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(yùn)動(dòng)技術(shù)與大家分享了，運(yùn)動(dòng)控制器的固件升級(jí)、ZBasic程序開(kāi)發(fā)、ZPLC程序開(kāi)發(fā)、與觸摸屏通訊和輸入/輸出IO的應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)控制器數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)控制器ZCAN、EtherCAT總線的使用等。
今天，我們來(lái)講解一下正運(yùn)動(dòng)技術(shù)運(yùn)動(dòng)控制器示波器的應(yīng)用。
教學(xué)視頻地址：《視頻教程：如何進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制器示波器的應(yīng)用？》
1、材料準(zhǔn)備與控制器接線參考
材料準(zhǔn)備：
1)電腦1臺(tái)，安裝ZDevelop3.10.00版本軟件
2)控制器1個(gè)
3)24V直流電源1個(gè)
4)總線驅(qū)動(dòng)器+電機(jī)(或步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器+電機(jī))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(shè)備、擴(kuò)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(yùn)行中極其重要的一個(gè)部分，用于把肉眼看不到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖形，便于研究各種信號(hào)變化過(guò)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(hào)，如軸參數(shù)、軸狀態(tài)等。在“視圖”—“示波器”中打開(kāi)示波器窗口或點(diǎn)擊菜單欄快捷按鈕。
示波器必須先啟動(dòng)后觸發(fā)才能成功采樣。打開(kāi)示波器設(shè)置好相關(guān)參數(shù)之后點(diǎn)擊啟動(dòng)，可手動(dòng)觸發(fā)采樣，也可在程序里加入“TRIGGER”指令自動(dòng)觸發(fā)示波器采樣。
示波器采樣示意圖
3、示波器基本設(shè)置
示波器設(shè)置面板
1)設(shè)置：打開(kāi)示波器設(shè)置窗口，設(shè)置示波器相關(guān)參數(shù)。
2)啟動(dòng)：啟動(dòng)示波器(但不啟動(dòng)示波器采樣)。
3)停止：停止示波器采樣。
4)XY模式：勾選時(shí)切換成XY平面顯示兩個(gè)軸的插補(bǔ)合成軌跡。
5)<<：按下隱藏通道名稱(chēng)和峰值，只顯示通道編號(hào)。
6)手動(dòng)觸發(fā)：手動(dòng)觸發(fā)示波器采樣按鈕。
7)跟隨：開(kāi)啟跟隨后，橫軸自動(dòng)移動(dòng)到實(shí)時(shí)采樣處，跟隨波形顯示。
8)顯示：選擇當(dāng)前通道曲線是否顯示。
9)編號(hào)：選擇需要采集的數(shù)據(jù)源編號(hào)，例如軸號(hào)、數(shù)字量IO編號(hào)、模擬量IO編號(hào)、TABLE編號(hào)、VR編號(hào)、MODBUS編號(hào)等。
10)數(shù)據(jù)源：選擇抓取的數(shù)據(jù)類(lèi)型，下拉菜單選擇，多種類(lèi)型參數(shù)可選。
11)偏移：波形縱軸偏移量設(shè)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(shè)置
若要設(shè)置示波器參數(shù)，如軸編號(hào)、數(shù)據(jù)源以及打開(kāi)示波器設(shè)置窗口，要先停止示波器再設(shè)置。點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕，彈出如下所示“示波器設(shè)置”窗口。
示波器參數(shù)設(shè)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(shí)間間隔，單位為系統(tǒng)周期，與控制器固件版本有關(guān)，一般默認(rèn)1ms，指令SERVO_PERIOD查看。一般來(lái)說(shuō)，間隔越小，采樣數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確，單位時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)量越大。
4)TABLE位置：設(shè)置抓取數(shù)據(jù)存放的位置，一般默認(rèn)自動(dòng)使用TABLE數(shù)據(jù)末尾空間，也可以自定義配置，但是設(shè)置時(shí)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(shè)置背景與每個(gè)通道波形對(duì)應(yīng)的顏色。
6)顯示類(lèi)型：點(diǎn)和線段兩種曲線類(lèi)型可選。線段更容易發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)的數(shù)據(jù)顯示。
7)連續(xù)采集：不開(kāi)啟連續(xù)采集時(shí)，到達(dá)采樣深度后便停止采樣，開(kāi)啟了連續(xù)采集之后示波器會(huì)持續(xù)采樣。
8)導(dǎo)出參數(shù)：需要導(dǎo)出示波器數(shù)據(jù)時(shí)勾選。
5、示波器數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出
1)導(dǎo)入
示波器必須在停止?fàn)顟B(tài)下才能導(dǎo)入數(shù)據(jù)，將采樣波形復(fù)現(xiàn)出來(lái)。
導(dǎo)入采樣數(shù)據(jù)方法：
點(diǎn)擊“導(dǎo)入”，選擇導(dǎo)入的數(shù)據(jù)文件為之前從示波器導(dǎo)出的文件類(lèi)型后打開(kāi)即可。
2)導(dǎo)出
導(dǎo)出參數(shù)顯示示波器設(shè)置情況，以及各個(gè)通道的數(shù)據(jù)類(lèi)型和每個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)。
導(dǎo)出采樣數(shù)據(jù)方法：
先在設(shè)置里勾選“導(dǎo)出參數(shù)”，啟動(dòng)示波器采樣，采樣完成后點(diǎn)擊“導(dǎo)出”，選擇文件夾保存示波器數(shù)據(jù)，導(dǎo)出數(shù)據(jù)形式如圖所示。
導(dǎo)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(kāi)工程項(xiàng)目，連接控制器或仿真器，再打開(kāi)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(diǎn)擊“設(shè)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(chǔ)位置(一般來(lái)說(shuō)自動(dòng)使用TABLE數(shù)組末尾空間即可)和采樣類(lèi)型等，設(shè)置完成確認(rèn)保存當(dāng)前設(shè)置。
C、再選擇采樣數(shù)據(jù)編號(hào)和數(shù)據(jù)源，點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕。
