今天,正運動小助手給大家分享一下MotionRT7的安裝和使用,以及使用Qt對MotionRT7開發的前期準備。 ?
01
MotionRT7簡介
MotionRT7是深圳市正運動技術推出的跨平臺運動控制實時內核,也是國內首家完全自主自研,自主可控的Windows運動控制實時軟核。
1.MotionRT7具備以下特點: (1)獨立軟件安裝,適合各種Windows電腦;綠色免安裝,快速體驗;采用硬件綁定的運行許可證授權(未授權也可試用);可以方便的配置、啟動、連接、模擬運行等。
(2)與MotionRT其它版本功能兼容,一次開發,可快速切換到嵌入式,Linux各種平臺。
(3)統一函數庫接口,快速的本地LOCAL接口,運動函數調用快至us級別,比普通PCI卡快數十倍。
(4)集成機器視覺,快速搭建各類運動控制+機器視覺的實時應用。
(5)強大多卡功能,最多240軸聯動,支持跨卡聯動,脈沖與總線聯動,振鏡與平臺聯動,輕松實現位置鎖存/PSO等高級功能。
2.持續迭代的運動控制實時內核MotionRT
MotionRT是正運動技術持續建設與發展的運動控制實時內核,已不斷迭代了7代,從MotionRT1到MotionRT7。
3.MotionRT7采用模塊化軟件架構
運動控制程序、視覺算法、MotionRT7運動控制引擎,通過高共享內存進行數據交互,大大提升運動控制與機器視覺的交互效率。 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。 4.統一開放的API函數
統一完善的SDK庫,所有的第三方開發環境同一套API接口,跨平臺的產品架構,提高效率,保持兼容性。
5.簡單易用的運動控制功能
功能特性:
a.點位運動、直線插補、圓弧插補、螺旋插補、連續軌跡加工;
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、高速點膠、激光加工;
e.客戶可自定義運動控制算法或者機器人正反解算法;
f.方便與第三方視覺配合。
6.開放的EtherCAT與配置調試工具
ZDevelop具備開放易用的配置,開發,調試,診斷等工具。而且ZDevelop是個綠色免費的軟件,具備軸調試,軸狀態,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,EtherCAT IO,EtherCAT閥島,EtherCAT傳感器。 后續將持續完善EtherCAT的配置工具,持續努力做最好用的運動控制。
02
MotionRT7的安裝和使用
第一步:安裝驅動程序
1.打開“設備管理器”,選擇“操作”中的“添加過時硬件”,并且選擇“手動選擇”。
2.點擊“下一頁”。
3.點擊“從磁盤安裝”。
4.選擇驅動器所在的路徑,打開文件夾“driver_signed”,選擇“MotionRt64.sys”。
5.然后一直點擊下一步,直到安裝完成。 注意:驅動更新時,要從設備管理器刪除設備,一定要選擇把驅動文件也刪除。 6.MotionRT7驅動安裝視頻演示。
第二步:運行控制臺程序
1.打開控制臺程序所在位置,運行可執行文件“MotionRt710.exe”。
2.點擊“Start”。
ZDevelop鏈接控制器,軟件版本3.10以上,使用PCI/LOCAL方式進行連接。
第四步:網口擴展EtherCAT主站協議 1.查看網絡連接。
2.選擇用作EtherCAT的網卡,右鍵屬性,安裝協議。
3.點擊從磁盤安裝,選擇驅動器所在的路徑,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,這時能看到對應網卡,選擇上,然后啟動RT。
5.MotionRT7 EtherCAT協議安裝視頻演示。
自帶PC的網卡EtherCAT有一定的實時性,如EtherCAT要提升性能,需要把網口其它的協議都去掉以提升實時性。 如需進一步提升實時性,請使用正運動專門的EtherCAT運動控制卡XPCIE1032。 更多關于MotionRT7的參數設置以及相關問題,請參照“MotionRT7說明書”。 相關資料請上正運動技術官網www.zmotion.com.cn或者聯系正運動相關人員。
03
Qt Creator進行MotionRT7項目的開發
1.新建Qt項目。
2.將zmcaux.cpp、zmcaux.h、zmotion.dll、zmotion.lib、zmotion.h這5個文件放到剛剛創建的Qt項目文件夾下。
3.添加外部靜態庫“zmotion.lib”。
(1)右擊項目文件夾,點擊“添加庫”。
(2)選擇“外部庫”。
(3)點擊瀏覽庫文件選擇zmotion.lib,然后如下圖進行設置。
(4)點擊完成按鈕,完成靜態庫的添加。
(5)右鍵點擊Pro文件,然后添加如下圖所示的代碼用于往項目里面添加zmcaux.cpp、zmcaux.h、zmotion.h文件,添加完成后點擊”Ctrl+B”對項目里面的文件進行刷新。
(6)定義鏈接控制器的鏈接句柄ZMC_HANDLE g_handle,接著就可以調用正運動提供的API進行項目開發了。
4.相關功能開發(LOCAL高速接口測試,軸參數讀取,EtherCat總線軸的使用)。 (1)相關PC函數介紹
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指令1 | ZAux_FastOpen | ||||||||
指令原型 | int32__stdcall ZAux_FastOpen(int type, char*pconnectstring, uint32 uims ,ZMC_HANDLE*phandle) | ||||||||
