正运动技术​运动控制卡应用开发教程之VB.NET

• 关键词：正运动技术,运动控制卡
• 摘要：我们从新建工程项目，添加函数库讲起，再了解PC函数用，最后通过项目实战——位置比较输出与编码器锁存例程讲解，来让大家熟悉它的项目开发。

今天，正运动技术为大家分享一下应用VB.NET开发一个位置比较输出与编码器锁存的运动控制应用。

我们从新建工程项目，添加函数库讲起，再了解PC函数用，最后通过项目实战——位置比较输出与编码器锁存例程讲解，来让大家熟悉它的项目开发。

在正式学习之前，我们先了解一下正运动技术的运动控制卡ECI2418和ECI2618。这两款产品分别是4轴，6轴运动控制卡。

ECI2418支持4轴脉冲输入与编码器反馈，板载24点输入，16点输出，2AD，2DA，支持手轮接口，其中特定输出口支持高速PWM控制。

ECI2618支持6轴脉冲输入与编码器反馈，板载24点输入，16点输出，2AD，2DA，支持手轮接口，其中特定输出口支持高速PWM控制。

ECI2418，ECI2618均使用同一套API函数，均支持C、C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等开发语言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平台，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系统。

以下是VB.NET开发流程

一新建Windows 窗口应用程序 添加函数库

1.打开Visual Studio 2019，选择创建新项目。

2.在标签中选择“Visual Basic”、“Windows”和“桌面”，选择Windows窗体应用(.NET Framework),注意选择VB类型。

3.按需求保存项目名称和地址。

确认后创建新的VB.NET项目。

4.找到正运动技术厂家提供的光盘资料，路径如下(64位库为例)。

（1）进入光盘资料找到PC函数文件夹。

（2）选择函数库2.1。

（3）Windows平台。

（4）根据需要选择对应的函数库这里选择64位库。

（5）解压VB.NET的压缩包,里面有VB.NET对应的函数库。

（6）函数库具体路径如下。

5.将dll文件zmotion.dll以及zauxdll.dll一起复制放入系统文件夹C:\Windows\System32中，假如编程系统是64位系统，也要把上述文件复制到C:\Windows\SysWOW64中。

图片

6.在“项目”→“添加现有项”，将VB.NET对应的PC函数库添加到项目中，添加的文件也会复制到项目所在文件夹中。

7.项目新建完成。按照VB.NET的功能，编写运动控制程序。

二查看PC函数手册 了解其用法

1.PC函数手册也在光盘资料里面，具体路径如下。

2.PC编程，一般先根据控制器连接方式选择对应的连接函数连接控制器，返回控制器句柄。

接着用返回的控制器句柄，实现对控制器的控制，大部分函数都有对控制器的指向。

通常有：Public g_handle As IntPtr=0控制器句柄是连接控制器的重要标志。

3.函数举例

（1）通过网口连接控制器，获取控制器句柄g_handle。

ZAux_OpenEth(m_ipaddress, g_handle)   '网口连接控制器

ret = ZAux_Close(g_handle)            '断开前面的连接

（2）硬件位置输出比较ZAux_Direct_HwPswitch2。

不同模式下配置不同参数(ModePara)，本例程使用其中两种模式：1-启动比较器；2-停止并删除没完成的比较点。

模式 1-启动比较器

ModePara1 = 第一个比较点坐标所在 TABLE 编号

ModePara2 = 最后一个比较点坐标所在 TABLE 编号

ModePara3= 第一个点判断方向:0,坐标负向;1,坐标正向;-1,不使用方向

ModePara4 = 预留

iret = ZAux_Direct_HwPswitch2(handle,AxisNum,1,Opnum, Opstatus,StartTable,EndTable,dir,0）

模式 2-停止并删除没完成的比较点

ModePara1 = 预留

ModePara2 = 预留

ModePara3= 预留

ModePara4 = 预留

iret = ZAux_Direct_HwPswitch2(handle,AxisNum,2,0,0,0,0, 0,0)

（3）硬件位置比较输出电平还原ZAux_Direct_HwTimer。

iret=ZAux_Direct_HwTimer(handle,2,Timer_Cycle, Timer_Valid,Timer_Num,Opstatus,Opnum)

（4）位置锁存指令ZAux_Direct_Regist。

iret = ZAux_Direct_Regist(handle,RegistNum,RegistMode)

（5）读取编码器值ZAux_Direct_GetMark、ZAux_Direct_GetMarkB、ZAux_Direct_GetRegPos、ZAux_Direct_GetRegPosB。

iret = ZAux_Direct_GetMark(g_handle, RegistAxis, MarkStatus)

iret = ZAux_Direct_GetRegPos(g_handle, RegistAxis, RegistPos)

