上節(jié)課程我們講述了多種PSO模式原理和使用方法，本節(jié)課程我們主要講解一下如何使用PSO功能實現(xiàn)高精度等間距輸出。

ZMC460N雙總線控制器

一、硬件說明

硬件選型的首要要求是支持PSO功能，再分析PSO的應(yīng)用場合和軸數(shù)等選擇具體的型號。本例以ZMC460N雙總線運動控制器為例展開介紹。

PSO功能用于控制激光或點膠閥的高速開/關(guān)，直線插補和平面圓弧插補功能用于完成加工軌跡，連續(xù)插補功能用于讓多段插補的速度連續(xù)，提高加工的效率。

ZMC460N雙總線控制器

ZMC460N雙總線控制器是正運動技術(shù)推出的新一代網(wǎng)絡(luò)60軸運動控制器（支持EtherCAT總線軸+RTEX總線軸+脈沖軸混合使用），自帶六個脈沖軸接口（包含差分脈沖輸出和差分編碼器輸入），通用輸出口支持配置為單端脈沖輸出，通用輸入口支持配置成單端編碼器輸入。脈沖輸出頻率最大可達(dá)10MHZ，EtherCAT總線的通訊周期最快可達(dá)250微秒。

支持12路PSO輸出，輸出口獨立，支持12路同時輸出，每個系統(tǒng)周期可比較輸出多次，應(yīng)用場景更為豐富。

ZMC460N雙總線控制器架構(gòu)圖

PSO功能主要通過“HW_PSWITCH2”硬件位置比較輸出指令和“HW_TIMER”硬件定時指令實現(xiàn)，下面來講解一下這兩個指令的詳細(xì)用法。

二、指令說明

1.HW_PSWITCH2

案例將會用到HW_PSWITCH2以下幾個模式，指令語法說明如下：

（1）Mode=6：矢量比較方式，周期模式，與HW_TIMER一起使用

HW_PSWITCH2(6,opnum,opstate,vectstart,repes,cycledis)

mode：6-啟動比較器

opnum：對應(yīng)的輸出口

opstate：第一個比較點的輸出狀態(tài)

vectstart：比較點VECTOR_MOVED當(dāng)前運動距離

repes：重復(fù)周期，一個周期只比較一次

cycledis：周期距離，每隔這個距離輸出一次

⊙ 說明： 此模式無需TABLE，坐標(biāo)均參考矢量坐標(biāo)，從vectstart的位置開始比較，每隔cycledis距離觸發(fā)一次比較，重復(fù)比較的周期為repes，每次觸發(fā)比較信號后，保持信號的脈沖寬度由HW_TIMER指令設(shè)置。

HW_TIMER可以控制到達(dá)一個觸發(fā)點控制OP反轉(zhuǎn)多次，HW_TIMER周期走完等待下一周期的觸發(fā)。

（2）Mode=7：矢量比較方式，采用TABLE，與HW_TIMER一起使用

HW_PSWITCH2(7,opnum,opstate,tablestart,tableend [,optimeus,optimes,cyctimeus])

mode：7-啟動比較器，opstate不翻轉(zhuǎn)，方便與HW_TIMER配合使用

opnum：對應(yīng)的輸出口

opstate：第一個比較點的輸出狀態(tài)

tablestart：第一個比較點VECTOR_MOVED坐標(biāo)所在TABLE編號

tableend：最后一 個比較點VECTOR_MOVED坐標(biāo)所在TABLE編號

[以下參數(shù)和HW_TIMER二選一，HW_TIMER單獨寫可以動態(tài)調(diào)整參數(shù)]

optimeus：動態(tài)調(diào)整HW_TIMER的有效時間

optimes：動態(tài)調(diào)整HW_TIMER的觸發(fā)脈沖數(shù)，0-不輸出

cyctimeus：動態(tài)調(diào)整HW_TIMER的脈沖周期時間

⊙ 說明： 比較點寫在TABLE中，坐標(biāo)均參考矢量坐標(biāo)，每到達(dá)一個TABLE比較矢量位置觸發(fā)OP，此時OP的脈沖寬度和每次觸發(fā)的比較次數(shù)由HW_TIMER控制；到達(dá)下一個TABLE位置，OP再次觸發(fā)。

