Windows实时运动控制软核(五):LOCAL高速接口测试之VC6.0

伺服与运动控制 2023-02-06 2400

伺服与运动控制

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描述

 

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VC6.0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。

运动控制

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。

运动控制

3.MotionRT7采用模块化软件架构

运动控制

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。

运动控制

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。

运动控制

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”。

运动控制

运动控制

2.点击“下一步”。

运动控制

3.点击“从磁盘安装”。

运动控制

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”。

运动控制

运动控制

5.一直点击下一步，直到安装完成。

运动控制

 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。6.MotionRT7驱动安装视频演示。

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”。

运动控制

2.点击“Start”。

运动控制

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。

运动控制

运动控制第四步：网口扩展EtherCAT主站协议1.查看网络连接。运动控制2.选择用作EtherCAT的网卡，右键属性，安装协议。

运动控制

 

运动控制

运动控制

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”。

运动控制

运动控制

运动控制

运动控制

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。

运动控制

5.MotionRT7 EtherCAT协议安装视频演示。

 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

VC6.0进行MotionRT7项目的开发

1、打开VC++6.0，新建一个工程。

运动控制

2、选择“MFC APPWizard(exe)”，选择工程保存路径，设置工程名，点击确定。

运动控制

3、在应用程序类型选择基本对话框，完成项目新建。运动控制4、将产品配套光盘“..函数库dll”文件夹中的动态链接库“zmotion.dll”、“zauxdll.dll”、头文件“zauxdll2.h”和lib文件“zauxdll.lib”复制到工程文件夹中。

运动控制

5、选择“Project”菜单下的“Settings…(设置)”菜单项。切换到“Link”标签页，在“Objectlibrary modules”栏中输入lib文件名：zauxdll.lib。

运动控制

6、在应用程序文件中加入函数库头文件的声明，如：#include “zauxdll2.h”，并定义一个控制器的链接句柄。

运动控制

至此，用户就可以在VC6.0中调用函数库中的任意函数，编写应用程序，具体函数的用法及功能可以参考光盘资料中的ZMotion PC函数库编程手册。

（1）相关PC函数介绍

指令1

 ZAUX_FastOpen

指令原型

int32__stdcall ZAUX_FastOpen(ZMC_CONNECTION_TYPE type, char * pconnectstring, uint32 uims ,ZMC_HANDLE * phandle)

指令说明

与控制器建立连接, 可以指定连接的等待时间

输入参数

 

参数名

描述

type

连接类型

type: 1-COM 2-ETH 4-PCI 5-LOCAL

pconnectstring

连接字符串:

COM口号/IP地址/LOCAL

uims

连接超时时间 uims;单位ms

 

输出参数

 

参数名

描述

phandle

控制器连接句柄

 

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令示例

 1、串口连接:

ZMC_HANDLE phandle;//控制器连接句柄

Char comID[32]= "0";//串口ID

ZAux_FastOpen(1,comID,1000s,&phandle);

2、网口连接例子：

ZMC_HANDLE phandle;//控制器连接句柄

Char EthID[32]= "192.168.0.11";//网口ID

ZAux_FastOpen(1,EthID,1000s,&phandle);

3、LOCAL接口连接例子：

ZMC_HANDLE phandle;//控制器连接句柄

ZAux_FastOpen(ZMC_CONNECTION_LOCAL, "LOCAL1",3000,&g_handle);

详细说明

/

 

指令2

 ZAux_OpenEth

指令原型

int32__stdcall  ZAux_OpenEth(char * ipaddr, ZMC_HANDLE * phandle)

指令说明

以太网连接控制器

输入参数

 

参数名

描述

Ipaddr

连接的IP地址

 

输出参数

 

参数名

描述

Phandle

返回的连接句柄

 

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令示例

网口连接控制器

详细说明

1.网口采用RJ45标准网线接口，通讯速率为100Mbit/s。

2.控制器出厂的IP地址为192.168.0.11，端口号为502。对端通讯设备需与控制器处于同一网段,才可进行连接。3.最常用的控制器连接方式。4.ZMC_HANDLE 类型：Zmotion库中，专门用于控制卡连接数据定义类型。

 

指令3

 ZAux_Direct_GetDpos

指令原型

int32__stdcall  ZAux_Direct_GetDpos(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float * pfValue)

指令说明

读取轴当前位置或称控制器发送的需求位置，单位units。

输入参数

 

参数名

描述

handle

连接标识

iaxis

轴号

 

输出参数

 

参数名

描述

pfValue

获取当前轴位置

 

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令示例

轴基本运动参数设置获取

详细说明

/

 

指令4

 ZAux_Execute

指令原型

int32__stdcall  ZAux_Execute(ZMC_HANDLE handle, const char * pszCommand, char * psResponse, uint32 uiResponseLength)

指令说明

发送字符串命令到控制器，缓存方式(当控制器没有缓冲时自动阻塞)。

输入参数

 

参数名

描述

handle

连接句柄

pszCommand

发送的命令字符串

uiResponseLength

返回的字符长度

 