三实战例程与程序展示

1.构建控制界面

2.简易流程图

iret = ZAux_OpenEth(m_ipaddress, g_handle)        '网口连接控制器

iret = ZAux_Direct_GetMark(g_handle, m_RegistAxis, MarkStatus)

iret = ZAux_Direct_GetRegPos(g_handle, m_RegistAxis, RegistPos)         '获取锁存位置

iret = ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, m_AxisNum, AxisDpos)

iret = ZAux_Direct_GetOp(g_handle, m_POS_out, Op_status)

'…………

iret = ZAux_Direct_SetTable(g_handle, m_POS_StartTable, m_POS_EndTable, fPointPos(0))'将比较点填入TABLE

iret = ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0)'清除比较输出指令

iret = ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 1, m_POS_out, m_POS_OutStatus, m_POS_StartTable, m_POS_EndTable, m_PSO_dir, 0)

iret = ZAux_Direct_HwTimer(g_handle, 2, m_Timer_Cycle, m_Timer_Valid, m_Timer_Num, tempoutstatus, m_POS_out)  '电平恢复

iret = ZAux_Direct_Single_MoveAbs(g_handle, m_AxisNum, m_End_Pos)

iret = ZAux_Direct_Regist(g_handle, m_RegistAxis, RegistMode)'编码器锁存

iret = ZAux_Direct_GetMark(g_handle, m_RegistAxis, MarkStatus) 

iret = ZAux_Direct_GetRegPos(g_handle, m_RegistAxis, RegistPos)'获取锁存位置

ret = ZAux_Close(g_handle)'断开连接

3.控制程序模块

（1）全局定义和初始化

Public g_handle As IntPtr = 0        '当前使用的卡句柄

    Public iTotalPoint As Integer = 1000

    Public m_POS_IfOpen As Boolean = True

    Public m_Timer_IfOpen As Boolean = True

    Public m_AxisNum As Integer = 0

    Public m_PSO_dir As Integer = -1

    Public m_POS_out As Integer = 0

    Public m_End_Pos As Single = 5000

    Public m_Timer_Num As Integer = 1

    Public m_POS_EndTable As Integer = 10

    Public m_Start_Pos As Single = 0

    Public m_POS_StartTable As Integer = 0

    Public m_Timer_Valid As Integer = 5000

    Public m_Timer_Cycle As Integer = 10000

    Public m_POS_OutStatus As Integer = 1

    Public m_Regist_ifOpen As Boolean = False

    Public m_RegistAxis As Integer = 1

    Public m_RegistCount As Integer = 0

    Public RegistMode As Integer = 1

    Public fPointPos(1000) As Single

    Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load          '初始化

        '初始化锁存模式列表 

        ComboBox1.Items.Clear()

        ComboBox1.Items.Add("1 Z脉冲上升沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("2 Z脉冲下降沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("3 R0上升沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("4 R0下降沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("14 R1上升沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("15 R1下降沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("18 R2上升沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("19 R2下降沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("20 R3上升沿锁存")

        ComboBox1.Items.Add("21 R3下降沿锁存")

        ComboBox1.SelectedIndex = 0

        '初始化编码轴类型列表 

        ComboBox2.Items.Clear()

        ComboBox2.Items.Add("3 正交编码器")

        ComboBox2.Items.Add("4 脉冲方向输出+正交编码器输入")

        ComboBox2.Items.Add("5 脉冲方向输出+脉冲方向输入")

        ComboBox2.Items.Add("6 脉冲方向方式的编码器")

        ComboBox2.Items.Add("7 脉冲方向方式步进或伺服+EZ信号输入")

        ComboBox2.Items.Add("8 ZCAN扩展脉冲方向方式步进或伺服")

        ComboBox2.Items.Add("9 ZCAN扩展正交编码器")

        ComboBox2.Items.Add("10 ZCAN扩展脉冲方向方式的编码器")

        ComboBox2.SelectedIndex = 0

        '初始化比较方向列表

        ComboBox3.Items.Clear()

        ComboBox3.Items.Add("-1 不使用方向")

        ComboBox3.Items.Add("0 坐标负向")

        ComboBox3.Items.Add("1 坐标正向")

        ComboBox3.SelectedIndex = 0

        start_add()

    End Sub

    Private Sub Form1_FormClosed(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.Windows.Forms.FormClosedEventArgs)       '关闭窗口

