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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。

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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。

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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”。

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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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(1)相关PC函数介绍

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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。

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王静
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