310的數(shù)字IO地址至少應(yīng)為32。

3.使用指令進(jìn)行IO起始地址偏移

使用NODE_IO指令進(jìn)行設(shè)置，在EtherCAT初始化程序中或RTSys的“在線命令”發(fā)送：NODE_IO(0,0)=32，可將接入的數(shù)字量輸入輸出模塊，起始編號(hào)設(shè)為32開(kāi)始。

使用NODE_AIO指令進(jìn)行設(shè)置，在EtherCAT初始化程序中或RTSys的“在線命令”發(fā)送：NODE_AIO(0,0)=2，可將接入的模擬量AD/DA模塊，起始編號(hào)設(shè)為2開(kāi)始。

修改后可打開(kāi)RTSys中的“控制器狀態(tài)→槽位0節(jié)點(diǎn)”查看IO地址是否已修改成功。

  測(cè)試以及驗(yàn)證  

完成上述配置以及映射之后，可打開(kāi)RTSys軟件，通過(guò)RTSys軟件測(cè)試對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展模塊，輸入輸出是否有反應(yīng)。

如上圖所示，打開(kāi)RTSys→菜單欄→控制器→輸入口/輸出口即可監(jiān)控或者設(shè)置對(duì)應(yīng)的數(shù)字量IO狀態(tài)。若監(jiān)控對(duì)應(yīng)輸入或者設(shè)置對(duì)應(yīng)輸出均有響應(yīng)，說(shuō)明數(shù)字量IO配置及映射成功。

同理，如上圖所述，通過(guò)RTsys→菜單欄→工具→AD/DA即可監(jiān)控或設(shè)置擴(kuò)展的模擬量的刻度。上圖中，通道號(hào)2-5即為擴(kuò)展的AD/DA口若監(jiān)控AD刻度值或者設(shè)置DA刻度值跟外部設(shè)備能對(duì)上，說(shuō)明模擬量配置以及映射成功。

另外：有些第三方的XML在配置Linkto的時(shí)候，并不在XML ParsingTools軟件的Module下面配置，這個(gè)時(shí)候Module下面內(nèi)容是空的。例如下面這個(gè)XML，參考下圖。

這個(gè)時(shí)候，點(diǎn)擊XML ParsingTools軟件的Process Data，如下圖所示：

按照上述配置完所有的Linkto之后，點(diǎn)擊軟件左上角的文件圖標(biāo)，導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的ZML文件即可。

注：有特殊第三方擴(kuò)展模塊需要特殊適配時(shí)，可聯(lián)系咨詢正運(yùn)動(dòng)技術(shù)工程師配合一起配置解決。

本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制器與第三方IO模塊的通訊與映射，就分享到這里。

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正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專(zhuān)注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來(lái)自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺(jué)控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺(jué)定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等等。