        If g_handle <> 0 Then          '断开前面的连接   

            ZAux_Close(g_handle)

            g_handle = 0

            Me.Text = "未连接"

            Timer1.Stop()

            Timer2.Stop()

        End If

    End Sub

    Private Sub start_add()             '初始化DataGridView数据

        Dim tempvalue As Single

        tempvalue = 0

        For i = 0 To iTotalPoint - 1 Step 1

            tempvalue = (i + 1) * 100

            DataGridView1.Rows.Add(New String() {i.ToString(), tempvalue.ToString()})

        Next

End Sub

（2）控制器连接

  Private Sub C_Ip_Address_DropDown(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles C_Ip_Address.DropDown      '下拉搜索IP

        Dim Buffer As New StringBuilder(10240)

        ZAux_SearchEthlist(Buffer, 10230, 200)      '搜索IP地址列表

        Dim Ip_List() As String

        Ip_List = Buffer.ToString.Split(" ")

        C_Ip_Address.Items.Clear()

        C_Ip_Address.Items.Add("127.0.0.1")

        If Ip_List.Length > 1 Then

            For i = 0 To Ip_List.Length - 1

                C_Ip_Address.Items.Add(Ip_List(i))

            Next

        End If

    End Sub

    Private Sub C_Open_Eth_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles C_Open_Eth.Click           '以太网连接控制器

        Dim m_ipaddress As String

        m_ipaddress = C_Ip_Address.Text

        If g_handle <> 0 Then          '断开前面的连接   

            ZAux_Close(g_handle)

            g_handle = 0

        End If

        ZAux_OpenEth(m_ipaddress, g_handle)        '网口连接控制器

        If (g_handle <> 0) Then

            Me.Text = "已连接"

            Timer1.Start()

        Else

            Me.Text = "未连接"

            MessageBox.Show("连接失败")

        End If

    End Sub

    Private Sub C_Close_Card_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles C_Close_Card.Click       '断开连接

        Dim ret As Integer = 0

        If g_handle <> 0 Then          '断开前面的连接   

            ret = ZAux_Close(g_handle)

            g_handle = 0

            Me.Text = "未连接"

            Timer1.Stop()

            Timer2.Stop()

        End If

End Sub

（3）位置比较输出

Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click     '运动

        If (g_handle = 0) Then

            MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示")

        Else

            Dim iret As Integer = 0

            iret = ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, m_AxisNum, 100)

            iret = ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, m_AxisNum, 100)

            iret = ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, m_AxisNum, 2000)

            iret = ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0)     '清除前面的比较输出指令

            If m_POS_IfOpen = False Then                '比较完成一次后需要重新调用HwPswitch  

                iret = ZAux_Direct_SetTable(g_handle, 0, iTotalPoint, fPointPos(0))               '将比较点填入TABLE

                If iret <> 0 Then

                    Dim tempstr As String

                    tempstr = "SetTable失败 返回值：" + iret.ToString()

                    MessageBox.Show(tempstr, "提示")

                    Exit Sub

                End If

                iret = ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 1, m_POS_out, m_POS_OutStatus, m_POS_StartTable, m_POS_EndTable, m_PSO_dir, 0)

                If iret <> 0 Then

                    Dim tempstr As String

                    tempstr = "HwPswitch2失败 返回值：" + iret.ToString()

                    MessageBox.Show(tempstr, "提示")

                    Exit Sub

                End If

            Else

                iret = 0

                iret = ZAux_Direct_HwPswitch2(g_handle, m_AxisNum, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0)         '清除比较输出指令

                If iret <> 0 Then

                    Dim tempstr As String

                    tempstr = "HwPswitch2失败 返回值：" + iret.ToString()

                    MessageBox.Show(tempstr, "提示")

                    Exit Sub

                End If

            End If

            Dim tempoutstatus As Boolean = 0

            If m_POS_OutStatus = 0 Then

                tempoutstatus = 1

            Else

                tempoutstatus = 0

            End If

            If m_Timer_IfOpen = False Then

                iret = ZAux_Direct_HwTimer(g_handle, 2, m_Timer_Cycle, m_Timer_Valid, m_Timer_Num, tempoutstatus, m_POS_out)

                If iret <> 0 Then

                    Dim tempstr As String

                    tempstr = "HwTimer失败 返回值：" + iret.ToString()

                    MessageBox.Show(tempstr, "提示")

                    Exit Sub

                End If

            Else

                iret = ZAux_Direct_HwTimer(g_handle, 0, m_Timer_Cycle, m_Timer_Valid, m_Timer_Num, tempoutstatus, m_POS_out)