输出参数

 

参数名

描述

psResponse

返回的字符串

 

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令示例

在线命令函数的使用

详细说明

上位机调用上位机未封装的Basic指令功能

 

指令5 ZAux_DirectCommand

指令原型

int32__stdcall  ZAux_DirectCommand(ZMC_HANDLE handle, const char * pszCommand,char * psResponse, uint32 uiResponseLength)

指令说明

发送字符串命令到控制器，直接方式（不进缓冲区,有少数命令，暂时不支持）

输入参数

 

参数名

描述

handle

连接句柄

pszCommand

发送的命令字符串

uiResponseLength

返回的字符长度

 

输出参数

 

参数名

描述

uiResponseLength

返回的字符串。

 

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令示例

在线命令函数的使用

详细说明

上位机调用上位机未封装的Basic指令功能

 

指令6

 ZAux_Close

指令原型

int32__stdcall  ZAux_Close(ZMC_HANDLE  handle)

指令说明

关闭控制器连接。

输入参数

 

参数名

描述

Handle

连接句柄

 

输出参数

/

返回值

成功返回值为0，非0详见错误码说明

指令示例

串口连接控制器

详细说明

/

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）。
//IP链接方式链接控制器
void CVcRunSpdDlg::OnButton1() 
{  
    CString str;
    GetDlgItem(IDC_EDIT1)->GetWindowText(str);
    std::string ip = str.GetBuffer(100);
    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 CVcRunSpdDlg::OnButton3() 
{
    CString s;
    GetDlgItem(IDC_EDIT2)->GetWindowText(s);
    std::string str = s.GetBuffer(100);
    if (!ZAux_FastOpen(5, &str[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 CVcRunSpdDlg::OnButton2() 
{
    ZAux_Close(handle);  
    MessageBox("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 CVcRunSpdDlg::OnButton5() 
{
    clock_t start,end;
    CString s;
    std::string S;
    float dpos;
    double tme;
    GetDlgItem(IDC_EDIT3)->GetWindowText(s);
    S = s.GetBuffer(100);
    int i,ans=0;
    for(i=0;i
    {
        ans = ans * 10+ s[i]-'0';
    }  
    
    start=clock();//计时开始
    for (i= 1; i <= ans; i++)
    {
        ZAux_Direct_GetDpos(handle, 0, &dpos);
    }
    end=clock();//计时结束
    tme = (double)(end- start) / ans * 1000;
    s.Format(_T("%lf"),tme);
    GetDlgItem(IDC_EDIT4)->SetWindowText(s);
    tme = (double)(end - start);
    s.Format(_T("%lf"),tme);
    GetDlgItem(IDC_EDIT5)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%lf"),dpos);
    GetDlgItem(IDC_EDIT6)->SetWindowText(s);
}
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 CVcRunSpdDlg::OnButton6() 
{
    clock_t start,end;
    CString s;
    std::string S;
    int i,ans=0;
    char get[255];
    float data[12] = { 0 };
    double tme;
    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)";
    GetDlgItem(IDC_EDIT3)->GetWindowText(s);
    S = s.GetBuffer(100);
    for(i=0;i
    {
        ans = ans * 10+ s[i]-'0';
    }   
    start=clock();//计时开始
    for (i= 1; i <= ans; i++)
    { 
        ZAux_DirectCommand(handle, &cmd[0], get, 255);
    }
    end=clock();//计时结束
    tme = (double)(end- start) / ans * 1000;
    s.Format(_T("%lf"),tme);
    GetDlgItem(IDC_EDIT7)->SetWindowText(s);
    tme = (double)(end - start);
    s.Format(_T("%lf"),tme);
    GetDlgItem(IDC_EDIT8)->SetWindowText(s);
    ZAux_TransStringtoFloat(&get[0], 12, data);
    s.Format(_T("%f"),data[0]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT9)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[1]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT10)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[2]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT11)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[3]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT12)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[4]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT13)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[5]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT14)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[6]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT15)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[7]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT16)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[8]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT17)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[9]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT18)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[10]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT19)->SetWindowText(s);
    s.Format(_T("%f"),data[11]);
    GetDlgItem(IDC_EDIT20)->SetWindowText(s);
}

（3）运行效果

运动控制IP链接方式的测试（1w次）

运动控制

LOCAL链接方式的测试（1w次）

运动控制

IP链接方式的测试（10w次）

运动控制

LOCAL链接方式的测试（10w次）

（4）效果演示

 

 

 

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5.8us左右和5.3us左右），一次性读取12个状态的多条指令交互时间（平均6.7us左右和6.9左右）都是要比IP链接的方式更快（平均30us左右与31us左右）。

平均值

LOCAL链接

MotionRT的IP链接

其他家PCI卡

1w次单条读取

5.80us

29.10us

64us

10w次单条读取

5.36us

28.41us

65us

1w次多条读取

6.70us

30.90us

472us

10w次多条读取

6.96us

30.39us

471us

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次增加到10w次时，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！  

审核编辑 ：李倩

 

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