Windows实时运动控制软核(三):LOCAL高速接口测试之C++

今天，正运动小助手给大家分享一下MotionRT7的安装和使用，以及使用C++对MotionRT7开发的前期准备。

01 MotionRT7简介

MotionRT7是深圳市正运动技术推出的跨平台运动控制实时内核，也是国内首家完全自主自研，自主可控的Windows运动控制实时软核。

1.MotionRT7具备以下特点

（1）独立软件安装，适合各种Windows电脑；绿色免安装，快速体验；采用硬件绑定的运行许可证授权（未授权也可试用）；可以方便配置、启动、连接、模拟运行等。

（2）与MotionRT其它版本功能兼容，一次开发，可快速切换到嵌入式，Linux各种平台。

（3）统一函数库接口，快速的本地LOCAL接口，运动函数调用快至us级别，比普通PCI卡快数十倍。

（4）集成机器视觉，快速搭建各类运动控制+机器视觉的实时应用。

（5）强大多卡功能，最多240轴联动，支持跨卡联动，脉冲与总线联动，振镜与平台联动，轻松实现位置锁存/PSO等高级功能。

2.持续迭代的运动控制实时内核MotionRT

MotionRT是正运动技术持续建设与发展的运动控制实时内核，已不断迭代7代，从MotionRT1到MotionRT7。

3.MotionRT7采用模块化软件架构

运动控制程序、视觉算法、MotionRT7运动控制引擎，通过高共享内存进行数据交互，大大提升运动控制与机器视觉的交互效率。用户自定义功能，融合Gmc、Gear/Cam、Frame、Robotics、CNC等算法，打造用户的专用控制系统。

4.统一开放的API函数

统一完善的SDK库，所有的第三方开发环境同一套API接口，跨平台的产品架构，提高效率，保持兼容性。

5.简单易用的运动控制功能特性

a.点位运动、直线插补、圆弧插补、螺旋插补、连续轨迹加工；

b.电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、位置锁存、虚拟轴叠加；

c.S曲线加减速，SS曲线加减速，轨迹运动更柔和；

d.1D/2D/3D高速位置同步输出PS0，充分满足视觉飞拍、高速点胶、激光加工；

e.客户可自定义运动控制算法或者机器人正反解算法；

f.方便与第三方视觉配合。

6.开放的EtherCAT与配置调试工具

ZDevelop具备开放易用的配置，开发，调试，诊断等工具。ZDevelop不仅是个绿色免费的软件，而且具备轴调试，轴状态，示波器等工具。

MotionRT7广泛支持EtherCAT总线，支持市面上广泛易用的EtherCAT伺服，EtherCAT步进，EtherCAT IO，EtherCAT阀岛和EtherCAT传感器。

我司后续将持续完善EtherCAT的配置工具，持续努力做最好用的运动控制。

02 MotionRT7的安装和使用

第一步：安装驱动程序

1.打开“设备管理器”，选择“操作”中的“添加过时硬件”，选择“手动选择”。

2.点击“下一步”。

3.点击“从磁盘安装”。

4.点击“浏览按钮”选择驱动所在的路径，打开文件夹“driver_signed”，选择“ZMotionRt64.inf”。

5.一直点击下一步，直到安装完成。

注意：驱动更新时，要从设备管理器删除设备，一定要选择把驱动文件也删除。

第二步：运行控制台程序

1.打开控制台程序所在位置，运行可执行文件“MotionRt710.exe”。

2.点击“Start”。

第三步：使用ZDevelop软件链接到控制器，进行参数监控

ZDevelop链接控制器，软件版本3.10以上，使用PCI/LOCAL方式进行连接。

第四步：网口扩展EtherCAT主站协议

1.查看网络连接。

2.选择用作EtherCAT的网卡，右键属性，安装协议。

3.点击从磁盘安装，选择驱动器所在的路径，打开文件夹”driver_signed”，选择“MotionRtPacket.inf”。

4.安装成功后，确认ZMotionRT64 Packet Protocol Driver前面有选上。

在RT控制台程序选择增加AddEcat，这时能看到对应网卡，选择后，启动RT。

自带PC的网卡EtherCAT具有一定的实时性，如EtherCAT要提升性能，则需要把网口其它的协议都去掉以提升实时性。

如需进一步提升实时性，请使用正运动专门的EtherCAT运动控制卡XPCIE1032。

更多关于MotionRT7的参数设置以及相关问题，请参照“MotionRT7说明书”。

相关资料请前往正运动技术官网www.zmotion.com.cn或联系正运动相关人员。

03 C++进行MotionRT7项目的开发

1.新建MFC应用。

2.将zauxdll.lib、zauxdll2.h、zauxdll.dll和zmotion.dll这4个文件放到刚刚创建的MFC项目文件夹下。以上资料可联系正运动相关人员获取。

3.添加头文件声明并声明句柄。

（1）相关PC函数介绍

在C++的MFC设计界面，找到需要用到的控件拖拽到窗体中进行UI界面设计，效果如下。

注：使用IP模式连接MotionRT7的时候，要将MotionRT710中的Config配置项Eth num的值设置为一个大于0的数（1-12），输入的IP为本机IP，可以在ZDevelop中直接查看。

（2）相关代码

① 通过IP链接方式的链接按钮的消息响应函数来链接控制器。

 

