螺旋线插补运动例程

螺旋线插补运动例程
// CrdHelix.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"

// 该例程仅用于功能演示,请保证安全的情况下使用

// 测试功能:插补螺旋线运动示例
// 测试平台:网络型运动控制器
// 测试环境:Windows
// 测试流程:
//           (1)初始化控制器
//           (2)建立插补坐标系
//           (3)初始化前瞻
//           (4)压螺旋线插补数据
//           (5)启动插补坐标系运动
//           (6)检测插补是否运动完成
//           (7)运动完成,关闭控制器
// 注意事项:
//           (1)本例程使用的“例程专用.xml”、“例程专用.cfg”,仅用于本例程
//           (2)实际使用时,需要使用MotionStudio生成网络配置xml

// 加载固高运动控制库头文件
#include "gxn.h"
// 动态加载固高运动控制gxn.lib库
#pragma comment(lib,"gxn.lib")

/**
 * @brief 指令出错打印函数
 * @param command 打印信息字符串
 * @param error 错误码
 * @return 错误码
*/
short CommandHandler(char* command, short error)
{
    printf("%s = %d\n", command, error);
    getchar();

    return error;
}

/**
 * @brief 初始化运动控制器(开卡 + 初始化网络拓扑 + 初始化轴)
 * @param core 需要初始化的核号,从1开始
 * @param axis 需要初始化的轴起始索引,从1开始
 * @param axisCount 需要初始化的轴数量,从起始索引axis开始计数,必须大于0
 * @return 0表示初始化成功,非0表示初始化失败
*/
short InitMc(short core,short axis,short axisCount)
{
    short rtn;
    short overTime;
    long status;

    // 打开运动控制器
    rtn = GTN_OpenCard(CHANNEL_PCIE,NULL,NULL);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_OpenCard",rtn);
    }
    printf("Open Card Success !\n");

    // 初始化网络
    // 注意:(1)“例程专用.xml”仅用于本例程
    //       (2)实际使用时,需要使用MotionStudio生成对应的网络配置文件
    // overTime:网络初始化超时时间,单位:秒
    overTime = 120;
    rtn = GTN_NetInit(NET_INIT_MODE_XML_STRICT,"例程专用.xml",overTime,&status);
    if ( 0 != rtn )
    {
        printf("status = %d\n",status);
        return CommandHandler("GTN_NetInit",rtn);
    }
    printf("Init Net Success !\n");

    // 加载配置文件到控制器
    // 注意:(1)“例程专用.cfg”仅用于本例程
    //       (2)实际使用时,需要使用MotionStudio生成对应的配置文件
    rtn = GTN_LoadConfig(core,"例程专用.cfg");
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_LoadConfig(\"例程专用.cfg\")",rtn);
    }

    // 清除轴状态
    rtn = GTN_ClrSts(core,axis,axisCount);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_ClrSts",rtn);
    }
    printf("Init Mc Config Success !\n");

    return rtn;
}

/**
 * @brief 建立插补坐标系,并且初始化前瞻
 * @param core 插补坐标系所在的核号
 * @param crd 插补坐标系号
 * @param fifo 插补坐标系缓存区号
 * @return 0表示成功,非0表示失败
*/
short InitCrd(short core,short crd,short fifo)
{
    short rtn;
    short i;
    TCrdPrm crdPrm;                    // 插补坐标系参数

    EMachineMode machineMode;          // 插补坐标系机床模式
    TLookAheadParameter laPrm;         // 前瞻参数
    short motionMode;                  // 前瞻运行模式

    // 建立插补坐标系
    memset(&crdPrm,0,sizeof(crdPrm));  // 将结构体参数全部初始化为0
    crdPrm.dimension = 3;              // 三维坐标系
    crdPrm.profile[0] = CRD_AXIS_X;    // x轴,此处为规划器1为坐标系的x轴
    crdPrm.profile[1] = CRD_AXIS_Y;    // y轴,此处为规划器2为坐标系的y轴
    crdPrm.profile[2] = CRD_AXIS_Z;    // z轴,此处为规划器3为坐标系的z轴
    crdPrm.synVelMax = 500;            // 最大合成速度,单位:脉冲/ms
    crdPrm.synAccMax = 10;             // 最大合成加速度,单位:脉冲/ms^2
    crdPrm.evenTime = 0;               // 最小匀速时间,单位:ms
    crdPrm.setOriginFlag = 0;          // 坐标系原点设置标志,0:使用当前规划位置作为坐标系原点
                                       //                     1:使用crdPrm.originPos[8]中设置的位置作为坐标系原点
    rtn = GTN_SetCrdPrm(core,crd,&crdPrm);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_SetCrdPrm",rtn);
    }

