PCIe实时运动控制卡的双盘视觉筛选机上位机开发应用

科技 2024-10-10 07:04 广东

应用背景

随着市场对筛选需求的增长，“圆盘筛选机”这一个词更多地出现在了工控行业、电子行业等领域。目前市面上大多数的圆盘筛选机是一个工站的应用，即一个大圆盘完成一工位的筛选工作。

对于相机少、分类少的应用，空间的应用显得不够合理，是否可以将机台空间更合理地利用？另外流水线式的相机少的机构能否一控多呢？

正运动技术解决方案:

正运动针对现有市场需求，为此推广部署致力于机台空间的合理利用，将XPCIE1028控制卡对筛选应用进行了升级延伸，实现一卡双工位的控制（即双盘筛选），两个工位之间完全独立，测试的筛选工作效率达到1.2W+。

XPCIE1028控制卡介绍

XPCIE1028是正运动技术新推出的一款采用新型XPCIE总线接口的高速视觉筛选专用的运动控制卡，可控制多个步进电机或数字式伺服电机。

XPCIE1028运动控制卡适合于多轴点位运动、插补运动、轨迹规划、手轮控制、编码器位置检测、I/O控制、位置锁存等功能的应用。

XPCIE1028运动控制卡自带8路高速输入和多达16路高速硬件位置比较输出，能够轻松实现视觉飞拍和高速、精准触发控制等视觉筛选机所需的多种实时性运动控制，以及高稳定性。

XPCIE1028视频介绍

C++语言MFC进行筛选项目的开发

1、新建MFC项目，在工具栏菜单“文件”→“新建”→“项目”，启动创建项目向导。

2、点击下一步，修改项目名称及项目保存路径。

3、点击创建，选择类型为“基于对话框”，继续点击“下一步”，直至完成，项目创建成功。

4、根据厂商提供的库文件，将对应位数的zauxdll2.h、zauxdll.lib、zauxdll.dll、zmotion.dll、zmotion.lib、zmotion.h、zmc_xp.h、zmc_xp.lib以及zmc_xp.dll添加到项目文件夹内，并在项目中包含。

5、在项目添加筛选运动库及相关头文件。

6、在弹出来的窗口中依次添加筛选运动库和相关头文件。

7、在中添加头文件引用#include“zmotion.h”、#include “zauxdll2.h”和#include“zmc_xp.h”。

8、上述步骤完成且正确输入头文件的相关指令接口，编译通过，就可以进行筛选程序的开发应用。

筛选排料流程以及相关函数介绍

1、操作说明

通过上位机编写筛选程序时，首先用ZAux_FastOpen指令连接控制卡，再用PC_INT_CARD指令加载筛选程序，然后配置轴、相机、排料等参数，参数设置完成后，选择相机结果下发模式和通信模式，然后开始筛选程序的运行，当进料传感器感应到进料后，模拟相机处理的结果，将相机处理的结果下发给控制卡，当运动到对应的排料口的位置后，将会触发对应的OUT口进行排料。

2、指令说明

指令1

int32 __stdcall ZAux_FastOpen(int type, char *pconnectstring, uint32 uims ,ZMC_HANDLE * phandle)

指令说明

与控制器建立连接, 可以指定连接的等待时间

输入参数

参数名	描述
type	连接类型 type: 1-COM 2-ETH 4-PCI 5-MotionRT
pconnectstring	连接字符串: type=1：COM+串口号 type=2：IP地址 type=4：Pci+卡号 type=5：LOCAL+卡号
uims	连接超时时间 uims;单位ms

