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技术分享

Windows实时运动控制软核(六):LOCAL高速接口测试之Matlab


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Matlab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 MotionRT1 MotionRT7。

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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”。

企业微信截图_20230105091837.png

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驱动安装视频演示可点击→MotionRT7驱动安装视频演示 查看。

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”。

企业微信截图_20230105091939.png

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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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协议安装视频演示可点击→MotionRT7 EtherCAT协议安装视频演示_查看。

自带PC的网卡EtherCAT具有一定的实时性,如EtherCAT要提升性能,则需要把网口其它的协议都去掉以提升实时性。

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。
更多关于MotionRT7的参数设置以及相关问题,请参照“MotionRT7说明书”
相关资料请前往正运动技术官网或联系正运动相关人员。


 03

Matlab进行MotionRT7项目的开发

1、打开MATLAB R2020a,新建工程:菜单“主页”→“新建”→“工程”→“空白工程”,启动创建项目向导。

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2、选择工程保存路径,设置工程名,点击创建。

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3、命令行输入GUIDE新建GUI。

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4、将产品配套光盘“..\函数库\dll”文件夹中的动态链接库“zmotion.dll”、“zauxdll.dll”复制到MATLAB工作目录中。

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5、头文件“zauxdll2.h”复制到工程文件夹中。

企业微信截图_20230202145711.png

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6、配置MATLAB开发环境。

(1)在matlab命令行输入mbuild -setup以及mex -setup,选择安装的c语言编译器。

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(2)使用loadlibrary('zauxdll.dll','zauxdll2.h'),加载函数库。

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(3)libfunctions zauxdll-full或libfunctionsview zauxdll,显示共享库函数签名。

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7、使用calllib调用zauxdll函数库中函数 详细可查看MATLAB帮助。
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至此,用户就可以在MATLAB函数库中调用任意函数并编写应用程序, 具体函数的用法及功能可以参考光盘资料ZMotion PC函数库编程手册。

(1)相关PC函数介绍

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在MATLAB的GUI 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)相关代码
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Executes on button press in btn_open_eth.
function btn_open_eth_Callback(hObject, eventdata, handles)
global g_handleptr;%定义连接句柄
calllib('zauxdll','ZAux_Close',g_handleptr);
str_zmc_connect =get(handles.edit_ip,'String');
disp("连接控制器:"+str_zmc_connect);
[res,~] = calllib('zauxdll','ZAux_OpenEth',str_zmc_connect ,g_handleptr);
commandCheckHandler("ZAux_OpenEth",res);
if res==0
    fprintf('ETH连接控制器成功\n');
    set(gcf,'NumberTitle', 'off', 'Name', '(网口连接成功)');
else
    fprintf('ETH连接控制器失败,错误码%d\n',res);
    set(gcf,'NumberTitle', 'off', 'Name', '(未连接)');
    msgbox('Connection failure,Please check the IP!');%连接控制器失败,请检查IP地址
    return;
end

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Executes on button press in btn_open_local.
function btn_open_local_Callback(hObject, eventdata, handles)
global g_handleptr;%定义连接句柄
calllib('zauxdll','ZAux_Close',g_handleptr);
str_zmc_connect =get(handles.edit_local,'String');
disp("连接控制器:LOCAL");
[res,~] = calllib('zauxdll','ZAux_FastOpen',5,str_zmc_connect ,3000,g_handleptr);
commandCheckHandler("ZAux_FastOpen",res);
if res==0
    fprintf('LOCAL连接控制器成功\n');
    set(gcf,'NumberTitle', 'off', 'Name', '(LOCAL连接成功)');
else
    fprintf('连接控制器失败,错误码%d\n',res);
    set(gcf,'NumberTitle', 'off', 'Name', '(未连接)');
    msgbox('Connection failure,Please check the LOCAL!');%连接控制器失败,请检查IP地址
    return;
end

通过断开按钮的消息响应函数来断开控制器的链接。
% ---断开连接 Executes on button press in btn_close.
function btn_close_Callback(hObject, eventdata, handles)
global g_handleptr;%定义连接句柄
[res,~] =calllib('zauxdll','ZAux_Close',g_handleptr);
commandCheckHandler("ZAux_FastOpen",res);
disp("关闭与控制器连接");%打印

通过启动按钮下载basic文件并实时获取轴坐标进行绘制测试。
% --- 启动Executes on button press in btn_test1.
function btn_test1_Callback(hObject, eventdata, handles)
global g_handleptr;
h = animatedline; %创建空白动态曲线
axis([-500 2000 -500 1000]) %设置坐标系范围
Response =char(512*512);
cmd=char('?dpos(0),dpos(1),dpos(2),dpos(3),axisstatus(0),axisstatus(1),axisstatus(2),axisstatus(3),in(0),in(1),in(2),in(3)');
char Response;
cmdpath=char('C:\Users\Lemon\MATLAB\Projects\LocalRunSP\Basic1.bas');
[~,~,~]=calllib('zauxdll','ZAux_BasDown',g_handleptr, cmdpath,1);
for k = 1:10000
[~,~,~,Response]=calllib('zauxdll','ZAux_DirectCommand',g_handleptr, cmd, Response,255);
    Para = strsplit(Response,' ');
    x=str2double(Para(1));
    y=str2double(Para(2));
    set(handles.edit_dpos0,'String',Para(1));
    set(handles.edit_dpos1,'String',Para(2));
    set(handles.edit_dpos2,'String',Para(3));
    set(handles.edit_dpos3,'String',Para(4));
    set(handles.edit_axisstatus0,'String',Para(5));
    set(handles.edit_axisstatus1,'String',Para(6));
    set(handles.edit_axisstatus2,'String',Para(7));
    set(handles.edit_axisstatus3,'String',Para(8));
    set(handles.edit_in0,'String',Para(9));
    set(handles.edit_in1,'String',Para(10));
    set(handles.edit_in2,'String',Para(11));
    set(handles.edit_in3,'String',Para(12));
    addpoints(h,x,y);
    drawnow
end

(3)运行效果

企业微信截图_20230202110427.png
(4)效果演示视频可点击→Windows实时运动控制软核MotionRT7--Matlab例程讲解 查看。
(5)分析与结论
MotionRT7的出现,无疑是一次重大的惊喜与升级,它在为我们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_20230202110446.png

本次,正运动技术Windows实时运动控制软核(六):LOCAL高速接口测试之Matlab,就分享到这里。

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