工业控制
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Qt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）；可以方便的配置、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，已不断迭代了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
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、虚拟轴整加；
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。而且ZDevelop是个绿色免费的软件，具备轴调试，轴状态，示波器等工具。
MotionRT7广泛支持EtherCAT总线，MotionRT7支持市面上广泛易用的EtherCAT伺服，EtherCAT步进，EtherCAT IO，EtherCAT阀岛，EtherCAT传感器。 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”，并且选择“手动选择”。
2.点击“下一页”。
3.点击“从磁盘安装”。
4.选择驱动器所在的路径，打开文件夹“driver_signed”，选择“MotionRt64.sys”。
5.然后一直点击下一步，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MotionRT64 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，选择上，然后启动RT。
5.MotionRT7 EtherCAT协议安装视频演示。
自带PC的网卡EtherCAT有一定的实时性，如EtherCAT要提升性能，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”。 相关资料请上正运动技术官网www.zmotion.com.cn或者联系正运动相关人员。
03
Qt Creator进行MotionRT7项目的开发
1.新建Qt项目。
2.将zmcaux.cpp、zmcaux.h、zmotion.dll、zmotion.lib、zmotion.h这5个文件放到刚刚创建的Qt项目文件夹下。
3.添加外部静态库“zmotion.lib”。
（1）右击项目文件夹，点击“添加库”。
（2）选择“外部库”。
（3）点击浏览库文件选择zmotion.lib,然后如下图进行设置。
（4）点击完成按钮，完成静态库的添加。
（5）右键点击Pro文件，然后添加如下图所示的代码用于往项目里面添加zmcaux.cpp、zmcaux.h、zmotion.h文件，添加完成后点击”Ctrl+B”对项目里面的文件进行刷新。
（6）定义链接控制器的链接句柄ZMC_HANDLE g_handle，接着就可以调用正运动提供的API进行项目开发了。
4.相关功能开发（LOCAL高速接口测试，轴参数读取，EtherCat总线轴的使用）。 （1）相关PC函数介绍
| 指令1 | ZAux_FastOpen | ||||||||
| 指令原型 | int32__stdcall ZAux_FastOpen(int 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 |
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| 输出参数 |
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| 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: ZMC_HANDLE phandle;//控制器连接句柄 Char comID[32]= "0";//串口ID ZAux_FastOpen(1, comID,1000s ,&phandle); 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); 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 |
|
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| 输出参数 |
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| 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 |
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| 输出参数 |
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| 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 |
|
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| 输出参数 |
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| 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 |
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| 输出参数 |
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| 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 |
|
||||
| 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 | / |
| 指令7 | ZAux_BusCmd_EcatScan | ||||||||||
| 指令原型 | int32__stdcall ZAux_BusCmd_EcatScan(ZMC_HANDLE handle,int SlotId, int NodeNum, int OutTime) | ||||||||||
| 指令说明 | 总线扫描。 | ||||||||||
| 输入参数 |
|
||||||||||
| 输出参数 | / | ||||||||||
| 返回值 | 成功返回值为0，-1:节点数目不一致; -2:超时时间内,未扫描到驱动器;其他非0详见错误码说明。 |
| 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) | ||||||||||||
| 指令说明 | 总线轴初始化。 | ||||||||||||
| 输入参数 |
|
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| 输出参数 | / | ||||||||||||
| 返回值 | 成功返回值为0，-1:总线初始化失败，其他非0详见错误码说明。 |
在Qt的设计师界面，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ZmotionRT710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。
