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Windows實(shí)時運(yùn)動控制軟核(五):LOCAL高速接口測試之VC6.0

伺服與運(yùn)動控制 ? 來源:伺服與運(yùn)動控制 ? 2023-02-06 14:36 ? 次閱讀

今天,正運(yùn)動小助手給大家分享一下MotionRT7的安裝和使用,以及使用VC6.0對MotionRT7開發(fā)的前期準(zhǔn)備。

01

MotionRT7簡介

MotionRT7是深圳市正運(yùn)動技術(shù)推出的跨平臺運(yùn)動控制實(shí)時內(nèi)核,也是國內(nèi)首家完全自主自研,自主可控的Windows運(yùn)動控制實(shí)時軟核。

aae00d88-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

1.MotionRT7具備以下特點(diǎn)(1)獨(dú)立軟件安裝,適合各種Windows電腦綠色免安裝,快速體驗(yàn);采用硬件綁定的運(yùn)行許可證授權(quán)(未授權(quán)也可試用);可以方便配置、啟動、連接、模擬運(yùn)行等。

(2)與MotionRT其它版本功能兼容,一次開發(fā),可快速切換到嵌入式,Linux各種平臺。

(3)統(tǒng)一函數(shù)庫接口,快速的本地LOCAL接口,運(yùn)動函數(shù)調(diào)用快至us級別,比普通PCI卡快數(shù)十倍。

(4)集成機(jī)器視覺,快速搭建各類運(yùn)動控制+機(jī)器視覺的實(shí)時應(yīng)用。

(5)強(qiáng)大多卡功能,最多240軸聯(lián)動,支持跨卡聯(lián)動,脈沖與總線聯(lián)動,振鏡與平臺聯(lián)動,輕松實(shí)現(xiàn)位置鎖存/PSO等高級功能。

2.持續(xù)迭代的運(yùn)動控制實(shí)時內(nèi)核MotionRT

MotionRT是正運(yùn)動技術(shù)持續(xù)建設(shè)與發(fā)展的運(yùn)動控制實(shí)時內(nèi)核,已不斷迭代7代,從MotionRT1MotionRT7。

ab2f1a5e-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

3.MotionRT7采用模塊化軟件架構(gòu)

ab72fb5c-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

運(yùn)動控制程序、視覺算法、MotionRT7運(yùn)動控制引擎,通過高共享內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,大大提升運(yùn)動控制與機(jī)器視覺的交互效率。用戶自定義功能,融合Gmc、Gear/Cam、Frame、Robotics、CNC等算法,打造用戶的專用控制系統(tǒng)。4.統(tǒng)一開放的API函數(shù)

統(tǒng)一完善的SDK庫,所有的第三方開發(fā)環(huán)境同一套API接口,跨平臺的產(chǎn)品架構(gòu),提高效率,保持兼容性。

ac783c60-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

5.簡單易用的運(yùn)動控制功能特性

a.點(diǎn)位運(yùn)動、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、螺旋插補(bǔ)、連續(xù)軌跡加工;

b.電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、位置鎖存、虛擬軸疊加;

c.S曲線加減速,SS曲線加減速,軌跡運(yùn)動更柔和;

d.1D/2D/3D高速位置同步輸出PS0,充分滿足視覺飛拍、高速點(diǎn)膠、激光加工;

e.客戶可自定義運(yùn)動控制算法或者機(jī)器人正反解算法;

f.方便與第三方視覺配合。

6.開放的EtherCAT與配置調(diào)試工具

ZDevelop具備開放易用的配置,開發(fā),調(diào)試,診斷等工具。ZDevelop不僅是個綠色免費(fèi)的軟件,而且具備軸調(diào)試,軸狀態(tài),示波器等工具。

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MotionRT7廣泛支持EtherCAT總線,支持市面上廣泛易用的EtherCAT伺服,EtherCAT步進(jìn),EtherCAT IO,EtherCAT閥島和EtherCAT傳感器。

