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今天，正運動小助手給大家分享一下 運動控制卡之ECI 0系列IO板卡的用法，并測試一下多個IO讀寫的速度。ECI其他系列IO板卡的輸入輸出使用也類似，讀寫速度也類似，可以供參考。
ECI0032/ECI0064等ECI 0系列運動控制卡支持以太網(wǎng)，RS232通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運行，支持ZCAN擴展，可擴展128路AD，64路DA；272路輸入和272路輸出。
ECI0032 IO控制卡
ECI0064 IO控制卡
ECI0032/ECI0064等ECI 0系列運動控制卡采用了優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實現(xiàn)實時的邏輯控制和IO狀態(tài)的監(jiān)控。
ECI0032/ECI0064等ECI 0系列IO卡的應(yīng)用程序可以使用VC、VB、VS、C++、C#等軟件開發(fā)，程序運行時需要動態(tài)庫zmotion.dll，調(diào)試時可以將RTSys軟件同時連接控制器，從而方便調(diào)試、方便觀察。
ECI0032典型連接配置圖：
ECI0064典型連接配置圖：
二、IO接口介紹
1. IO電源注意事項
ECI0032/ECI0064和其他控制卡不一樣，它正常工作需要兩個電源同時供電(內(nèi)部電源、IO電源)。 值得注意的是：給內(nèi)部電源和IO電源供電的電源推薦使用2個獨立的24V電源，防止IO電路上的干擾直接通過電源傳輸?shù)娇刂瓶ǖ膬?nèi)部電路上影響控制卡的正常工作。
2.輸入口功能介紹
通用輸入口接線圖參考
通用輸入口的硬件規(guī)格
通過硬件參數(shù)我們發(fā)現(xiàn)通用輸入口的輸入方式是NPN漏型信號，所以在IO傳感器的選擇上大家要注意選擇NPN類型的傳感器。ZMC系列及ECI其他系列等產(chǎn)品的輸入也類似，詳見對應(yīng)產(chǎn)品的硬件手冊。
如何驗證控制卡輸入口硬件功能是否正常 ?
根據(jù)上圖的輸入口等效電路圖分析： 當輸入口和EGND導(dǎo)通的時候輸入口就可以捕獲到信號。那么我們可以準備一根導(dǎo)線，導(dǎo)線的一段接IO電源的地(EGND)，導(dǎo)線的另外一端去不停的觸碰對應(yīng)輸入口的端子。同時打開RTSys/ZDevelop軟件連接控制卡后打開輸入口監(jiān)控界面去觀察對應(yīng)的輸入口狀態(tài)是否會根據(jù)觸碰的情況而變化，如果對應(yīng)輸入口和EGND導(dǎo)通對應(yīng)輸入口狀態(tài)就顯示綠燈，輸入口和EGND不導(dǎo)通對應(yīng)的輸入口狀態(tài)就顯示紅燈，那么輸入口的硬件就是正常的。
RTSys輸入口監(jiān)控界面
輸入口0（IN0）與EGND導(dǎo)通的輸入口視圖
輸入口0（IN0）與EGND不導(dǎo)通的輸入口視圖
3.輸出口功能介紹
通用輸出口接線圖參考
通用輸出口的硬件規(guī)格
通過硬件參數(shù)我們發(fā)現(xiàn)通用輸出口的輸出方式是NPN漏型信號，所以輸出口輸出的時候是一個0V的信號，也就是和EGND導(dǎo)通的信號。ZMC系列及ECI其他系列等產(chǎn)品的輸出也類似，詳見對應(yīng)產(chǎn)品的硬件手冊。
如何驗證控制卡輸出口硬件功能是否正常 ?
