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Windows实时运动控制软核(四):LOCAL高速接口测试之VB.NET

正运动技术 来源:正运动技术 作者:正运动技术 2023-01-05 14:48 次阅读

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VB.NET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。

pYYBAGO2boqAFN0LAAHpZ7yFH-I632.png

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。

poYBAGOK_DKAHSMdAAdoI1y_Yq8958.png

3.MotionRT7采用模块化软件架构

pYYBAGO2bqCAUEjGAAC9p3WdptQ546.png

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。

pYYBAGO2bqaAV65OAACTSKVbcCs812.png

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。

poYBAGO2bqyANPW8AAKG_KTDEgc552.png

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”。

poYBAGO2bueAf24rAAGbkW97fI8989.pngpYYBAGO2bu-AFrCfAADvWGbcco4137.png

2.点击“下一步”。

pYYBAGO2bvWANpnOAAEqjJ5ZQlU899.png

3.点击“从磁盘安装”。

pYYBAGO2bvyAfSFQAAFMzfB2jRk000.png

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”。

poYBAGO2bwWAD4oJAADGE7ZFyj4155.pngpoYBAGO2bw-ACALwAAENiSnrQXM578.png

5.一直点击下一步,直到安装完成。

pYYBAGO2bxaAcb5DAAK4A0G3U4g820.png

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。

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”。

pYYBAGO2b0WAbULzAAI8F_CcDfA717.png

2.点击“Start”。

poYBAGO2b0yAG96BAACPKB336y8649.png

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。

poYBAGO2b1iACzqzAACOzhmhFQE453.pngpYYBAGO2b2CAHiP5AAD9OhZSZnw496.png

第四步:网口扩展EtherCAT主站协议

1.查看网络连接。

pYYBAGO2b2iAMS2mAAB7icxOaYI011.png

2.选择用作EtherCAT的网卡,右键属性,安装协议。

pYYBAGO2b3CAD6oQAAH8S-KIes8005.pngpYYBAGO2b3qAbzFZAAKmuFFVNh8725.pngpoYBAGO2b4SAJLHxAAFrQcq0GgM215.png

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”。

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

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。

poYBAGO2b7SAQJbJAAH2pVs1G6Q346.png

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 VB.NET进行MotionRT7项目的开发

1.创建VB.NET项目。

pYYBAGO2b-6ATFACAADuBNm5lmA960.png

2.将Zmcaux.vb放入刚创建的项目文件夹目录下,再将zauxdll.dll、zmotion.dll这两个文件放入目录下的bindebug文件夹中。VB函数库可联系正运动相关人员获取。

poYBAGO2b_mAfUm8AAK6s--74oU907.pngpYYBAGO2cAKAWlgqAADz2Ivu4gQ074.png

(1)相关PC函数介绍

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

在VB.NET的form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。

poYBAGO2cEmAMbe0AAFETbcVUhw176.png

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)相关程序

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
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 = "已链接"
           Label3.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
           Label3.BackColor = Color.FromArgb(192, 255, 192)
       Else
           MessageBox.Show("链接失败,请输入正确的ip!")
       End If
   Else
       MessageBox.Show("控制器已链接,请先断开另一个链接!")
   End If
End Sub

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
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 = "已链接"
           Label4.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
           Label4.BackColor = Color.FromArgb(192, 255, 192)
       Else
           MessageBox.Show("链接失败,请选择正确的LOCAL!")
       End If
   Else
       MessageBox.Show("控制器已链接,请先断开另一个链接!")
   End If
End Sub

③通过断开按钮的消息响应函数来断开控制器的链接。

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

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。

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。

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)运行效果

poYBAGO2cbiAWTFDAAE4noXwU_w736.pngIP链接方式的测试(1w次) pYYBAGO2cb6ANNDuAAE1MSbnzJY818.pngLOCAL链接方式的测试(1w次) pYYBAGO2ccOABxcKAAE4F53__j4396.pngIP链接方式的测试(10w次) pYYBAGO2cciAOoWwAAEzLhyHJP8548.pngLOCAL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4.21us左右和4.16us左右),一次性读取9个状态的多条指令交互时间(平均8.38us左右和8.14us左右)都要比IP链接的方式更快(平均45.97us左右与51.43us左右)。

同时参考之前C++C#的测试结果,发现C++和C#的LOCAL接口的指令交互周期跟VB.NET的指令交互周期区别不大,具体测试结果如下表:

poYBAGO2chmAQW5TAAAcOdlPhyE062.png

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!

相关的函数请参照“ZMotion PC函数库编程手册”。

本次,正运动技术 Windows实时运动控制软核(四):LOCAL高速接口测试之VB.NET ,就分享到这里。

审核编辑:汤梓红

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