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运动控制卡应用开发教程之使用Qt

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运动控制卡应用开发教程之使用Qt

2020/9/7 15:22:33

今天，我们来讲解一下正运动技术运动控制卡应用开发教程之Qt。

此前，我们与大家分享过“开放式Linux平台控制器XPLC516E及其Linux下的Qt开发”，我们知道正运动部分控制器支持Linux系统，支持嵌入式Qt开发。

正运动技术支持功能强大的Qt动态链接库以及拥有简单易读的运动控制库函数手册说明，代码移植性强，非常方便运动控制开发上手，能极大缩短开发人员开发智能装备的时间周期。

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。

image.png

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，其中特定输出支持高速PWM控制。

image.png

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，其中特定输出支持高速PWM控制。

image.png

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。

一、运动控制卡应用之Qt开发流程

1、使用Qt软件新建Qt项目

image.png

2、将动态库以及相关文件“libzmotion.so、zaux.cpp、zaux.h、zmotion.h”复制到新建的Qt项目里面。

image.png

在光盘资料里面，下载上图圈出的四个文件，并通过终端复制到新建的Qt工程里面。

3、在Qt项目里面添加动态库“libzmotion.so”

A、首先右键项目，点击添加库。 

image.png

B、选择外部库，点击Next。 

image.png

C、点击浏览库文件，选择刚刚复制进去的动态库，点击Next。 

image.png

D、最后点击finish即可完成动态库添加。 

image.png

注意事项：Linux环境下动态库的名字必须是lib开头才能识别。

4、在Qt项目里面添加头文件“zmotion.h、zaux.h”

A、首先右键Headers，点击Add Existing Files... 

image.png

B、找到刚刚复制放进项目的zmotion.h文件，双击zmotion.h即可添加头文件zmotion.h到项目中。 

image.png

C、重复上面两个步骤，将zaux.h文件也添加到项目中。

5、在Qt项目里面添加cpp源文件"zaux.cpp”

A、首先右键Sources，点击Add Existing Files... 

image.png

B、找到刚刚复制放进项目的zaux.cpp文件，双击zaux.cpp文件即可添加源文件zaux.cpp到项目中。 

image.png

6、在mainwindow.h中添加 #include “zmotion.h”、 #include “zaux.h”和定义控制器的连接句柄g_handle。 

image.png

7、使用link按钮的槽函数用以太网连接控制器

A、在Qt的ui设计界面中添加一个按钮重命名为Link，右击Link按钮点击Go to slot...跳转到该按钮的槽函数。 

image.png

B、查阅ZMotion PC 编程手册，了解用以太网连接控制器接口函数的用法 。

image.png

C、参考光盘资料里面的PC编程手册中ZAux_OpenEth函数的用法在槽函数中编写代码，进行功能实现。

image.png

8、控制器实现插补运动，代码实现过程。

A、在Qt的ui设计界面中添加一个按钮重命名为move，右击move按钮点击Go to slot...跳转到该按钮的槽函数。 

image.png

B、查阅ZMotion PC 编程手册，了解用以插补运动接口函数的用法 。

image.png

C、根据PC编程手册中ZAux_Direct_Move函数的用法在槽函数中编写代码，进行功能实现。

image.png

9、运动程序设计完毕，点击运行按钮。

image.png

注意：上位机用以太网连接控制器时，需要控制器和PC在同一网段下才能连接成功。

二、运动控制卡应用之Qt例程讲解

1、在正运动技术的光盘资料里有很多Qt的例程，通过这些例程可以更容易的上手正运动技术的控制器。以下是一个详细例程的讲解。

image.png

2、例程的单轴运动的功能说明

a、通过以太网链接到指定IP的控制器；

b、设置运动轴参数；

c、选择运动轴对象；

d、选择运动方式，实现持续运动和寸动；

3、例程的单轴运动的具体实现 

image.png

（1）实现以网口方式链接控制器

image.png

A、在下拉框中手动添加IP：进入uI设计界面双击下拉框加入控制器Ip，方法如下。

image.png

B、参考ZMotion PC函数编程手册，熟悉ZAux_OpenEth()接口用法。

image.png

C、通过Open按钮的槽函数（ on_pushButton_OpenEth_clicked()）,调用动态库(zmotion.so)提供的链接控制器接口（ZAux_OpenEth()），实现与控制器的链接。

//以太网连接控制器

void MainWindow::on_pushButton_OpenEth_clicked()

{

    int32 iresult;

    char * tmp_buff = new char[16];

    QString str, str_title;

