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Windows實時運動控制軟核(四):LOCAL高速接口測試之VB.NET

正運動技術 ? 來源:正運動技術 ? 作者:正運動技術 ? 2023-01-05 14:48 ? 次閱讀

今天,正運動小助手給大家分享一下MotionRT7的安裝和使用,以及使用VB.NET對MotionRT7開發的前期準備。

01 MotionRT7簡介

MotionRT7是深圳市正運動技術推出的跨平臺運動控制實時內核,也是國內首家完全自主自研, 自主可控的Windows運動控制實時軟核。

pYYBAGO2boqAFN0LAAHpZ7yFH-I632.png

1.MotionRT7具備以下特點

(1)獨立軟件安裝,適合各種Windows電腦;綠色免安裝,快速體驗;采用硬件綁定的運行許可證授權(未授權也可試用); 可以方便配置、啟動、連接、模擬運行等。

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

(3)統一函數庫接口,快速的本地LOCAL接口,運動函數調用快至us級別,比普通PCI卡快數十倍。

(4)集成機器視覺,快速搭建各類運動控制+機器視覺的實時應用。

(5)強大多卡功能,最多240 軸聯動,支持跨卡聯動,脈沖與總線聯動,振鏡與平臺聯動,輕松實現位置鎖存 /PSO等高級功能。

2.持續迭代的運動控制實時內核MotionRT

MotionRT是正運動技術持續建設與發展的運動控制實時內核,已不斷迭代 7代,從 MotionRT1到 MotionRT7。

poYBAGOK_DKAHSMdAAdoI1y_Yq8958.png

3.MotionRT7采用模塊化軟件架構

pYYBAGO2bqCAUEjGAAC9p3WdptQ546.png

運動控制程序、視覺算法、MotionRT7運動控制引擎,通過高共享內存進行數據交互,大大提升運動控制與機器視覺的交互效率。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

4.統一開放的API函數

統一完善的SDK庫 ,所有的第三方開發環境同一套API接口,跨平臺的產品架構,提高效率,保持兼容性。

pYYBAGO2bqaAV65OAACTSKVbcCs812.png

5.簡單易用的運動控制功能特性

a.點位運動、直線插補、圓弧插補、螺旋插補、連續軌跡加工;

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、高速點膠、激光加工;

e.客戶可自定義運動控制算法或者機器人正反解算法;

f. 方便與第三方視覺配合。

6.開放的EtherCAT與配置調試工具

ZDevelop具備開放易用的配置,開發,調試,診斷等工具。ZDevelop不僅是個綠色免費的軟件,而且具備軸調試,軸狀態,示波器等工具。

poYBAGO2bqyANPW8AAKG_KTDEgc552.png

MotionRT7廣泛支持EtherCAT總線,支持市面上廣泛易用的EtherCAT伺服,EtherCAT步進,EtherCAT IO,EtherCAT閥島和EtherCAT傳感器。我司后續將持續完善EtherCAT的配置工具,持續努力做最好用的運動控制。

02 MotionRT7的安裝和使用

第一步:安裝驅動程序

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

poYBAGO2bueAf24rAAGbkW97fI8989.pngpYYBAGO2bu-AFrCfAADvWGbcco4137.png

2.點擊“下一步”。

pYYBAGO2bvWANpnOAAEqjJ5ZQlU899.png

3.點擊“從磁盤安裝”。

pYYBAGO2bvyAfSFQAAFMzfB2jRk000.png

4.點擊“瀏覽按鈕”選擇驅動所在的路徑,打開文件夾“driver_signed”,選擇“ZMotionRt64.inf”。

poYBAGO2bwWAD4oJAADGE7ZFyj4155.pngpoYBAGO2bw-ACALwAAENiSnrQXM578.png

5.一直點擊下一步,直到安裝完成。

pYYBAGO2bxaAcb5DAAK4A0G3U4g820.png

注意:驅動更新時,要從設備管理器刪除設備,一定要選擇把驅動文件也刪除。

第二步:運行控制臺程序

1.打開控制臺程序所在位置,運行可執行文件“MotionRt710.exe”。

pYYBAGO2b0WAbULzAAI8F_CcDfA717.png

2.點擊“Start”。

poYBAGO2b0yAG96BAACPKB336y8649.png

第三步:使用ZDevelop軟件鏈接到控制器,進行參數監控

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

poYBAGO2b1iACzqzAACOzhmhFQE453.pngpYYBAGO2b2CAHiP5AAD9OhZSZnw496.png

第四步:網口擴展EtherCAT主站協議

1.查看網絡連接。

pYYBAGO2b2iAMS2mAAB7icxOaYI011.png

2.選擇用作EtherCAT的網卡,右鍵屬性,安裝協議。

pYYBAGO2b3CAD6oQAAH8S-KIes8005.pngpYYBAGO2b3qAbzFZAAKmuFFVNh8725.pngpoYBAGO2b4SAJLHxAAFrQcq0GgM215.png