我司后續(xù)將持續(xù)完善EtherCAT的配置工具,持續(xù)努力做最好用的運(yùn)動控制。

02

MotionRT7的安裝和使用

第一步:安裝驅(qū)動程序

1.打開“設(shè)備管理器”,選擇“操作”中的“添加過時硬件”,選擇“手動選擇”。

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acd7a48e-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.點(diǎn)擊“下一步”。

ace9cbaa-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

3.點(diǎn)擊“從磁盤安裝”。

acfba334-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

4.點(diǎn)擊“瀏覽按鈕”選擇驅(qū)動所在的路徑,打開文件夾“driver_signed”,選擇“ZMotionRt64.inf”。

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ad2ed880-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

5.一直點(diǎn)擊下一步,直到安裝完成。

ad488794-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

注意:驅(qū)動更新時,要從設(shè)備管理器刪除設(shè)備,一定要選擇把驅(qū)動文件也刪除。6.MotionRT7驅(qū)動安裝視頻演示。

第二步:運(yùn)行控制臺程序

1.打開控制臺程序所在位置,運(yùn)行可執(zhí)行文件“MotionRt710.exe”。

ad70fe36-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.點(diǎn)擊“Start”。

ad96eb0a-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

第三步:使用ZDevelop軟件鏈接到控制器,進(jìn)行參數(shù)監(jiān)控

ZDevelop鏈接控制器,軟件版本3.10以上,使用PCI/LOCAL方式進(jìn)行連接。

adb09672-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

adc88f34-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png第四步:網(wǎng)口擴(kuò)展EtherCAT主站協(xié)議1.查看網(wǎng)絡(luò)連接。adf5602c-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png2.選擇用作EtherCAT的網(wǎng)卡,右鍵屬性,安裝協(xié)議。

ae10e162-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

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ae4b5ebe-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

3.點(diǎn)擊從磁盤安裝,選擇驅(qū)動器所在的路徑,打開文件夾”driver_signed”,選擇“MotionRtPacket.inf”。

ae63fdde-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

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4.安裝成功后,確認(rèn)ZMotionRT64 Packet Protocol Driver前面有選上。

在RT控制臺程序選擇增加AddEcat,這時能看到對應(yīng)網(wǎng)卡,選擇后,啟動RT。

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5.MotionRT7 EtherCAT協(xié)議安裝視頻演示。

自帶PC的網(wǎng)卡EtherCAT具有一定的實(shí)時性,如EtherCAT要提升性能,則需要把網(wǎng)口其它的協(xié)議都去掉以提升實(shí)時性。如需進(jìn)一步提升實(shí)時性,請使用正運(yùn)動專門的EtherCAT運(yùn)動控制卡XPCIE1032。更多關(guān)于MotionRT7的參數(shù)設(shè)置以及相關(guān)問題,請參照“MotionRT7說明書”

相關(guān)資料請前往正運(yùn)動技術(shù)官網(wǎng)www.zmotion.com.cn或聯(lián)系正運(yùn)動相關(guān)人員。

03

VC6.0進(jìn)行MotionRT7項(xiàng)目的開發(fā)

1、打開VC++6.0,新建一個工程。

aedd2b28-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2、選擇“MFC APPWizard(exe)”,選擇工程保存路徑,設(shè)置工程名,點(diǎn)擊確定。

aef95924-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

3、在應(yīng)用程序類型選擇基本對話框,完成項(xiàng)目新建。af0d6bb2-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png4、將產(chǎn)品配套光盤“..函數(shù)庫dll”文件夾中的動態(tài)鏈接庫“zmotion.dll”、“zauxdll.dll”、頭文件“zauxdll2.h”和lib文件“zauxdll.lib”復(fù)制到工程文件夾中。

af21c4fe-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

5、選擇“Project”菜單下的“Settings…(設(shè)置)”菜單項(xiàng)。切換到“Link”標(biāo)簽頁,在“Objectlibrary modules”欄中輸入lib文件名:zauxdll.lib。

af59b42c-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

6、在應(yīng)用程序文件中加入函數(shù)庫頭文件的聲明,如:#include “zauxdll2.h”,并定義一個控制器的鏈接句柄。

af6b7ef0-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

至此,用戶就可以在VC6.0中調(diào)用函數(shù)庫中的任意函數(shù),編寫應(yīng)用程序,具體函數(shù)的用法及功能可以參考光盤資料中的ZMotion PC函數(shù)庫編程手冊。

