今天我們來學習一下，運動控制器的ZHMI組態(tài)編程簡介。本文主要從產(chǎn)品概述、控制器連接觸摸屏使用、HMI編程方法以及組態(tài)示例程序等四方面來講解。

采用ZMC306X控制器連接ZHD400X觸摸屏。

控制器參考配置如下圖：

（一）ZMC306X控制器硬件介紹

ZMC306X系列控制器本體帶6個脈沖軸，可通過CAN總線擴展脈沖軸，支持多達12軸直線插補、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(yōu)化的網(wǎng)絡通訊協(xié)議可以實現(xiàn)實時的運動控制。

通訊接口包含RS232、RS485、RS422、以太網(wǎng)、U盤、CAN。

控制器的輸入口0-1支持鎖存功能，輸出口0-1支持PWM功能；本身帶兩路模擬量輸入和兩路模擬量輸出接口，12位精度，電壓范圍0-10V。

支持正運動技術XPLC的功能，使用ZDevelop軟件的HMI編程開發(fā)組態(tài)程序，可以通過網(wǎng)絡來做組態(tài)顯示。

（二）ZHD400X

ZHD400X是一款網(wǎng)絡顯示的觸摸屏示教盒，示教盒必須和支持ZHMI功能的控制器配合使用，觸摸屏的組態(tài)程序開發(fā)使用ZDevelop的HMI編程開發(fā)方式，程序保存在控制器中。

示教盒帶有一個USB口，一個U盤延長口，使用24V直流電源供電(可USB供電)，帶有800*480分辨率的真彩顯示屏，本身帶18個按鍵，配急停開關。

ZHD400X支持觸摸屏，可以按鍵和觸摸配合使用。

屏幕邊上的物理按鍵的編碼規(guī)則參見《ZHD400X手持盒手冊》說明，按鍵按下時，示教盒自動向控制器發(fā)送物理按鍵，控制器程序可以檢測到物理按鍵，如果需要使用虛擬按鍵，需要在組態(tài)里面使用按鍵轉(zhuǎn)換表，ZDevelop帶有標準400X的按鍵轉(zhuǎn)換表,可以根據(jù)具體情況或面膜修改按鍵轉(zhuǎn)換表。

觸摸屏配一根網(wǎng)線，使用網(wǎng)線連接到控制器的EtherNET網(wǎng)口，網(wǎng)線水晶頭邊上引出三根線，分被是示教盒電源線和急停信號線，紅色為24V電源正極，黑色為24V電源負極，紫色為急停信號線。

觸摸屏和控制器的主電源可共用一個。

使用步驟：

1.先使用ZDevelop軟件編輯好HMI程序，連接控制器，將程序下載到ROM掉電保存，就可以斷開控制器和ZDevelop的連接。然后給觸摸屏上電。

2.直接使用配發(fā)的連接線將ZHD400X接到控制器的網(wǎng)口上，然后在屏上四個角，按畫Z字順序點擊，連續(xù)2次，喚醒屏幕，彈出可以彈出設置窗口，可以進行觸摸校正，控制器IP修改等。

3.設置窗口如下，在彈出的窗口上自動獲取到當前所連的控制器IP的地址，確認IP無誤，點擊Connect即可連接使用，此時觸摸屏顯示起始基本窗口的內(nèi)容。

4.若沒有觸摸屏，可將HMI程序下載到仿真器，在XPLC screen平臺仿真。

連接仿真器下載之后，點擊“顯示”按鈕即可彈出仿真界面。

XPLC screen顯示效果：

HMI組態(tài)編程一般和Basic混合編程，將HMI要調(diào)用的寄存器和相關動作函數(shù)寫在Basic內(nèi)，在HMI文件內(nèi)通過系統(tǒng)設置或元件調(diào)用Basic函數(shù)，被調(diào)用的Basic函數(shù)必須是全局的SUB過程。

注意要運行的組態(tài)文件一定要設置好自動運行任務號。

編程參考流程：

1.新建項目和HMI文件，HMI文件建立之后會彈出“HMI系統(tǒng)設置”窗口，設置分辨率、主界面窗口等基本信息；

2.根據(jù)需求新建窗口，設置窗口屬性；

3.在各個窗口內(nèi)添加組態(tài)元件，設置元件屬性；窗口的調(diào)用可在元件動作中設置，可直接打開或關閉窗口，或調(diào)用Basic函數(shù)使用指令打開或關閉窗口；

4.需要調(diào)用Basic函數(shù)時在工程項目下新建Basic文件，將組態(tài)元件要調(diào)用的函數(shù)編寫成全局的SUB函數(shù)。

