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。
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到motionrt7。
3.motionrt7采用模块化软件架构
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用一套api接口,跨平台的产品架构,提高效率,保持兼容性。
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。
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”。
2.点击“下一步”。
3.点击“从磁盘安装”。
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”。
5.一直点击下一步,直到安装完成。
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。 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”。
2.点击“start”。
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。
第四步:网口扩展ethercat主站协议1.查看网络连接。2.选择用作ethercat的网卡,右键属性,安装协议。
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”。
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。
5.motionrt7 ethercat协议安装视频演示。
自带pc网卡ethercat具有一定的实时性,若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www.zmotion.com.cn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。
2、选择工程保存路径,设置工程名,点击创建。
3、命令行输入guide新建gui。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。
5、头文件“zauxdll2.h”复制到工程文件夹中。
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。
(2)使用loadlibrary('zauxdll.dll','zauxdll2.h'),加载函数库。
(3)libfunctions zauxdll-full或libfunctionsview zauxdll,显示共享库函数签名。
7、使用calllib调用zauxdll函数库中函数,详细可查看matlab帮助。
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
指令1
zaux_fastopen
指令原型
int32__stdcall zaux_fastopen(zmc_connection_type type,char *pconnectstring, uint32 uims, zmc_handle * phandle)
指令说明
与控制器建立连接, 可以指定连接的等待时间
输入参数
参数名
描述
type
连接类型
type: 1-com 2-eth 4-pci 5-local
pconnectstring
连接字符串:
com口号/ip地址/local
uims
连接超时时间 uims;单位ms
输出参数
参数名
描述
phandle
控制器连接句柄
返回值
成功返回值为0,非0详见错误码说明
指令示例
1.串口连接:zmc_handle phandle;//控制器连接句柄 char comid[32]= 0;//串口id
zaux_fastopen(1, comid,1000s ,&phandle);
2.网口连接例子:
zmc_handle phandle;//控制器连接句柄
char ethid[32]= 192.168.0.11;//网口id
zaux_fastopen(1, ethid,1000s ,&phandle);
3.local接口连接例子:
zmc_handle phandle;//控制器连接句柄
zaux_fastopen(zmc_connection_local, local1,3000,&g_handle);
详细说明
/
指令2
zaux_openeth
指令原型
int32__stdcall zaux_openeth(char *ipaddr, zmc_handle * phandle)
指令说明
以太网连接控制器
输入参数
参数名
描述
ipaddr
连接的ip地址
输出参数
参数名
描述
phandle
返回的连接句柄
返回值
成功返回值为0,非0详见错误码说明
指令示例
网口连接控制器
详细说明
1.网口采用rj45标准网线接口,通讯速率为100mbit/s。 2.控制器出厂的ip地址为192.168.0.11,端口号为502。对端通讯设备需与控制器处于同一网段,才可进行连接。
3.最常用的控制器连接方式。
4.zmc_handle类型:zmotion库中,专门用于控制卡连接数据定义类型。
指令3
zaux_direct_getdpos
指令原型
int32__stdcall zaux_direct_getdpos(zmc_handle handle, int iaxis, float *pfvalue)
指令说明
读取轴当前位置或称控制器发送的需求位置,单位units
输入参数
参数名
描述
handle
连接标识
iaxis
轴号
输出参数
参数名
描述
pfvalue
获取当前轴位置
返回值
成功返回值为0,非0详见错误码说明
指令示例
轴基本运动参数设置获取
详细说明
/
指令4
zaux_execute
指令原型
int32__stdcall zaux_execute(zmc_handle handle, const char *pszcommand, char *psresponse, uint32 uiresponselength)
指令说明
发送字符串命令到控制器,缓存方式(当控制器没有缓冲时自动阻塞)
输入参数
参数名
描述
handle
连接句柄
pszcommand
发送的命令字符串
uiresponselength
返回的字符长度
输出参数
参数名
描述
psresponse
返回的字符串
返回值
成功返回值为0,非0详见错误码说明
指令示例
在线命令函数的使用
详细说明
上位机调用上位机未封装的basic指令功能
指令5
zaux_directcommand
指令原型
int32__stdcall zaux_directcommand(zmc_handle handle, const char *pszcommand,char *psresponse, uint32 uiresponselength)
指令说明
发送字符串命令到控制器,直接方式(不进缓冲区,有少数命令,暂时不支持)
输入参数
参数名
描述
handle
连接句柄
pszcommand
发送的命令字符串
uiresponselength
返回的字符长度
输出参数
参数名
描述
uiresponselength
返回的字符串
返回值
成功返回值为0,非0详见错误码说明
指令示例
在线命令函数的使用
详细说明
上位机调用上位机未封装的basic指令功能
指令6
zaux_close
指令原型
int32__stdcall zaux_close(zmc_handle handle)
指令说明
关闭控制器连接
输入参数
参数名
描述
handle
连接句柄
输出参数
/
返回值
成功返回值为0,非0详见错误码说明
指令示例
串口连接控制器
详细说明
/
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。
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'); 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',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 ②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'); set(gcf,'numbertitle', 'off', 'name', '(local连接成功)');else fprintf('连接控制器失败,错误码%d',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 ③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 ④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:userslemonmatlabprojectslocalrunspbasic1.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); drawnowend (3)运行效果
(4)效果演示
(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”。
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