    // 建立前瞻坐标系
    machineMode = NORMAL_THREE_AXIS;   // 标准三轴机床模式
    rtn = GTN_SetupLookAheadCrd(core,crd,machineMode);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_SetupLookAheadCrd",rtn);
    }

    // 初始化前瞻参数
    memset(&laPrm,0,sizeof(laPrm));    // 将结构体参数全部初始化为0
    laPrm.lookAheadNum = 200;          // 前瞻段数,前瞻工作区每攒够当前数量的运动段就会进行一次预处理,输出处理后的数据
    laPrm.time = 0.001;                // 时间常数,单位:ms
    laPrm.radiusRatio = 1.5;           // 曲率限制调节系数
    for (i=0;i<8;++i)                  // 数据索引,i=0表示x轴,i=1表示y轴,i=7表示w轴
    {
        laPrm.vMax[i] = 500;           // 当前轴最大速度限制,单位:mm/s
        laPrm.aMax[i] = 2000;          // 当前轴最大加速度限制,单位:mm/s^2
        laPrm.DVMax[i] = 300;          // 当前轴在时间常数内最大速度变化量
        laPrm.scale[i] = 1000;         // 当前轴当量,单位:脉冲/mm
        laPrm.axisRelation[i] = i+1;   // 一般按此配置,无需修改
    }
    motionMode = 0;                    // 保留参数,必须为0
                                       // TPreStartPos为保留参数,必须为NULL
    rtn = GTN_InitLookAheadEx(core,crd,&laPrm,fifo,motionMode,NULL);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_InitLookAheadEx",rtn);
    }

    // 清空插补缓冲区
    rtn = GTN_CrdClear(core,crd,fifo);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_CrdClear",rtn);
    }

    return rtn;
}

/**
 * @brief 获取插补运动状态
 * @param core 插补坐标系所在的核号
 * @param crd 插补坐标系号
 * @param fifo 插补坐标系缓存区号
 * @param pCrdRun 插补坐标系运动状态变量指针
 * @return 0表示获取插补运动状态成功,非0表示获取插补运动状态出错
*/
short GetMotionInfo(short core,short crd,short fifo,short *pCrdRun)
{
    short rtn;
    long crdExecuteSegNum;             // 插补已经执行的段数
    long crdRemainder;                 // 插补剩余未执行段数
    double crdPos[8];                  // 插补规划位置

    // 运动过程中读取当前状态
    rtn = GTN_CrdStatus(core,crd,pCrdRun,&crdExecuteSegNum,fifo);
    rtn += GTN_GetCrdPos(core,crd,&crdPos[0]);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_CrdStatus",rtn);
    }
    printf("crdRun = %d, crdExecuteSegNum = %d, xPos = %lf, yPos = %lf, zPos = %lf \r",
        *pCrdRun,crdExecuteSegNum,crdPos[0],crdPos[1],crdPos[2]);

    if ( 0 == *pCrdRun )
    {
        rtn = GTN_GetRemainderSegNum(core,crd,&crdRemainder,fifo);
        if ( 0 != rtn )
        {
            return CommandHandler("GTN_GetRemainderSegNum",rtn);
        }

        if ( 0 != crdRemainder )
        {
            printf("\nCrd Run Empty Error!\n");
        }
        else
        {
            printf("\nCrd Motion Done !\n");
        }
    }

    return 0;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    short rtn;                         // 指令返回值
    short core;                        // 需要执行例程的运动控制器核号
    short axis;                        // 需要初始化的轴起始索引号
    short axisCount;                   // 需要初始化的轴数量,从轴起始索引号开始算起