    /*从下拉框中获取IP*/

    str = ui->comboBox_IP->currentText();

    QByteArray ba = str.toLatin1();

    tmp_buff = ba.data();

    /*链接控制器*/

    iresult = ZAux_OpenEth(tmp_buff,&g_handle);

    if(0 == iresult)

    {

        str_title = ("linked:");

        str_title += tmp_buff;

        setWindowTitle(str_title);

        /*开启定时器*/

        m_nTimerId = startTimer(10);

    }

    else

    {

        setWindowTitle("no link!");

    }

}

D、参考ZMotion PC函数编程手册，熟悉ZAux_OpenEth()接口用法。 

image.png

E、通过Close按钮的槽函数（ on_pushButton_CloseEth_clicked()）,调用动态库(zmotion.so)提供的断开链接控制器的接口（ZAux_Close()），实现断开与控制器的链接。

//断开网口连接

void MainWindow::on_pushButton_CloseEth_clicked()

{ 

       if(0 != g_handle)

       {

           /*断开链接*/

           ZAux_Close(g_handle);

           g_handle = NULL;

           setWindowTitle("no line");

           /*关闭定时器*/

           killTimer(m_nTimerId);

           m_nTimerId=-1;

        }

}

（2）获取轴运动的信息以及输入输出口的信息

image.png

A、将X、Y、Z、R单选框设置到同一个按钮组中用于轴选择。 

image.png

B、通过定时器超时处理函数，调用动态库“zmotion.so”提供的获取轴dpos、vpspeed、idle信息的接口和输入输出口状态信息获取接口，实现对控制器状态的监控。 

//定时器超时处理函数

void MainWindow::timerEvent(QTimerEvent *event)

{

    if(m_nTimerId == event->timerId())

    {

        int idle;

        float fdpos, fvspeed;

        QString str_tmp;

        /*获取轴状态*/

        ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle,AxisGroup->checkedId(),&idle);

        str_tmp = QString("Idle : %1").arg(idle?"stop":"run");

        ui->label_statue->setText(str_tmp);

        /*获取dpos*/

        ZAux_Direct_GetDpos(g_handle,AxisGroup->checkedId(),&fdpos);

        str_tmp = QString("Dpos : %1").arg(fdpos);

        ui->label_dpos->setText(str_tmp);

        /*获取vspeed*/

        ZAux_Direct_GetVpSpeed(g_handle,AxisGroup->checkedId(),&fvspeed);

        str_tmp = QString("Vspeed : %1").arg(fvspeed);

        ui->label_vspeed->setText(str_tmp);

        uint8 in, out, i=0,j=0,k=0;

        char  buff[128]={0};

        /*获取输入口状态*/

        ZAux_GetModbusIn(g_handle, 0, 7, &in);  //获取in0-in7状态

        /*获取输出口状态*/

        ZAux_GetModbusOut(g_handle, 0, 7, &out);//获取out0-out7状态

        /*十进制转二进制*/

        for(i=0; i<8; i++)

        {

           buff[i]=in%2;

           in = in/2;

           if(1 >= in)

           {

               buff[i+1]=in;

               break;

           }

        }

        /*更新UI信息*/

        buff[0]? ui->checkBox_IN0->setChecked(true):ui->checkBox_IN0->setChecked(false);

        buff[1]? ui->checkBox_IN1->setChecked(true):ui->checkBox_IN1->setChecked(false);

        buff[2]? ui->checkBox_IN2->setChecked(true):ui->checkBox_IN2->setChecked(false);

        buff[3]? ui->checkBox_IN3->setChecked(true):ui->checkBox_IN3->setChecked(false);

        buff[4]? ui->checkBox_IN4->setChecked(true):ui->checkBox_IN4->setChecked(false);

        buff[5]? ui->checkBox_IN5->setChecked(true):ui->checkBox_IN5->setChecked(false);

        buff[6]? ui->checkBox_IN6->setChecked(true):ui->checkBox_IN6->setChecked(false);

        buff[7]? ui->checkBox_IN7->setChecked(true):ui->checkBox_IN7->setChecked(false);

        memset(buff,0,8);

        /*十进制转二进制*/

        for(i=0; i<8; i++)

        {

           buff[i]=out%2;

           out = out/2;

           if(1 >= out)

           {

               buff[i+1]=out;

               break;