根據(jù)上圖的輸出口等效電路圖分析： 當輸出口輸出時，OUT口是和EGND導(dǎo)通的。雖然輸出的時候輸出口的電壓也是0V但輸出口沒有輸出的時候，輸出口的狀態(tài)是一個高阻態(tài)的狀態(tài)。所以驗證輸出口的功能是不推薦使用萬用表的電壓檔去測試，而是通過萬用表的導(dǎo)通檔去打?qū)y試輸出口的功能是否正常。 （萬用表打到導(dǎo)通檔，如果是紅黑表筆之間是導(dǎo)通的，那么萬用表會發(fā)出滴滴的聲音。不同的萬用表的叫聲不同，大家可以把萬用表打到導(dǎo)通檔后短接紅黑表筆聽聽聲音就知道你的萬用表是什么音色了）
萬用表導(dǎo)通檔檔位圖
這樣的話我們可以打開RTSys/ZDevelop軟件連接控制器后打開輸出口監(jiān)控界面，在輸出口監(jiān)控界面去操作對應(yīng)的輸出口開關(guān)，同時把萬用表打到導(dǎo)通檔，然后萬用表的紅表筆觸碰對應(yīng)輸出口的接線端子，黑表筆觸碰IO電源的地EGND。
觀察當RTSys軟件打開輸出口的時候萬用表是否是導(dǎo)通的（萬用表是否有滴滴聲），關(guān)閉輸出口的時候萬用表是否是未導(dǎo)通狀態(tài)（萬用表是否有滴滴聲），如果是那么輸出口的硬件是正常的。
RTSys輸出口監(jiān)控界面
輸出口0（OP0）未輸出的萬用表導(dǎo)通檔測試情況
輸出口0（OP0）輸出時的萬用表導(dǎo)通檔測試情況
演示視頻可點擊→以太網(wǎng)IO控制卡：C#實時讀寫時間測試查看。
4.控制器基本信息
三、C#語言進行ECIO板卡的開發(fā)
1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目”，啟動創(chuàng)建項目向?qū)А?/strong>
2.選擇開發(fā)語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows窗體應(yīng)用程序。
3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數(shù)庫，路徑如下（64位庫為例）。
A、進入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數(shù)”文件夾，并點擊進入。
B、選擇“函數(shù)庫2.1”文件夾。
C、選擇“Windows平臺”文件夾。
D、根據(jù)需要選擇對應(yīng)的函數(shù)庫這里選擇64位庫。
E、解壓C#的壓縮包,里面有C#對應(yīng)的函數(shù)庫。
F、函數(shù)庫具體路徑如下。
4.將廠商提供的C#的庫文件以及相關(guān)文件復(fù)制到新建的項目中。
A、將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項目里面中。
B、將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。
5.用vs打開新建的項目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點擊顯示所有，然后鼠標右鍵點擊zmcaux.cs文件，點擊包括在項目中。
6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開頭寫入 using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。
7.至此項目新建完成，可進行C#項目開發(fā)。
四、PC函數(shù)介紹
1.PC函數(shù)手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下。
2.鏈接控制器，獲取鏈接句柄。
3.快速讀取多個輸入口當前狀態(tài)接口說明。
4.快速讀取多個輸出口當前狀態(tài)接口說明。
五、C#快速讀取多個IO狀態(tài)的測試例程
1. 例程界面如下：
2.鏈接按鈕的事件處理函數(shù)中調(diào)用鏈接控制器的接口函數(shù)ZAux_OpenEth（），與控制器進行鏈接,鏈接成功后啟動定時器1監(jiān)控控制器的IO狀態(tài)。
//鏈接控制器
private void LinkButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
zmcaux.ZAux_OpenEth(IP_comboBox.Text, out g_handle);
if (g_handle != (IntPtr)0)
{
// MessageBox.Show("控制器鏈接成功!", "提示");
timer1.Enabled = true;
LinkButton.BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
MessageBox.Show("控制器鏈接失敗，請檢測IP地址!", "警告");
LinkButton.BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
3.通過定時器1監(jiān)控控制器的IO狀態(tài)。
//定時器更新IO信息
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
int j, k;
int TestNum = 50;
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[] InState = new byte[4];
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < TestNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusIn(g_handle, 0, 32, InState);
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
j = i / 8;
k = i % 8;
if (((InState[j] >> k) & 1) == 1)
{
InStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
InStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpan ts = afterDT - beforeDT;
InMoitoring.Text = "輸入口監(jiān)控_刷新時間: " + (ts.TotalMilliseconds * 1000 / TestNum).ToString() + " us ";
//快速讀取輸出口狀態(tài)接口時間測試
byte[] OutState = new byte[4];
DateTime beforeDTOP = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < TestNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusOut(g_handle, 0, 32, OutState);
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
j = i / 8;
k = i % 8;
if (((OutState[j] >> k) & 1) == 1)
{
OutStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
OutStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