    // 初始化运动控制器
    // 开卡 + 初始化网络拓扑 + 初始化核1的1-8轴
    core = 1;
    axis = 1;
    axisCount = 8;
    rtn = InitMc(core,axis,axisCount);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return rtn;
    }

    short crd;                         // 插补坐标系号
    short fifo;                        // 插补数据使用的缓冲区号

    crd = 1;                           // 指定测试的插补坐标系号为1
    fifo = 0;                          // 指定测试的插补坐标系缓冲区号为0
    // 注意:(1)每套插补坐标系只有fifo=0时支持前瞻,fifo=1时不支持前瞻
    //       (2)fifo=0一般用于轨迹加工
    //       (3)fifo=1用于辅助fifo=0,例如加工过程中需要暂停一会儿去走其他轨迹,可以用fifo=1实现
    rtn = InitCrd(core,crd,fifo);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return rtn;
    }

    double endPos[3];                  // 插补数据段目标位置
    double center[2];                  // 螺旋洗插补数据段圆心相对起点的位置偏移
    short circleDIr;                   // 螺旋线插补数据方向,0表示
    double synVel;                     // 插补数据段合成目标速度
    double synAcc;                     // 插补数据段合成加速度
    long segNum;                       // 插补数据段用户段号
    short override2;                   // 插补运动倍率选择标志

    short crdRun;                      // 插补运动状态

    endPos[0] = 0;                     // 初始化x轴插补数据段目标位置为0
    endPos[1] = 0;                     // 初始化y轴插补数据段目标位置为0
    synVel = 500;                      // 插补数据段合成目标速度,单位:mm/s
    synAcc = 50;                       // 插补数据段合成目标加速度,单位:mm/s^2
    segNum = 0;                        // 初始化插补数据段段号为0
    override2 = 0;                     // 插补运动倍率选择标志,0:选择第一个倍率,1:选择第二个倍率

    // 压直线插补数据
    endPos[0] = 100.0;
    endPos[1] = 0.0;
    endPos[2] = 0.0;
    segNum += 1;
    rtn = GTN_LnXYZEx(core,crd,endPos[0],endPos[1],endPos[2],synVel,synAcc,segNum,override2,fifo);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_LnXYZEx",rtn);
    }

    // 螺旋线插补数据
    endPos[0] = 200.0;
    endPos[1] = 100.0;
    endPos[2] = 100.0;
    center[0] = 100.0;
    center[1] = 0.0;
    circleDIr = INTERPOLATION_CIRCLE_DIR_CCW;
    segNum += 1;
    rtn = GTN_HelixXYCZEx(core,crd,endPos[0],endPos[1],endPos[2],center[0],center[1],circleDIr,synVel,synAcc,segNum,override2,fifo);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_HelixXYCZEx",rtn);
    }

    // 压直线插补数据
    endPos[0] = 200.0;
    endPos[1] = 100.0;
    endPos[2] = 200.0;
    segNum += 1;
    rtn = GTN_LnXYZEx(core,crd,endPos[0],endPos[1],endPos[2],synVel,synAcc,segNum,override2,fifo);
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_LnXYZEx",rtn);
    }

    // 将数据压入运动控制器
    do 
    {
        rtn = GTN_CrdDataEx(core,crd,NULL,fifo);
        if ( 0 == rtn )
        {
            break;
        }
        if ( 1 != rtn )
        {
            return CommandHandler("GTN_CrdDataEx",rtn);
        }
    } while ( 1 == rtn );

    // 启动插补运动
    rtn = GTN_CrdStart(core,1<<(crd-1),fifo<<(crd-1));
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_CrdStart",rtn);
    }
    printf("Start Crd Success !\n");

    do 
    {
        // 运动过程中读取当前状态
        rtn = GetMotionInfo(core,crd,fifo,&crdRun);
        if ( 0 != rtn )
        {
            return rtn;
        }
    } while ( 1 == crdRun );

    // 关闭控制器
    rtn = GTN_Close();
    if ( 0 != rtn )
    {
        return CommandHandler("GTN_Close",rtn);
    }

    printf("Press Any Key To Exit !\n");
    getchar();

    return 0;
}