今天，正运动小助手给大家分享一下全国产EtherCAT运动控制边缘控制器ZMC432H如何使用Python+QT实现连续轨迹加工。

　　01、功能简介

　　全国产EtherCAT运动控制边缘控制器ZMC432H是正运动的一款软硬件全国产自主可控，运动控制接口兼容EtherCAT总线和脉冲型的独立式运动控制器，最多支持32轴运动控制，同时支持正运动远程HMI功能，能提供网络组态显示，可实时监控和调整参数配置。

　　ZMC432H具备丰富的硬件接口和控制功能模块，能实现高效稳定的运动控制和实时数据采集，以满足工业控制协同工业互联网的应用需求。ZMC432H内置了Linux系统，可以使用本地的LOCAL接口进行连接，可以做到更快速的指令交互，单条指令与多条指令一次性交互时间为40us左右。

　　02、Python+QT进行运动控制开发

　　一.配置好python+Qt开发环境，以及安装好所需工具

       1、下载python解释器。

       2、安装pyside2或者pyside6根据python解释器的版本来选择，高版本的解释器使用pyside6。

       安装pyside2有以下两种方式：

       方式一：使用win+r打开运行界面，然后输入cmd(在安装python解释器的时候要根据安装向导配置好环境变量，否则后面的指令不会执行成功)，pip install pyside2 -i https://pypi.douban.com/simple/;

       方式二：在pycharm中安装。

       3、安装好PyCharm Community Edition，在如下界面点击+号，安装所需的工具，如pyside2。

　　4、在Pycharm中配置自定义工具(用于qt的界面编辑)。

       (1)按照如图步骤打开Tool的编辑框。

　　(2)自定义Pyside2-uic：

       a.Program填写：Python安装目录 \Scripts\pyside2-uic.exe;

       b.Arguments填写：$FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py;

       c.Working directory填写：$FileDir$。

       (3)自定义QtDesigner：

       a.Program填写：Python安装目录 \Scripts\pyside2-designer.exe;

       b.Working directory填写：$ProjectFileDir$。

       将自定义工具配置好之后就可以直接在PyCharm的菜单中直接使用了。

       1、点击Tools → Qt → Qtdesigner即可进入UI的设计界面。

       2、右键ui文件，点击Qt → Pyside2-uic即可生成ui文件的py文件。

　　二.新建Python项目并添加函数库

　　1、使用PyCharm Community Edition 2022打开一个新建的文件夹或者在进入PyCharm Community Edition 2022之后新建一个目录，并在目录中添加Python文件。

　　2、找到找到厂家提供的光盘资料，路径如下。

       A.进入厂商提供的光盘资料找到“04.PC函数”文件夹，并点击进入。

　　B.选择“PC函数库V2.1.1”文件夹。

　　C.选择“Windows平台”文件夹。

　　D.选择“库文件与例程”文件夹。

　　E.选择“PYTHON例程”文件夹。

　　F.解压对应位数的压缩包。

　　G.解压后如下图所示。

　　3、对于Windows系统来说将zauxdll.dll、zmotion.dll以及zauxdllPython.Py文件加入所创建的文件夹内即可。

　　三.查看PC函数手册，熟悉相关函数接口。

　　1、PC函数手册也在光盘资料里面，具体路径如下：“光盘资料\04.PC函数\ZMotionPC函数库编程手册及其例程源码\ZMotionPC函数库编程手册 V2.1.1.pdf”。

　　2、链接控制器，获取链接句柄。

　　(1)ZAux_OpenEth()接口说明。

　　(2)下载“.bas”文件到控制器中运行的接口说明。

　　(3)暂停和恢复控制器内部Basic程序的接口说明。

　　四.RtBasic文件下载与连续轨迹加工的Python+Qt开发例程。

　　1、例程界面如下。

　　2、通过“光盘资料” → “工具软件”里面的“ZmotionCadV1.0导图工具”将CAD图纸里面的图形转换成“.bas”的运动控制代码。

       A.打开该工具软件，点击“文件”→“导入”。选择需要转换的dxf格式的CAD图纸并打开。

　　B.打开后效果如下。

　　C.点击“文件”→“导出”，导出“.bas”文件。到时候可下载到控制卡里面进行以上轨迹的运动控制。

　　D.CAD导图软件的具体使用方法参考往期文章正运动技术CAD导图软件配合控制器的使用方法。

　　3、程序示例如下。

       (1)Python中加载qt的UI文件;

　　from PySide2.QtWidgets import QMessageBoxfrom PySide2.QtCore import QFile, QTimerfrom PySide2.QtUiTools import QUiLoaderq_state_file = QFile("mainweiget.ui")q_state_file.open(QFile.ReadOnly)self.ui = QUiLoader().load(q_state_file)q_state_file.close()

　　注：此时self.ui表示了qt中的ui。

　　(2)链接按钮的事件处理函数中调用链接控制器的接口函数ZAux_OpenEth()，与控制器进行链接,链接成功后启动定时器1监控控制器状态。

　　·

　　def on_btn_open_clicked(self): strtemp = self.ui.comboBox.currentText() print("当前的ip是 ：", strtemp) if self.Zmc.handle.value is not None: self.Zmc.close() self.time1.stop() self.ui.setWindowTitle("单轴回零") iresult = self.Zmc.open_eth(strtemp) if 0 != iresult: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "连接失败") else: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "连接成功") str_title = self.ui.windowTitle() + strtemp self.ui.setWindowTitle(str_title) self.Up_State() self.time1.start(100)

