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自主自研运动控制集成开发平台RTSys（一）：快速入门

正运动动图.gif

机器视觉运动控制开发软件RTSys

RTSys是正运动推出的纯国产自主工业软件IDE开发环境，集成运动控制+机器视觉功能的开发软件，支持RTBasic、RTPlc梯形图、RTHmi、C语言、RTVision机器视觉等二次开发，可混合编程、实时仿真、在线跟踪以及诊断与调试，快速实现智能装备的视觉定位、测量、识别、检测和复杂的运动控制等系统的开发。

RTSys软件除了基础的编程使用，还支持搭载多种调试工具/窗口，例如：示波器、手动运动、输入/输出、轴参数窗口、调试与监视、xplc screen组态仿真等。

RTSysV1.2.02版本新增了EtherCAT配置、CAN扩展配置、轴配置、PWM工具、SDO工具等功能，以及示波器功能升级、HMI控件新增等，便于用户在软件中实现一站式开发，简化用户的操作步骤，提高用户的可操作性。RTSys软件开发界面及各工具窗口如下图所示。

ZMC432M系列产品介绍

ZMC432M系列多轴运动控制器是一款EtherCAT总线立式模块化运动控制器。凭借着超强的运动控制性能，能流畅地完成点位运动、电子凸轮、直线运动、圆弧插补、连续轨迹加工、激光 PWM 和机械手等控制任务。同时，为更好地贴合客户需求，该控制器特别新增了后级扩展接口，使客户能够迅速进行资源扩展。

ZMC432M系列多轴运动控制器内置补偿算法，其EtherCAT最小通讯周期可达250us，为用户带来高效稳定的控制体验。

ZMC432M功能特性：

1.支持8-32轴运动控制，EtherCAT最小通讯周期125us；

2.板载RS232、RS485、CAN、EtherNet、EtherCAT、UDISK硬件接口；

3.板载16DI接口，其中4个高速色标锁存、4组单端编码器。输入口最多可扩展至4096路；

4.板载16DO接口，其中8个高速单端脉冲轴、4组高速PWM、4组高速硬件比较输出HW。输出口最多可扩展至4096路；

5.板载2路AD和2路DA、1个RUN/STOP拨码。

ZMC432M接线图.png

RTSys编程开发操作流程

首先，需要在电脑里新建一个文件夹用来保存即将要建立的工程。打开RTSys编程软件，本文例程RTSys软件版本为V1.2.02，更新软件版本请前往正运动官方网站下载，网址：。（省流版流程图见详细步骤之后）

▶▶▶ 新建项目

新建项目：菜单栏“文件”→“新建工程”。

新建项目01.png

点击“新建工程”后弹出“另存为”界面，选择开头已建好的文件夹并打开，输入项目名后保存项目，后缀为“.zpj”。

新建项目02.png

▶▶▶ 新建程序文件

新建文件：菜单栏“文件”→“新建”或菜单栏“常用”→“新建”。

新建程序文件01.png

点击“新建文件”后，出现下图所示的弹窗，支持Basic/PLC/Hmi/C混合编程，这里选择新建的文件类型为Basic后确认（支持修改文件名）。

新建程序文件02.png

▶▶▶ 设置自动运行任务号

设置文件自动运行：如下左图，右键单击文件，选择“设置任务号”，弹出如下右图窗口，输入新任务号“0”，点击确定即可设置成功。

设置成功后在该文件名右侧显示任务号，如：Basic1.bas[0]。

注：支持设置多个文件的任务号，至少要有一个文件设置任务号，否则无法运行程序！设置了任务号的文件会自动同时运行，任务号数值不分优先级。

设置自动运行任务号.png

▶▶▶ 选择是否开启“轴配置和EtherCAT配置”功能

若需要使用“轴配置和EtherCAT配置”功能，则需要单独开启。通过右键单击RTSys“工程视图”空白处→选择“工程设置”→勾选“启用轴配置及EtherCAT配置”→点击“确定”。

