（1）mode:mode=0 + angle，angle：皮帶旋轉(zhuǎn)角度，角度=皮帶軸dpos正向與BASE軸正向的夾角。使用時(shí)需要將角度轉(zhuǎn)換為弧度（0~2PI）。

（2）synctime：同步時(shí)間，ms單位。

（3）syncposition：皮帶軸物體被感應(yīng)到時(shí)皮帶軸的位置。

（4）syncaxis：皮帶軸軸號(hào)，-1表示沒(méi)有皮帶軸。

（5）pos1：皮帶軸物體被感應(yīng)到時(shí)的BASE第1個(gè)軸絕對(duì)位置。

（6）posn：皮帶軸物體被感應(yīng)到時(shí)的BASE第n個(gè)軸絕對(duì)位置。

上位機(jī)指令參數(shù)排列一樣。

3.使用疑難點(diǎn)解析

（1）如何獲知syncposition：皮帶軸物體被感應(yīng)到時(shí)皮帶軸的位置？

首先，我們先了解跟隨的完整實(shí)現(xiàn)流程,如下：

光電傳感器產(chǎn)生信號(hào)→控制器收到信號(hào)，鎖存獲取跟隨坐標(biāo)→產(chǎn)品流到到位，跟隨觸發(fā)→追趕產(chǎn)品，進(jìn)入同步加工，走軌跡→進(jìn)入下一次跟隨。

那么按照流程看，物體被感應(yīng)到時(shí)的位置就由鎖存產(chǎn)生并記錄，我們只需要將鎖存數(shù)據(jù)記錄就獲取到了參數(shù)syncposition的值。

（2）如何獲知同步跟隨所需的POSN：皮帶軸物體被感應(yīng)到時(shí)跟隨軸的位置？

syncposition與POSN都是在物體被感應(yīng)到時(shí)的位置，兩者的關(guān)系是同時(shí)相對(duì)靜止的；所以此處的POSN：皮帶軸物體被感應(yīng)到時(shí)跟隨軸的位置并不是感應(yīng)到產(chǎn)品時(shí)跟隨軸所處的位置，而是感應(yīng)到產(chǎn)品時(shí)跟隨軸應(yīng)該走到的位置，也就是我們想要的產(chǎn)品同步跟隨位置點(diǎn)。

在上一步，我們獲知了皮帶軸的感應(yīng)位置是在鎖存的時(shí)候獲取到，那么可以在程序中設(shè)計(jì)，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)傳感器后停下來(lái)，獲取當(dāng)前皮帶軸位置，用鎖存到的值-皮帶軸當(dāng)前位置=跟隨方向的位移量→移動(dòng)歸零后的跟隨軸組到產(chǎn)品上標(biāo)記的需要加工的起點(diǎn)位置，記錄下軸組位置數(shù)據(jù)→將軸組中跟隨方向軸的坐標(biāo)-計(jì)算出來(lái)的跟隨方向的位移量=鎖存時(shí)跟隨軸組中跟隨方向的軸位置→記錄下數(shù)據(jù)就得到了皮帶軸物體被感應(yīng)到時(shí)跟隨軸的位置POSN。

（3）跟隨三個(gè)過(guò)程中的數(shù)據(jù)怎么填？是否需要重新計(jì)算？

跟隨三個(gè)過(guò)程中的參數(shù)數(shù)據(jù)不需要重新計(jì)算；三個(gè)過(guò)程中唯一需要變化的參數(shù)是synctime，其他的參數(shù)保持不變；而synctime參數(shù)根據(jù)實(shí)際加工需要設(shè)定即可，一般會(huì)將同步加工時(shí)間設(shè)置大。

（4）在同步加工段中，怎么去走加工軌跡？能直接控制跟隨軸組走軌跡嗎？

在同步過(guò)程中一般是不能直接使用運(yùn)動(dòng)指令去操控跟隨軸組走軌跡的，不然會(huì)打斷跟隨的狀態(tài)；可以使用疊加運(yùn)動(dòng)的方式間接走軌跡；通過(guò)addax指令將幾個(gè)沒(méi)有用到的虛擬軸，疊加到跟隨軸組上，使用運(yùn)動(dòng)指令控制虛擬軸執(zhí)行加工軌跡，就能實(shí)現(xiàn)在保持跟隨狀態(tài)下走加工軌跡。