5.程序編寫完成文件自動運行任務號，下載到控制器或仿真器，連接觸摸屏顯示或在XPLC screen顯示。

（一）新建HMI文件

首先建立工程項目之后，新建HMI文件，默認新建的HMI程序帶三個不同風格的鍵盤窗口6、7、8和一個基本窗口10，默認這個10號窗口作為觸摸屏的主界面，可更改默認主界面（參見下頁HMI系統(tǒng)設置）。 

調(diào)用軟鍵盤窗口輸入數(shù)據(jù)：

點擊可輸入數(shù)據(jù)的組態(tài)元件后，就能打開軟鍵盤窗口，如下圖，在軟鍵盤窗口輸入數(shù)值之后點擊Enter保存即可變更數(shù)據(jù)。

（二）HMI系統(tǒng)設置

在編輯組態(tài)程序之前，選擇HMI文件，首先要打開菜單欄“編輯”→“HMI系統(tǒng)設置”打開如下窗口。

根據(jù)組態(tài)程序要應用的示教盒的尺寸，設置好水平分辨率和垂直分辨率（如上節(jié)10號窗口方框大小）。選擇起始基本窗口（即觸摸屏顯示的初始界面），初始化函數(shù)和周期函數(shù)選擇Basic里編寫好的GLOBAL全局定義的SUB子函數(shù)。

初始化程序HMI上電后運行一次，周期函數(shù)周期循環(huán)掃描。

（三）組態(tài)窗口

組態(tài)顯示必須以一個基本窗口為底窗口，作為其他窗口的背景畫面，元件需要依附窗口顯示，一個組態(tài)文件下可新建多個不同類型的窗口。

新建窗口：菜單欄“元件”→“新建窗口”打開如下窗口，輸入窗口號和窗口名稱后確認，注意窗口號不要重復。

窗口的屬性和尺寸位置等信息均需要打開窗口“屬性”修改。

點擊組態(tài)窗口或元件便能打開屬性窗口。

窗口類型包含五種：基本窗口(Base Window)，軟鍵盤窗口(Keyboard Window)，彈出窗口(Pop Window)、菜單窗口(Menu Window)、置頂窗口(Top Window)。

1.基本窗口(Base Window)：組態(tài)顯示必須以一個基本窗口為底窗口。只能顯示一個基本窗口。基本窗口通過程序或元件操作進行切換，不能關閉。

2.軟鍵盤窗口(Keyboard Window)：用于需要輸入數(shù)值的情況，元件：值顯示value，元件屬性內(nèi)選擇軟件盤窗口，新建的HMI文件內(nèi)置有三種軟鍵盤窗口可供選擇。

3.彈出窗口(Pop Window)：Pop窗口需要通過程序或元件操作關閉，Pop窗口打開后，Pop區(qū)域范圍外的元件仍可以觸發(fā)，在Pop窗口屬性里設置壟斷后，只能操作當前Pop窗口內(nèi)的元件。切換基本窗口后Pop/Menu窗口關閉

4.菜單窗口(Menu Window)：Menu窗口屬于Pop窗口，都是調(diào)用后彈出。不同之處是Menu窗口彈出后，獲得操作權限，此時只能對Menu窗口進行操作。當點擊到非Menu窗口區(qū)域時，Menu窗口將關閉。

5.置頂窗口(Top Window)：總是在最前端顯示的窗口，一般為一個小窗口，可以用來實現(xiàn)工具條等。切換基本窗口時，Top窗口仍會顯示在最前端，不會關閉。

窗口打開或關閉的方法

1.功能鍵BUTTON調(diào)用Basic程序，在程序內(nèi)編寫HMI_SHOWWINDOW顯示窗口，HMI_BASEWINDOW顯示基本窗口，HMI_CLOSEWINDOW()關閉窗口，基本窗口不支持關閉。

選擇“元件”→“位元件”→“功能鍵”，新建一個功能鍵按鈕，打開元件的屬性窗口，找到“動作”下拉列表。

可以選擇打開3種窗口類型base/top/pop，其中menu窗口屬于Pop Window類型。

（四）添加組態(tài)元件

HMI編程所需的窗口和元件在菜單欄“元件”里選擇。窗口和各元件的詳細使用說明參見HMI編程手冊。

2.寄存器

大部分的元件都包含“寄存器類型”這一屬性，用來與各類寄存器建立數(shù)據(jù)聯(lián)系，寄存器可選系統(tǒng)自帶的寄存器或自定義變量、數(shù)組。

