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全國產EtherCAT邊緣控制器（五）：IO配置與回零運動的Python+Qt開發

2023年10月20日 11:49:22人氣：271來源：深圳市正運動技術有限公司

今天，正運動小助手給大家分享一下全國產EtherCAT運動控制邊緣控制器ZMC432H如何使用Python+QT實現單軸回零運動控制開發。

功能簡介

全國產EtherCAT運動控制邊緣控制器ZMC432H是正運動的一款軟硬件全國產自主可控，運動控制接口兼容EtherCAT總線和脈沖型的獨立式運動控制器，最多支持32軸運動控制，同時支持正運動遠程HMI功能，能提供網絡組態顯示，可實時監控和調整參數配置。

企業微信截圖_20230927092509.png

ZMC432H具備豐富的硬件接口和控制功能模塊，能實現高效穩定的運動控制和實時數據采集，以滿足工業控制協同工業互聯網的應用需求。

ZMC432H內置了Linux系統，可以使用本地的LOCAL接口進行連接，可以做到更快速的指令交互，單條指令與多條指令一次性交互時間為40us左右。

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Python+QT進行運動控制開發

一.配置好python+Qt開發環境，以及安裝好所需工具

1、下載python解釋器。

2、安裝pyside2或者pyside6根據python解釋器的版本來選擇，高版本的解釋器使用pyside6。

安裝pyside2有以下兩種方式：

方式一：使用win+r打開運行界面，然后輸入cmd（在安裝python解釋器的時候要根據安裝向導配置好環境變量，否則后面的指令不會執行成功），pip install pyside2 -i；

方式二：在pycharm中安裝。

3、在如下界面點擊+號，安裝所需的工具，如pyside2。

企業微信截圖_20231019143914.png

4、在Pycharm中配置自定義工具（用于qt的界面編輯）。

（1）按照如圖步驟打開Tool的編輯框。

企業微信截圖_20231019143924.png

（2）自定義Pyside2-uic：

a.Program填寫：Python安裝目錄 \Scripts\pyside2-uic.exe；

b.Arguments填寫：$FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py；

c.Working directory填寫：$FileDir$。

企業微信截圖_20231019143934.png

（3）自定義QtDesigner：

a.Program填寫：Python安裝目錄 \Scripts\pyside2-designer.exe；

b.Working directory填寫：$ProjectFileDir$。

企業微信截圖_20231019143946.png

將自定義工具配置好之后就可以直接在PyCharm的菜單中直接使用了。

1、點擊Tools → Qt → Qtdesigner即可進入UI的設計界面。

企業微信截圖_20231019143958.png

2、右鍵ui文件，點擊Qt → Pyside2-uic即可生成ui文件的py文件。

企業微信截圖_20231019144011.png

二.新建Python項目并添加函數庫

1、新建一個目錄，并在目錄中添加Python文件。

企業微信截圖_20231019144022.png

2、找到找到廠家提供的光盤資料，路徑如下。

A.進入廠商提供的光盤資料找到“04.PC函數”文件夾，并點擊進入。

企業微信截圖_20231019144034.png

B.選擇“PC函數庫V2.1.1”文件夾。

企業微信截圖_20231019144049.png

C.選擇“Windows平臺”文件夾。

企業微信截圖_20231019144059.png

D.選擇“庫文件與例程”文件夾。

企業微信截圖_20231019144115.png

E.選擇“PYTHON例程”文件夾。

企業微信截圖_20231019144127.png

F.解壓對應位數的壓縮包。

企業微信截圖_20231019144140.png

G.解壓后如下圖所示。

企業微信截圖_20231019144152.png

企業微信截圖_20231019144202.png

三.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\04.PC函數\ZMotionPC函數庫編程手冊及其例程源碼\ZMotionPC函數庫編程手冊V2.1.1.pdf”。

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2、鏈接控制器，獲取鏈接句柄。

（1）ZAux_OpenEth()接口說明：
企業微信截圖_20231019144225.png

（2）配置IO信號點對應函數接口說明：
企業微信截圖_20231019144235.png

對接口的詳細說明可查看PC函數手冊。

（3）以下為回零運動調用接口，以及對回零模式的詳細說明：

加10表示碰到限位后反找, 不會碰到限位停止,例如13=模式3+限位反找10，用于原點在正中間的情況。
企業微信截圖_20231019144252.png

四.Python+Qt開發控制器單軸回零例程。

1、例程界面如下。

企業微信截圖_20231019144302.png

2、程序示例如下。

（1）Python中加載qt的UI文件；

企業微信截圖_20231020114205.png

注：此時self.ui表示了qt中的ui。

（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。

企業微信截圖_20231020114126.png

（3）通過定時器監控控制器狀態。

def Up_State(self):