▶▶▶ 程序编辑或连接控制器/仿真器

编辑程序：程序编写完成，点击保存文件，新建的Basic文件会自动保存到项目.zpj所在的文件下。

连接到控制器：在程序输入窗口编辑好程序，点击“常用/控制器”→“连接” →“控制器”。

注：若无控制器使用，可使用RTSys自带的仿真器进行连接运行。点击“连接”→“仿真器”，便可连接到仿真器，并弹出仿真器连接成功提示。（弹出的仿真器窗口不可关闭，关闭即断开连接）

程序编辑或连接控制器仿真器01.png

点击“连接”→“控制器”，弹出“连接到控制器”窗口，可选择串口连接或网口连接，选择匹配的串口参数或网口IP地址（出厂默认IP地址：192.168.0.11）后，点击连接即可。连接成功则[命令与输出]窗口打印信息：Connected to Controller:VPLC516E Version:4.99-20190219(型号和版本跟随控制器变化)。

串口连接和网口连接的详细方法参见下文“连接控制器”。

▶▶▶ 下载程序到控制器

下载程序：点击菜单栏按钮“下载到RAM”或按钮“下载到ROM”，下载成功命令和输出窗口会有提示，同时程序下载到控制器并自动运行。

下载程序到控制器01.png

成功下载到RAM

下载程序到控制器02.png

成功下载到ROM

“RAM下载”掉电后程序不保存，“ROM下载”掉电后程序保存。下载到ROM的程序下次连接上控制器之后程序会自动按照任务号运行。

连接控制器

所有控制产品使用的第一步，便是先建立通讯连接，成功连接后才能控制设备，通用的连接方式有两种，网口或串口，一般推荐使用网口连接，连接方便且通讯速度更快。

针对ZMC/ECI/XPLC/VPLC5系列可采用网口或串口连接控制设备，控制设备的网口标识为ETHERNET，物理连接无误后，即可在电脑上操作通讯连接；搭载MotionRT实时内核的产品还支持LOCAL本地连接，例如XPCI/XPCIE/VPLC7系列，交互速度更快。

前提：需要先给控制器设备供电，并使用对应通信接线（如：网线、串口线等）与上位机通讯。

在RTSys软件中，通过“控制器”→“连接”→“控制器”菜单，可以连接到控制器。RTSys支持串口、以太网口、PCI/Local三种方式连接到控制器，如下图所示。

连接控制器01.png

上述窗口各参数介绍如下：

1.串口参数：串口编号，波特率，是否校验，串口ID（填0即可）。

2.IP：控制器IP地址，连接等待时间。

3.PCI/Local：PCI卡号或连接MotionRT。

使用下文介绍的任意一种方法连接后，如何查看是否连接成功？

可在命令与输出窗口查看是否有打印对应型号的如下信息，如有打印无报错，则说明控制器连接成功。

▶▶▶ 网口连接

IP地址列表下拉选择时，会自动查找当前局域网可用的控制器IP地址。

控制器出厂的默认IP地址为192.168.0.11，“连接到控制器”窗口能显示出本机IP地址，电脑需要设置IP地址与控制器IP处于同一网段才能连接，即四段的前三段要相同，最后一段不同才可通讯。

其中VPLC5系列控制器包含两个网口，LAN1网口默认地址192.168.0.11，LAN2网口默认地址192.168.1.11。

如下图通过“连接到控制器”窗口，可以快速查看本机IP，请注意设置有线网卡与无线网卡各自的IP。

网口连接01.png

同一个网络有多个控制器的时候，若在IP下拉列表处未找到控制器IP地址的话，可以采取IP扫描来查看。

1.PC端IP地址修改方法

查看电脑本地IP协议版本4地址是否为192.168.0.xxx，前三段与控制器一致，最后一段不能一样，控制器出厂默认IP：192.168.0.11。如果IP地址的第三段不一样，则需要将对应的子网掩码改为0。设置好之后再进行软件连接。