如下圖，位狀態(tài)切換元件按下將位寄存器M10的值置1，同時顯示格式文本0；松開M10置0，同時顯示格式文本1。

3.動作

通過動作下拉列表，不同的元件可選擇的動作有所差異，常見可選打開或關閉窗口、調(diào)用Basic的全局SUB函數(shù)等，默認按下生效。

如下圖，功能鍵的動作選擇調(diào)用函數(shù)，函數(shù)選擇onrun()。

此例程為單軸運動例程，包含兩個文件，Basic的程序由HMI調(diào)用執(zhí)行。

先選擇要運動的軸號，X軸或Y軸，不選擇軸號無法運動，再選擇運動方向和運動模式，若選擇運動模式為寸動，還需要設置寸動距離。

上方的基本軸參數(shù)可自定義設置或采用默認值，調(diào)用軟鍵盤窗口自定義輸入值，以上設置完成后，可點擊運動讓軸運動起來，運行的速度SPEED和軸位置DPOS分被獲取到值顯示元件1和2動態(tài)顯示。

按下停止按鈕立即停止當前運動，按下位置清零按鈕清零DPOS。

Basic程序：

global sub main_int()  'HMI初始化函數(shù)

  global  str(20)      '軸狀態(tài)，值顯示元件11調(diào)用

  str="未選擇"         '值顯示元件11顯示內(nèi)容：未選擇

  global  state(20)    '運行狀態(tài)

  state="停止"

  global  axisnum    '軸選擇

  axisnum=0          '1 X軸,2 Y軸....

  intaxis()          '初始化軸參數(shù)，默認值

  dpos=0

  units = table(0)   'HMI界面手動設置值，保存在table

  lspeed = table(1)

  speed = table(2)

  accel = table(3)

  decel = table(4)

  sramp = table(5)

  table(10)=0          '當前位置，值顯示元件1調(diào)用  

  table(11)=0          '當前速度，值顯示元件2調(diào)用  

  table(15)=0          '寸動距離，值顯示元件28調(diào)用  

  RAPIDSTOP(2)

end sub

global sub main_scan()  'HMI周期函數(shù)

  slcaxis()             '選擇軸

  if idle=-1 then      '只有在停止狀態(tài)，軸參數(shù)才生效

    setaxis()

  endif

  table(10)=DPOS        '動態(tài)獲取顯示

  table(11)=MSPEED

  if idle=-1 then

    state="停止"      

  endif

end sub

sub intaxis()          '軸參數(shù)初始化  

  table(0)=10          'units  脈沖當量

  table(1)=10          'lspeed 起始速度

  table(2)=100         'speed  運行速度

  table(3)=1000        'accel  加速度

  table(4)=1000        'decel  減速度

  table(5)=10          'sramp  s曲線時間

end sub

sub setaxis()           '軸參數(shù)設置

  units = table(0)

  lspeed = table(1)

  speed = table(2)

  accel = table(3)

  decel = table(4)

  sramp = table(5)

end sub

global sub slcaxis()       '軸選擇函數(shù)

  if MODBUS_BIT(0)=1 then  'modbus_bit(0)對應hmi界面的X軸選擇按鈕

    cancel(2) axis(1)      '更換選擇的軸時，停止Y軸axis1的運動   

    str="X軸"                 '顯示內(nèi)容為：X軸

    axisnum=1

    base(0)                    '選定X軸

  elseif MODBUS_BIT(1)=1 then  'modbus_bit(1)對應hmi界面的Y軸選擇按鈕

    cancel(2) axis(0)          '更換選擇的軸時，停止X軸Axis0的運動    

    str="Y軸"                  '顯示內(nèi)容為：Y軸

    axisnum=2

    base(1)                    '選定Y軸

  endif  

end sub

global sub onrun()               '運動功能鍵調(diào)用

  if axisnum=0 then

    return                        'axisnum=0未選擇軸號

  elseif MODBUS_BIT(20)=0 then    'modbus_bit(20)對應hmi界面的運動模式按鈕，等于0為持續(xù)     

    if MODBUS_BIT(10)=0 then      'modbus_bit(10)對應hmi界面的方向選擇按鈕  

      vmove(1)

    elseif MODBUS_BIT(10)=1 then

      VMOVE(-1)

    endif    

  elseif MODBUS_BIT(20)=1 then       '運動模式，等于1為寸動

    move(table(15))                  '寸動距離，值顯示元件28

  endif  

  if idle=0 then

    state="運動"

  endif

end sub

global sub onstop()     '停止功能鍵調(diào)用

  state="停止"

  RAPIDSTOP(2)

end sub

global sub clear_dpos()  '位置清零功能鍵調(diào)用

  dpos=0  

end sub