指令說明 | 與控制器建立連接, 可以指定連接的等待時間 | ||||||||
輸入參數 |
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輸出參數 |
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返回值 | 成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明。 | ||||||||
指令示例 |
串口連接: ZMC_HANDLE ?phandle;//控制器連接句柄 Char comID[32]= "0";//串口ID ZAux_FastOpen(1, comID,1000s ,&phandle); 網口連接例子: ZMC_HANDLE ?phandle;//控制器連接句柄 Char EthID[32]= "192.168.0.11";//網口ID ZAux_FastOpen(1, EthID,1000s ,&phandle); LOCAL接口連接例子: ZMC_HANDLE ?phandle;//控制器連接句柄 ZAux_FastOpen(ZMC_CONNECTION_LOCAL, "LOCAL1",3000,&g_handle); |
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詳細說明 | / |
指令2 | ZAux_OpenEth | ||||
指令原型 | int32__stdcall ZAux_OpenEth(char*ipaddr, ZMC_HANDLE*phandle) | ||||
指令說明 | 以太網連接控制器。 | ||||
輸入參數 |
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輸出參數 |
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返回值 | 成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明。 | ||||
指令示例 | 網口連接控制器 | ||||
詳細說明 |
1.網口采用RJ45標準網線接口,通訊速率為100Mbit/s。 2.控制器出廠的IP地址為192.168.0.11,端口號為502,對端通訊設備需與控制器處于同一網段,才可進行連接。 3.最常用的控制器連接方式。 4.ZMC_HANDLE類型:Zmotion庫中,專門用于控制卡連接數據定義類型。 |
指令3 | ZAux_Direct_GetDpos | ||||||
指令原型 | int32__stdcall ZAux_Direct_GetDpos(ZMC_HANDLE handle, int iaxis, float*pfValue) | ||||||
指令說明 | 讀取軸當前位置或稱控制器發送的需求位置,單位units。 | ||||||
輸入參數 |
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輸出參數 |
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返回值 | 成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明。 | ||||||
指令示例 | 軸基本運動參數設置獲取 | ||||||
詳細說明 | / |
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 | 發送字符串命令到控制器,緩存方式(當控制器沒有緩沖時自動阻塞)。 | ||||||||
輸入參數 |
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輸出參數 |
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返回值 | 成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明。 | ||||||||
指令示例 | 在線命令函數的使用 | ||||||||
詳細說明 | 上位機調用上位機未封裝的Basic指令功能 |
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指令5 | ZAux_DirectCommand | ||||||||
指令原型 | int32__stdcall ZAux_DirectCommand(ZMC_HANDLE handle, const char*pszCommand,char*psResponse, uint32 uiResponseLength) | ||||||||
指令說明 | 發送字符串命令到控制器,直接方式(不進緩沖區,有少數命令,暫時不支持)。 | ||||||||
輸入參數 |
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輸出參數 |
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返回值 | 成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明。 | ||||||||
指令示例 | 在線命令函數的使用 | ||||||||
詳細說明 | 上位機調用上位機未封裝的Basic指令功能 |