}
DateTime afterDTOP = System.DateTime.Now;
//計算beforeDTOP與afterDTOP的時間差
ts = afterDTOP - beforeDTOP;
OutMoitoring.Text = "輸出口監(jiān)控_刷新時間: " + (ts.TotalMilliseconds * 1000 / TestNum).ToString() + " us ";
}
4.多個輸入口狀態(tài)讀取速度測試函數(shù)如下。
//多個輸入口狀態(tài)讀取交互速度測試
private void ReadInTest_Click(object sender, EventArgs e)
{
int j, k;
int testNum = Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
int readInNum = Convert.ToInt32(ReadInNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[] InState = new byte[4];
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < testNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusIn(g_handle, 0, readInNum, InState);
if (count % 100 == 0)
{
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
j = i / 8;
k = i % 8;
if (((InState[j] >> k) & 1) == 1)
{
InStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
InStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
}
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpan ts = afterDT - beforeDT;
//總耗時 ms
ReadInTotTime.Text = ts.TotalMilliseconds.ToString("0.00");
//平均耗時 us
ReadInTime.Text = (ts.TotalMilliseconds * 1000 / testNum).ToString("0.00");
}
5.多個輸出口狀態(tài)讀取速度測試函數(shù)如下。
//多個輸出口狀態(tài)讀取交互速度測試
private void ReadOutTest_Click(object sender, EventArgs e)
{
int j, k;
int testNum = Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
int readOutNum = Convert.ToInt32(ReadOutNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[] OutState = new byte[4];
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < testNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusOut(g_handle, 0, readOutNum, OutState);
if (count % 100 == 0)
{
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
j = i / 8;
k = i % 8;
if (((OutState[j] >> k) & 1) == 1)
{
OutStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
OutStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
}
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpan ts = afterDT - beforeDT;
//總耗時 ms
ReadOutTolTime.Text = ts.TotalMilliseconds.ToString("0.00");
//平均耗時 us
ReadOutTime.Text = (ts.TotalMilliseconds * 1000 / testNum).ToString("0.00");
}
6.多個輸出口狀態(tài)設(shè)置速度測試函數(shù)如下。
//多個輸出口狀態(tài)設(shè)置交互速度測試
private void WriteOutTest_Click(object sender, EventArgs e)
{
int testNum = Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
int writeOutNum = Convert.ToInt32(WriteOutNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[] OutState = new byte[4];
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < testNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusOut(g_handle, 0, writeOutNum, OutState);
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpan ts = afterDT - beforeDT;
//總耗時 ms
WriteOutTolTime.Text = ts.TotalMilliseconds.ToString("0.00");
//平均耗時 us
WriteOutTime.Text = (ts.TotalMilliseconds * 1000 / testNum).ToString("0.00");
}
7.多個IO狀態(tài)與上位機交互速度測試結(jié)果如下。
（1）32個輸入輸出口讀寫1000次，交互速度測試結(jié)果：
（2）32個輸入輸出口讀寫1W次，交互速度測試結(jié)果：
（3）32個輸入輸出口讀寫10W次，交互速度測試結(jié)果：
（4）32個輸入輸出口定時器實時交互的測試結(jié)果：
六、分析與結(jié)論
以上分別是對32個輸入口的讀速度，32個輸出口的讀速度，32個輸出口的寫速度進行測試，從上面的運行效果圖的數(shù)據(jù)顯示來看， 無論是輸入口還是輸出口它們的交互速度都保持在200us左右，并且效果十分穩(wěn)定。當測試次數(shù)從1000次增加到1W次，甚至10W次，平均每次的交互速度還是保持在200us左右。
完整代碼獲取地址
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本次，正運動技術(shù)以太網(wǎng)IO控制卡：C#實時讀寫時間測試 ，就分享到這里。
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