(1)相關(guān)PC函數(shù)介紹

指令1

ZAUX_FastOpen

指令原型

int32__stdcallZAUX_FastOpen(ZMC_CONNECTION_TYPEtype, char * pconnectstring, uint32uims,ZMC_HANDLE* phandle)

指令說明

與控制器建立連接, 可以指定連接的等待時間

輸入?yún)?shù)

參數(shù)名

描述

type

連接類型

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

pconnectstring

連接字符串:

COM口號/IP地址/LOCAL

uims

連接超時時間 uims;單位ms

輸出參數(shù)

參數(shù)名

描述

phandle

控制器連接句柄

返回值

成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明

指令示例

1、串口連接:

ZMC_HANDLE phandle;//控制器連接句柄

Char comID[32]= "0";//串口ID

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

2、網(wǎng)口連接例子:

ZMC_HANDLE phandle;//控制器連接句柄

Char EthID[32]= "192.168.0.11";//網(wǎng)口ID

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

3、LOCAL接口連接例子:

ZMC_HANDLE phandle;//控制器連接句柄

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

詳細(xì)說明

/

指令2

ZAux_OpenEth

指令原型

int32__stdcall ZAux_OpenEth(char * ipaddr, ZMC_HANDLE * phandle)

指令說明

以太網(wǎng)連接控制器

輸入?yún)?shù)

參數(shù)名

描述

Ipaddr

連接的IP地址

輸出參數(shù)

參數(shù)名

描述

Phandle

返回的連接句柄

返回值

成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明

指令示例

網(wǎng)口連接控制器

詳細(xì)說明

1.網(wǎng)口采用RJ45標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線接口,通訊速率為100Mbit/s。

2.控制器出廠的IP地址為192.168.0.11,端口號為502。對端通訊設(shè)備需與控制器處于同一網(wǎng)段,才可進(jìn)行連接。3.最常用的控制器連接方式。4.ZMC_HANDLE 類型:Zmotion庫中,專門用于控制卡連接數(shù)據(jù)定義類型。

指令3

ZAux_Direct_GetDpos

指令原型

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

指令說明

讀取軸當(dāng)前位置或稱控制器發(fā)送的需求位置,單位units。

輸入?yún)?shù)

參數(shù)名

描述

handle

連接標(biāo)識

iaxis

軸號

輸出參數(shù)

參數(shù)名

描述

pfValue

獲取當(dāng)前軸位置

返回值

成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明

指令示例

軸基本運(yùn)動參數(shù)設(shè)置獲取

詳細(xì)說明

/

指令4

ZAux_Execute

指令原型

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

指令說明

發(fā)送字符串命令到控制器,緩存方式(當(dāng)控制器沒有緩沖時自動阻塞)。

輸入?yún)?shù)

參數(shù)名

描述

handle

連接句柄

pszCommand

發(fā)送的命令字符串

uiResponseLength

返回的字符長度

輸出參數(shù)

參數(shù)名

描述

psResponse

返回的字符串

返回值

成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明

指令示例

在線命令函數(shù)的使用

詳細(xì)說明

上位機(jī)調(diào)用上位機(jī)未封裝的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)

指令說明

發(fā)送字符串命令到控制器,直接方式(不進(jìn)緩沖區(qū),有少數(shù)命令,暫時不支持

輸入?yún)?shù)

參數(shù)名

描述

handle

連接句柄

pszCommand

發(fā)送的命令字符串

uiResponseLength

返回的字符長度

輸出參數(shù)

參數(shù)名

描述

uiResponseLength

返回的字符串。

返回值

成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明

指令示例

在線命令函數(shù)的使用

詳細(xì)說明

上位機(jī)調(diào)用上位機(jī)未封裝的Basic指令功能

指令6

ZAux_Close

指令原型

int32__stdcall ZAux_Close(ZMC_HANDLE handle)

指令說明

關(guān)閉控制器連接。

輸入?yún)?shù)

參數(shù)名

描述

Handle

連接句柄

輸出參數(shù)

