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今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下MotionRT7的安裝和使用，以及使用C#操作上位機(jī)前需要做的一些準(zhǔn)備工作。
01 MotionRT7簡介
MotionRT7是深圳市正運(yùn)動(dòng)技術(shù)推出的跨平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)內(nèi)核，也是國內(nèi)首家完全自主自研，自主可控的Windows運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)軟核。
1.MotionRT7具備以下特點(diǎn)
（1）獨(dú)立軟件安裝，適合各種Windows電腦； 綠色免安裝，快速體驗(yàn)； 采用硬件綁定的運(yùn)行許可證授權(quán)（未授權(quán)也可試用）； 可以方便的配置、啟動(dòng)、連接、模擬運(yùn)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(tái)。
（3）統(tǒng)一函數(shù)庫接口，快速的本地LOCAL接口，運(yùn)動(dòng)函數(shù)調(diào)用快至us級(jí)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(yùn)動(dòng)控制+機(jī)器視覺的實(shí)時(shí)應(yīng)用。
（5）強(qiáng)大多卡功能，最多240 軸聯(lián)動(dòng)，支持跨卡聯(lián)動(dòng)，脈沖與總線聯(lián)動(dòng)，振鏡與平臺(tái)聯(lián)動(dòng)，輕松實(shí)現(xiàn)位置鎖存 / PSO 等高級(jí)功能。
2.持續(xù)迭代的運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)內(nèi)核MotionRT
MotionRT是正運(yùn)動(dòng)技術(shù)持續(xù)建設(shè)與發(fā)展的運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)內(nèi)核，已不斷迭代了 7代，從 MotionRT1到 MotionRT7。
3.MotionRT7采用模塊化軟件架構(gòu)
運(yùn)動(dòng)控制程序、視覺算法、MotionRT7運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(tái)的產(chǎn)品架構(gòu)，提高效率，保持兼容性。
5.簡單易用的運(yùn)動(dòng)控制功能特性
a.點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、螺旋插補(bǔ)、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(yùn)動(dòng)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(diǎn)膠、激光加工；
e.客戶可自定義運(yùn)動(dòng)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。而且ZDevelop是個(gè)綠色免費(fèi)的軟件，具備軸調(diào)試，軸狀態(tài)，示波器等工具。
MotionRT7廣泛支持EtherCAT總線，MotionRT7支持市面上廣泛易用的EtherCAT伺服，EtherCAT步進(jìn)，EtherCAT IO，EtherCAT閥島，EtherCAT傳感器。
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(yùn)動(dòng)控制。
02 MotionRT7的安裝和使用
第一步：安裝驅(qū)動(dòng)程序
1.打開“設(shè)備管理器”，選擇“操作”中的“添加過時(shí)硬件”，并且選擇“手動(dòng)選擇”。
2.點(diǎn)擊“下一頁”。
3.點(diǎn)擊“從磁盤安裝”。
4.選擇驅(qū)動(dòng)器所在的路徑，打開文件夾“driver_signed”，選擇“MotionRt64.sys”。
5.然后一直點(diǎn)擊下一步，直到安裝完成。
注意：驅(qū)動(dòng)更新時(shí)，要從設(shè)備管理器刪除設(shè)備，一定要選擇把驅(qū)動(dòng)文件也刪除。
6.MotionRT7驅(qū)動(dòng)安裝視頻演示。
第二步：運(yùn)行控制臺(tái)程序
1.打開控制臺(tái)程序所在位置，運(yùn)行可執(zhí)行文件“MotionRt710.exe”。
2.點(diǎn)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(diǎn)擊從磁盤安裝，選擇驅(qū)動(dòng)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)MotionRT64 Packet Protocol Driver前面有選上。
在RT控制臺(tái)程序選擇增加AddEcat，這時(shí)能看到對(duì)應(yīng)網(wǎng)卡，選擇上，然后啟動(dòng)RT。
5. MotionRT7 EtherCAT協(xié)議安裝視頻演示。
