Python 实战：通过以太网(CANET)远程控制 PMC006CX 步进电机

在工业自动化与机器人开发中，“如何控制电机” 始终是一个核心话题。传统的控制方式往往受限于物理接线长度（USB/串口），或者受困于繁琐的寄存器操作。

今天，我们将展示一套纯 Python 解决方案：利用 ZLG 的以太网 CAN 适配器（CANET-2E-U），结合强大的 canopen 开源库，实现对 PMC006CX 一体化步进驱动器 的远程、高层级控制。

1.为什么选择这套方案？

• 打破距离限制：使用 CANET（以太网转 CAN），你的控制主机（PC/单片机）可以位于局域网的任何位置，而电机可以在数百米外的车间，通过 TCP/IP 协议透传 CAN 数据。
• 标准化协议：PMC006CX 支持 CANopen 协议。相比于发送原始的 8 字节 HEX 数据，使用 Object Dictionary（对象字典）进行控制更加规范、易读。
• Python 生态：利用 Python 的动态特性，我们将复杂的寄存器操作封装成简单的函数调用（如 set_max_speed），极大地降低了开发门槛。

# 核心机制：拦截 send 和 recv
class ZLGCanNetBus(can.BusABC):
    def __init__(self, ip, port, ...):
        # 初始化 ZLG SDK，建立 TCP 连接
        self.zcanlib = ZCAN()
        self.device_handle = self.zcanlib.OpenDevice(ZCAN_CANETTCP, 0, 0)
        # 配置 IP 和 端口...
        
    def send(self, msg, timeout=None):
        # 将 python-can 的 Message 对象转换为 ZLG 的 C 结构体并发送
        z_msg = ... 
        self.zcanlib.Transmit(self.chn_handle, z_msg, 1)

    def _recv_internal(self, timeout):
        # 从 ZLG SDK 读取数据，封装回 python-can 的 Message 对象
        rcv_msg = self.zcanlib.Receive(...)
        return msg, False

3.极简封装：pusican.py

直接操作 SDO（例如 node.sdo[0x6003].raw = 50000）虽然可行，但不够直观。我们在 pusican.py 中构建了一个 Canopen_ku 类，将复杂的 CANopen 对象字典地址（Index/SubIndex）映射为人类可读的函数。

看看封装前后的对比：

原始方式：

# 想要设置加速度，你需要查阅手册找到 0x6008
node.sdo[0x6008].raw = 5

封装后 (pusican.py)：

# 直接调用语义化函数
def set_acce_speed(self, node_id, a_speed):
    self.node_map[node_id].sdo[0x6008].raw = a_speed

该库通过检测 bustype 参数，自动判断是加载标准的 CAN 接口，还是加载我们自定义的 ZLG 网络接口：

if self.bustype1 == 'zlgcanet':
    # 自动加载我们写的适配器，解决 connect 报错问题
    zlgcannet_bus = ZLGCanNetBus(ip=ip, port=port)
    self.network.bus = zlgcannet_bus

4.实战演示：让电机转起来

万事俱备，现在我们来编写一个主程序 motor_controller.py。假设电机的 Node-ID 为 3，CANET 的 IP 为 192.168.1.200，端口 4001。

我们将演示PP模式（点对点位置控制），让电机转动指定的步数。

import time
from pusican import Canopen_ku


def main():
    # 1. 连接设备
    # 格式：类型, IP:端口, 波特率, [节点ID列表]
    print("正在连接 CANET 设备...")
    driver = Canopen_ku('zlgcanet', '192.168.1.200:4001', baud1=125000, node_ids=[3])

    node_id = 3

    # 2. 设置运动参数 (PP模式 - 位置控制)
    # 设置工作模式为 4 (PP Mode - Point to Point)
    driver.set_work_mode(node_id, 4)

    # 设置最大速度
    driver.set_pp_speed(node_id, 100000)  # 设置最大速度

    # 3. 执行运动指令
    target_step = 20000  # 目标步数
    print(f"开始运动：目标 {target_step} 步")
    driver.set_pp_step(node_id, target_step)
    driver.set_pp_control_word(node_id, 16)

    # 模拟运行一段时间
    time.sleep(3)

    # 4. 读取实时状态
    pos = driver.read_motor_position(node_id)
    print(f"当前电机位置: {pos}")

    # 关闭连接
    driver.network.disconnect()
    print("连接已断开")


if __name__ == '__main__':
    main()

运行预期结果：

1. 终端显示连接成功
2. 电机加速旋转，完成指定步数后减速停止
3. 终端打印出电机最终的马达位置

总结

通过引入 ZLGCanNetBus 类，我们成功让 canopen 库与ZLG CANET 设备之间连接。配合 pusican.py 的封装，整套系统具备了以下优势：

1. 极低耦合：硬件接口与业务逻辑分离，如果需要更换为 USB-CAN 卡，只需修改 bustype 参数即可，业务代码无需变动。
2. 易于扩展：如果需要增加多轴插补或同步控制，直接基于 canopen 库的 SYNC/PDO 机制扩展即可。
3. 调试方便：全 Python 代码，无需编译，随改随测。

附件：

这套方案非常适合实验室自动化、AGV 小车原型验证以及远程设备维护场景。只需一根网线，你的 Python 代码就能掌控一切动力。