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今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下如何使用C#上位機(jī)編程實(shí)現(xiàn) 運(yùn)動(dòng)控制卡網(wǎng)絡(luò)通訊的心跳檢測(cè)功能。

01 ECI2618B硬件介紹

ECI2618B經(jīng)濟(jì)型多軸運(yùn)動(dòng)控制卡是一款脈沖型、模塊化的網(wǎng)絡(luò)型運(yùn)動(dòng)控制卡。控制卡本身最多支持6軸，可擴(kuò)展至12軸的運(yùn)動(dòng)控制，用以實(shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸以及機(jī)械手指令等簡(jiǎn)單的軌跡控制需求；采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制。

ECI2618B控制卡功能特點(diǎn)：

（1）本身支持6差分脈沖軸+4單端脈沖軸運(yùn)動(dòng)控制，最多可擴(kuò)展至12軸運(yùn)動(dòng)控制。

（2）脈沖輸出模式：脈沖/方向或雙脈沖。

（3）AXIS接口支持編碼器位置測(cè)量，可以配置為手輪輸入模式。

（4）專用的手輪輸入接口。

（5）每軸最大輸出脈沖頻率10MHz。

（6）通過CAN總線，最多可擴(kuò)展到256個(gè)隔離輸入口和256個(gè)隔離輸出口。

（7）軸正負(fù)限位信號(hào)口/原點(diǎn)信號(hào)口可以隨意配置到任何輸入口。

（8）通用數(shù)字輸出口最大輸出電流可達(dá)500mA，可直接驅(qū)動(dòng)部分電磁閥。

（9）支持點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、電子凸輪、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)、機(jī)械手指令。

（10）支持Basic多文件多任務(wù)編程。

（11）多種程序加密手段，保護(hù)客戶的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

ECI2000系列經(jīng)濟(jì)型多軸運(yùn)動(dòng)控制卡可用于電子半導(dǎo)體設(shè)備（檢測(cè)類設(shè)備、組裝類設(shè)備、鎖附類設(shè)備、焊錫機(jī)）、點(diǎn)膠設(shè)備和流水線等12軸以內(nèi)脈沖應(yīng)用場(chǎng)合。

控制器支持windows、linux、Mac、Android、wince各種操作系統(tǒng)下的開發(fā)，提供vc、c#、vb.net、labview等各種環(huán)境的dll庫(kù)，如下圖。上位機(jī)軟件編程參考《ZMotion PC函數(shù)庫(kù)編程手冊(cè)》。

02 為什么要進(jìn)行心跳檢測(cè)，作用是什么？

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：

通過檢測(cè)上位機(jī)與下位機(jī)的通信狀態(tài)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上位機(jī)是否正常連接和通訊。一旦發(fā)現(xiàn)上位機(jī)掉線，系統(tǒng)可以及時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，避免因?yàn)榈艟�導(dǎo)致通訊中斷或數(shù)據(jù)丟失。

2. 系統(tǒng)穩(wěn)定性：

上位機(jī)是控制系統(tǒng)的核心部分，掉線可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失去控制。掉線檢測(cè)可以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)掉線情況并進(jìn)行處理，保持系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3. 數(shù)據(jù)完整性：

上位機(jī)通常負(fù)責(zé)與用戶界面交互、數(shù)據(jù)處理和決策，數(shù)據(jù)的完整性對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行至關(guān)重要。通過掉線檢測(cè)，系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)掉線情況，保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

4. 故障診斷：

掉線檢測(cè)可以作為系統(tǒng)故障診斷的一種手段，通過監(jiān)測(cè)上位機(jī)的狀態(tài)，可以幫助確定系統(tǒng)出現(xiàn)問題的具體原因，加快故障排查和修復(fù)的速度。

