#ifndef JAXIS_H #define JAXIS_H #define WIN32_LEAN_AND_MEAN #include #include #include "AxisPara.h" #include //使用类型擦除方式 #include /* * 接口设计原则 * 1、只定义外部接口，Axis内部使用接口不计入 * 2、底层的、单一完整的功能接口 * 3、都为用户单位User Units * 4、函数均为非模态，若实现方式不是下到运动控制卡中执行，则需要开线程执行 * 5、尽量与特定品牌特性分离 * 7、轴配置参数、回零参数、限位参数等保存在数据库中 * 8、构造时赋予的轴编号或轴名称为外部对轴的唯一标识 * 9、单一基础功能，组合功能在上层AxisManager中做 */ //返回值定义 #define AXIS_CMD_SUCCESS 0 //轴错误指令 #define AXIS_CMD_ERROR_INSTRUCTION 1 //轴参数错误 #define AXIS_CMD_ERROR_PARAMETER 2 //处于错误的运动模式 #define AXIS_CMD_ERROR_MOTION_MODE 3 //轴处于禁止的状态 #define AXIS_CMD_ERROR_FORBID_STATE 4 //硬件错误 #define AXIS_CMD_ERROR_DRIVE_FAULT 5 //硬件禁止 #define AXIS_CMD_ERROR_DRIVE_INHIBIT 6 //轴伺服未使能 #define AXIS_CMD_ERROR_DRIVE_DISABLE 7 //轴伺服未软使能 #define AXIS_CMD_ERROR_SOFT_DISABLE 8 //轴未回过零 #define AXIS_CMD_ERROR_NOT_HOMED 9 //轴触发负硬限位 #define AXIS_CMD_ERROR_HARD_NEG_LIMIT 10 //轴触发正硬限位 #define AXIS_CMD_ERROR_HARD_POS_LIMIT 11 //轴触发负软限位 #define AXIS_CMD_ERROR_SOFT_NEG_LIMIT 12 //轴触发正软限位 #define AXIS_CMD_ERROR_SOFT_POS_LIMIT 13 //错误的轴类型 #define AXIS_CMD_ERROR_AXISTYPE 14 //超过轴运动的允许时间 #define AXIS_CMD_ERROR_TIME_OVER 15 //轴正在运动无法设置 #define AXIS_CMD_ERROR_MOVING 16 //轴中没有此运动模式 #define AXIS_CMD_ERROR_NO_MOTION_MODE 17 //轴中跟随误差超限 #define AXIS_CMD_ERROR_TRACE_LIMIT 18 //轴获取回零时位置误差超限（10次大循环，没有连续两次编码器位置在误差内的） #define AXIS_CMD_ERROR_ENC_DIFF 19 //轴回零方式不存在 #define AXIS_CMD_ERROR_WRONG_HOME_METHOD 20 //坐标系中轴数量不足 #define AXIS_CMD_ERROR_LACK_AXIS 21 //坐标系中包含的轴错误 #define AXIS_CMD_ERROR_WRONG_AXIS 22 //输入参数类型错误 #define AXIS_CMD_ERROR_WRONG_VAR_TYPE 23 //发送消息失败 #define AXIS_CMD_ERROR_MSG_FAULT 24 #define AXIS_HOME_ERROR_NO_HOME 1001 #define AXIS_HOME_ERROR_NO_INDEX 1002 //..... #define ELMO_COMPARE_POS1 "ui[1]" #define ELMO_FEEDBACK_POS "px" #define ELMO_COMPARE_ENABLE "ui[2]" #define ELMO_STOP_SIGNAL "ob[2]" enum AxisStopMode { AXIS_SMOOTH_STOP = 0,//平滑停止 AXIS_ABRUPT_STOP = 1,//急停 }; enum AxisMotionMode { AXIS_MODE_TRAP = 0,//点位运动模式 AXIS_MODE_JOG = 1,//Jog模式 AXIS_MODE_PT = 2,//PT模式 AXIS_MODE_GEAR = 3,//电子齿轮模式 AXIS_MODE_FOLLOW = 4,//Follow模式(电子凸轮) AXIS_MODE_COORDINATE = 5,//插补模式//INTERPOLATION AXIS_MODE_PVT = 6,//PVT模式 AXIS_MODE_FORCE = 7,//力轴模式 }; struct AxisStatus { bool bInitOK = false; // 初始化成功 bool bDriveFaulted = false; // 伺服报警 bool bInhibitedFaulted = false; // 轴禁止故障 bool bTrackError = false; // 跟随误差越限 bool bPosHardLimitEnable = false;//正限位使能 bool bNegHardLimitEnable = false;//负限位使能 bool bPosHardLimit = false; // 正硬限位触发 bool bNegHardLimit = false; // 负硬限位触发 bool bNegSoftLimitEnable = false;// 负软限位使能 bool bPosSoftLimitEnable = false;// 正软限位使能 bool bPosSoftLimit = false; // 正软限位触发 bool bNegSoftLimit = false; // 负软限位触发 bool bSmoothStop = false;// 平滑停止标志 bool bAbruptStop = false; // 急停标志 bool bDriveEnabled = false; // 伺服使能 bool bSoftEnabled = false; // 软使能 bool bHomed = false; // 已寻过零标志 bool bMoving = false; // 规划器运动标志 bool bArrival = false; // 电机到位标志 AxisMotionMode eMotionMode = AXIS_MODE_TRAP;//运动模式 AxisStopMode eStopMode = AXIS_SMOOTH_STOP;//默认为平滑停止 }; struct MotionStatus { /*所有单位都是 user units*/ double m_dTargetPos = 0.0;//目标运动位置 double m_dMoveDistance = 0.0;//最近一次运动距离 double m_dTargetVel = 0.0;//目标预计速度 double m_dTargetAcc = 0.0;//目标预计加速度 double m_dTargetDec = 0.0;//目标预计减速度 double m_dTargetJerk = 0.0;//目标预计Jerk }; struct AxisIOStatus { bool bHomeSensorInput = false; bool bPosLimitSensorInput = false; bool bNegLimitSensorInput = false; bool bAxisInhibitedInput = false;//急停输入，Safety Torque Off bool bDriveEnableOutput = false; bool bDriveFaultResetOutput = false; }; struct AxisHomeStatus { bool bHomeRunning = false; // false—已停止运动，true-正在回原点 bool bHomeDone = false; // false—回零未完成，true-回零完成 bool bHomeError = false; // false—回零未出错，true-回零出错 int nHomeStage = 0; // 回原点运动的阶段 int nErrorCode = 0; // 回原点过程的发生的错误码 double dCapturePos = 0.0; // 捕获到Home或Index时刻的编码器位置，user units double dTargetPos = 0.0; // 需要运动到的目标位置（原点位置或者原点位置+偏移量），user units }; class JAxis { public: JAxis(){}; virtual ~JAxis(){}; public: //获取轴ID virtual int GetAxisId() = 0; //获取轴名称 virtual std::string GetAxisName() = 0; public: /*------------------------- * 轴配置 --------------------------*/ //轴初始化 virtual int Init(AxisData* Data/*,int nFormerAxis*/,HANDLE hCtrlComm) = 0; //轴硬件使能 virtual int AxisOn() = 0; //轴断硬件使能 virtual int AxisOff() = 0; //状态清除/故障 virtual int ClearStatus() = 0; //电气硬限位使能 virtual int EnableHardLimit(bool bEnableNeg, bool bEnablePos) = 0; //软件限位使能 virtual int EnableSoftLimit(bool bEnableNeg, bool bEnablePos) = 0; //到位检查使能 //确认 virtual int EnableArrivalCheck(bool bEnable) = 0; //设置当前规划位置值 virtual int SetCurrentProfilePos(double dPos) = 0; //设置当前实际位置值 virtual int SetCurrentActualPos(double dPos) = 0; //设置当前规划和实际位置值 virtual int SetCurrentPos(double dPos) = 0; //设置当前规划和实际位置值为0(即被动回零) virtual int ZeroCurrentPos() = 0; /*------------------------- * 轴参数设置 --------------------------*/ // //设置轴单个参数(TODO-通用参数读写接口需要优化) // virtual int SetParameter(std::string strPrmName, double dValue) = 0; // //获取轴单个参数(TODO-通用参数读写接口需要优化) // virtual int GetParameter(std::string strPrmName, double& dValue) = 0; // //获取轴所有参数副本(TODO-通用参数读写接口需要优化) // virtual int GetAllParameters(std::map& prmsMap) = 0; //获取轴数据结构体指针 virtual const AxisData* GetAxisData() const /*{return m_stData;}*/ = 0; //设置轴数据结构体中的数据(新增) virtual int SetAxisData(AxisData* data) = 0; //获取轴当前的轴类型，如Servo,Forcer,Step；其实没有意义，需要删除2024/11/25 virtual AxisType GetAxisType() = 0; //设置到位误差及整定时间 virtual int SetArrivalBand(double dErrorBand, double dSettingTime) = 0; //设置软限位 virtual int SetSoftLimit(double dNegLimit, double dPosLimit) = 0; //获取轴硬件编号 virtual int GetAxisNo() = 0; //获取到位误差及整定时间 virtual int GetArrivalBand(double& dErrorBand, double& dSettingTime) = 0; //获取软限位及软行程 virtual int GetSoftLimit(double& dSoftLimitNeg, double& dSoftLimitPos, double& dSoftTravelRange) = 0; //获取最大速度设置 virtual int GetMaxVelocity(double& dMaxVel) = 0; //获取最大加/减速度设置 virtual int GetMaxAcceleration(double& dMaxAcc, double& dMaxDec) = 0; //获取最大Jerk设置 virtual int GetMaxJerk(double& dMaxJerk) = 0; /*------------------------- * 