/

返回值

成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明

指令示例

串口連接控制器

詳細(xì)說明

/

注:使用IP模式連接MotionRT7的時候,要將motionRT710中的Config配置項(xiàng)Eth num的值設(shè)置為一個大于0的數(shù)(1-12),輸入的IP為本機(jī)IP,可以在ZDevelop中直接查看。

(2)相關(guān)代碼①通過IP鏈接方式的鏈接按鈕的消息響應(yīng)函數(shù)來鏈接控制器(IP鏈接方式)。
//IP鏈接方式鏈接控制器
void CVcRunSpdDlg::OnButton1() 
{  
    CStringstr;
    GetDlgItem(IDC_EDIT1)->GetWindowText(str);
    std::string ip = str.GetBuffer(100);
    if (!ZAux_OpenEth(&ip[0],&handle))
    {
        MessageBox("MotionRT7鏈接成功!");
    }
    else
    {
        MessageBox("MotionRT7鏈接失?。?);
    }
}
通過LOCAL鏈接方式的鏈接按鈕的消息響應(yīng)函數(shù)來鏈接控制器。
//Local鏈接方式鏈接控制器
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鏈接成功!");
    }
    else
    {
        MessageBox("MotionRT7鏈接失?。?);
    }
}
通過斷開按鈕的消息響應(yīng)函數(shù)來斷開控制器的鏈接。
//斷開上位機(jī)與控制器的鏈接
void CVcRunSpdDlg::OnButton2() 
{
    ZAux_Close(handle);  
    MessageBox("已斷開!");
}
通過單條指令交互周期的測試按鈕對單條指令交互的周期進(jìn)行測試。
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();//計(jì)時開始
    for (i= 1; i <= ans; i++)
{
        ZAux_Direct_GetDpos(handle, 0, &dpos);
    }
    end=clock();//計(jì)時結(jié)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通過多條指令交互周期的測試按鈕對多條指令交互的周期進(jìn)行測試。
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();//計(jì)時開始
    for (i= 1; i <= ans; i++)
{
        ZAux_DirectCommand(handle, &cmd[0], get, 255);
    }
    end=clock();//計(jì)時結(jié)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)運(yùn)行效果

af86511c-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.pngIP鏈接方式的測試(1w次)

af9a711a-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

LOCAL鏈接方式的測試(1w次)

afaa3eb0-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

IP鏈接方式的測試(10w次)

afbd6fb2-a504-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

LOCAL鏈接方式的測試(10w次)

(4)效果演示

04

分析與結(jié)論

以上分別是對IP方式鏈接MotionRT7與LOCAL方式鏈接MotionRT7的指令交互測試,從上面的運(yùn)行效果圖的數(shù)據(jù)顯示來看,當(dāng)進(jìn)行1w次和進(jìn)行10w次的單指令交互或多指令交互時,LOCAL鏈接的方式進(jìn)行指令交互所需要的單條指令交互時間(平均5.8us左右和5.3us左右),一次性讀取12個狀態(tài)的多條指令交互時間(平均6.7us左右和6.9左右)都是要比IP鏈接的方式更快(平均30us左右與31us左右)。

平均值

LOCAL鏈接

MotionRT的IP鏈接

其他家PCI卡

1w次單條讀取

5.80us

29.10us

64us

10w次單條讀取

5.36us

28.41us

65us

1w次多條讀取

6.70us

30.90us

472us

10w次多條讀取

6.96us

30.39us

471us

其次,我們可以從運(yùn)行結(jié)果看出MotionRT7在LOCAL鏈接的方式下,指令交互的效率也是非常地穩(wěn)定,當(dāng)測試數(shù)量從1w次增加到10w次時,單條指令交互時間與多條指令交互時間波動不大,這將為工藝作業(yè)中穩(wěn)定性提供了極大的保證。

MotionRT7的出現(xiàn),絕對是一次重大的驚喜與升級,它為我們在進(jìn)行大批量指令交互的過程中,提供了更好的效率與穩(wěn)定性,給生產(chǎn)創(chuàng)造更高的效率與更多的價值!

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:Windows實(shí)時運(yùn)動控制軟核(五):LOCAL高速接口測試之VC6.0

文章出處:【微信號:伺服與運(yùn)動控制,微信公眾號:伺服與運(yùn)動控制】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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