                If iret <> 0 Then

                    Dim tempstr As String

                    tempstr = "HwTimer失败 返回值：" + iret.ToString()

                    MessageBox.Show(tempstr, "提示")

                    Exit Sub

                End If

            End If

            ZAux_Trigger(g_handle)

            iret = ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, m_AxisNum, 0)

            iret = ZAux_Direct_Single_MoveAbs(g_handle, m_AxisNum, m_Start_Pos)

            iret = ZAux_Direct_Single_MoveAbs(g_handle, m_AxisNum, m_End_Pos)

        End If

    End Sub

    Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click         '停止

        If (g_handle = 0) Then

            MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示")

        Else

            Dim iret As Integer = 0

            iret = ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, m_AxisNum, 2)

        End If

End Sub

（4）锁存位置

 Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click         '启动锁存

        If (g_handle = 0) Then

            MessageBox.Show("未链接到控制器!", "提示")

        Else

            Dim iret As Integer = 0

            If m_Regist_ifOpen = False Then

                m_RegistCount = 0

                Dim ReglistListAtype As Integer

                ReglistListAtype = ComboBox2.SelectedIndex + 3

                iret = ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, m_RegistAxis, ReglistListAtype)              '必须是编码器轴才可以锁存

                Dim ReglistListSel As Integer

                ReglistListSel = ComboBox1.SelectedIndex

                If ReglistListSel >= 0 And ReglistListSel <= 3 Then

                    RegistMode = ReglistListSel + 1

                ElseIf ReglistListSel = 4 Or ReglistListSel = 5 Then

                    RegistMode = ReglistListSel + 10

                ElseIf ReglistListSel >= 6 And ReglistListSel <= 9 Then

                    RegistMode = ReglistListSel + 12

                End If

                iret = ZAux_Direct_Regist(g_handle, m_RegistAxis, RegistMode)

                Timer2.Start()

                m_Regist_ifOpen = True

                ComboBox1.Enabled = False

                ComboBox2.Enabled = False

                Button1.Text = "停止锁存"

            Else

                Timer2.Stop()

                m_Regist_ifOpen = False

                ComboBox1.Enabled = True

                ComboBox2.Enabled = True

                Button1.Text = "启动锁存"

                DataGridView2.Rows.Clear()

            End If

        End If

End Sub

（5）时间刷新

 Private Sub Timer1_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer1.Tick         '刷新状态显示

        Dim AxisDpos As Single = 0

        Dim iret As Integer = 0

        Dim Op_status As UInt32 = 0

        updata_value()

        If RadioButton1.Checked = True Then             '位置比较是否开启

            m_POS_IfOpen = False

        End If

        If RadioButton2.Checked = True Then

            m_POS_IfOpen = True

        End If

        If RadioButton4.Checked = True Then             '定时器输出反转是否开启

            m_Timer_IfOpen = False

        End If

        If RadioButton3.Checked = True Then

            m_Timer_IfOpen = True

        End If

        iret = ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, m_AxisNum, AxisDpos)

        iret = ZAux_Direct_GetOp(g_handle, m_POS_out, Op_status)

        label_dpos.Text = "轴" + m_AxisNum.ToString() + "坐标：" + AxisDpos.ToString()

        label_out.Text = "输出口" + m_POS_out.ToString() + "状态：关闭"

        If Op_status = 1 Then

            label_out.Text = "输出口" + m_POS_out.ToString() + "状态：打开"

        End If

End Sub

    Private Sub Timer2_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer2.Tick     '定时器刷新

        Dim iret As Integer = 0

        Dim MarkStatus As Integer = 0

        Dim RegistPos As Single

        If RegistMode >= 1 And RegistMode <= 4 Then

            iret = ZAux_Direct_GetMark(g_handle, m_RegistAxis, MarkStatus)

        ElseIf RegistMode = 14 Or RegistMode = 15 Then

            iret = ZAux_Direct_GetMarkB(g_handle, m_RegistAxis, MarkStatus)

        ElseIf RegistMode = 18 Or RegistMode = 19 Then

            Dim tempc As Single

            iret = ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "MARKC", m_RegistAxis, tempc)

            MarkStatus = Convert.ToInt32(tempc)

        ElseIf RegistMode = 20 Or RegistMode = 21 Then

            Dim tempd As Single

            iret = ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "MARKD", m_RegistAxis, tempd)

            MarkStatus = Convert.ToInt32(tempd)