（5）不同產(chǎn)品軌跡所需時(shí)間不一樣，同步加工段的時(shí)間怎么計(jì)算？

其實(shí)在實(shí)際應(yīng)用中，同步加工段的時(shí)間通常會(huì)設(shè)置一個(gè)很大很大的時(shí)間值確保加工完成，加工完成后，用MOVESYNC的-2模式強(qiáng)制結(jié)束即可。

（6）加工中產(chǎn)品不斷進(jìn)來(lái)，怎么實(shí)現(xiàn)跟隨軸組不回待機(jī)，連續(xù)跟隨加工產(chǎn)品？

只需要注意不要在程序中每一段的跟隨加工返回待機(jī)位的后面加入等待或者其他進(jìn)運(yùn)動(dòng)緩沖的指令即可；因?yàn)閺?fù)位用-1模式時(shí)，其會(huì)被后面的緩沖MOVESYNC覆蓋，也就是當(dāng)下一個(gè)產(chǎn)品的MOVESYNC跟隨指令已經(jīng)壓進(jìn)運(yùn)動(dòng)緩沖之后，當(dāng)前產(chǎn)品加工完的復(fù)位MOVESYNC就會(huì)被覆蓋，無(wú)效。

4.擴(kuò)展用法

MOVE_ADDAX運(yùn)動(dòng)緩沖疊加

使用MOVESYNC+MOVE_ADDAX，可以實(shí)現(xiàn)在保持跟隨狀態(tài)下直接操作跟隨軸組走軌跡。

四.C#語(yǔ)言進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

1.在VS2010菜單“文件”→“新建”→“項(xiàng)目”，啟動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/p>

2.選擇開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows窗體應(yīng)用程序。

3.找到廠家提供的光盤(pán)資料里面的C#函數(shù)庫(kù)，路徑如下（32位庫(kù)為例）。

1）進(jìn)入廠商提供的光盤(pán)資料找到“04PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。

2）選擇“01PC函數(shù)庫(kù)V2.1”文件夾。

3）選擇“Windows平臺(tái)”文件夾。

4）選擇“C#”文件夾。

5）根據(jù)需要選擇對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)，這里選擇32位庫(kù)。

4.將廠商提供的C#的庫(kù)文件以及相關(guān)文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目中。

1）將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目里面中。

2）將zauxdll.dll和zmotion.dll文件放入bindebug文件夾中。

5.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開(kāi)頭寫(xiě)入using cszmcaux，并聲明控制器句柄g_handle。

6.至此，項(xiàng)目新建完成，可進(jìn)行C#項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

C#跟隨主體代碼:

publicvoidSubMoveSync()
{
 intiret =0;
 int[]iAxisList =newint[2]{0,1} ;
 int[]iTime =newint[3];
  iTime[0] = Convert.ToInt32(TextAccTime.Text);
  iTime[1] = Convert.ToInt32(TextSyncTime.Text);
  iTime[2] = Convert.ToInt32(TextBackTime.Text);
 float[]fWaitPos =newfloat[2];
  fWaitPos[0] = Convert.ToSingle (TextXpos.Text);
  fWaitPos[1] = Convert.ToSingle(TextYpos.Text);
 floatfOffPos= Convert.ToSingle(TextOffpos.Text);
 floatfPdAxisPos =0;   //當(dāng)前皮帶軸位置
 float[] fMakrPos = newfloat[2];     //當(dāng)前加工產(chǎn)品鎖存編碼器的位置
 intiMaxNum = Convert.ToInt32(Text_TabNum.Text);
 floatimode =0;
  imode =0;    //X方向跟隨
 if(m_SyncMode ==1)        //同步軌跡運(yùn)動(dòng)
  {
    iret = zmcaux.ZAux_Direct_SetMerge(G_CardHandle,4,1);     //打開(kāi)虛擬X軸連續(xù)插補(bǔ)
    iret = zmcaux.ZAux_Direct_Single_Addax(G_CardHandle,0,4);     //虛擬4號(hào)軸X軸的運(yùn)動(dòng)疊加到實(shí)際X軸
    iret = zmcaux.ZAux_Direct_Single_Addax(G_CardHandle,1,5);     //虛擬5號(hào)軸Y軸的運(yùn)動(dòng)疊加到實(shí)際Y軸
  }
 float[] Units =newfloat[2];
  zmcaux.ZAux_Direct_GetUnits(G_CardHandle,2,refUnits[0]);
  zmcaux.ZAux_Direct_GetUnits(G_CardHandle,0,refUnits[1]);
 float[] ratio =newfloat[1] { Units[0] / Units[1] };
 int[] scraxis =newint[1] {2};
 while(true)
  {
   if( (m_RegistCount !=0) && (iWorkCount  iMaxNum)  //鎖存坐標(biāo)已經(jīng)溢出，數(shù)據(jù)保存在鎖存前面
    {
      iWorkCount = iWorkCount - m_RegistCount;    //從下個(gè)循環(huán)開(kāi)始取值
     if(iWorkCount < m_RegistCount)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetTable(G_CardHandle, Convert.ToInt32(Text_TabStart.Text) +?1?+ iWorkCount,?1, fMakrPos);	//獲取當(dāng)前準(zhǔn)備加工的鎖存位置
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ??else
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ??continue;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ??//鎖存事件未觸發(fā)
? ? ? ??if?(m_RegistCount ==?0?|| m_RegistCount == iWorkCount)
 ? ? ?? {
? ? ? ? ? ??continue;
? ? ? ? }
? ? ? ??//等待傳送帶位置運(yùn)動(dòng)超過(guò)開(kāi)始跟隨位置
? ? ? ??do
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetMpos(G_CardHandle,?2,?ref?fPdAxisPos); ? ? ? ? ? ?//獲取當(dāng)前編碼軸位置
? ? ? ? }?while?(fPdAxisPos < fOffPos + fMakrPos[0]);
? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[0], fMakrPos[0] + fOffPos,?2,?2, iAxisList, fWaitPos); ? ? ?//同步啟動(dòng)加速段，
? ? ? ??if?(Sync_Mode ==?0)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ??if?(m_SyncMode ==?1) ? ? ? ? ? ? ? ?//同步軌跡運(yùn)動(dòng)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? SubVirAxisMove(); ? ? ? ? ? ? ??//調(diào)用虛擬軸軌跡
? ? ? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveTable(G_CardHandle, (uint)iAxisList[0],?0, (float)1); ? ? ?//寫(xiě)TABLE數(shù)據(jù)到實(shí)際軸緩沖區(qū)，速度同步后修改TABLE觸發(fā)虛擬軸
