Windows实时运动控制软核(四):LOCAL高速接口测试之VB.NET

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VB.NET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 VB.NET进行MotionRT7项目的开发

1.创建VB.NET项目。

2.将Zmcaux.vb放入刚创建的项目文件夹目录下，再将zauxdll.dll、zmotion.dll这两个文件放入目录下的bindebug文件夹中。VB函数库可联系正运动相关人员获取。

(1)相关PC函数介绍

在VB.NET的form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)相关程序

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
Private Sub OPEN_ETH_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles OPEN_ETH.Click
   If g_handle = 0 Then
       Dim ret = ZAux_OpenEth(TextBox1.Text, g_handle)
       If (ret = 0) Then
           Label3.Text = "已链接"
           Label3.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
           Label3.BackColor = Color.FromArgb(192, 255, 192)
       Else
           MessageBox.Show("链接失败，请输入正确的ip！")
       End If
   Else
       MessageBox.Show("控制器已链接，请先断开另一个链接！")
   End If
End Sub

 

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
Private Sub OPEN_LOCAL_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles OPEN_LOCAL.Click
   If g_handle = 0 Then
       Dim ret = ZAux_FastOpen(5, ComboBox1.Text, 3000, g_handle)
       If (ret = 0) Then
           Label4.Text = "已链接"
           Label4.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
           Label4.BackColor = Color.FromArgb(192, 255, 192)
       Else
           MessageBox.Show("链接失败，请选择正确的LOCAL！")
       End If
   Else
       MessageBox.Show("控制器已链接，请先断开另一个链接！")
   End If
End Sub

 

③通过断开按钮的消息响应函数来断开控制器的链接。

 

Private Sub CLOSE_LOCAL_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles CLOSE_LOCAL.Click
   If g_handle <> 0 Then          '断开LOCAL链接   
       ZAux_Close(g_handle)
       g_handle = 0
       Label4.Text = "未链接"
       Label4.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
       Label4.BackColor = Color.FromArgb(255, 192, 192)
   End If
End Sub

 

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。

 

Private Sub SingleTest_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles SingleTest.Click
   Dim CsDpos As Single = 0
   Dim TestNum As Integer = 0
   If ComboBox2.Text = "1W" Then
       TestNum = 10000
   ElseIf ComboBox2.Text = "10W" Then
       TestNum = 100000
   ElseIf ComboBox2.Text = "100W" Then
       TestNum = 1000000
   End If
   Dim beforeDT As Date = Date.Now
   For lv_i As Integer = 0 To TestNum
       ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, 0, CsDpos)
   Next
   Dim afterDT As Date = Date.Now
   Dim intertime As TimeSpan = afterDT - beforeDT
   TextBox3.Text = intertime.TotalMilliseconds.ToString()
   TextBox2.Text = (intertime.TotalMilliseconds * 1000 / TestNum).ToString()
   TextBox4.Text = CsDpos.ToString()
End Sub

 

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。

 

Private Sub MultTest_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles MultTest.Click
   Dim cmd As String
   Dim star As Integer = 0
   Dim cmdBuff As New StringBuilder(2048)
   Dim TestNum As Integer = 0
   If ComboBox2.Text = "1W" Then
       TestNum = 10000
   ElseIf ComboBox2.Text = "10W" Then
       TestNum = 100000
   ElseIf ComboBox2.Text = "100W" Then
       TestNum = 1000000
   End If
   cmd = "?dpos(0),dpos(1),dpos(2),speed(0),speed(1),speed(2),axisstatus(0),axisstatus(1),axisstatus(2)"
   Dim beforeDT As Date = Date.Now
   For lv_i As Integer = 0 To TestNum
       ZAux_DirectCommand(g_handle, cmd, cmdBuff, 2048)
   Next
   Dim afterDT As Date = Date.Now
   Dim intertime As TimeSpan = afterDT - beforeDT
   TextBox6.Text = intertime.TotalMilliseconds.ToString()
   TextBox7.Text = (intertime.TotalMilliseconds * 1000 / TestNum).ToString()
   Dim str As String = cmdBuff.ToString()
   Dim tmp(9) As String
   For lv_i As Integer = 0 To str.Length - 1
       If str(lv_i) <> Chr(32) Then
           tmp(star) += str(lv_i)
       Else
           star += 1
       End If
   Next
   TextBox5.Text = tmp(0)
   TextBox12.Text = tmp(1)
   TextBox15.Text = tmp(2)
   TextBox8.Text = tmp(3)
   TextBox11.Text = tmp(4)
   TextBox14.Text = tmp(5)
   TextBox9.Text = tmp(6)
   TextBox10.Text = tmp(7)
   TextBox13.Text = tmp(8)
End Sub

 

（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，从上面的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时 ，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4.21us左右和4.16us左右），一次性读取9个状态的多条指令交互时间（平均8.38us左右和8.14us左右）都要比IP链接的方式更快（平均45.97us左右与51.43us左右）。

同时参考之前C++和C#的测试结果，发现C++和C#的LOCAL接口的指令交互周期跟VB.NET的指令交互周期区别不大，具体测试结果如下表：

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（四）：LOCAL高速接口测试之VB.NET ，就分享到这里。

　　审核编辑：汤梓红