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今天，正運(yùn)動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。??
MotionRT7簡介
MotionRT7是深圳市正運(yùn)動技術(shù)推出的跨平臺運(yùn)動控制實(shí)時內(nèi)核，也是國內(nèi)首家完全自主自研，自主可控的Windows運(yùn)動控制實(shí)時軟核。
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；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、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。
（3）統(tǒng)一函數(shù)庫接口，快速的本地LOCAL接口，運(yùn)動函數(shù)調(diào)用快至us級別，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)動控制+機(jī)器視覺的實(shí)時應(yīng)用。
（5）強(qiáng)大多卡功能，最多240軸聯(lián)動，支持跨卡聯(lián)動，脈沖與總線聯(lián)動，振鏡與平臺聯(lián)動，輕松實(shí)現(xiàn)位置鎖存/PSO等高級功能。
2.持續(xù)迭代的運(yùn)動控制實(shí)時內(nèi)核MotionRT
MotionRT是正運(yùn)動技術(shù)持續(xù)建設(shè)與發(fā)展的運(yùn)動控制實(shí)時內(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)動控制程序、視覺算法、MotionRT7運(yùn)動控制引擎，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)動控制功能
功能特性：
a.點(diǎn)位運(yùn)動、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、虛擬軸整加；
c.S曲線加減速，SS曲線加減速，軌跡運(yùn)動更柔和；
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)，EtherCA 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)動控制。
02
MotionRT7的安裝和使用
第一步：安裝驅(qū)動程序
1.打開“設(shè)備管理器”，選擇“操作”中的“添加過時硬件”，并且選擇“手動選擇”。
2.點(diǎn)擊“下一頁”。
3.點(diǎn)擊“從磁盤安裝”。
4.選擇驅(qū)動器所在的路徑，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)動更新時，要從設(shè)備管理器刪除設(shè)備，一定要選擇把驅(qū)動文件也刪除。 ?
第二步：運(yùn)行控制臺程序
1.打開控制臺程序所在位置，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控制臺程序選擇增加AddEcat，這時能看到對應(yīng)網(wǎng)卡，選擇上，然后啟動RT。
自帶PC的網(wǎng)卡EtherCAT有一定的實(shí)時性，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)時性。 如需進(jìn)一步提升實(shí)時性，請使用正運(yùn)動專門的EtherCAT運(yùn)動控制卡XPCIE1032。
03
C#進(jìn)行MotionRT7項目的開發(fā)（開發(fā)環(huán)境vs2022）
1.新建C#項目 2.導(dǎo)入“Zmcaux.cs”，“zauxdll.dll”，“zmotion.dll” （“Zmcaux.cs”放在項目文件中，與bin目錄同級）
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
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| 指令1 | ZAux_FastOpen | ||
| 指令原型 | int32 ?__stdcall ?ZAux_FastOpen(int type, ?string pconnectstring, unit uims, out ?IntPtr phandle) | ||
| 指令說明 | LOCAL鏈接控制器。 | ||
| 輸入?yún)?shù) | 輸入?yún)?shù)3個，詳細(xì)見下面說明 | ||
| type | 鏈接的類型，type為5時為LOCAL鏈接方式 | ||
| pconnectstring | LOCAL方式鏈接時，賦值”LOCAL” | ||
| umis | 鏈接超時時間 | ||
| 輸出參數(shù) | 輸出參數(shù)1個，詳細(xì)見下面說明 | ||
| Phandle | 返回的鏈接句柄 | ||
| 返回值 | 詳細(xì)見錯誤碼說明 | ||
| 指令2 | ZAux_OpenEth | ||
| 指令原型 | int32 ?__stdcall ?ZAux_OpenEth(char ?*ipaddr, ZMC_HANDLE ?* phandle) | ||
| 指令說明 | 以太網(wǎng)鏈接控制器 | ||
| 輸入?yún)?shù) | 輸入?yún)?shù)1個，詳細(xì)見下面說明 | ||
| ipaddr | 鏈接的IP地址 | ||