3.點擊從磁盤安裝,選擇驅動器所在的路徑,打開文件夾”driver_signed”,選擇“MotionRtPacket.inf”。

poYBAGO2b4uARkSqAAEk45WPrUg056.pngpoYBAGO2b5aAL3-hAADL3MdKkCA535.pngpoYBAGO2b5-AdJv4AAFXwP2BVUk916.pngpoYBAGO2b6iAQ8BmAAKN4QAFghQ934.png

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

在RT控制臺程序選擇增加AddEcat,這時能看到對應網卡,選擇后,啟動RT。

poYBAGO2b7SAQJbJAAH2pVs1G6Q346.png

自帶PC的網卡EtherCAT具有一定的實時性,如EtherCAT要提升性能,則需要把網口其它的協議都去掉以提升實時性。

如需進一步提升實時性,請使用正運動專門的EtherCAT運動控制卡XPCIE1032。

更多關于MotionRT7的參數設置以及相關問題,請參照“MotionRT7說明書”。

相關資料請前往正運動技術官網www.zmotion.com.cn或聯系正運動相關人員。

03 VB.NET進行MotionRT7項目的開發

1.創建VB.NET項目。

pYYBAGO2b-6ATFACAADuBNm5lmA960.png

2.將Zmcaux.vb放入剛創建的項目文件夾目錄下,再將zauxdll.dll、zmotion.dll這兩個文件放入目錄下的bindebug文件夾中。VB函數庫可聯系正運動相關人員獲取。

poYBAGO2b_mAfUm8AAK6s--74oU907.pngpYYBAGO2cAKAWlgqAADz2Ivu4gQ074.png

(1)相關PC函數介紹

poYBAGO2cA-AHFCoAABlynRZ1_k009.pngpoYBAGO2cB-AMbwhAABIbMi7Dv8676.pngpYYBAGO2cA-AVN38AAA5CPJ71SE129.pngpoYBAGO2cA-ARzNMAABCcd2E4kI032.pngpYYBAGO2cA-Afa1XAABFEHC0xlA424.pngpoYBAGO2cA-AejQlAAAjgTl2W2w229.png

在VB.NET的form設計界面,找到需要用到的控件拖拽到窗體中 進行UI界面設計,效果如下。

poYBAGO2cEmAMbe0AAFETbcVUhw176.png

注:使用IP模式連接MotionRT7的時候,要將MotionRT710中的Config配置項Eth num的值設置為一個大于0的數(1-12),輸入的IP為本機IP,可以在ZDevelop中直接查看。

(2)相關程序

①通過IP鏈接方式的鏈接按鈕的消息響應函數來鏈接控制器。

'IP鏈接方式鏈接控制器
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 = "已鏈接"
           Label3.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
           Label3.BackColor = Color.FromArgb(192, 255, 192)
       Else
           MessageBox.Show("鏈接失敗,請輸入正確的ip!")
       End If
   Else
       MessageBox.Show("控制器已鏈接,請先斷開另一個鏈接!")
   End If
End Sub

②通過LOCAL鏈接方式的鏈接按鈕的消息響應函數來鏈接控制器。

'LOCAL鏈接方式鏈接控制器
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 = "已鏈接"
           Label4.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
           Label4.BackColor = Color.FromArgb(192, 255, 192)
       Else
           MessageBox.Show("鏈接失敗,請選擇正確的LOCAL!")
       End If
   Else
       MessageBox.Show("控制器已鏈接,請先斷開另一個鏈接!")
   End If
End Sub

③通過斷開按鈕的消息響應函數來斷開控制器的鏈接。

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

④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行測試。

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行測試。

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)運行效果

poYBAGO2cbiAWTFDAAE4noXwU_w736.pngIP鏈接方式的測試(1w次) pYYBAGO2cb6ANNDuAAE1MSbnzJY818.pngLOCAL鏈接方式的測試(1w次) pYYBAGO2ccOABxcKAAE4F53__j4396.pngIP鏈接方式的測試(10w次) pYYBAGO2cciAOoWwAAEzLhyHJP8548.pngLOCAL鏈接方式的測試(10w次)

04 分析與結論

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,從上面的運行效果圖的數據顯示來看,當進行1w次和進行10w次的單指令交互或多指令交互時 ,LOCAL鏈接的方式進行指令交互所需要的單條指令交互時間(平均4.21us左右和4.16us左右),一次性讀取9個狀態的多條指令交互時間(平均8.38us左右和8.14us左右)都要比IP鏈接的方式更快(平均45.97us左右與51.43us左右)。

同時參考之前C++C#的測試結果,發現C++和C#的LOCAL接口的指令交互周期跟VB.NET的指令交互周期區別不大,具體測試結果如下表:

poYBAGO2chmAQW5TAAAcOdlPhyE062.png

其次,我們可以從運行結果看出MotionRT7在LOCAL鏈接的方式下,指令交互的效率也是非常地穩定,當測試數量從1w增加到10w時,單條指令交互時間與多條指令交互時間波動不大,這將為工藝作業中穩定性提供了極大的保證。

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

相關的函數請參照“ZMotion PC函數庫編程手冊”。

本次,正運動技術 Windows實時運動控制軟核(四):LOCAL高速接口測試之VB.NET ,就分享到這里。

審核編輯:湯梓紅

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