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XPCIE1032H功能簡介
XPCIE1032H運動控制卡 支持PWM，PSO功能，板載16進16出通用IO口，其中輸出口全部為高速輸出口，可配置為4路PWM輸出口或者16路高速PSO硬件比較輸出口。輸入口含有8路高速輸入口，可配置為4路高速色標鎖存或兩路編碼器輸入。
XPCIE1032H運動控制卡搭配MotionRT7運動控制實時內核，使用本地LOCAL接口連接，通過高速的核內交互 ，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可以達到3-5us左右。
?XPCIE1032H運動控制卡與MotionRT7運動控制實時內核的配合具有以下優勢：
1.支持多種上位機語言開發，所有系列產品均可調用同一套API函數庫；
2.借助核內交互，可以快速調用 運動指令，響應時間快至微秒級，比傳統PCI/PCIe快10倍；
3.解決傳統PCI/PCIe運動控制卡在Windows環境下控制系統的非實時性問題；
4.支持一維/二維/三維PSO（高速硬件位置比較輸出），適用于視覺飛拍、精密點膠和激光能量控制等應用；
5.提供高速輸入接口，便于實現位置鎖存；
6.支持EtherCAT總線和脈沖輸出混合聯動、混合插補。
?使用XPCIE1032H運動控制卡和MotionRT7運動控制實時內核進行項目開發時，通常需要進行以下步驟：
1.安裝驅動程序，識別XPCIE1032H；
2.打開并執行文件“MotionRT710.exe”，配置參數和運行運動控制實時內核；
3.使用ZDevelop軟件連接到控制器，進行參數監控。連接時請使用PCI/LOCAL方式，并確保ZDevelop軟件版本在3.10以上；
4.完成控制程序開發，通過LOCAL鏈接方式連接到運動控制卡，實現實時運動控制。
?與傳統PCI/PCIe卡和PLC的測試數據結果對比：
關閉計算機電源。
打開計算機機箱，選擇一條空閑的XPCIE卡槽，用螺絲刀卸下相應的擋板條。
將運動控制卡插入該槽，擰緊擋板條上的固定螺絲。
XPCIE1032H驅動安裝與建立連接參考往期文章EtherCAT超高速實時運動控制卡XPCIE1032H上位機C#開發（一）：驅動安裝與建立連接 。
到正運動技術的下載中心選擇需要的平臺庫文件。
解壓下載的安裝包找到 “ Zmcaux.cs ” ， “ zauxdll.dll ” ， “ zmotion.dll ” 放入到項目文件中。
1、“Zmcaux.cs”放在項目根目錄文件中，與bin目錄同級。
例程配套的basic程序（總線初始化腳本文件）如下，用戶可根據實際需求配置總線節點數量，驅動器pdo等參數（例程中pdo列表配置的是18，該列表中同時包含607A-周期位置、60FF-周期速度、6071-周期力矩的數字字典，因此可以支持總線三種模式的切換 ）。
關于pdo列表的配置可以打開zbasic編程手冊，搜索DRIVE_PROFILE指令。
'ECAT總線初始化
GLOBAL CONST BUS_TYPE = 0 '總線類型。可用于上位機區分當前總線類型
GLOBAL CONST Bus_Slot = 0 '槽位號0（單總線控制器缺省0）
GLOBAL CONST Bus_AxisStart = 0 '總線軸起始軸號
GLOBAL CONST Bus_NodeNum = 1 '總線配置節點數量,用于判斷實際檢測到的從站數量是否一致
GLOBAL MAX_AXISNUM 'max軸數
MAX_AXISNUM = SYS_ZFEATURE(0)
GLOBAL Bus_InitStatus '總線初始化完成狀態
Bus_InitStatus = -1
GLOBAL Bus_TotalAxisnum '檢查掃描的總軸數
DELAY(3000)
'延時3S等待驅動器上電，不同驅動器自身上電時間不同，具體根據驅動器調整延時
?"總線通訊周期：",SERVO_PERIOD,"us"
Ecat_Init() '初始化ECAT總線
END
GLOBAL SUB Ecat_Init()
local Node_Num,Temp_Axis,Drive_Vender,Drive_Device,Drive_Alias
RAPIDSTOP(2)
for i=0 to SYS_ZFEATURE(0) - 1 '初始化還原軸類型
AXIS_ENABLE(i) = 0
ATYPE(i) = 0
DELAY(20)
next
Bus_InitStatus = -1
Bus_TotalAxisnum = 0
SLOT_STOP(Bus_Slot)
DELAY(200)
SLOT_SCAN(Bus_Slot) '掃描總線
if return then
?"總線掃描成功","連接從站設備數："NODE_COUNT(Bus_Slot)
'判斷總線檢測數量是否為實際接線數量
if NODE_COUNT(Bus_Slot) <> Bus_NodeNum then
?"掃描節點數量與程序配置數量不一致!" ,"配置數量:"Bus_NodeNum,"檢測數量："NODE_COUNT(Bus_Slot)
Bus_InitStatus = 0 '初始化失敗。報警提示
endif
'開始映射軸號
for Node_Num = 0 to NODE_COUNT(Bus_Slot)-1 '遍歷掃描到的所有從站節點
Drive_Vender = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,0) '讀取驅動器廠商
Drive_Device = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,1) '讀取設備編號
Drive_Alias = NODE_INFO(Bus_Slot,Node_Num,3) '讀取設備撥碼ID
if NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num) <> 0 then '判斷當前節點是否有電機
for j = 0 to NODE_AXIS_COUNT(Bus_Slot,Node_Num) - 1 '根據節點帶的電機數量循環配置軸參數(針對一拖多驅動器)
Temp_Axis = Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum '軸號按NODE順序分配
BASE(Temp_Axis)
AXIS_ADDRESS = Bus_TotalAxisnum+1 '映射軸號
ATYPE = 65 '設置控制模式 65-位置 66-速度 67-轉矩
