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C++對MotionRT7開發(fā)的前期準(zhǔn)備。
01
MotionRT7簡介
MotionRT7是深圳市正運動技術(shù)推出的跨平臺運動控制實時內(nèi)核,也是國內(nèi)首家完全自主自研,自主可控的Windows運動控制實時軟核。
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(quán)(未授權(quán)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(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,快速搭建各類運動控制+機(jī)器視覺的實時應(yīng)用。
(5)強大多卡功能,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,輕松實現(xiàn)位置鎖存/PSO等高級功能。
2.持續(xù)迭代的運動控制實時內(nèi)核MotionRT
MotionRT是正運動技術(shù)持續(xù)建設(shè)與發(fā)展的運動控制實時內(nèi)核,已不斷迭代7代,從MotionRT1到MotionRT7。
3.MotionRT7采用模塊化軟件架構(gòu)
運動控制程序、視覺算法、MotionRT7運動控制引擎,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。
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(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(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不僅是個綠色免費的軟件,而且具備軸調(diào)試,軸狀態(tài),示波器等工具。
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”。
2.點擊“下一步”。
3.點擊“從磁盤安裝”。
4.點擊“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”。
5.一直點擊下一步,直到安裝完成。
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:運行控制臺程序
1.打開控制臺程序所在位置,運行可執(zhí)行文件“MotionRt710.exe”。
2.點擊“Start”。
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。
第四步:網(wǎng)口擴(kuò)展EtherCAT主站協(xié)議
1.查看網(wǎng)絡(luò)連接。
2.選擇用作EtherCAT的網(wǎng)卡,右鍵屬性,安裝協(xié)議。
3.點擊從磁盤安裝,選擇驅(qū)動器所在的路徑,打開文件夾”driver_signed”,選擇“MotionRtPacket.inf”。
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。
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)議都去掉以提升實時性。
如需進(jìn)一步提升實時性,請使用正運動專門的EtherCAT運動控制卡XPCIE1032。
03
C++進(jìn)行MotionRT7項目的開發(fā)
1.新建MFC應(yīng)用。
2.將zauxdll.lib、zauxdll2.h、zauxdll.dll和zmotion.dll這4個文件放到剛剛創(chuàng)建的MFC項目文件夾下。
3.添加頭文件聲明并聲明句柄。
(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) |
|
||||||||
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: ZMC_HANDLE phandle;//控制器連接句柄 Char comID[32]= "0";//串口ID ZAux_FastOpen(1, comID,1000s ,&phandle); 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); 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) |
|
||||
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 | 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) |
|
||||||
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 | 軸基本運動參數(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) |
|
||||||||
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 | 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) |
|
||||||||
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 | 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) |
|
||||
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 | / |
在C++的MFC設(shè)計界面,找到需要用到的控件拖拽到窗體中進(jìn)行UI界面設(shè)計,效果如下。
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(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)C++例程講解視頻演示
(3)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鏈接方式鏈接控制器 void CcRunSpdDlg::OnBnClickedButton1() { CString s; ed1.GetWindowText(s); std::string ip = s.GetBuffer(); if (!ZAux_OpenEth(&ip[0],&handle)) { MessageBox("MotionRT7鏈接成功!"); } else { MessageBox("MotionRT7鏈接失??!"); } }②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 CcRunSpdDlg::OnBnClickedButton3() { // 連接類型, CStrings; cb1.GetWindowText(s); if (!ZAux_FastOpen((ZMC_CONNECTION_TYPE)5, &s.GetBuffer()[0], 1000, &handle)) { MessageBox("MotionRT7鏈接成功!"); } else { MessageBox("MotionRT7鏈接失??!"); } }③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 CcRunSpdDlg::OnBnClickedButton2() { ZAux_Close(handle); MessageBox("MotionRT7已斷開!"); }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(jìn)行測試。
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();//計時開始 for (i= 1; i <= std::stoi(S); i++) { ZAux_Direct_GetDpos(handle, 0, &dpos); } ed2.SetWindowText(g); DWORD endTime = GetTickCount64();//計時結(jié)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 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();//計時開始 for (int i = 1; i <= std::stoi(S); i++) { ZMC_DirectCommand(handle, &cmd[0], get, 255); } DWORD endTime = GetTickCount64();//計時結(jié)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)運行效果
IP鏈接方式的測試(1w次)
LOCAL鏈接方式的測試(1w次)
IP鏈接方式的測試(10w次)
LOCAL鏈接方式的測試(10w次)
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,從上面運行效果圖的數(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的時候,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4.7us左右和3.9us左右),一次性讀取12個狀態(tài)的多條指令交互時間(平均6.2us左右和5.5us左右)都比IP鏈接的方式更快(平均28us左右與29us左右)。
平均值 | LOCAL鏈接 | MotionRT的IP鏈接 | 其他家PCI卡 |
1w次單條讀取 | 4.70us | 28.20us | 64us |
10w次單條讀取 | 3.90us | 27.97us | 65us |
1w次多條讀取 | 6.20us | 29.70us | 472us |
10w次多條讀取 | 5.50us | 30.00us | 471us |
其次,我們可以從運行結(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(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:劉清
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原文標(biāo)題:Windows實時運動控制軟核(三):LOCAL高速接口測試之C++
文章出處:【微信號:伺服與運動控制,微信公眾號:伺服與運動控制】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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