　　(3)通过定时器监控控制器状态。

　　·

　　def Up_State(self): idlelist = [ctypes.c_int(-1) for i in range(0, 4)] fdposlist = [ctypes.c_float(0) for i in range(0, 4)] for i in range(0, 4): self.Zmc.get_target_pos(i, fdposlist[i]) # 获取当前轴位置 self.Zmc.get_idle(i, idlelist[i]) # 判断当前轴状态 str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[0].value else "运行中", round(fdposlist[0].value, 2)) self.ui.lineEdit_X.setText(str1) str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[1].value else "运行中", round(fdposlist[1].value, 2)) self.ui.lineEdit_Y.setText(str1) str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[2].value else "运行中", round(fdposlist[2].value, 2)) self.ui.lineEdit_Z.setText(str1) str1 = " {} {} ".format("停止中" if idlelist[3].value else "运行中", round(fdposlist[3].value, 2)) self.ui.lineEdit_R.setText(str1)

　　(4)通过“选择bas文件”按钮的事件处理函数选择对应的bas文件。

　　·

　　def on_btn_DownBas_clicked(self): if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "未连接控制器") return file_Date = QFileDialog.getOpenFileName(self.ui, "选择BAS文件", "..", "Files(*.bas)") self.file_Name = file_Date[0].replace("/", "\\") print(self.file_Name) if self.file_Name == "": return self.ui.textEdit_FilePath.insertPlainText(self.file_Name + "\n")

　　(5)通过“启动”按钮的事件处理函数来下载和启动选择的bas文件。

　　·

　　if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "警告", "未连接控制器") return# 设定轴0轴类型str_tmp = self.ui.edit_Atype_0.text()float_tmp = int(str_tmp)self.Zmc.set_axis_type(0, float_tmp)# 设定轴0轴类型str_tmp = self.ui.edit_Atype_1.text()float_tmp = int(str_tmp)self.Zmc.set_axis_type(1, float_tmp)# 设定脉冲模式及逻辑方向(脉冲 + 方向)self.Zmc.set_invert_step(self.axis_Num, 0)# 设置当量str_tmp = self.ui.edit_Units_0.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_units(0, float_tmp)str_tmp = self.ui.edit_Units_1.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_units(1, float_tmp)# 设置速度str_tmp = self.ui.edit_Speed_0.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_speed(0, float_tmp)str_tmp = self.ui.edit_Speed_1.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_speed(1, float_tmp)# 设置加速度str_tmp = self.ui.edit_Accel_0.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_acceleration(0, float_tmp)str_tmp = self.ui.edit_Accel_1.text()float_tmp = float(str_tmp)self.Zmc.set_acceleration(1, float_tmp)# 设置减速度self.Zmc.set_deceleration(0, 0)self.Zmc.set_deceleration(1, 0)#开启连续插补str_tmp = self.ui.edit_Merge_0.text()float_tmp = int(str_tmp)self.Zmc.set_merge(0,float_tmp)str_tmp = self.ui.edit_Merge_1.text()float_tmp = int(str_tmp)self.Zmc.set_merge(1, float_tmp)if self.file_Name == "": returnret = self.Zmc.bas_down(self.file_Name, 1) # 下载到ROM 运行if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "文件下载失败!" + "错误码为 ：{} ".format(ret))return

　　注：“.bas”文件也可以通过我们的ZDevelop软件下载。ZAux_BasDown指令会将单个bas文件生成ZAR并且下载到控制器运行。(6)通过停止、暂停、继续按钮的事件处理函数来实现控制器。

　　·

　　def on_btn_stop_clicked(self): if self.Zmc.handle.value is None: QMessageBox.warning(self.ui, "警告", "未连接控制器") return buffer = (ctypes.c_char * 1024)() ret = self.Zmc.execute("STOPTASK 0", buffer, 0) ret = self.Zmc.rapid_stop(2)def on_btn_Pause_clicked(self): ret = self.Zmc.bas_pause() if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "运动暂停失败!" + "错误码为 ：{} ".format(ret)) returndef on_btn_Resume_clicked(self): ret = self.Zmc.bas_resume() if ret != 0: QMessageBox.warning(self.ui, "提示", "运动恢复失败!" + "错误码为 ：{} ".format(ret)) return

　　03、调试与监控

　　编译运行例程，同时通过ZDevelop软件连接控制器对控制器状态进行监控。

　　ZDevelop软件连接控制器打开调试模式可以查看控制器里面的“.bas”文件的文件名。

　　通过ZDevelop软件的示波器功能对连续小线段的波形进行抓取，下面是示波器波形和CAD图纸的比较。

　　比较如下图所示。

完整代码获取地址

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　　本次，正运动技术全国产EtherCAT运动控制边缘控制器(六)：RtBasic文件下载与连续轨迹加工的Python+QT开发，就分享到这里。

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