如何搭建简易的信号发生器？（上位机演示）

工业波形生成无需复杂设备，插板式模拟输出模块搭配TwinCAT主站即可轻松实现。本文以ZIOC-E0008AX模块为例，从硬件搭建到软件编程，手把手教你输出精准正弦波、三角波。

 工业波形的痛点

工业场合需要千变万化的模拟信号去控制不同的设备，例如用于振动测试的正弦波、模拟线性变化的三角波等等。手动生成这些复杂波形费时费力？下面介绍如何使用ZLG致远电子插板式模拟输出模块ZIOC-E0008AX搭配TwinCAT主站，轻松、精准地输出您想要的波形，极大提升测试与控制的效率。

ZIOC-E0008AX模块

ZIOC-E0008AX是ZLG致远电子推出的EtherCAT总线插板式模拟量输出系列模块。该模块具有以下特点：

支持标准EtherCAT协议，实时响应，低于1us的转发延时；

模组插在底板上通过EtherCAT级联，最大支持255个节点；

支持8通道单端电压/电流输出，12位分辨率，0.5%测量误差；

支持0~5V/0~10V/-5V~5V/-10V~10V输出范围可选。

 搭建简易的信号发生器

1. 硬件准备

ZCPC-80801耦合器模块、ZIOC-E0008AU电压输出模块、ZIOC-MB8分线底板各一块。

示波器一台。

安装有TwinCAT的PC一台。

注意：PC的网口芯片必须支持TwinCAT才能稳定运行，Twincat3.1版本可以在安装目录TwinCAT\3.1\driver\System下查看Tcl8254x.inf和TCL8255x.inf文件，里面包含了支持的网卡。

将ZCPC-80801耦合器模块和ZIOC-E0008AU1电压输出模块按顺序插入到分线底板上，再将连接了PC主站的网线插入耦合器的IN口，最后接通两路电源，如下图所示。

2. 软件准备

使用TwinCAT软件安装好模块的ESI文件后，扫描添加从站至组态中，并将EtherCAT总线的帧周期设置为1ms。

使用TwinCAT软件编写PLC程序。本例使用ST语言编写，编码思路如下：

先定义好预先设定的波形码值表，比如sin码值表、三角波码值表，并指定一个索引变量index。然后使用一个定时器循环计时，每当定时的时间到达后让索引index值加一。当index索引为码值表最后一个值时归零，以实现循环索引码值表。最后只需将索引到的码值赋值给对应模块通道的PDO变量即可输出。如下图所示：

本例设置循环定时周期为5ms，码值中每50个值对应一个周期。所以得到的波形周期是5×50ms=250ms。

完成以上步骤后编译下载工程，将TwinCAT系统切换到运行模式。模块即刻开始按照您的设定，稳定、精确地输出目标波形信号！所得到的正弦波输出效果如下：

三角波输出效果如下：

想要告别复杂的信号发生设备和不稳定的手动调节！选择ZLG致远电子插板式模拟输出模块，您将拥有一个灵活、精准、易用的工业级波形生成解决方案。无论是设备测试、过程模拟还是运动控制，都能轻松应对复杂的模拟信号需求，显著提升系统性能和开发效率。