快速入门丨篇九：如何进行运动控制器示波器的应用？
之前正運動技術與大家分享了，運動控制器的固件升級、ZBasic程序開發(fā)、ZPLC程序開發(fā)、與觸摸屏通訊和輸入/輸出IO的應用、運動控制器數(shù)據(jù)與存儲的應用、運動控制器ZCAN、EtherCAT總線的使用等。
今天，我們來講解一下正運動技術運動控制器示波器的應用。
教學視頻地址：《視頻教程：如何進行運動控制器示波器的應用？》
1、材料準備與控制器接線參考
材料準備：
1)電腦1臺，安裝ZDevelop3.10.00版本軟件
2)控制器1個
3)24V直流電源1個
4)總線驅(qū)動器+電機(或步進驅(qū)動器+電機)若干
5)控制器接線端子若干
6)網(wǎng)線若干
7)連接線若干
另：IO設備、擴展模板、觸摸屏等根據(jù)需求選用。
控制器接線參考：
2、示波器功能
示波器屬于程序調(diào)試與運行中極其重要的一個部分，用于把肉眼看不到的信號轉(zhuǎn)換成圖形，便于研究各種信號變化過程。
示波器利用控制器內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)顯示成圖形，利用示波器可以顯示各種不同的信號，如軸參數(shù)、軸狀態(tài)等。在“視圖”—“示波器”中打開示波器窗口或點擊菜單欄快捷按鈕。
示波器必須先啟動后觸發(fā)才能成功采樣。打開示波器設置好相關參數(shù)之后點擊啟動，可手動觸發(fā)采樣，也可在程序里加入“TRIGGER”指令自動觸發(fā)示波器采樣。
示波器采樣示意圖
3、示波器基本設置
示波器設置面板
1)設置：打開示波器設置窗口，設置示波器相關參數(shù)。
2)啟動：啟動示波器(但不啟動示波器采樣)。
3)停止：停止示波器采樣。
4)XY模式：勾選時切換成XY平面顯示兩個軸的插補合成軌跡。
5)<<：按下隱藏通道名稱和峰值，只顯示通道編號。
6)手動觸發(fā)：手動觸發(fā)示波器采樣按鈕。
7)跟隨：開啟跟隨后，橫軸自動移動到實時采樣處，跟隨波形顯示。
8)顯示：選擇當前通道曲線是否顯示。
9)編號：選擇需要采集的數(shù)據(jù)源編號，例如軸號、數(shù)字量IO編號、模擬量IO編號、TABLE編號、VR編號、MODBUS編號等。
10)數(shù)據(jù)源：選擇抓取的數(shù)據(jù)類型，下拉菜單選擇，多種類型參數(shù)可選。
11)偏移：波形縱軸偏移量設置。
12)刻度：縱軸一格的刻度。
13)水平刻度：橫軸一格的刻度。
4、示波器參數(shù)設置
若要設置示波器參數(shù)，如軸編號、數(shù)據(jù)源以及打開示波器設置窗口，要先停止示波器再設置。點擊“設置”按鈕，彈出如下所示“示波器設置”窗口。
示波器參數(shù)設置面板
1)通道數(shù)：要采樣的通道總數(shù)。
2)深度：總共采樣的數(shù)據(jù)次數(shù)，深度越大采樣范圍越大。
3)間隔：采樣時間間隔，單位為系統(tǒng)周期，與控制器固件版本有關，一般默認1ms，指令SERVO_PERIOD查看。一般來說，間隔越小，采樣數(shù)據(jù)越準確，單位時間內(nèi)數(shù)據(jù)量越大。
4)TABLE位置：設置抓取數(shù)據(jù)存放的位置，一般默認自動使用TABLE數(shù)據(jù)末尾空間，也可以自定義配置，但是設置時注意不要與程序使用的TABLE數(shù)據(jù)區(qū)域重合。
5)背景顏色/通道顏色：設置背景與每個通道波形對應的顏色。
6)顯示類型：點和線段兩種曲線類型可選。線段更容易發(fā)現(xiàn)異常點的數(shù)據(jù)顯示。
7)連續(xù)采集：不開啟連續(xù)采集時，到達采樣深度后便停止采樣，開啟了連續(xù)采集之后示波器會持續(xù)采樣。
8)導出參數(shù)：需要導出示波器數(shù)據(jù)時勾選。
5、示波器數(shù)據(jù)導入導出
1)導入
示波器必須在停止狀態(tài)下才能導入數(shù)據(jù)，將采樣波形復現(xiàn)出來。
導入采樣數(shù)據(jù)方法：
點擊“導入”，選擇導入的數(shù)據(jù)文件為之前從示波器導出的文件類型后打開即可。
2)導出
導出參數(shù)顯示示波器設置情況，以及各個通道的數(shù)據(jù)類型和每個采樣點數(shù)據(jù)。
導出采樣數(shù)據(jù)方法：
先在設置里勾選“導出參數(shù)”，啟動示波器采樣，采樣完成后點擊“導出”，選擇文件夾保存示波器數(shù)據(jù)，導出數(shù)據(jù)形式如圖所示。