运动Buffer参数获取与设置 --------------------------*/ virtual int SetBufferParamF(int nBufferNo,std::string sParamFName,double dDoubleParam)=0; virtual int SetBufferParam(int nBufferNo,std::string sParamName,int nIntParam)=0; virtual int GetBufferParamF(int nBufferNo,std::string sParamFName,double& dDoubleParam)=0; virtual int GetBufferParam(int nBufferNo,std::string sParamName,int& nIntParam )=0; //运行驱动器中的脚本 virtual int RunBuffer(int nBufferNo)=0; /*------------------------- * 轴运动 --------------------------*/ //串口通讯写入参数值(USB)，默认为GBK编解码 //默认数据位8，校验位None,停止位1 //模板类型 // template virtual int WriteSerialValue(std::string sSerial,std::any tValue)=0; //virtual int WriteSerialValue(std::string sSerial)=0; virtual int WriteSockValue(std::string sSerial,std::any tValue)=0; //设置软使能状态 virtual int SetAxisSoftEnable(bool bEnable) = 0; //设置停止减速度 virtual int SetStopDec(double dSmoothStopDec, double dAbruptStopDec) = 0; virtual int SetStopDecR(double dSmoothStopRatio,double dAbruptStopRatio) = 0; //运动停止(同时停止寻零) virtual int Stop(AxisStopMode eStopMode = AXIS_SMOOTH_STOP) = 0; //设置轴运动模式 virtual int SetMotionMode(AxisMotionMode eMode) = 0; //ACS所有运动参数相关设置，单位均为um/s->um/s而非um/s->cnt/ms //设置目标Acc/Dec参数，user units virtual int SetTargetAccDec(double dAcc, double dDec) = 0; virtual int SetTargetAccDecR(double dAccRatio,double dDecRatio) = 0; //设置目标Jerk参数，user units virtual int SetTargetJerk(double dJerk) = 0; virtual int SetTargetJerkR(double dJerkRatio) = 0; //设置目标速度(直接速度)，user units virtual int SetTargetVel(double dVel) = 0; virtual int SetTargetVelR(double dVelRatio) = 0; //超时会返回错误码，直接停止并退出 //启动绝对位移运动，user units virtual int MoveAbs(double dPos,double dTime = 0) = 0; virtual int MoveAbs(double dPos,double dTime,double dPassPos) = 0; virtual int MoveAbsR(double dPos,double dVelRatio,double dTime = 0) = 0; virtual int MoveAbsR(double dPos,double dVelRatio,double dTime,double dPassPos) = 0; //启动相对位移运动，user units virtual int MoveRel(double dDist,double dTime = 0) = 0; virtual int MoveRel(double dDist,double dTime,double dPassDist) = 0; virtual int MoveRelR(double dDist,double dVelRatio,double dTime = 0) = 0; virtual int MoveRelR(double dDist,double dVelRatio,double dTime,double dPassDist) = 0; //启动Jog运动，user units virtual int Jog(double dVel) = 0; virtual int JogR(double dVelRatio) = 0; //启动力轴力矩模式运动 //千分之最大电流;Slope/上升时间 ms;停止时间 ms virtual int MoveForce(int nTorqueRatio,int nReachTime = 50,int nStopTime = 10) = 0; //启动本轴作为从轴的齿轮运动 virtual int MoveGear() = 0; //设置从轴的齿轮比（只有齿轮运动模式才有） //主轴齿数，从轴齿数,离合区;单位均为pulse virtual int SetGearRatio(long nMEven,long nSEven,long nMasterSlope = 0 ) = 0; //设置本从轴的主轴 virtual int SetGearMaster(const JAxis* pMaster) = 0; //运动过程中改变运动速度，user units virtual int ChangeVel(double dVel) = 0; virtual int ChangeVelR(double dRatio) = 0; //启动寻零运动(时间大于0则在时间内等待) virtual int GoHome(double dTime = 0) = 0; /*------------------------- * 轴状态 --------------------------*/ //获取轴运动模式 virtual int GetMotionMode(AxisMotionMode& axisMotionMode) = 0; //获取轴状态 