为了方便用户了解ZMC408SCAN,本节课程主要给大家介绍一下开放式激光振镜运动控制器ZMC408SCAN的硬件接口与功能。
01 功能简介
ZMC408SCAN是正运动技术新推出的一款支持EtherCAT总线的开放式激光振镜运动控制器,专为工业激光+振镜+运动控制方面的应用而设计。通过EtherCAT总线和脉冲轴接口能实现多轴运动控制。
控制器包含多种类型的激光接口,可通过8路高速输出口 ( 支持PWM功能和PSO功能) ,实现高精度多轴联合运动与激光的同步控制。

ZMC408SCAN内部集成了激光控制、振镜控制、总线轴/脉冲轴控制的独立式运动控制器。控制器本身支持4路脉冲轴控制和两组XY振镜轴接口 (带振镜反馈),支持最多16路运动轴的复杂的连续轨迹控制需求, 可实现振镜轴+脉冲轴+总线轴的混合插补 。
此款控制器功能强大,接口丰富,能满足多种场合的需求,支持直线插补、连续插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、位置锁存、同步跟随、虚拟轴设置、硬件比较输出、硬件定时器、运动中精准输出等功能; 采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制。
02 硬件参数说明
控制器的基本参数说明如下表:
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型号 |
ZMC408SCAN |
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基本轴数 |
8(4个振镜轴+4个脉冲轴) |
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最多扩展轴数 |
16 |
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基本轴类型 |
EtherCAT总线轴/本地脉冲轴,振镜轴 |
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内部IO数 |
24进20出(带过流保护),每轴端子中另外各带2路通用输入,2 路通用输出,可做告警,使能,到位和误差清除等应用 |
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最多扩展IO数 |
输入4096,输出4096 |
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PWM数 |
8(编号OUT0-OUT7)+2(激光接口专用,即 OUT8,OUT9) |
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锁存数 |
4,编号IN0-IN3 |
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PSO硬件比较输出数 |
8,编号OUT0-OUT7,输出独立 |
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AD/DA模拟量 |
通用 AD、DA各2路分辨率12bits;1路激光专用DA,分辨率16bits,均为0-10V |
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最多扩展AD/DA |
输入256,输出128 |
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脉冲位数 |
64 |
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编码器位数 |
64 |
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速度加速度位数 |
64 |
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脉冲最高速率 |
10MHZ |
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每轴运动缓冲数 |
4096 |
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数组空间 |
256万个 |
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程序空间 |
128MByte |
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Flash空间 |
256MByte |
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主电源输入 |
24V直流输入(功耗15W以内),IO口负载没有计算在内 |
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掉电存储VR空间 |
8000 |
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任务数 |
22 |
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通讯接口 |
RS232,RS485,以太网,U盘,CAN,EtherCAT |
用户可以使用ZDevelop软件连接控制器,在ZDevelop软件的在线命令栏发送 “?*max” 打印查看更多控制器规格参数, “?*set” 查看打印指令参数值, “?*port” 打印通讯通道。
➜ 控制器包含8个输出口支持PSO位置同步输出,可在运动中高速同步触发激光,响应速度可以精确到微秒级别,控制激光能量均匀作用在工件上。
03 控制器接口简介
控制器的接口丰富,下图为ZMC408SCAN开放式激光控制器的参考架构:

控制器的接口说明如下表:
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标识 |
接口 |
个数 |
说明 |
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RS232 |
232串口 |
1个 |
采用MODBUS_RTU协议 |
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RS485 |
485串口 |
1个 |
采用MODBUS_RTU协议 |
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CAN |
CAN总线 |
1个 |
连接CAN扩展模块或控制器 |
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ETHERNET |
网口 |
1个 |
采用MODBUS_TCP协议,通过交换机扩展网口个数,至少包含两路网口通道 默认IP地址192.168.0.11 |
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EtherCAT |
总线口 |
1个 |
EtherCAT总线接口,接EtherCAT总线驱动器和扩展模块 |
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E+24V |
主电源 |
1个 |
24V直流电源供电 |
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UDISK |
U盘接口 |
1个 |
插入U盘设备 |
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IN |
数字量输入 |
24个 |
NPN类型,内部24V供电,输入0-3具有锁存功能 |
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OUT |
数字量输出 |
12个 |
NPN类型,内部24V供电,输出0-7具有PWM功能,输出0-7具有精准输出和PSO功能 |
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AD |
模拟量输入 |
2个 |
分辨率12位,0-10V |
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DA |
模拟量输出 |
2个 |
分辨率12位,0-10V |
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Axis |
脉冲轴接口 |
4个 |
每个接口包含差分脉冲输出和差分编码器输入 |
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SCAN |
振镜接口 |
2个 |
激光振镜接口,带反馈,采用XY2-100协议 |
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LASER |
激光控制接口 |
1个 |
激光电源控制端口,支持IPG、YLR、YLS等类型激光电源 |
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MPG |
手轮接口 |
1个 |
5-24V手轮信号输入 |
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EXIO |
扩展IO接口 |
1个 |
灵活定制转接板,可扩展SPI、FIBER、YGA等其它类型激光电源控制接口 |
PC可通过串口和网口连接到控制器,下发指令给控制器处理。 通过 RS232、RS485和网口可与外部设备通讯。连接扩展的IO模块可使用EtherCAT或CAN总线接口。
具备标准的激光振镜接口SCAN和激光电源控制接口LASER,同时提供一个EXIO扩展接口灵活扩展外设。
运动与激光控制的参考架构如下图:

EXIO扩展IO接口:
激光电源控制接口除了定义好的LASER之外,还有个EXIO接口可灵活配置,做数字IO接口或其他激光器的转接口,转接板可灵活定制。

ZMC408SCAN硬件接口视频介绍:
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04 程序开发
控制器的应用程序开发方式可分为两类,如下图:

应用程序可以使用正运动自主研发的ZDevelop软件开发,ZDevelop开发的程序支持*载下**到控制器脱机运行。通过ZDevelop的Basic语言可以完成控制程序,HMI语言完成触摸屏界面的开发,同时自带多种视图窗口便于开发与参数查询。
还可以使用VC、VB、VS、C++Builder、C#等上位机软件来开发,上位机程序运行时需要动态库zmotion.dll,上位机开发调试时可以把ZDevelop软件同时连接到控制器辅助调试。
05 应用场合
激光振镜,大幅面拼接打标,飞行打标,大幅面激光切割,激光飞行切割,激光焊接,激光打孔成型,振镜 + 运动轴联动打标等。

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