DRIVE_PROFILE = 18 '驅動器PDO可設置為模式18
DISABLE_GROUP(Temp_Axis) '每軸單獨分組
Bus_TotalAxisnum = Bus_TotalAxisnum+1 '總軸數+1
next
endif
next
?"軸號映射完成","連接總軸數："Bus_TotalAxisnum
WA 200
SLOT_START(Bus_Slot) '啟動總線
if return then
WDOG = 1 '使能總開關
?"開始清除驅動器錯誤"
for i = Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1
BASE(i)
DRIVE_CLEAR(0)
DELAY 50
?"驅動器錯誤清除完成"
DATUM(0) '清除控制器軸狀態錯誤"
WA 100
'"軸使能"
AXIS_ENABLE = 1
next
Bus_InitStatus = 1
?"軸使能完成"
?"總線開啟成功"
else
?"總線開啟失敗"
Bus_InitStatus = 0
endif
else
?"總線掃描失敗"
Bus_InitStatus = 0
endif
ENDSUB
1、通過LOCAL鏈接的方式鏈接到運動控制卡。
private void Connect_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
DisConnect_Button_Click(sender, e);
}
//MotionRT7通過local連接的方式連接到控制器
zmcaux.ZAux_FastOpen(5, "local", 1000, out g_handle);
if (g_handle != (IntPtr)0)
{
this.Text = "已鏈接";
timer1.Enabled = true; //連接成功后開啟定時器
Connect_Button.BackColor = Color.Green;
MessageBox.Show("鏈接成功");
}
else
{
MessageBox.Show("鏈接失敗，請選擇正確的LOCAL！");
}
}
注意：下載完成之后會自動執行bas程序進行總線初始化。
private void BasDownLoad_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示");
}
else
{
int tmpret = 0;
string strFilePath;
//顯示一個標準對話框,提示用戶打開想要選擇的bas文件
OpenFileDialog openFileDialog1 = new OpenFileDialog();
openFileDialog1.InitialDirectory = "";
openFileDialog1.Filter = "配置文件(*.bas)|*.bas";
openFileDialog1.RestoreDirectory = true;
openFileDialog1.FilterIndex = 1;
//打開配置文件
if (openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
strFilePath = openFileDialog1.FileName;
//下載到RAM,下載完成之后會自動運行一次bas程序,執行總線初始化
tmpret = zmcaux.ZAux_BasDown(g_handle, strFilePath, 0);
if (tmpret != 0)
{
MessageBox.Show("文件下載失敗!", "提示");
}
else
{
DownLoadFlag = true; //更新文件下載標志
MessageBox.Show("文件下載成功!", "提示");
}
}
}
}
3、初始化程序執行后，通過ZAux_Direct_GetUserVar函數接口，可以讀取basic程序自定義的變量—在此案例，獲取的是總線初始化映射軸數量、總線初始化起始軸號和總線初始化完成狀態。
GLOBAL CONST Bus_AxisStart '總線軸起始軸號
GLOBAL Bus_InitStatus '總線初始化完成狀態
GLOBAL Bus_TotalAxisnum '檢查掃描的總軸數
使用定時器，對總線軸數量，總線起始軸號，初始化狀態等總線初始化信息進行更新。
private void Update_EcatInitMessage()
{
//讀取basic程序自定義變量--總線初始化的總軸數
zmcaux.ZAux_Direct_GetUserVar(g_handle, "Bus_TotalAxisnum", ref EcatAxisNum);
//讀取basic程序自定義變量--總線初始化的總線起始軸號
zmcaux.ZAux_Direct_GetUserVar(g_handle, "Bus_AxisStart", ref EcatStartAxisNum);
//讀取basic程序自定義變量--總線初始化的初始化狀態
zmcaux.ZAux_Direct_GetUserVar(g_handle, "Bus_InitStatus", ref EcatInitStatus);
//刷新界面總線初始化信息
if (EcatInitStatus == 1 && DownLoadFlag == true)
{
BusAxisNum_Label.Text = "總線軸數量 : " + EcatAxisNum.ToString();
BusStartAxis_Label.Text = "總線起始軸 : " + EcatStartAxisNum.ToString();
InitState_Label.Text = "初始化狀態 : 成功";
}
else if(EcatInitStatus == 0 && DownLoadFlag == true)
{
BusAxisNum_Label.Text = "總線軸數量 : " + EcatAxisNum.ToString();
BusStartAxis_Label.Text = "總線起始軸 : " + EcatStartAxisNum.ToString();
InitState_Label.Text = "初始化狀態 : 失敗";
}
else
{
InitState_Label.Text = "初始化狀態 : 未完成";
}
}
4、定時器中加入ZAux_Direct_GetUnits等函數接口對軸的脈沖當量、運行速度、加速度、減速度、軸類型、DPOS、MPOS、軸狀態和軸的運動狀態進行實時的監控并反饋。