2.控制器IP地址修改方法

前提：需要控制器与RTSys软件先连接成功，才可修改控制器IP地址。

若忘记了控制器IP地址，想要修改控制器IP，此时只能先通过串口连接控制器（串口连接方法参考下文），获取控制器IP地址，然后修改控制器IP或本机IP使二者处于同一网段。

修改控制器IP地址方法有多种：

方法一：在RTSys软件中点击菜单栏“控制器”→“修改IP地址”，弹出如下窗口，此时会显示当前控制器网口1的IP地址（若使用的是网口2，需切换至网口2再进行操作，并且两个网口的网段不能在同一个网段），在窗口直接输入新的IP地址即可修改控制器IP。点击“确定”后等待软件自动断开连接后，重新选择连接到新的控制器IP即可。

控制器IP地址修改方法01.png

方法二：在RTSys软件的“命令与输出”窗口→“在线命令”，使用指令IP_ADDRESS可进行修改。在线命令输入：IP_ADDRESS=xxx.xxx.xxx.xxx(新的控制器IP地址)，如下图所示：

控制器IP地址修改方法02.png

修改IP后，控制器与RTSys的连接会断开，此时再次选择新设置的IP地址连接即可。

3.控制器IP地址查看方法

前提：控制器与RTSys软件成功连接！

方法一：在RTSys菜单栏“控制器”→“控制器状态”查看。

控制器IP地址查看方法01.png

方法二：在线命令获取控制器IP地址，输入：PRINT IP_ADDRESS，如下图所示：

注意：打印后得到的数据为十进制，需要自行转换成二进制，才能得到正常的四个网段信息。

▶▶▶ 串口连接

使用该方式连接控制器，需先用串口线连接至上位机，连接时需保证上位机的串口参数与控制器的串口参数一致。（控制器串口默认参数波特率38400，数据位8，停止位1，校验位无）

在RTSys软件中，点击“连接”→“控制器”打开窗口，在第一行的串口编号，当串口列表下拉选择时，会自动列出本计算机上可用的串口号，选择需要连接的串口编号，并设置好波特率、校验位之后，点击串口行的“连接”按钮，连接是否成功会在软件输出窗口自动打印出相应信息。

若使用USB连接会自动生成虚拟串口，选择串口号来连接即可。

若连接失败，可参考下面方法依次排查：

1.查看串口连接线是否为双绞屏蔽线，屏蔽电缆是否接地。

2.“连接到控制器”里的COM口编号、参数是否选择正确。

打开电脑“设备管理器”→“端口”→“通信端口（COM）”→“端口设置”，查看COM口设置是否被识别及查看端口号。

串口连接02.png

3.当通过串口连接到控制器时，对应的控制器串口必须配置为MODBUS从站协议模式（缺省模式），断电重启即可恢复。

4.COM口是否已被其他程序占用，如串口调试助手等。

5.PC端是否有足够的串口硬件。

6.更换串口线/电脑测试。

▶▶▶ PCI连接

PCI连接方式一般用于RTSys与正运动PCI、PCIE系列运动控制卡进行通讯，该连接方式用于扫描工控机上已插入的PCI、PCIE运动控制卡卡号，找到对应的卡号进行连接。

注意：使用PCI、PCIE卡前需先根据用户手册安装驱动。

▶▶▶ LOCAL连接

LOCAL连接方式一般用于RTSys与MotionRT进行实时通讯，常与正运动XPCI/XPCIE系列运动控制卡搭配使用。该连接方式需将控制卡插入计算机/工控机卡槽中，根据对应用户手册安装MotionRT驱动后，打开MotionRT软件进行相应配置后点击启动，在RTSys中Local栏即可扫描到MotionRT，选择对应的MotionRT即可实现连接。一个MotionRT序号对应一个运动控制卡。（MotionRT软件相关使用可参考《MotionRT使用说明手册》）