D、將程序下載到控制器運(yùn)行，程序里需要包含TRIGGER自動(dòng)觸發(fā)示波器采樣指令，此時(shí)示波器開(kāi)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(diǎn)擊“停止”按鈕后再打開(kāi)“設(shè)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(guò)程。
2)示波器使用注意事項(xiàng)
設(shè)置抓取數(shù)據(jù)存放的位置，一般默認(rèn)自動(dòng)使用TABLE數(shù)據(jù)末尾空間，此時(shí)根據(jù)采樣數(shù)據(jù)占用空間大小自動(dòng)計(jì)算起始空間地址。
計(jì)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(gè)通道，深度為30000。
每個(gè)采樣點(diǎn)占用一個(gè)TABLE，所以會(huì)占用4*30000 = 120000個(gè)TABLE位置，320000-120000=200000，此時(shí)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(shí)不能超過(guò)200000，否則無(wú)法設(shè)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(lèi)型的區(qū)別
示波器采樣曲線顯示類(lèi)型有點(diǎn)和線段兩類(lèi)。
點(diǎn)：示波器按固定周期采集得出的一系列采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，如下圖。
示波器采樣曲線顯示類(lèi)型：點(diǎn)采樣顯示圖
線段：將采樣點(diǎn)連成平滑的線段顯示，如下圖，線段更容易發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)的數(shù)據(jù)顯示，一般數(shù)據(jù)波動(dòng)較大的場(chǎng)合建議顯示為線段。
示波器采樣曲線顯示類(lèi)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(shí)，到達(dá)采樣深度后示波器自動(dòng)停止采樣。
在示波器“設(shè)置”里勾選連續(xù)采集，再開(kāi)啟示波器，示波器觸發(fā)采樣后會(huì)持續(xù)采樣，到達(dá)采樣深度后仍繼續(xù)采樣，直到按下停止才會(huì)停止采樣。
連續(xù)采集的所有波形采樣數(shù)據(jù)均能導(dǎo)出。
示波器采樣時(shí)間計(jì)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(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，一共采集10000次數(shù)據(jù)，采集時(shí)間長(zhǎng)度為50s。
9、示波器XY模式
XY模式支持顯示兩個(gè)軸的插補(bǔ)合成軌跡。不勾選XY模式時(shí)，時(shí)間為橫軸，縱軸為各數(shù)據(jù)值顯示。
波形成對(duì)顯示，曲線1、2為一對(duì)，曲線3、4為一對(duì)，以此類(lèi)推。
各軸運(yùn)動(dòng)波形
XY模式插補(bǔ)合成軌跡
10、示波器相關(guān)指令
SCOPE_POS：只讀參數(shù)，返回當(dāng)前已采樣保存的點(diǎn)數(shù)。
SCOPE：示波器數(shù)據(jù)采樣，保存到TABLE，可同時(shí)采樣8類(lèi)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(chǔ)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(gè)數(shù)。
p0~p7：采樣數(shù)據(jù)類(lèi)型，等分存儲(chǔ)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(chǔ)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(yīng)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(dòng)拐角減速
DECEL_ANGLE = 15 * (PI/180) ? ? '設(shè)置開(kāi)始減速角度
STOP_ANGLE = 45 * (PI/180) ? ? ? '設(shè)置結(jié)束減速角度
FORCE_SPEED=100 ????????????????? ? ?'等比減速時(shí)起作用
TRIGGER????????????????????????????????? ? ? '自動(dòng)觸發(fā)示波器
MOVE(100,100)
MOVECIRC(200,0,100,0,1)'半徑100順時(shí)針畫(huà)半圓，終點(diǎn)坐標(biāo)(300,100)
各軸參數(shù)波形
XY模式插補(bǔ)合成軌跡
2)電子凸輪應(yīng)用
'示波器電子凸輪應(yīng)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(jìn)或伺服? ? ? ? ? ?
DPOS = 0
UNITS = 100 ????'脈沖當(dāng)量
SPEED = 200
ACCEL = 2000
DECEL = 2000
TRIGGER
'計(jì)算TABLE的數(shù)據(jù)
DIM deg, rad, x, stepdeg
stepdeg = 1 ????'可以通過(guò)這個(gè)來(lái)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(jì)算每小段位移
???????????? TABLE(deg/stepdeg,X) ????????????????? ? ? ????'存儲(chǔ)TABLE
???????????? TRACE deg/stepdeg,X
NEXT deg
WHILE 1 ????????????????????????????????????????????????????????'循環(huán)運(yùn)動(dòng)
???? IF MODBUS_BIT(0) = ON THEN????? ????? ? ? '輸入0有效啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)
????????CAM(0, 360/stepdeg, 0.1, 300)????????? ?? '虛擬跟蹤總長(zhǎng)度300
???????? WAIT UNTIL IDLE????????????????????????????????? '等待運(yùn)動(dòng)停止
???????? DELAY(100)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?'延時(shí)
???? 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(diǎn)坐標(biāo)
HW_PSWITCH2(2) ????????????????????? ?'停止并刪除沒(méi)有完成的比較點(diǎn)
HW_PSWITCH2(1, 0, 1, 0, 3,1)??????'比較4個(gè)點(diǎn)，操作輸出口0
TRIGGER ????????????????????????????????? ? ? '自動(dòng)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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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