自帶PC的網(wǎng)卡EtherCAT有一定的實(shí)時(shí)性，如EtherCAT要提升性能，需要把網(wǎng)口其它的協(xié)議都去掉以提升實(shí)時(shí)性。
如需進(jìn)一步提升實(shí)時(shí)性，請(qǐng)使用正運(yùn)動(dòng)專門的EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡XPCIE1032。
更多關(guān)于MotionRT7的參數(shù)設(shè)置以及相關(guān)問題，請(qǐng)參照“MotionRT7說明書” 。
相關(guān)資料請(qǐng)上正運(yùn)動(dòng)技術(shù)官網(wǎng)www.zmotion.com.cn或者聯(lián)系正運(yùn)動(dòng)相關(guān)人員。
03 C#進(jìn)行MotionRT7項(xiàng)目的開發(fā)（開發(fā)環(huán)境vs2022）
1.新建C#項(xiàng)目
2.導(dǎo)入“Zmcaux.cs”，“zauxdll.dll”，“zmotion.dll”
（“Zmcaux.cs”放在項(xiàng)目文件中，與bin目錄同級(jí)）
以x64為例，“zauxdll.dll”，“zmotion.dll”放在bin->x64->Debug->net6.0-windows。
3.相關(guān)功能開發(fā)（ LOCAL高速接口測試 ， 軸參數(shù)讀取 ， 輸入口狀態(tài)監(jiān)視 ）
相關(guān)PC函數(shù)介紹
（1）找到需要用到的窗體組件界面。
（2）使用“Label” 組件作為狀態(tài)顯示或其它文本與數(shù)據(jù)的顯示，用“Button” 組件來觸發(fā)相關(guān)的函數(shù)，拖動(dòng)左側(cè)工具箱中對(duì)應(yīng)的組件到界面中，并且進(jìn)行屬性或動(dòng)作的配置即可。
（3）最終的界面效果圖如下。
注：使用IP模式連接MotionRT7的時(shí)候，要將MotionRT710中的Config配置項(xiàng)Eth num的值設(shè)置為一個(gè)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。
4.相關(guān)代碼
（1）通過IP鏈接方式的鏈接按鈕的事件處理函數(shù)來連接控制器（IP鏈接方式）。
private void IPConct(object sender, EventArgs e)
{
//關(guān)閉控制控制器，保證handle為空
zmcaux.ZAux_Close(handle);
//網(wǎng)口方式連接
int ret = zmcaux.ZAux_OpenEth(textBox1.Text, out handle);
if(ret==0)
{
label2.Text = "已鏈接" + textBox1.Text;
label2.BackColor = Color.Green;
}
else
{
MessageBox.Show("鏈接失敗，請(qǐng)輸入正確的ip！");
}
}
（2） 通過IP鏈接方式的斷開按鈕的事件處理函數(shù)來斷開控制器，對(duì)應(yīng)IP鏈接方式的界面顯示。
private void IPDisConct(object sender, EventArgs e)
{
//IPDisConct函數(shù)用于斷開控制器的連接，對(duì)應(yīng)網(wǎng)口連接方式
zmcaux.ZAux_Close(handle);
label2.Text = "未鏈接";
label2.BackColor= Color.IndianRed; ;
}
（3） 通過LOCAL鏈接方式的鏈接按鈕的事件處理函數(shù)來連接控制器。
private void localConct(object sender, EventArgs e)
{
//LOCAL方式連接
int ret = zmcaux.ZAux_FastOpen(5,comboBox2.Text,1000,out handle); if (ret == 0)
{
label5.Text = "已鏈接" + comboBox2.Text;
label5.BackColor = Color.Green;
}
else
{
MessageBox.Show("鏈接失敗，請(qǐng)選擇正確的LOCAL！");
}
}
（4） 通過LOCAL鏈接方式的斷開按鈕的事件處理函數(shù)來斷開控制器，對(duì)應(yīng)LOCAL鏈接方式的界面顯示。
private void localDisConct(object sender, EventArgs e)
{
//IPDisConct函數(shù)用于斷開控制器的連接，對(duì)應(yīng)LOCAL連接方式
zmcaux.ZAux_Close(handle);
label5.Text = "未鏈接";
label5.BackColor = Color.IndianRed; ;
}
（5） 通過單條指令交互周期的測試按鈕的事件處理函數(shù)來計(jì)算單條指令的交互周期和總耗時(shí)。
private void run(object sender, EventArgs e)
{
//run函數(shù)用于測試單條指令交互周期與總耗時(shí)
float dpos = 0;
// beforeDT記錄交互指令前的時(shí)刻