指令6 | ZAux_Close | ||||
指令原型 | int32__stdcall ZAux_Close(ZMC_HANDLE handle) | ||||
指令說明 | 關閉控制器連接。 | ||||
輸入參數 |
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輸出參數 | / | ||||
返回值 | 成功返回值為0,非0詳見錯誤碼說明。 | ||||
指令示例 | 串口連接控制器 | ||||
詳細說明 | / |
指令7 | ZAux_BusCmd_EcatScan | ||||||||||
指令原型 | int32__stdcall ZAux_BusCmd_EcatScan(ZMC_HANDLE handle,int SlotId, int NodeNum, int OutTime) | ||||||||||
指令說明 | 總線掃描。 | ||||||||||
輸入參數 |
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輸出參數 | / | ||||||||||
返回值 | 成功返回值為0,-1:節點數目不一致;?-2:超時時間內,未掃描到驅動器;其他非0詳見錯誤碼說明。 |
指令8 | ZAux_BusCmd_EcatAxisInit | ||||||||||||
指令原型 | int32__stdcall ZAux_BusCmd_EcatAxisInit(ZMC_HANDLE handle, int SlotId, int EcatAxisStartId,int EcatAtype,int PdoMode) | ||||||||||||
指令說明 | 總線軸初始化。 | ||||||||||||
輸入參數 |
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輸出參數 | / | ||||||||||||
返回值 | 成功返回值為0,-1:總線初始化失敗,其他非0詳見錯誤碼說明。 |
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在Qt的設計師界面,找到需要用到的控件拖拽到窗體中進行UI界面設計,效果如下。
注:使用IP模式連接MotionRT7的時候,要將ZmotionRT710中的Config配置項Eth num的值設置為一個大于0的數(1-12),輸入的ip為本機ip,可以在ZDevelop中直接查看。
相關代碼
a.通過IP鏈接方式的鏈接按鈕的槽函數來鏈接控制器(IP鏈接方式)。
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//IP鏈接方式鏈接控制器 void MainWindow::on_IpLiskButton_clicked() { //如果鏈接處于斷開狀態 if(g_handle == NULL) { //獲取下拉框里面的IP地址 QString ipAddressBuff=ui->comBoxIpList->currentText(); QByteArray ba = ipAddressBuff.toLatin1(); char *ipAddress; ipAddress=ba.data(); //連接控制器 iresult =ZAux_OpenEth(ipAddress,&g_handle); //更新鏈接狀態 if(iresult == 0) { ui->LocalLinkStatus->setText("未鏈接"); ui->LocalLinkStatus->setStyleSheet("background-color: MistyRose"); ui->IpLinkStatus->setText("鏈接成功"); ui->IpLinkStatus->setStyleSheet("background-color: PaleGreen"); } } else { QMessageBox::critical(this, "錯誤", QString("請先點擊斷開鏈接按鈕再進行鏈接操作")); } }
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b.通過LOCAL鏈接方式的鏈接按鈕的槽函數來鏈接控制器。
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//Local鏈接方式鏈接控制器 void MainWindow::on_LocalLinkButton_clicked() { //如果鏈接處于斷開狀態 if(g_handle == NULL) { //獲取下拉框里面的Local連接的字符串 QString LocalAddressBuff=ui->comBoxLocal->currentText(); QByteArray ba = LocalAddressBuff.toLatin1(); char *LocalAddress; LocalAddress=ba.data(); //連接控制器 iresult = ZAux_FastOpen(ZMC_CONNECTION_LOCAL,LocalAddress,3000,&g_handle); //更新鏈接狀態 if(iresult == 0) { ui->LocalLinkStatus->setText("鏈接成功"); ui->LocalLinkStatus->setStyleSheet("background-color: PaleGreen"); ui->IpLinkStatus->setText("未鏈接"); ui->IpLinkStatus->setStyleSheet("background-color: MistyRose"); } } else { QMessageBox::critical(this, "錯誤", QString("請先點擊斷開鏈接按鈕再進行鏈接操作")); } }c.通過斷開按鈕的槽函數來斷開控制器的鏈接。