? ? ? ? ? ? ? ??if?(iret !=?0)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? MessageBox.Show("ZAux_Direct_MoveTable失敗 錯(cuò)誤碼："?+ iret.ToString());
? ? ? ? ? ? ? ? ? ??continue;
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[1], fMakrPos[0] + fOffPos,?2,?2, iAxisList, fWaitPos); ? ? ?//同步啟動(dòng)勻速速段，勻速時(shí)間
? ? ? ? ? ? ? ??//同步結(jié)束
? ? ? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveTable(G_CardHandle, (uint)iAxisList[0],?0, (float)0); ? ? ?//寫(xiě)TABLE數(shù)據(jù)到實(shí)際軸緩沖區(qū)，速度同步后修改TABLE觸發(fā)虛擬軸
? ? ? ? ? ? ? ??//iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveCancel(G_CardHandle, iAxisList[0], 4, 2); ? ? ? ? ? ? ? ? //運(yùn)動(dòng)完成強(qiáng)制停止未完成的虛擬軸運(yùn)動(dòng)
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ??else
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[1], fMakrPos[0] + fOffPos,?2,?2, iAxisList, fWaitPos); ? ? ?//同步啟動(dòng)勻速速段，勻速時(shí)間
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ??else?if(Sync_Mode ==?1)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ??if?(m_SyncMode ==?1) ? ? ? ? ? ? ? ?//同步軌跡運(yùn)動(dòng)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? iret = Motion_MoveAddax(G_CardHandle, iAxisList[0], iAxisList,?2, ratio, scraxis);?//建立疊加關(guān)系
? ? ? ? ? ? ? ? SubVirAxisMove_Dirct(); ? ? ? ? ? ? ??//直接控制實(shí)際軸走軌跡
? ? ? ? ? ? ? ??//同步結(jié)束
? ? ? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveTable(G_CardHandle, (uint)iAxisList[0],?0, (float)0); ? ? ?//寫(xiě)TABLE數(shù)據(jù)到實(shí)際軸緩沖區(qū)，速度同步后修改TABLE觸發(fā)虛擬軸
? ? ? ? ? ? ? ? iret = Motion_MoveAddax(G_CardHandle, iAxisList[0], iAxisList,?0, ratio, scraxis);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ??else
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? iret = Motion_MoveAddax(G_CardHandle, iAxisList[0], iAxisList,?2, ratio, scraxis);?//建立疊加關(guān)系
? ? ? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveDelay(G_CardHandle, iAxisList[0], iTime[1]); ? ?//運(yùn)行延時(shí)時(shí)間
? ? ? ? ? ? ? ? iret = Motion_MoveAddax(G_CardHandle, iAxisList[0], iAxisList,?0, ratio, scraxis); ??//取消疊加
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_MoveSync(G_CardHandle, imode, iTime[2],?0,?-1,?2, iAxisList, fWaitPos); ? ? ?//結(jié)束同步走到待機(jī)位置
? ? ? ??int?Axisidle =?0;
? ? ? ??//此處判斷并實(shí)現(xiàn)是否每次都強(qiáng)制回待機(jī)位之后再執(zhí)行下一次跟隨動(dòng)作,由于MOVESYNC在-1模式下的特殊性，會(huì)被緊接的MOVESYNC取代,不需要其他邏輯，即可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)跟隨
? ? ? ??if?(Force_Back_Flag ==?1)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ??do
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? iret = zmcaux.ZAux_Direct_GetIfIdle(G_CardHandle, iAxisList[0],?ref?Axisidle); ? ? ? ? ? ?//等待主軸跟隨完畢
 ??? ? ? ? ?}?while?(Axisidle ==?0);
? ? ? ? }
? ? ? ? iWorkCount++;
? ? }
}