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int i = 0; i < Convert.ToInt32(comboBox3.Text); i++)
{
//進(jìn)行n次單指令交互
zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(handle, 0, ref dpos);
}
//afterDT記錄交互指令前的時(shí)刻
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計(jì)算beforeDT與afterDT的時(shí)間差
TimeSpan ts = afterDT - beforeDT;
//將ts轉(zhuǎn)換成ms并顯示（總耗時(shí)）
label11.Text = (ts.TotalMilliseconds).ToString();
//計(jì)算單條指令交互周期并顯示
label8.Text = ((ts.TotalMilliseconds * 1000) /(Convert.ToInt32(comboBox3.Text))).ToString();
label14.Text = dpos.ToString();
}
（6） 通過多條指令交互周期的測試按鈕的事件處理函數(shù)來計(jì)算多條指令的交互周期和總耗時(shí)。
private void runMuch(object sender, EventArgs e)
{
int []status = {0, 0 , 0 ,0};
float []dpos = { 0, 0, 0, 0 };
uint []num = { 0, 0, 0, 0 };
string cmd;
int star = 0;
StringBuilder cmdBuff = new StringBuilder(2048);
string[] tmp = new string[12];
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)";
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int i = 0; i < Convert.ToInt32(comboBox3.Text); i++)
{
zmcaux.ZAux_Execute(handle, cmd, cmdBuff, 2048);
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
TimeSpan ts = afterDT - beforeDT;
label23.Text = (ts.TotalMilliseconds).ToString();
label16.Text = ((ts.TotalMilliseconds * 1000) / (Convert.ToInt32(comboBox3.Text))).ToString();
string s = cmdBuff.ToString();
string[] arrS = new string[20];
for(int i = 0;i<s.Length;i++)
{
if (s[i]!=9) //9是制表符’\t’的ASCII碼
{
arrS[star] += s[i];
}
else
{
star++;
continue;
}
}
}
5. 運(yùn)行效果
6.效果演示
7.分析與結(jié)論
以上分別是對(duì)IP方式鏈接MotionRT7與LOCAL方式鏈接MotionRT7的指令交互測試，從上面的運(yùn)行效果圖的數(shù)據(jù)顯示來看，可以看出當(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(shí)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(shí)間（ 平均5us左右 ），一次性讀取12個(gè)狀態(tài)的多條指令交互時(shí)間（ 平均18us左右 ）都是要比IP鏈接的方式更快（ 平均31us左右與119us左右 ）。
其次，我們可以從運(yùn)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(shí)，單條指令交互時(shí)間與多條指令交互時(shí)間波動(dòng)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)，無非是一次重大的驚喜與升級(jí)，它為我們?cè)谶M(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(jià)值！
相關(guān)的函數(shù)請(qǐng)參照“ZMotion PC函數(shù)庫編程手冊(cè)”。
本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù) Windows實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制軟核（一）：LOCAL高速接口測試之C# ，就分享到這里。
更多精彩內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注“ 正運(yùn)動(dòng)小助手 ”公眾號(hào)，需要相關(guān)開發(fā)環(huán)境與例程代碼，請(qǐng)咨詢正運(yùn)動(dòng)技術(shù)銷售工程師：400-089-8936。
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