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Windows实时运动控制软核(四):LOCAL高速接口测试之VB.NET

Windows实时运动控制软核(四):LOCAL高速接口测试之VB.NET


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。

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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MotionRT1MotionRT7。

QQ截图20221203135934.png

3.MotionRT7采用模块化软件架构

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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。

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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。

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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”。

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2.点击“下一步”。

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3.点击“从磁盘安装”。

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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”。

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5.一直点击下一步,直到安装完成。

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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”。

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2.点击“Start”。

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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。

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第四步:网口扩展EtherCAT主站协议

1.查看网络连接。

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2.选择用作EtherCAT的网卡,右键属性,安装协议。

企业微信截图_20230105092403.png

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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”。

企业微信截图_20230105092448.png

企业微信截图_20230105092458.png

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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。

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5. MotionRT7 EtherCAT协议安装视频演示。

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。
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

<section data-role="outer" label="edit by 135editor" style="padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; color: rgb(34, 34, 34); font-family: system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, " helvetica="" neue",="" "pingfang="" sc",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "microsoft="" yahei="" ui",="" yahei",="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" 0.544px;="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" box-sizing:="" border-box="" !important;="" overflow-wrap:="" break-word="" !important;"="">
1.创建VB.NET项目。

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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bin\debug文件夹中。VB函数库可联系正运动相关人员获取。
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企业微信截图_20230105092616.png

(1)相关PC函数介绍

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企业微信截图_20230105092650.png

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企业微信截图_20230105092710.png

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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。

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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

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IP链接方式的测试(1w次)

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LOCAL链接方式的测试(1w次)

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IP链接方式的测试(10w次)

企业微信截图_20230105092823.png
LOCAL链接方式的测试(10w次)
(4)例程演示


 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++和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:
企业微信截图_20230105092834.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”。

企业微信截图_20230105092847.png

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。

更多精彩内容请关注“ 正运动小助手 ”公众号,需要相关开发环境与例程代码,请咨询正运动技术销售工程师:400-089-8936。
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正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发,是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才,在坚持自主创新的同时,积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究,是国内工控领域发展最快的企业之一,也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有:运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位等等。

审核编辑(
王静
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