導出數(shù)據(jù)形式
6、示波器的使用
1)示波器采樣使用方法
A、打開工程項目，連接控制器或仿真器，再打開示波器窗口(操作示波器窗口之前需要連接到控制器或仿真器才可以操作)。
B、在示波器窗口點擊“設置”，選擇采樣通道數(shù)，采樣深度，采樣間隔，采樣數(shù)據(jù)TABLE存儲位置(一般來說自動使用TABLE數(shù)組末尾空間即可)和采樣類型等，設置完成確認保存當前設置。
C、再選擇采樣數(shù)據(jù)編號和數(shù)據(jù)源，點擊“啟動”按鈕。
D、將程序下載到控制器運行，程序里需要包含TRIGGER自動觸發(fā)示波器采樣指令，此時示波器開始采樣，顯示出不同數(shù)據(jù)源的波形。可調(diào)整顯示刻度和波形偏移，便于觀察不同波形。
E、若波形精度不高或顯示不完整，可點擊“停止”按鈕后再打開“設置”，調(diào)整好采樣間隔和采樣深度后重新執(zhí)行上述采樣過程。
2)示波器使用注意事項
設置抓取數(shù)據(jù)存放的位置，一般默認自動使用TABLE數(shù)據(jù)末尾空間，此時根據(jù)采樣數(shù)據(jù)占用空間大小自動計算起始空間地址。
計算方法：采樣數(shù)據(jù)占用空間大小=通道數(shù)*深度
例：若控制器的TABLE空間大小為320000，4個通道，深度為30000。
每個采樣點占用一個TABLE，所以會占用4*30000 = 120000個TABLE位置，320000-120000=200000，此時TABLE的起始位置為200000。
數(shù)據(jù)存放的位置也可以自定義配置，若按上面的通道數(shù)和深度，起始TABLE空間自定義時不能超過200000，否則無法設置，如下圖。
示波器采樣數(shù)據(jù)占用的空間不要與程序使用的TABLE數(shù)據(jù)區(qū)域重合。
控制器TABLE空間大小使用TSIZE指令讀取、在“控制器狀態(tài)”窗口查看或在線命令?*max打印查看。
7、示波器顯示類型的區(qū)別
示波器采樣曲線顯示類型有點和線段兩類。
點：示波器按固定周期采集得出的一系列采樣點的數(shù)據(jù)，如下圖。
示波器采樣曲線顯示類型：點采樣顯示圖
線段：將采樣點連成平滑的線段顯示，如下圖，線段更容易發(fā)現(xiàn)異常點的數(shù)據(jù)顯示，一般數(shù)據(jù)波動較大的場合建議顯示為線段。
示波器采樣曲線顯示類型：線段采樣顯示圖
8、示波器采樣
連續(xù)采集：
不選擇連續(xù)采樣時，到達采樣深度后示波器自動停止采樣。
在示波器“設置”里勾選連續(xù)采集，再開啟示波器，示波器觸發(fā)采樣后會持續(xù)采樣，到達采樣深度后仍繼續(xù)采樣，直到按下停止才會停止采樣。
連續(xù)采集的所有波形采樣數(shù)據(jù)均能導出。
示波器采樣時間計算：
例如深度：10000，間隔：5
如果系統(tǒng)周期SERVO_PERIOD=1000，也就是1ms軌跡規(guī)劃周期，間隔5表示每5ms采集一個數(shù)據(jù)點，一共采集10000次數(shù)據(jù)，采集時間長度為50s。
9、示波器XY模式
XY模式支持顯示兩個軸的插補合成軌跡。不勾選XY模式時，時間為橫軸，縱軸為各數(shù)據(jù)值顯示。
波形成對顯示，曲線1、2為一對，曲線3、4為一對，以此類推。
各軸運動波形
XY模式插補合成軌跡
10、示波器相關指令
SCOPE_POS：只讀參數(shù)，返回當前已采樣保存的點數(shù)。
SCOPE：示波器數(shù)據(jù)采樣，保存到TABLE，可同時采樣8類數(shù)據(jù)(enable, period, table_start, table_stop, p0 [,p1 [,p2 [,p3 [,p4 [,p5 [,p6 [,p7]]]]]]])。
enable：使能與否。
period：系統(tǒng)周期，一般為1ms，可用SERVO_PERIOD查看。
table_start：采樣數(shù)據(jù)存儲在TABLE的起始位置。
table_stop：TABLE結(jié)束位置，減去起始位置為采樣個數(shù)。
p0~p7：采樣數(shù)據(jù)類型，等分存儲在TABLE范圍。
示例：
SCOPE(ON,10,0,1000,DPOS(0),MSPEED(0)) '每隔10ms抓取DPOS和MSPEED存儲在TABLE 0~1000，0~499存dpos，500~1000存MSPEED，共采樣(1000/2)*10=5000ms
11、示波器演示例程