//IP链接方式链接控制器
void CcRunSpdDlg::OnBnClickedButton1()
{
    CString s;
    ed1.GetWindowText(s);
    std::string ip = s.GetBuffer();
    if (!ZAux_OpenEth(&ip[0],&handle))
    {
        MessageBox("MotionRT7链接成功！");
    }
    else
    {
        MessageBox("MotionRT7链接失败！");
    }
}

 

②通过LOCAL链接方式的链接按钮的消息响应函数来链接控制器。

 

//Local链接方式链接控制器
void CcRunSpdDlg::OnBnClickedButton3()
{
    // 连接类型, 
    CString s;
    cb1.GetWindowText(s);
    if (!ZAux_FastOpen((ZMC_CONNECTION_TYPE)5, &s.GetBuffer()[0], 1000, &handle))
    {
        MessageBox("MotionRT7链接成功！");
    }
    else
    {
        MessageBox("MotionRT7链接失败！");
    }
}

 

③通过断开按钮的消息响应函数来断开控制器的链接。

 

//断开上位机与控制器的链接
void CcRunSpdDlg::OnBnClickedButton2()
{
    ZAux_Close(handle);
    MessageBox("MotionRT7已断开！");
}

 

④通过单条指令交互周期的测试按钮对单条指令交互的周期进行测试。

 

void CcRunSpdDlg::OnBnClickedButton5()
{
    CString s;
    std::string S;
    float dpos;
    double tme;
    char g[30];
    cb2.GetWindowText(s);
    S = s.GetBuffer();
    int i;
    DWORD startTime = GetTickCount64();//计时开始
    for (i= 1; i <= std::stoi(S); i++)
    {
        ZAux_Direct_GetDpos(handle, 0, &dpos);
    }
    ed2.SetWindowText(g);
    DWORD endTime = GetTickCount64();//计时结束
    tme = (double)(endTime - startTime) / (std::stoi(S)) * 1000;
    ed2.SetWindowText(std::to_string(tme).data());
    ed3.SetWindowText(std::to_string((double)(endTime - startTime)).data());
    ed6.SetWindowText(std::to_string(dpos).data());
}

 

⑤通过多条指令交互周期的测试按钮对多条指令交互的周期进行测试。

 

void CcRunSpdDlg::OnBnClickedButton6()
{
    CString s;
    std::string S;
    float data[12] = { 0 };
    char get[255];
    cb2.GetWindowText(s);
    S = s.GetBuffer();
    std::string cmd = "?dpos(0),dpos(1),dpos(2),dpos(3),axisstatus(0),axisstatus(1),axisstatus(2),axisstatus(3),in(0),in(1),in(2),in(3)";
    DWORD startTime = GetTickCount64();//计时开始
    for (int i = 1; i <= std::stoi(S); i++)
    {
        ZMC_DirectCommand(handle, &cmd[0], get, 255);
    }
    DWORD endTime = GetTickCount64();//计时结束
    double tme = (double)(endTime - startTime) / (std::stoi(S)) * 1000;
    ed4.SetWindowText(std::to_string(tme).data());
    ed5.SetWindowText(std::to_string((double)(endTime - startTime)).data());
    ZAux_TransStringtoFloat(&get[0], 12, data);
    ed7.SetWindowText(std::to_string(data[0]).data());
    ed8.SetWindowText(std::to_string(data[1]).data());
    ed9.SetWindowText(std::to_string(data[2]).data());
    ed10.SetWindowText(std::to_string(data[3]).data());
    ed11.SetWindowText(std::to_string((int)data[4]).data());
    ed12.SetWindowText(std::to_string((int)data[5]).data());
    ed13.SetWindowText(std::to_string((int)data[6]).data());
    ed14.SetWindowText(std::to_string((int)data[7]).data());
    ed15.SetWindowText(std::to_string((int)data[8]).data());
    ed16.SetWindowText(std::to_string((int)data[9]).data());
    ed17.SetWindowText(std::to_string((int)data[10]).data());
    ed18.SetWindowText(std::to_string((int)data[11]).data());
}

 

（3）运行效果

IP链接方式的测试（1w次）

LOCAL链接方式的测试（1w次）

IP链接方式的测试（10w次）

LOCAL链接方式的测试（10w次）

04 分析与结论

以上分别是对IP方式链接MotionRT7与LOCAL方式链接MotionRT7的指令交互测试，从上面运行效果图的数据显示来看，当进行

1w次和进行10w次的单指令交互或多指令交互的时候，LOCAL链接的方式进行指令交互所需要的单条指令交互时间（平均4.7us左右和3.9us左右），一次性读取12个状态的多条指令交互时间（平均6.2us左右和5.5us左右）都比IP链接的方式更快（平均28us左右与29us左右）。

其次，我们可以从运行结果看出MotionRT7在LOCAL链接的方式下，指令交互的效率也是非常地稳定，当测试数量从1w增加到10w时，单条指令交互时间与多条指令交互时间波动不大，这将为工艺作业中稳定性提供了极大的保证。

MotionRT7的出现，绝对是一次重大的惊喜与升级，它为我们在进行大批量指令交互的过程中，提供了更好的效率与稳定性，给生产创造更高的效率与更多的价值！

相关的函数请参照“ZMotion PC函数库编程手册”。

 

本次，正运动技术Windows实时运动控制软核（三）：LOCAL高速接口测试之C++，就分享到这里。
 

　　审核编辑：汤梓红