输出参数

参数名	描述
phandle	控制器连接句柄

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令2	int32 __stdcall PC_INT_CARD(ZMC_HANDLE ID_CON)
指令说明	初始化筛选功能
参数说明	ID_CON: 控制器的链接句柄
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令3	int32 __stdcall PC_SAVE_PARAM(ZMC_HANDLE ID_CON, float * axis_Param,int vice)
指令说明	转盘轴参数设置
参数说明	1、ID_CON ：链接句柄 2、axis_Param ：用数组来传递要设置的轴参数（依次为：轴类型->驱动器一圈脉冲数（如果有减速机，就需要*减速比）->旋转行程或角度（360°）->速度->加速度->减速度->方向->编码器方向） 3、vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令4	int32__stdcall PC_SET_CAM_NUM(ZMC_HANDLE ID_CON, int num,int vice)
指令说明	设置相机触发路数
参数说明	ID_CON ：链接句柄 num：设置相机的触发路数 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令5	int32 __stdcall PC_SET_OP_NUM(ZMC_HANDLE ID_CON, int num,int vice)
指令说明	设置排料触发路数
参数说明	ID_CON ：链接句柄 num：设置排料的触发路数 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令6	int32 __stdcall PC_SAVE_POS(ZMC_HANDLE ID_CON, int CAM_ID, float CAM_POS, int CAM_IO, float CAM_TIME, float CAM_REG,int vice)
指令说明	配置相机触发参数
参数说明	ID_CON ：链接句柄 CAM_ID :相机工位号，从0开始，依次往下 CAM_POS :相机相对转盘原点的绝对位置 CAM_IO :触发此相机的IO口编号 CAM_TIME :触发时间（IO输出时间μs） CAM_REG :相机触发信号反馈输入口编号，默认-1 为无 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令7	int32 __stdcall PC_SAVE_POSNG(ZMC_HANDLE ID_CON, int OP_ID, float OP_POS, int OP_IO, float OP_TIME, int OP_IO_STATU, int OP_OUTPUT_FALG，int vice)
指令说明	配置排料触发参数
参数说明	ID_CON ：链接句柄 OP_ID ：排料工位号，从 0 开始，依次往下 OP_POS ：排料相对转盘原点的绝对位置 OP_IO ：触发此排料的 IO 口编号 OP_TIME ：触发时间（IO 输出时间μs） OP_IO_STATU ：输出口工作状态，0 - 关 1- 开 OP_OUTPUT_FALG ：是否参与模拟排料，0 - 否 1-是 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令8	int32 __stdcall PC_TCP_MODE(ZMC_HANDLE ID_CON, int TCP_NUM, int NUM_STAR,int vice);
指令说明	设置网口通讯参数
参数说明	ID_CON ：链接句柄 TCP_NUM : MODBUS_4X 寄存器编号默认 0 NUM_STAR :MODBUS_4X 寄存器起始数值，一般设置 0 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令9	int32 __stdcall PC_MODBUS_SET(ZMC_HANDLE ID_CON, int RESULT,int vice)
指令说明	筛选结果下发控制器，仅限于走串口或 MODBUS_TCP 方式
参数说明	ID_CON ：链接句柄 RESULT :结果，和设定的寄存器初始值有关系，如 MODBUS 寄存器为0，初始值是 8，那么第一个排料口对应的数值是8，第二个对应的9，以此类推。 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令10	int32 __stdcall PC_SET_MODE(ZMC_HANDLE ID_CON, int mode,int vice)
指令说明	设置视觉处理结果通讯方式
参数说明	ID_CON ：链接句柄 mode :通讯模式，0—IO， 1—串口 MODBUS_RTU， 2—网口 MODBUS_TCP，无实际串口或网口通讯时，直接操作MODBUS 寄存器，选择串口或网口模式都可以 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令11	int32 __stdcall PC_MODBUS_SET_MODELR(ZMC_HANDLE ID_CON, int Mode,int vice);
指令说明	设置排料信息下发模式，仅限于走串口或 MODBUS_TCP 方式
参数说明	ID_CON ：链接句柄 Mode :模式 0 - PC_MODBUS_SET 1 - PC_MODBUS_SET2 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令12	int32 __stdcall PC_CAM_RUN_TASK(ZMC_HANDLE ID_CON,int vice)
指令说明	启动运行
参数说明	ID_CON ：链接句柄 vice:1为副盘，0为主盘
返回值	成功返回值为0，非0详见错误码说明

上位机调用指令方式下实现主盘排料例程

在上位机调用指令的方式下进行触发排料，能够实现在相机较多的情况下，实现快速的触发排料的IO动作，但有个注意的地方，如果排料指令（PC_MODBUS_SET）下发的速度较晚，料已经过了设定的排料位置，就会跳过本次排料，导致后面的料不能正常的触发对应的IO口进行排料。

1、连接控制卡及加载筛选程序

iret= ZAux_FastOpen(5, "LOCAL1", 1000, &c_value::g_handle);MessageBox("控制卡连接成功！");int ret = PC_INT_CARD(c_value::g_handle);  //初始化筛选功能while (ret != 0){    ret = PC_INT_CARD(c_value::g_handle);  //初始化筛选功能}

2、设置相机、排料等参数及运行程序

int ret = 0;// 定义一个数组，来存放轴的参数设置(依次为轴类型->脉冲当量->旋转行程（360°）->速度->加速度->减速度->方向->编码器方向（0为正方向，1为负方向）)float axis_param[10]{1,1000,360,50,1000,1000,0,0};//设置主盘的轴参数ret=PC_SAVE_PARAM(c_value::g_handle, axis_param,0);//设置主盘的两路相机ret = PC_SET_CAM_NUM(c_value::g_handle,2,0);//设置主盘的3路排料ret = PC_SET_OP_NUM(c_value::g_handle,3,0);//设置主盘的2路相机触发的参数ret = PC_SAVE_POS(c_value::g_handle, 0, 100.2, 3, 1500, -1,0);ret = PC_SAVE_POS(c_value::g_handle, 1, 150.5, 4, 1500, -1,0);//设置主盘的3路排料触发的参数ret = PC_SAVE_POSNG(c_value::g_handle,0,255.5,6,1500,1,0,0);ret = PC_SAVE_POSNG(c_value::g_handle, 1, 305.5, 7, 1500, 1, 0,0);ret = PC_SAVE_POSNG(c_value::g_handle, 2, 345.5, 8, 1500, 1, 0,0);//设置主盘的网口的通讯参数为0号寄存器，起始值为0（0代表第一个排料口（NG），1代表第二个排料口(OK)，2代表第三个排料口(RETEST)）ret = PC_TCP_MODE(c_value::g_handle,0,0,0);//设置主盘的视觉处理结果通讯方式为modbus_tcpret = PC_SET_MODE(c_value::g_handle, 2,0);//运行筛选主盘程序ret=PC_CAM_RUN_TASK(c_value::g_handle，0);while (ret != 0){    ret = PC_CAM_RUN_TASK(c_value::g_handle,0);}MessageBox("开始运行！");Check1_Shake.SetCheck(TRUE);c_value::G_run_test = 1;//开启排料线程进行排料下发指令CWinThread* blowTest = AfxBeginThread(blow_test,this);

3、排料线程

//排料线程UINT CMFCApplication1Dlg::blow_test(LPVOID p){    int cam_num = 0;    //中间值，存放上一次的相机触发计数来与本次的作比较    int cam_tempnum = 0;    while (c_value::G_run_test != 0)    {        //读取指定编号的相机执行次数        PC_READ_CURCAM_RUN(c_value::g_handle, 1, cam_num);        if (cam_num > cam_tempnum)        {            //模拟相机处理的结果为ok，指定ok料仓进行排料            PC_MODBUS_SET(c_value::g_handle,1,0);            cam_tempnum++;        }    }    return 0;}