2.HW_TIMER

硬件定時器，用于硬件比較輸出后一段時間后還原電平。HW_TIMER只有1個，每次調(diào)用會強(qiáng)制停止之前的調(diào)用。

不使用或比較完成時使用HW_TIMER(0)關(guān)閉。

HW_TIMER(mode,cyclonetime,optime,reptimes,opstate,opnum )

mode：0停止，2-啟動

cyclonetime：周期時間，us單位

optime：有效時間，us單位

reptimes：重復(fù)次數(shù)，啟動模式，reptimes =0時，軟關(guān)閉HW_TIMER，原來的脈沖沒有完成的，會繼續(xù)輸出完成

opstate：輸出缺省狀態(tài)，輸出口變?yōu)榉谴藸顟B(tài)后開始計時

opnum：輸出口編號，必須能硬件比較輸出的口

⊙ 說明： 參數(shù)設(shè)置可參考下方示意圖，此指令的效果是固定時間周期輸出，設(shè)置每個周期的有效輸出的時間和重復(fù)輸出的次數(shù)。

⊙使用HW_TIMER硬件定時無法仿真，只能在控制器平臺運行。

三、二維等間距PSO輸出

等距比較輸出模式，不管運動速度和運動軌跡如何變化，始終固定距離輸出脈沖，使得輸出在空間上分布是均勻的，示意圖如下。

上節(jié)描述的模式中，有幾種模式都能實現(xiàn)XY平面的等距輸出，例如現(xiàn)有一段上左圖所示的軌跡，采用直線+圓弧+直線組成，每間隔10個距離比較輸出一次，一共比較12次，等間距輸出的方法參見下方例程的說明。

   例程：采用mode=6，矢量比較模式，結(jié)合HW_TIMER硬件定時，采用兩軸的合成矢量位置作為比較的參考坐標(biāo)位置，實現(xiàn)上方示意圖的效果，使用方便，無需計算位置坐標(biāo)，精度高。

示波器采樣波形如下：采樣5個通道的波形，依次為軸0的目標(biāo)位置，軸1的目標(biāo)位置，輸出口0，軸0和軸1插補的矢量合成位置，軸0和軸1插補的運行速度。

每間隔10個單位距離比較一次，一共比較12次，由HW_TIMER可精準(zhǔn)控制輸出脈沖的寬度，輸出頻率更快，整體精度更高。

XYZ模式下的比較輸出波形：

綜上所述，等距比較場合，使用模式6較為方便，只需要得出比較的距離和OP輸出的時間即可，模式6可用于單軸和多軸插補場合的比較。模式5和模式7也能實現(xiàn)上述功能。

四、三維等間距PSO輸出

1.三維等間距PSO輸出示例

例程： 采用模式7，模式6是按指令設(shè)置的觸發(fā)距離周期輸出，模式7的輸出位置由TABLE的數(shù)據(jù)點控制，輸出位置更靈活，可實現(xiàn)上例等距輸出，也可實現(xiàn)靈活間隔的輸出。

波器采樣波形如下：采樣6個通道的波形，依次為軸0的目標(biāo)位置，軸1的目標(biāo)位置，軸2的目標(biāo)位置，輸出口0，軸0軸1軸2插補的矢量合成位置，軸0軸1軸2插補的運行速度。

Table存儲的比較點矢量位置為10,30,50,70,90,110,130,150，共8個點，每到一個點觸發(fā)比較，由HW_TIMER可精準(zhǔn)控制輸出脈沖的寬度，輸出頻率更快，整體精度更高。

2.視頻演示

本次，正運動技術(shù) 運動控制器 PSO位置同步輸 出(三)：高精度等間距二維三維PSO輸出 ， 就分享到這里。

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