        End If

        If MarkStatus = -1 Then

            If RegistMode >= 1 And RegistMode <= 4 Then

                iret = ZAux_Direct_GetRegPos(g_handle, m_RegistAxis, RegistPos)         '获取锁存位置

            ElseIf RegistMode = 14 Or RegistMode = 15 Then

                iret = ZAux_Direct_GetRegPosB(g_handle, m_RegistAxis, RegistPos)

            ElseIf RegistMode >= 18 Or RegistMode = 19 Then

                iret = ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "REG_POSC", m_RegistAxis, RegistPos)

            ElseIf RegistMode = 20 Or RegistMode = 21 Then

                iret = ZAux_Direct_GetParam(g_handle, "REG_POSD", m_RegistAxis, RegistPos)

            End If

            Dim tempstr0 As String

            Dim tempstr1 As String

            tempstr0 = m_RegistCount.ToString()

            tempstr1 = RegistPos.ToString()

            DataGridView2.Rows.Add(New String() {tempstr0, tempstr1})

            m_RegistCount = m_RegistCount + 1

            iret = ZAux_Direct_Regist(g_handle, m_RegistAxis, RegistMode)             '重新触发锁存

        End If

        Dim tempstr As String

        tempstr = "锁存触发状态：" + MarkStatus.ToString() + "  次数：" + m_RegistCount.ToString()

        Label3.Text = tempstr

    End Sub

    Private Sub updata_value()          '更新参数

        m_AxisNum = Convert.ToInt32(TextBox2.Text)

        m_POS_out = Convert.ToInt32(TextBox3.Text)

        m_POS_StartTable = Convert.ToInt32(TextBox4.Text)

        m_POS_EndTable = Convert.ToInt32(TextBox5.Text)

        m_POS_OutStatus = Convert.ToInt32(TextBox6.Text)

        m_PSO_dir = ComboBox3.SelectedIndex - 1

        m_Timer_Cycle = Convert.ToInt32(TextBox10.Text)

        m_Timer_Valid = Convert.ToInt32(TextBox9.Text)

        m_Timer_Num = Convert.ToInt32(TextBox8.Text)

        m_Start_Pos = Convert.ToSingle(TextBox12.Text)

        m_End_Pos = Convert.ToSingle(TextBox11.Text)

        m_RegistAxis = Convert.ToInt32(TextBox1.Text)

        For i = 0 To iTotalPoint - 1 Step 1

            fPointPos(i) = Convert.ToSingle(DataGridView1.Item("位置", i).Value)

        Next

    End Sub

4.检查对应事件是否加载到控件上

以下图为例。

5.接线方式

（1）编码轴与编码器的接线（Z向锁存）

注意，该接线为单端接法，编码器应与轴使用同一电源，接地时接入内部地(GND，针脚号有10、13、20、21、24)而不能是外部地(EGND，针脚号1)。

（2）编码轴与脉冲轴的接线（R0锁存）

为了观察锁存位置的准确性，通过脉冲轴发出编码信号使编码器记录信息，位置比较输出触发锁存，通过R0上升沿触发锁存，获取锁存位置。

本例使用的控制器ZMC406含两个锁存开关锁存A，锁存B，在ZDevelop软件中连接控制器，通过命令窗口检测锁存输入映射REG_INPUTS=$1010。（$1010对应十进制4112）。

四编译运动结果

通过写入控制器程序，初始化设置脉冲轴和编码轴轴参数。

1.位置比较输出

（1）打开比较输出，关闭定时反转信号，设置运动距离2000，完成运动后，如下图。

（2）打开比较输出，打开定时反转信号，设置运动距离2000，完成运动后，如下图。

可见，位置比较输出在定时反转后，上升沿信号会被定时器输出反转，但位置比较不受影响，下一次比较信号时，由于已经是低电平，输出口信号不变。

2.编码器锁存

（1）使用旋转编码器给予编码轴脉冲

以比较输出信号为R0锁存触发信号，使用轴1为编码轴，类型4，模式3，开启锁存，运动距离2000。

本例使用关闭定时反转的位置比较输出的十个点，其中5个上升沿信号，所以触发了5次锁存，保存了编码器的反馈位置。

（2）使用脉冲轴（伪编码器）给予编码轴脉冲

使用位置比较的轴作为脉冲轴，通过ZDevelop设置编码轴其他轴参数与脉冲轴一致，以比较输出信号为R0锁存触发，使用轴1为编码轴，类型6，模式3。

A.开启位置比较，关闭定时反转。

途中IN(0)信号，也就是R0信号使用反向表示，因为本例使用了ZMC控制器为低电平有效，即在IN波形图上表示下降沿时，对应IN口电压为上升沿。

B.开启位置比较，打开定时反转。

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