//斷開上位機與控制器的鏈接 void MainWindow::on_CloseLinkButton_clicked() { //停止所有軸運動 iresult =ZAux_Direct_Rapidstop(g_handle,2); //斷開控制器的鏈接 iresult = ZAux_Close(g_handle); }d.通過總線初始化按鈕的槽函數對總線驅動器進行初始化。
//總線掃描 void MainWindow::on_EcatAxisInitButton_clicked() { if(g_handle !=NULL) { int Err; //掃描槽位號0上的總線設備,設備數為1,超時時間為3000ms。 Err = ZAux_BusCmd_EcatScan(g_handle,0,1,3000); if(Err!=0) { if(Err == -2) { QMessageBox::critical(this, "總線掃描失敗", QString("掃描超時")); } else if(Err == -1) { QMessageBox::critical(this, "總線掃描失敗", QString("節點數目不一致")); } else { QMessageBox::critical(this, "總線掃描失敗", QString("其他錯誤,詳見錯誤碼")); } return ; } //初始化總線軸,槽位號0的起始軸號為0,軸類型設置為65,PDO模式設置為模式0 Err = ZAux_BusCmd_EcatAxisInit(g_handle,0,0,65,0); if(Err!=0) { if(Err == -1) { QMessageBox::critical(this, "總線軸使能失敗", QString("總線初始化錯誤")); } else { QMessageBox::critical(this, "總線軸使能失敗", QString("其他錯誤")); } } } else { QMessageBox::critical(this, "錯誤", QString("請先鏈接控制器")); } }e.通過單條指令交互周期的測試按鈕的槽函數啟動新線程,對單條指令交互的周期進行測試。
//開啟新線程,對單條指令交互的周期進行測試 void MainWindow::on_SingleTestButton_clicked() { //如果鏈接控制器發生錯誤 if (g_handle != NULL) { //處理子線程發送過來的信號 Task1 = new MyThread(); void (MyThread::*pStartTestTask)(int) = &MyThread::StartTestTask; void (MainWindow::*pSingleApiTest)(int) = &MainWindow::SingleApiTest; connect(Task1,pStartTestTask,this,pSingleApiTest); //獲取測試次數 TestNum = ui->SingleTestNum->currentText().toInt(); Task1->start(); } } //Task1的run函數 void MyThread::run() { //獲取測試前的系統計時器時間 StartTime=clock(); for (int j=0; jf.通過多條指令交互周期的測試按鈕的槽函數啟動新線程,對多條指令交互的周期進行測試。 //開啟新線程,對多條指令交互的周期進行測試 void MainWindow::on_TestButton_clicked() { //如果鏈接控制器發生錯誤 if (g_handle != NULL) { //處理子線程發送過來的信號 Task2 = new MyThread(); void (MyThread::*pStartTestTask)(int) = &MyThread::StartTestTask; void (MainWindow::*pSingleApiTest)(int) = &MainWindow::SingleApiTest; connect(task2,pStartTestTask,this,pSingleApiTest); //獲取測試次數 TestNum = ui->TestNum->currentText().toInt(); Task2->start(); } } //Task2的run函數 void MyThread::run() { //生成命令字符串 char Command[128]="?DPOS(0),DPOS(1),DPOS(2),Mspeed(0),Mspeed(1),Mspeed(2),IDLE(0),IDLE(1),IDLE(2)"; char ReturnBuff[64]={0}; //獲取測試前的系統計時器時間 StartTime=clock(); for (int j=0; j編輯:黃飛 ?
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