03 BASIC語言進(jìn)行心跳檢測(cè)腳本語言編寫

（一）前情提要

心跳檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)主要是兩個(gè)部分組成：

1.上位機(jī)周期修改變量；

2.控制器程序周期檢測(cè)變量并在掉線的時(shí)候執(zhí)行一些急停操作。

在示例中，上位機(jī)程序會(huì)周期修改Heart_Status，控制器程序會(huì)周期掃描Heart_Status，并在檢測(cè)到變量的值異常的時(shí)候打開輸出口，模擬掉線急停的操作。

流程圖如下所示：

（二）創(chuàng)建變量

'**************************心跳相關(guān)變量定義************************
Global Heart_StarFlag               '開始通訊標(biāo)識(shí)變量
Global Heart_Status                 '通訊標(biāo)識(shí)變量
Global Heart_Time                   '心跳超時(shí)時(shí)間
Global Heart_OutNum                 '急停OP數(shù)量
Global OutList_Address              '急停OUTmodbus_long起始地址(Ps:3系列以下，自定義變量為24位浮點(diǎn)數(shù)，32位精度丟失，用modbus_long來代替)
GLOBAL CONST cVer=CONTROL
Heart_StarFlag =-1
Heart_Status = 0
Heart_OutNum = 10
OutList_Address =0
dim i,j

（三）開啟掃描

掃描流程：

1.等待上位機(jī)發(fā)送掃描開始指令；

2.根據(jù)控制器信號(hào)進(jìn)入不同掃描程序（原理一樣只是實(shí)現(xiàn)略有不同）；

3.將通訊標(biāo)識(shí)變量置1；

4.等待一個(gè)超時(shí)時(shí)間；

5.判斷通訊標(biāo)識(shí)；

6.如果為1表示上位機(jī)沒有進(jìn)行通訊，掉線狀態(tài)。進(jìn)行掉線保護(hù)操作；

7.為0表示進(jìn)行通訊，正常狀態(tài)。開啟下一次掃描。

WHILE TRUE
    WAIT until Heart_StarFlag = 1                       '等待PC軟件連接
    DELAY Heart_Time                                    'PC連接之后，延時(shí)一個(gè)超時(shí)時(shí)間，避免上位
    WHILE TRUE
    if Heart_Status = 0 then Heart_Status = 1           '等待PC上修改通訊變量
        ticks = Heart_Time                              '超時(shí)判斷處理，等待PC上修改Heart_Flag = 0
        WAIT until ticks < 0 or Heart_Status=0
             if Heart_Status = 1 THEN
                RAPIDSTOP(2)
                WAIT IDLE
                OP(0,31,MODBUS_LONG(OutList_Address))   'MODBUS_LONG存儲(chǔ)32位整型按位控制掉線急停IO
                Heart_StarFlag=-1
                Heart_Status = 0 ELSE
                OP(0,31,0)
            Endif
    WEND
WEND
end

04 C#語言進(jìn)行心跳檢測(cè)開發(fā)

（一）新建WinForm項(xiàng)目并添加函數(shù)庫(kù)

1.在VS2010菜單“文件”→“新建”→“項(xiàng)目”，啟動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/p>

2.選擇開發(fā)語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows窗體應(yīng)用程序。

3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數(shù)庫(kù)，路徑如下（32位庫(kù)為例）。

（1）進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“04PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。

（2）選擇“01PC函數(shù)庫(kù)V2.1”文件夾。

（3）選擇“windows平臺(tái)”文件夾。

（4）根據(jù)需要選擇對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)，這里選擇32位庫(kù)。

（5）解壓C#壓縮包,里面有C#對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)。

（6）函數(shù)庫(kù)具體路徑如下。

4.將廠商提供的C#的庫(kù)文件以及相關(guān)文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目中。

（1）將Zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目里面中。

（2）將zauxdll.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。

5.用vs打開新建的項(xiàng)目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點(diǎn)擊“顯示所有文件”，然后鼠標(biāo)右擊Zmcaux.cs文件，點(diǎn)擊“包括在項(xiàng)目中”。

6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開頭寫入using cszmcaux，并聲明控制器句柄g_handle。

