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。 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”。
2.点击“Start”。
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。
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。
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。
3.添加头文件声明并声明句柄。
(1)相关PC函数介绍
指令1 | ZAux_FastOpen | ||||||||
指令原型 | int32__stdcallZAux_FastOpen(ZMC_CONNECTION_TYPEtype, char*pconnectstring, uint32uims,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 |
|
||||||||
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: ZMC_HANDLE phandle;//控制器连接句柄 Char comID[32]= "0";//串口ID ZAux_FastOpen(1, comID,1000s ,&phandle); 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); 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 |
|
||||
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 | 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 |
|
||||||
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 | 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 |
|
||||||||
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 | 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 |
|
||||||||
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 | 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 |
|
||||
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 | / |
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)C++例程讲解视频演示
(3)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, CStrings; 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()); }
(4)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)。
平均值 | LOCAL链接 | MotionRT的IP链接 | 其他家PCI卡 |
1w次单条读取 | 4.70us | 28.20us | 64us |
10w次单条读取 | 3.90us | 27.97us | 65us |
1w次多条读取 | 6.20us | 29.70us | 472us |
10w次多条读取 | 5.50us | 30.00us | 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!
审核编辑:刘清
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原文标题:Windows实时运动控制软核(三):LOCAL高速接口测试之C++
文章出处:【微信号:伺服与运动控制,微信公众号:伺服与运动控制】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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