1)連續(xù)軌跡前瞻應用
RAPIDSTOP(2)
WAIT IDLE(0)
BASE(0,1)
DPOS=0,0
ATYPE=1,1
UNITS=100,100
SPEED=100,100
ACCEL=1000,1000
DECEL=1000,1000
MERGE=ON
CORNER_MODE=2???????????? '啟動拐角減速
DECEL_ANGLE = 15 * (PI/180) ? ? '設置開始減速角度
STOP_ANGLE = 45 * (PI/180) ? ? ? '設置結(jié)束減速角度
FORCE_SPEED=100 ????????????????? ? ?'等比減速時起作用
TRIGGER????????????????????????????????? ? ? '自動觸發(fā)示波器
MOVE(100,100)
MOVECIRC(200,0,100,0,1)'半徑100順時針畫半圓，終點坐標(300,100)
各軸參數(shù)波形
XY模式插補合成軌跡
2)電子凸輪應用
'示波器電子凸輪應用例程
RAPIDSTOP(2)
WAIT???? IDLE(0)
ERRSWITCH = 3
BASE(0)???????????? '選擇第0軸
ATYPE= 1???????? '脈沖方式步進或伺服? ? ? ? ? ?
DPOS = 0
UNITS = 100 ????'脈沖當量
SPEED = 200
ACCEL = 2000
DECEL = 2000
TRIGGER
'計算TABLE的數(shù)據(jù)
DIM deg, rad, x, stepdeg
stepdeg = 1 ????'可以通過這個來修改段數(shù)，段數(shù)越多速度越平穩(wěn)
FOR deg=0 TO 360 STEP stepdeg
???????????? rad = deg * 2 * PI/360???????????????????????????? '轉(zhuǎn)換為弧度
???????????? X = deg * 25 + 10000 * (1-COS(rad)) ????'計算每小段位移
???????????? TABLE(deg/stepdeg,X) ????????????????? ? ? ????'存儲TABLE
???????????? TRACE deg/stepdeg,X
NEXT deg
WHILE 1 ????????????????????????????????????????????????????????'循環(huán)運動
???? IF MODBUS_BIT(0) = ON THEN????? ????? ? ? '輸入0有效啟動運動
????????CAM(0, 360/stepdeg, 0.1, 300)????????? ?? '虛擬跟蹤總長度300
???????? WAIT UNTIL IDLE????????????????????????????????? '等待運動停止
???????? DELAY(100)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?'延時
???? ENDIF
WEND
END
電子凸輪波形
3)PSO位置同步輸出
'示波器PSO位置同步輸出例程
RAPIDSTOP(2)
WAIT IDLE(0)
BASE(0,1)
DPOS=0,0
MPOS=0,0
ATYPE=1,1
UNITS=100,100
SPEED=100,100
ACCEL=1000,1000
DECEL=1000,1000
OP(0,OFF)
TABLE(0,50,100,150,200) ??????????? ?'比較點坐標
HW_PSWITCH2(2) ????????????????????? ?'停止并刪除沒有完成的比較點
HW_PSWITCH2(1, 0, 1, 0, 3,1)??????'比較4個點，操作輸出口0
TRIGGER ????????????????????????????????? ? ? '自動觸發(fā)示波器采樣
MOVE(300)
PSO位置同步輸出波形
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的快速入门丨篇九：如何进行运动控制器示波器的应用？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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