virtual int GetAxisStatus(AxisStatus& axisStatus) = 0; //轴是否已经初始化过 virtual bool IsInitOK() = 0; //硬件故障 virtual bool IsHardwareFaulted() = 0; //sto输出极切断 virtual bool IsInhibitedFaulted() = 0; //是否轴已使能 virtual bool IsDriveEnabled() = 0; //是否轴已软使能 virtual bool IsSoftEnabled() = 0; //轴是否回过零 virtual bool IsHomed() = 0; //是否轴正在运动 virtual bool IsMoving() = 0; //是否轴已到达预设位置 virtual bool IsArrival() = 0; // //virtual bool WaitArrival() = 0; //获取IO状态 virtual int GetIOStatus(AxisIOStatus& axisIOStatus) = 0; //获取寻零运动状态 virtual int GetHomeStatus(AxisHomeStatus& axisHomeStatus) = 0; //获取硬限位使能配置状态 virtual int GetHardLimitEnableStatus(bool& bEnabledNeg, bool& bEnabledPos) = 0; //获取软限位使能配置状态 virtual int GetSoftLimitEnableStatus(bool& bEnabledNeg, bool& bEnabledPos) = 0; //获取到位检查使能配置状态 virtual int GetArrivalCheckEnableStatus(bool& bEnabled) = 0; /*------------------------- * 轴过程数据 --------------------------*/ //获取目标位置数据，user units virtual int GetTargetPos(double& dTargetPos) = 0; //获取目标速度数据，user units virtual int GetTargetVel(double& dTargetVel) = 0; //获取目标Acc/Dec数据，user units virtual int GetTargetAccDec(double& dTargetAcc, double& dTargetDec) = 0; //获取目标Jerk数据，user units virtual int GetTargetJerk(double& dTargetJerk) = 0; //获取实时规划位置，user units virtual int GetProfilePos(double& dProfilePos) = 0; //获取实时规划速度，user units virtual int GetProfileVel(double& dProfileVel) = 0; //获取实时规划加速度，user units virtual int GetProfileAcc(double& dProfileAcc) = 0; //获取实时规划力矩(电流)，user units virtual int GetProfileTorque(double& dProfileTorque) = 0; //获取实时实际位置，user units virtual int GetActualPos(double& dActualPos) = 0; //获取实时实际速度，user units virtual int GetActualVel(double& dActualVel) = 0; //获取实时实际加速度，user units virtual int GetActualAcc(double& dActualAcc) = 0; //获取实时位置误差，user units virtual int GetPosError(double& dPosError) = 0; //获取实时实际力矩(电流)，user units virtual int GetActualTorque(double& dActualTorque) = 0; //! 切换到单轴运动模式 virtual bool CrdMotion2PTPMotion(bool bCrd2Single)=0; //对于错误码返回值的解释 virtual std::string ErrCodeTransfer(int nRtn){return "";}; // protected: //! 单位转换，用户单位(um)转换成轴单位(pulse),(无偏置适用速度相关转换) virtual long User2Driver(double um,bool bWithHomeOffset = 0)=0; //! 单位转换，轴单位(pulse)转换成用户单位(um),(无偏置适用速度相关转换) virtual double Driver2User(double driverPulse,bool bWithHomeOffset = 0) = 0; //获取对应品牌的轴Index(不同品牌的逻辑不同，与m_stData中存储的轴Index不同) virtual int GetAxisIndex() const= 0; protected: //!当前不同回零方式 //!IO回零 virtual int IO2HomeMethod() = 0; //!Home捕获回零 virtual int Home2HomeMethod() = 0; //!Index捕获回零 virtual int Index2HomeMethod() = 0; //!直接回零,绝对值编码器 virtual int Direct2HomeMethod() = 0; //!负向 + INDEX捕获回零 virtual int NegIndex2HomeMethod() = 0; //!正向 + INDEX捕获回零 virtual int PosIndex2HomeMethod() = 0; //！判断Home开关是否正被触发 virtual bool CheckHomeSensor() = 0; protected: //轴类型：伺服，力，步进 AxisType m_nAxisType; //定义的轴状态 AxisIOStatus m_stIOStatus; AxisHomeStatus m_stHomeStatus; AxisStatus m_stAxisStatus; MotionStatus m_stMotionStatus; //当前轴的状态 //需要为指针形式 AxisData* m_stData; }; #endif // JAXIS_H