五.Basic編程進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

1.在電腦里新建一個(gè)文件夾用來(lái)保存即將要建立的工程。打開(kāi)RTSys編程軟件。

2.新建項(xiàng)目：菜單欄“文件”→“新建工程”。

3.點(diǎn)擊“新建工程”后彈出“另存為”界面，選擇一個(gè)文件夾打開(kāi)，輸入文件名后保存項(xiàng)目，后綴為“.zpj”。

4.新建文件：點(diǎn)擊菜單欄“文件”→“新建”，新建彈出窗口支持Basic/Plc/Hmi混合編程，這里選擇新建的文件類(lèi)型為Basic后確認(rèn)。

5.設(shè)置文件自動(dòng)運(yùn)行：如下圖，雙擊文件右邊自動(dòng)運(yùn)行的位置，輸入任務(wù)號(hào)“0”。

Basic跟隨主體代碼：

globalsub reg_Task() '//鎖存線程
REG_INPUTS(belt) = $0000  '//指定皮帶軸的鎖存輸入口，這里R3 R2 R1 R0都用0號(hào)輸入口的信號(hào)
Reg_Count =0'// 清零鎖存計(jì)數(shù)循環(huán)量
WHILE 1
  REGIST(4)axis(belt) '//開(kāi)啟軸鎖存
 wait until(MARK(belt)) '//等待軸鎖存觸發(fā)
  Reg_Array(Reg_Count) = REG_POS(belt)  '//將鎖存到的軸位置存放到鎖存數(shù)組中
 reg_Flag(Reg_Count) =1 '//標(biāo)記觸發(fā)
  if(Reg_Count >= Reg_Space - 1) then  '//判斷鎖存緩存數(shù)組是否滿，滿了重新開(kāi)始計(jì)數(shù)
    Reg_Count =0
 else
    Reg_Count = Reg_Count +1
 endif
  Reg_Count_All = Reg_Count_All +1
WEND
endsub
globalsub movesync_Task(Mode) '//mode 0- 三段式跟隨  1- 直接跟隨
Sync_Count = 0 '// 清零 跟隨標(biāo)志
Over_Max_Count =0
Sync_Count_All =0
base(X_sync,Y_sync,Z_sync)
moveabs(X_Wait,Y_Wait,Z_Wait) '//移動(dòng)到待機(jī)位
WHILE 1
  if(reg_Flag(Sync_Count) = 1) then
    reg_Flag(Sync_Count) = -1  '//復(fù)位標(biāo)志
   wait until(MPOS(belt) >Reg_Array(Sync_Count) + Diff_Pos) '//等待滿足觸發(fā)跟隨距離
    if(MPOS(belt) <= Reg_Array(Sync_Count) + Max_Diff) then ? '//滿足跟隨觸發(fā)的最大距離，也就是在跟隨觸發(fā)的最小距離和最大距離之間
? ? ? ? ? ??if(Mode =?0) then
?? ? ? ? ? ? ? ?base(X_sync,Y_sync,Z_sync)
? ? ? ? ? ? ? ??MOVESYNC(0,catch_time,Reg_Array(Sync_Count),belt,X_POS,Y_POS,Z_POS)axis(X_sync) ??'// 同步追趕段 ?由于MOVESYNC指令會(huì)根據(jù)跟隨軸位置控制跟隨從軸，此處填入鎖存時(shí)刻的位置即可
? ? ? ? ? ? ? ? MOVE_TASK(10,rectangel)AXIS(X_sync) ?'//開(kāi)啟異步線程10，執(zhí)行加工動(dòng)作
? ? ? ? ? ? ? ??MOVESYNC(0,work_time,Reg_Array(Sync_Count),belt,X_POS,Y_POS,Z_POS)axis(X_sync) ??'//保持跟隨狀態(tài)
? ? ? ? ? ? ? ? wait until(PROC_STATUS(10) = 1)? ? ? ? ? ? ? ? wait until(PROC_STATUS(10) = 0)
? ? ? ? ? ? ? ? MOVESYNC(-1,back_time,Reg_Array(Sync_Count),-1, X_Wait,Y_Wait,Z_Wait)AXIS(X_sync)
? ? ? ? ? ? ? ? Sync_Count_All = Sync_Count_All + 1
? ? ? ? ? ? elseif(mode = 1) then
?? ? ? ? ? ? ? ?base(X_sync,Y_sync,Z_sync)
? ? ? ? ? ? ? ? MOVESYNC(0,catch_time,Reg_Array(Sync_Count),belt,X_POS,Y_POS,Z_POS)axis(X_sync) ? '// 同步追趕段 ?由于MOVESYNC指令會(huì)根據(jù)跟隨軸位置控制跟隨從軸，此處填入鎖存時(shí)刻的位置即可
? ? ? ? ? ? ? ??MOVE_ADDAX(belt,?1,?UNITS(belt) /?UNITS(X_sync))axis(X_sync) ??'//使用move_addax替代MOVESYNC，使得跟隨動(dòng)作保持，將皮帶軸的運(yùn)動(dòng)疊加到跟隨軸上
? ? ? ? ? ? ? ? rectangel2 ? '//加工
? ? ? ? ? ? ? ??MOVESYNC(-1,back_time,Reg_Array(Sync_Count),-1, X_Wait,Y_Wait,Z_Wait)AXIS(X_sync)
? ? ? ? ? ? ? ? Sync_Count_All = Sync_Count_All +?1
? ? ? ? ? ??endif
?? ? ? ??else
? ? ? ? ? ? ?"位置超出最大觸發(fā)距離"? ? ??'//此處簡(jiǎn)單做打印輸出提示，可以根據(jù)自己需求擴(kuò)展
? ? ? ? ? ? Over_Max_Count = Over_Max_Count + 1
? ? ? ?  endif
?? ? ? ? if(Sync_Count >= Reg_Space - 1) then  '//判斷跟隨觸發(fā)是否讀取完了全部數(shù)據(jù)，滿了重新開(kāi)始計(jì)數(shù)
      Sync_Count =0
    else
      Sync_Count = Sync_Count +1
    endif
 endif
wend
endsub

六.效果演示

下面以C#代碼跑測(cè)試和RTSys示波器抓取波形分析。

C#同步跟隨界面圖

單次觸發(fā)和連續(xù)多次觸發(fā)圖

單次觸發(fā)與連續(xù)多次觸發(fā)速度分析圖

視頻講解可點(diǎn)擊→“PCIe EtherCAT實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制卡PCIE464同步跟隨皮帶跟隨加工應(yīng)用”查看。

完整代碼獲取地址

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本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)PCIe EtherCAT實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制卡PCIE464同步跟隨/皮帶跟隨加工應(yīng)用，就分享到這里。

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審核編輯 黃宇