| 輸出參數(shù) | 輸出參數(shù)1個，詳細(xì)見下面說明 | ||
| Phandle | 返回的鏈接句柄 | ||
| 返回值 | 詳細(xì)見錯誤碼說明 | ||
| 指令3 | ZAux_Direct_GetDpos | ||
| 指令原型 | int32 ?__stdcall ?ZAux_Direct_GetDpos(ZMC_HANDLE ?handle, int iaxis, float ?*pfValue) | ||
| 指令說明 | 讀取軸當(dāng)前位置 | ||
| 輸入?yún)?shù) | 共有2個輸入?yún)?shù)，見下方說明 | ||
| handle | 鏈接標(biāo)識 | ||
| iaxis | 軸號 | ||
| 輸出參數(shù) | 共有1個輸出參數(shù)，見下方說明 | ||
| pfValue | 當(dāng)前軸位置 | ||
| 返回值 | 見錯誤碼詳細(xì)說明 | ||
| 指令4 | ZAux_Execute | ||
| 指令原型 | int32 ?__stdcall ?ZAux_Execute(ZMC_HANDLE ?handle, const char ?*pszCommand, char ?*psResponse, uint32 ?uiResponseLength) | ||
| 指令說明 | 發(fā)送字符串命令到控制器(當(dāng)控制器沒有緩沖時自動阻賽) | ||
| 輸入?yún)?shù) | 共有3個輸入?yún)?shù)，見下方說明 | ||
| handle | 鏈接句柄 | ||
| pszCommand | 發(fā)送的命令字符串 | ||
| uiResponseLength | 返回的字符長度 | ||
| 輸出參數(shù) | 共有1個輸出參數(shù)，見下方說明 | ||
| psResponse | 返回的字符串 | ||
| 返回值 | 見錯誤碼詳細(xì)說明 | ||
| 指令5 | ZAux_Close | ||
| 指令原型 | int32 ?__stdcall ?ZAux_Close(ZMC_HANDLE ?handle) | ||
| 指令說明 | 關(guān)閉控制器鏈接 | ||
| 輸入?yún)?shù) | 輸入?yún)?shù)1個，見下方說明 | ||
| handle | 鏈接句柄 | ||
| 輸出參數(shù) | 無 | ||
| 返回值 | 詳細(xì)見錯誤碼說明 | ||
?
（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)，拖動左側(cè)工具箱中對應(yīng)的組件到界面中，并且進(jìn)行屬性或動作的配置即可。 （3）最終的界面效果圖如下。
注：使用IP模式連接MotionRT7的時候，要將ZmotionRT710中的Config配置項Eth num的值設(shè)置為一個大于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)來計算單條指令的交互周期和總耗時。
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
????float?dpos?=?0;
????//?beforeDT記錄交互指令前的時刻
????DateTime?beforeDT?=?System.DateTime.Now;?
????for?(int?i?=?0;?i?
（6）通過多條指令交互周期的測試按鈕的事件處理函數(shù)來計算多條指令的交互周期和總耗時。
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?
5.運(yùn)行效果
?
?
IP鏈接方式的測試（1w次）
LOCAL鏈接方式的測試（1w次）
IP鏈接方式的測試（10w次）
LOCAL鏈接方式的測試（10w次）
ZDevelop中軸參數(shù)監(jiān)視
分析與結(jié)論
以上分別是對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間（平均5us左右），一次性讀取12個狀態(tài)的多條指令交互時間（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）。
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| 平均值 | LOCAL鏈接 | MotionRT的IP鏈接 | 其他家PCI卡 |
| 1w次單條讀取 | 5.3us | 31.1us | 64us |
| 10w次單條讀取 | 5.7us | 31.6us | 65us |
| 1w次多條讀取 | 18.6us | 119.5us | 472us |
| 10w次多條讀取 | 18.6us | 119.5us | 471us |
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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，單條指令交互時間與多條指令交互時間波動不大，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，它為我們在進(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值！
相關(guān)的函數(shù)請參照“ZMotion PC函數(shù)庫編程手冊”。 ? ? ?
編輯：黃飛
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工商網(wǎng)監(jiān)
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