连接是否成功会在[命令与输出]窗口打印对应信息。

注：使用运动控制卡与RTSys连接一般建议优先使用Local连接方式。

操作流程（省流版）

操作流程.png

注意事项：

1.打开工程项目时，选择打开项目.zpj文件，若只打开其中的.Bas文件，程序无法下载到控制器。

2.ZMC0系列部分型号不支持下载到RAM。

3.不建立项目的时候，只有.bas文件无法下载到控制器。

4.自动运行的数字0表示任务编号，以任务0运行程序，任务编号不具备优先级。

5.必须至少有一个文件设置自动运行任务号，若整个工程项目内的文件都不设置任务编号，下载到控制器时，系统提示如下信息：WARN: no program set autorun.

注意事项.png

跑道插补运动例程演示

使用正运动技术控制器配合RTSys软件进行双轴插补运动开发（若无控制器也可以用仿真器进行开发），本例使用Basic语言开发。

按照上述操作流程新建Basic文件后，将以下代码复制到basic文件编程区域，连接控制器/仿真器后，点击“下载到RAM”或“下载到ROM”即可运行。

DIM length,radius '定义长度，半径
length=100
radius=50
BASE(0,1)
ATYPE=1,1 '设为脉冲轴类型
UNITS=100,100
DPOS=0,0
SPEED=100,100
ACCEL=1000,1000
DECEL=1000,1000
VP_MODE=7,7 'SS曲线
SRAMP=100 'S曲线
TRIGGER '自动触发示波器
MOVE(length,0) '直线插补
MOVECIRC(0,radius*2,0,radius,0) '圆弧插补
MOVE(-length,0)
MOVECIRC(0,-radius*2,0,-radius,0) 
END

运行时可通过RTSys自带的示波器工具进行插补轨迹查看。

1.示波器YT模式下插补运动，位置、速度与时间的关系曲线如下图。

YT模式.png

2.示波器XY模式下的插补运动轨迹如下图。

常见问题

使用RTSys程序无法下载到控制器/仿真器（下载按钮是灰色的）

1.没有建立项目或没有打开项目.zpj文件，建立项目后把程序文件加入项目。

2.没有连接到控制器。

3.部分控制器只支持下载到ROM，不支持下载到RAM。

点击“下载RAM/ROM”按钮后程序没运行？（报错：WARA：no program set autorun）

常见问题01.png

原因：程序文件没有指定自动运行的任务号。

解决方法：给至少一个程序文件设置自动运行任务号。（如下图示例）

下载程序后报错：“Error:5002,Operate Failed!”

原因：程序中有多个同时运行的hmi任务，大部分控制器的hmi任务仅支持同时运行一个。

解决方法：删掉多余的hmi任务，保证只有一个hmi任务运行。

非中国大陆操作系统使用RTSys中文版出现乱码？

原因：系统不同导致编码格式中文无法识别。

解决方法：

1.在电脑上“win+R”输入“cmd”打开命令提示符界面；

2.输入命令：chcp，即可得到该系统的代码页编号。如大陆系统代码页默认为936。

得到代码页编号后，到RTSys安装文件目录下打开“Language”文件夹→打开“zlang2.dat”（简体中文）文件→找到代码行“Lang=936”→将936改为刚刚cmd查到的代码页编号。

教学视频可点击→“自主自研运动控制集成开发平台RTSys（一）：快速入门”查看。

本次，正运动技术自主自研运动控制集成开发平台RTSys（一）：快速入门，就分享到这里。

更多精彩内容请关注“正运动小助手”公众号，需要相关开发环境与例程代码，请咨询正运动技术销售工程师：400-089-8936。

本文由正运动技术原创，欢迎大家转载，共同学习，一起提高中国智能制造水平。文章版权归正运动技术所有，如有转载请注明文章来源。

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正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等。

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