private void Update_AxisPara()
{
int CurAxisAtype = 0; //當前軸類型
int CurAxisIdle = 0; //當前軸運動完成標志
int CurAxisStatus = 0; //當前軸狀態
float CurAxisDpos = 0; //當前軸規劃位置(DPOS)
float CurAxisMpos = 0; //當前軸反饋位置(MPOS)
float CurAxisUnits = 0; //當前軸脈沖當量
float CurAxisSpeed = 0; //當前軸運行速度
float CurAxisAccel = 0; //當前軸加速度
float CurAxisDecel = 0; //當前軸減速度
if (DownLoadFlag == true)
{
//更新當前運動的軸
MoveAxis = Convert.ToInt32(AxisNum_Value.Text);
//讀取當前軸的脈沖當量
zmcaux.ZAux_Direct_GetUnits(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisUnits);
//讀取當前軸的運行速度
zmcaux.ZAux_Direct_GetSpeed(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisSpeed);
//讀取當前軸的加速度
zmcaux.ZAux_Direct_GetAccel(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisAccel);
//讀取當前軸的減速度
zmcaux.ZAux_Direct_GetDecel(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisDecel);
//讀取當前軸的軸類型
zmcaux.ZAux_Direct_GetAtype(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisAtype);
//讀取當前軸的規劃位置(DPOS)
zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisDpos);
//讀取當前軸的反饋位置(MPOS)
zmcaux.ZAux_Direct_GetMpos(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisMpos);
//讀取當前軸是否運動完成
zmcaux.ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisIdle);
//讀取當前軸的軸狀態
zmcaux.ZAux_Direct_GetAxisStatus(g_handle, MoveAxis, ref CurAxisStatus);
//刷新界面的軸參數信息
DPOS_Label.Text = "DPOS位置: " + CurAxisDpos;
MPOS_Label.Text = "MPOS位置: " + CurAxisMpos;
AxisState_Label.Text = "軸 狀 態: " + CurAxisStatus;
//運動結束信息刷新
if (CurAxisIdle == 0)
{
Idle_Label.Text = "運動狀態: 運動中";
}
else
{
Idle_Label.Text = "運動狀態: 停止中";
}
//軸類型信息刷新
if (CurAxisAtype == 65)
{
AxisAtype_Label.Text = "軸 類 型: 65(CSP)";
}
else if (CurAxisAtype == 66)
{
AxisAtype_Label.Text = "軸 類 型: 66(CSV)";
}
else if (CurAxisAtype == 67)
{
AxisAtype_Label.Text = "軸 類 型: 67(CST)";
}
else
{
AxisAtype_Label.Text = "軸 類 型: " + CurAxisAtype;
}
}
}
5、當PDO包含607A時，ATYPE可設置為65，周期位置模式，此時使用運動指令控制電機運動。
通過文本控件的TextChanged（更改text屬性引發的事件）事件，設置軸的脈沖當量、運行速度、加速度、減速度參數。
//脈沖當量變化
private void Units_Value_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
//設置軸的脈沖當量
zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Units_Value.Text));
}
//運行速度變化
private void Speed_Value_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
//設置軸的運行速度
zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Speed_Value.Text));
}
//加速度變化
private void Accel_Value_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
//設置軸的加速度
zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Accel_Value.Text));
}
//減速度變化
private void Decel_Value_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
//設置軸的減速度
zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, MoveAxis, Convert.ToSingle(Decel_Value.Text));
}
同理，負方向運動只需要將ZAux_Direct_Single_Vmove函數指令的第三個參數設置為-1（負向）使電機往負方向持續運動。
//正向持續
private void PosiTive_Button_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
{
//單軸持續運動--正向