（二）PC函數(shù)介紹

1.PC函數(shù)手冊(cè)可在光盤資料查看，具體路徑如下。

2.鏈接控制器，獲取鏈接句柄。

3.下載并運(yùn)行控制器程序。

4.設(shè)置控制器程序參數(shù)。

05 C#例程建設(shè)之網(wǎng)絡(luò)通訊的心跳檢測(cè)

（一）前情提要

上位機(jī)軟件的主要功能：

1.下載并運(yùn)行控制器程序；

2.設(shè)置掃描參數(shù)；

3.開啟和關(guān)閉心跳檢測(cè)；

4.設(shè)置急停IO。

界面如下圖所示：

（二）例程講解

1.連接控制器獲取句柄，上位機(jī)操作通過獲取到的句柄來操作控制器。

//連接控制器,控制器默認(rèn)IP是192.168.0.11
ZauxErr = zmcaux.ZAux_OpenEth("192.168.0.11", out g_Handle);
if (0 != ZauxErr)
{
    AlmInifFile.Write(DateTime.Now.ToString("F"), "ZAux_OpenEth執(zhí)行錯(cuò)誤,錯(cuò)誤碼:" + ZauxErr.ToString(), "錯(cuò)誤碼信息");
}

2.下載心跳bas程序

函數(shù)介紹：

通過OpenFileDialog獲取控制器程序路徑，然后通過openFile判斷文件是否為空，最后通過ZAux_BasDown將控制器程序下載到控制器。

private void btnFile_Click(object sender, EventArgs e)
{
    string m_strOpenFileName;
    FileStream openFile;
    OpenFileDialog fileOpen = new OpenFileDialog();
    fileOpen.Filter = "Basic Files (*.bas)|*.bas|All Files (*.*)|*.*";
    fileOpen.RestoreDirectory = true;
    fileOpen.FilterIndex = 1;
    if (fileOpen.ShowDialog() == DialogResult.OK)
    {
        m_strOpenFileName = fileOpen.FileName;
        try{
            openFile = new FileStream(fileOpen.FileName, FileMode.Open, FileAccess.Read);
            openFile.Close();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            MessageBox.Show("Open Failed!");
            return;
        }
        ret = zmcaux.ZAux_BasDown(g_handle, m_strOpenFileName, 0);
        controlReturnQue.Enqueue(ret);
        if (ret == 0)
        MessageBox.Show("心跳程序已成功加載");
    }
}

3.啟動(dòng)心跳檢測(cè)

函數(shù)介紹：

首先通過SetTimeOutPara設(shè)置掃描參數(shù)，然后 ZAux_Direct_SetUserVar 設(shè)置Heart_StarFlag心跳標(biāo)示變量。啟動(dòng)控制器掃描程序，隨后開啟上位機(jī)掃描程序。

private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
{
    SetTimeOutPara();
    ret = zmcaux.ZAux_Direct_SetUserVar(g_handle, "Heart_StarFlag", 1);
    controlReturnQue.Enqueue(ret);
    timeOut = 0;
    timer1.Enabled = true;
    timer1.Interval = int.Parse(tbxUpTimer.Text);
    tbState.Text = "已啟動(dòng)";
}
//上位機(jī)掃描程序
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    ret = zmcaux.ZAux_Direct_SetUserVar(g_handle, "Heart_Status", 0);
    controlReturnQue.Enqueue(ret);
    if (ret != 0)
    timeOut++;
    if (timeOut > 1)
    {
        tbState.Text = "未啟動(dòng)";
        timer1.Stop();
    }
}

4.RTSys的使用

（1）打開【RTSys】軟件，點(diǎn)擊【連接】輸入控制器的IP（默認(rèn)IP：192.168.0.11）。

（2）打開輸出口界面，即可通過輸出口觀察是否掉線。

（三）教學(xué)視頻

完整代碼獲取地址

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本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)運(yùn)動(dòng)控制卡網(wǎng)絡(luò)通訊的心跳檢測(cè)之C#上位機(jī)編程，就分享到這里。

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正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國(guó)內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國(guó)內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)和實(shí)時(shí)工控軟件平臺(tái)技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等。