idlelist = [ctypes.c_int(-1) for i in range(0, 4)]

fdposlist = [ctypes.c_float(0) for i in range(0, 4)]

for i in range(0, 4):

self.Zmc.get_target_pos(i, fdposlist[i]) # 獲取當前軸位置

self.Zmc.get_idle(i, idlelist[i]) # 判斷當前軸狀態

str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[0].value else "運行中", round(fdposlist[0].value, 2))

self.ui.lineEdit_X.setText(str1)

str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[1].value else "運行中", round(fdposlist[1].value, 2))

self.ui.lineEdit_Y.setText(str1)

str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[2].value else "運行中", round(fdposlist[2].value, 2))

self.ui.lineEdit_Z.setText(str1)

str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[3].value else "運行中", round(fdposlist[3].value, 2))

self.ui.lineEdit_R.setText(str1)

（4）使用回零按鈕的事件處理函數對回零運動前的參數進行初始化以及調用對應的回零模式操作回零運動。

def on_btn_run_clicked(self):

if self.Zmc.handle.value is None:

QMessageBox.warning(self.ui, "警告", "未連接控制器")

return

ifidle = ctypes.c_int(0)

self.Zmc.get_idle(self.axis_Num,ifidle)

if 0 == ifidle:

QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "運動未停止")

return

# 設定軸類型 7 - 脈沖軸類型 + 編碼器Z信號不用EZ回零也可以設置為1

self.Zmc.set_axis_type(self.axis_Num,7 if self.mode < 3 else 1)

# 設定脈沖模式及邏輯方向（脈沖 + 方向）

self.Zmc.set_invert_step(self.axis_Num,0)

# 設置當量

str_tmp = self.ui.edit_Units.text()

float_tmp = float(str_tmp)

self.Zmc.set_units(self.axis_Num,float_tmp)

# 設置爬行速度

str_tmp = self.ui.edit_CLSpeed.text()

float_tmp = float(str_tmp)

self.Zmc.set_creep(self.axis_Num,float_tmp)

# 設置速度

str_tmp = self.ui.edit_Speed.text()

float_tmp = float(str_tmp)

self.Zmc.set_speed(self.axis_Num,float_tmp)

# 設置加速度

str_tmp = self.ui.edit_Accel.text()

float_tmp = float(str_tmp)

self.Zmc.set_acceleration(self.axis_Num,float_tmp)

# 設置減速度

str_tmp = self.ui.edit_Decel.text()

float_tmp = float(str_tmp)

self.Zmc.set_deceleration(self.axis_Num,float_tmp)

# 設置原點開關

str_tmp = self.ui.edit_zeroIO.text()

float_tmp = int(str_tmp)

self.Zmc.set_datum_in(self.axis_Num,float_tmp)

# 反轉 ZMC系列認為OFF時碰到了原點信號（常閉），如果是常開傳感器則需要反轉輸入口，ECI系列的不需要反轉

if float_tmp != -1:

self.Zmc.set_invert_in(float_tmp,1)

# 設置正限位輸入信號開關

str_tmp = self.ui.edit_FWDIO.text()

float_tmp = int(str_tmp)

self.Zmc.set_fwd_in(self.axis_Num,float_tmp)

if float_tmp != -1:

self.Zmc.set_invert_in(float_tmp,1)

# 設置負限位輸入信號開關

str_tmp = self.ui.edit_REVIO.text()

float_tmp = int(str_tmp)

self.Zmc.set_rev_in(self.axis_Num, float_tmp)

if float_tmp != -1:

self.Zmc.set_invert_in(float_tmp, 1)

# 單軸回零

self.Zmc.single_datum(self.axis_Num,self.mode)

（5）通過停止運動按鈕的事件處理函數來停止當前的運動。

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（6）通過坐標清零按鈕的事件處理函數來對當前軸的坐標進行對應清零。

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調試與監控

編譯運行例程，同時通過RtSys軟件連接控制器對控制器狀態進行監控。

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本次，正運動技術全國產EtherCAT運動控制邊緣控制器（五）：IO配置與回零運動的Python+QT開發，就分享到這里。

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關鍵詞：控制器定時器編碼器數據采集獨立式運動控制器

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二.新建Python項目并添加函數庫

四.Python+Qt開發控制器單軸回零例程。

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