zmcaux.ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, MoveAxis, 1);
}
//正向停止
private void PosiTive_Button_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)
{
//單軸停止運動
zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, MoveAxis, 2);
}
//負向持續
private void NegaTive_Button_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
{
//單軸持續運動--負向
zmcaux.ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, MoveAxis, -1);
}
//負向停止
private void NegaTive_Button_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)
{
//單軸停止運動
zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, MoveAxis, 2);
}
特別地，將DAC值置為0，電機停止轉動；DAC值為負，電機負向轉動。
private void SpeedValue_Config_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
int ret1, ret2;
//設置周期速度模式的DAC值
ret1 = zmcaux.ZAux_Direct_SetDAC(g_handle, (uint)MoveAxis, Convert.ToSingle(CSV_Value.Text));
//周期速度模式限制轉矩
ret2 = zmcaux.ZAux_BusCmd_SetMaxDriveTorque(g_handle, (uint)MoveAxis, Convert.ToInt32(TorqueLimit_Value.Text));
if (ret1 == 0 && ret2 == 0)
{
MessageBox.Show("設置成功!", "提示");
}
else
{
MessageBox.Show("設置失敗!", "提示");
}
}
CST周期力矩模式時，力矩給定要從小到大給定，驅動器內部要做好速度限制，防止飛車出現安全事故。
private void CST_Set_Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示");
return;
}
int ret1,ret2,ret3;
//周期力矩模式設置總線軸max轉矩
ret1 = zmcaux.ZAux_BusCmd_SetMaxDriveTorque(g_handle, (uint)MoveAxis, Convert.ToInt32(MaxTorque_Value.Text));
//周期力矩模式設置總線軸目標轉矩
ret2 = zmcaux.ZAux_Direct_SetDAC(g_handle, (uint)MoveAxis, Convert.ToSingle(TargetTorque_Value.Text));
//周期力矩模式的速度限制--匯川驅動器的max限速數字字典是607Fh
ret3 = zmcaux.ZAux_BusCmd_SDOWriteAxis(g_handle, (uint)MoveAxis, 0x607F, 0, 7, Convert.ToInt32(SpeedLimit_Value.Text));
if (ret1 == 0 && ret2 == 0 && ret3 == 0)
{
MessageBox.Show("設置成功!", "提示");
}
else
{
MessageBox.Show("設置失敗!", "提示");
}
}
//周期位置模式
private void CSP_RadioButton_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示");
return;
}
//將軸類型設置成65-周期位置模式
zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, MoveAxis, 65);
//將DAC置0,防止切換成周期速度模式或周期力矩模式時出現事故
zmcaux.ZAux_Direct_SetDAC(g_handle, (uint)MoveAxis, 0);
}
//周期速度模式
private void CSV_RadioButton_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示");
return;
}
//將軸類型設置成66-周期速度模式
zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, MoveAxis, 66);
//將DAC置0,防止切換成周期力矩模式時出現事故
zmcaux.ZAux_Direct_SetDAC(g_handle, (uint)MoveAxis, 0);
}
//周期力矩模式
private void CST_RadioButton_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
{
if (g_handle == (IntPtr)0)
{
MessageBox.Show("未鏈接到控制器!", "提示");
return;
}
//將軸類型設置成67-周期力矩模式
zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, MoveAxis, 67);
//將DAC置0,防止切換成周期速度模式時出現事故
zmcaux.ZAux_Direct_SetDAC(g_handle, (uint)MoveAxis, 0);
}
（1）周期位置模式運行結果。
本次，正運動技術EtherCAT超高速實時運動控制卡XPCIE1032H上位機C#開發（三）： EtherCAT總線CSP，CSV，CST模式切換，就分享到這 里。
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2025第十一屆中國國際機電產品交易會 暨先進制造業博覽會
展會城市：合肥市展會時間：2025-09-20