           }

        }

         /*更新UI信息*/

        buff[0]? ui->checkBox_OUT0->setChecked(true):ui->checkBox_OUT0->setChecked(false);

        buff[1]? ui->checkBox_OUT1->setChecked(true):ui->checkBox_OUT1->setChecked(false);

        buff[2]? ui->checkBox_OUT2->setChecked(true):ui->checkBox_OUT2->setChecked(false);

        buff[3]? ui->checkBox_OUT3->setChecked(true):ui->checkBox_OUT3->setChecked(false);

        buff[4]? ui->checkBox_OUT4->setChecked(true):ui->checkBox_OUT4->setChecked(false);

        buff[5]? ui->checkBox_OUT5->setChecked(true):ui->checkBox_OUT5->setChecked(false);

        buff[6]? ui->checkBox_OUT6->setChecked(true):ui->checkBox_OUT6->setChecked(false);

        buff[7]? ui->checkBox_OUT7->setChecked(true):ui->checkBox_OUT7->setChecked(false);

    }

}

（3）轴参数设置 

image.png

通过参数生效按钮的槽函数“on_ParaSet_clicked()”，调用动态库(zmotion.so)提供的获取轴参数设置接口，对轴参数进行设置。 

//参数设置

void MainWindow::on_ParaSet_clicked()

{

    QString str_tmp;

    float float_tmp;

    int isidle = 0;

    /*获取轴号*/

    axis_num = AxisGroup->checkedId();

    /*轴正在运行无法运动*/

    ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle,axis_num,&isidle);

    if(!isidle)

    {

        return;

    }

    /*设置units */

    str_tmp = ui->lineEdit_Units->text();

    float_tmp = str_tmp.toFloat();

    ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, axis_num, float_tmp);

     /*设置 speed */

    str_tmp = ui->lineEdit_Speed->text();

    float_tmp = str_tmp.toFloat();

    ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle,axis_num,float_tmp);

     /*设置 accel */

    str_tmp = ui->lineEdit_Accel->text();

    float_tmp = str_tmp.toFloat();

    ZAux_Direct_SetAccel(g_handle,axis_num,float_tmp);

    /*设置 decel */

    str_tmp = ui->lineEdit_Decel->text();

    float_tmp = str_tmp.toFloat();

    ZAux_Direct_SetDecel(g_handle,axis_num,float_tmp);

    /*设置sramp */

    str_tmp = ui->lineEdit_Sramp->text();

    float_tmp = str_tmp.toFloat();

    ZAux_Direct_SetSramp(g_handle,axis_num,float_tmp);

}

（4）单轴寸动/持续运动

image.png

A、通过Run按钮的槽函数“on_pushButton_Run_clicked()”，调用动态库“zmotion.so”提供的相关接口函数，对轴进行运动控制。

//Run按钮的槽函数

void MainWindow::on_pushButton_Run_clicked()

{

        QString str_tmp;

        float float_tmp;

        int isidle = 0;

        ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle,axis_num,&isidle);

        if(!isidle)

        {

            qDebug()<<"not stop";

            return;

        }

        /*示波器触发*/

        ZAux_Trigger(g_handle);

        /*单轴运动*/

        if(1 == RunModeGroup->checkedId())//inch

        {

            str_tmp = ui->lineEdit_inchdis->text();

            float_tmp = str_tmp.toFloat();

            ZAux_Direct_Singl_Move(g_handle,axis_num,ui->checkBox_dir->checkState()?-float_tmp:float_tmp);

        }

        else if(0 == RunModeGroup->checkedId())//continue

        {

             ZAux_Direct_Singl_Vmove(g_handle,axis_num,ui->checkBox_dir->checkState()?-1:1);

        }

}

B、通过Stop按钮的槽函数“on_pushButton_Stop_clicked()”调用相关接口实现停止轴运动的功能。 

//Stop按钮的槽函数

void MainWindow::on_pushButton_Stop_clicked()

{

        int isidle = 0;

        ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle,AxisGroup->checkedId(),&isidle);

        if(isidle) return;

        /*单轴停止*/

        ZAux_Direct_Singl_Cancel(g_handle,AxisGroup->checkedId(),2);

}

（5）编译运行调试

image.png

 在自己开发程序连接的同时，还可以通过ZDevelop来调试与诊断控制器的状态。 

配合ZDevelop软件进行调试，通过ZDevelop中的轴参数，输入口，输出口，示波器，等等小工具可以更直观的对控制器的状态进行监控。

image.png

在示波器窗口中可以看到单轴移动300用户单位的曲线图。

image.png

今天，正运动技术的运动控制卡应用开发教程之Qt就分享到这里。更多精彩内容，请关注我们的公众号。

审核编辑(
王静
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