相关代码
a.通过IP链接方式的链接按钮的槽函数来链接控制器（IP链接方式）。
//IP链接方式链接控制器
void MainWindow::on_IpLiskButton_clicked()
{
//如果链接处于断开状态
if(g_handle == NULL)
{
//获取下拉框里面的IP地址
QString ipAddressBuff=ui->comBoxIpList->currentText();
QByteArray ba = ipAddressBuff.toLatin1();
char *ipAddress;
ipAddress=ba.data();
//连接控制器
iresult =ZAux_OpenEth(ipAddress,&g_handle);
//更新链接状态
if(iresult == 0)
{
ui->LocalLinkStatus->setText("未链接");
ui->LocalLinkStatus->setStyleSheet("background-color: MistyRose");
ui->IpLinkStatus->setText("链接成功");
ui->IpLinkStatus->setStyleSheet("background-color: PaleGreen");
}
}
else
{
QMessageBox::critical(this, "错误", QString("请先点击断开链接按钮再进行链接操作"));
}
}
b.通过LOCAL链接方式的链接按钮的槽函数来链接控制器。
//Local链接方式链接控制器
void MainWindow::on_LocalLinkButton_clicked()
{
//如果链接处于断开状态
if(g_handle == NULL)
{
//获取下拉框里面的Local连接的字符串
QString LocalAddressBuff=ui->comBoxLocal->currentText();
QByteArray ba = LocalAddressBuff.toLatin1();
char *LocalAddress;
LocalAddress=ba.data();
//连接控制器
iresult = ZAux_FastOpen(ZMC_CONNECTION_LOCAL,LocalAddress,3000,&g_handle);
//更新链接状态
if(iresult == 0)
{
ui->LocalLinkStatus->setText("链接成功");
ui->LocalLinkStatus->setStyleSheet("background-color: PaleGreen");
ui->IpLinkStatus->setText("未链接");
ui->IpLinkStatus->setStyleSheet("background-color: MistyRose");
}
}
else
{
QMessageBox::critical(this, "错误", QString("请先点击断开链接按钮再进行链接操作"));
}
}
c.通过断开按钮的槽函数来断开控制器的链接。
//断开上位机与控制器的链接
void MainWindow::on_CloseLinkButton_clicked()
{
//停止所有轴运动
iresult =ZAux_Direct_Rapidstop(g_handle,2);
//断开控制器的链接
iresult = ZAux_Close(g_handle);
}
d.通过总线初始化按钮的槽函数对总线驱动器进行初始化。
//总线扫描
void MainWindow::on_EcatAxisInitButton_clicked()
{
if(g_handle !=NULL)
{
int Err;
//扫描槽位号0上的总线设备，设备数为1，超时时间为3000ms。
Err = ZAux_BusCmd_EcatScan(g_handle,0,1,3000);
if(Err!=0)
{
if(Err == -2)
{
QMessageBox::critical(this, "总线扫描失败", QString("扫描超时"));
}
else if(Err == -1)
{
QMessageBox::critical(this, "总线扫描失败", QString("节点数目不一致"));
}
else
{
QMessageBox::critical(this, "总线扫描失败", QString("其他错误，详见错误码"));
}
return ;
}
//初始化总线轴，槽位号0的起始轴号为0，轴类型设置为65，PDO模式设置为模式0
Err = ZAux_BusCmd_EcatAxisInit(g_handle,0,0,65,0);
if(Err!=0)
{
if(Err == -1)
{
QMessageBox::critical(this, "总线轴使能失败", QString("总线初始化错误"));
}
else
{
QMessageBox::critical(this, "总线轴使能失败", QString("其他错误"));
}
}
}
else
{
QMessageBox::critical(this, "错误", QString("请先链接控制器"));
}
}
e.通过单条指令交互周期的测试按钮的槽函数启动新线程，对单条指令交互的周期进行测试。
//开启新线程，对单条指令交互的周期进行测试
void MainWindow::on_SingleTestButton_clicked()
{
//如果链接控制器发生错误
if (g_handle != NULL)
{
//处理子线程发送过来的信号
Task1 = new MyThread();
void (MyThread::*pStartTestTask)(int) = &MyThread::StartTestTask;
void (MainWindow::*pSingleApiTest)(int) = &MainWindow::SingleApiTest;
connect(Task1,pStartTestTask,this,pSingleApiTest);
//获取测试次数
TestNum = ui->SingleTestNum->currentText().toInt();
Task1->start();
}
}
//Task1的run函数
void MyThread::run()
{
//获取测试前的系统计时器时间
StartTime=clock();
for (int j=0; j
f.通过多条指令交互周期的测试按钮的槽函数启动新线程，对多条指令交互的周期进行测试。
//开启新线程，对多条指令交互的周期进行测试
void MainWindow::on_TestButton_clicked()
{
//如果链接控制器发生错误
if (g_handle != NULL)
{
//处理子线程发送过来的信号
Task2 = new MyThread();
void (MyThread::*pStartTestTask)(int) = &MyThread::StartTestTask;
void (MainWindow::*pSingleApiTest)(int) = &MainWindow::SingleApiTest;
connect(task2,pStartTestTask,this,pSingleApiTest);
//获取测试次数
TestNum = ui->TestNum->currentText().toInt();
Task2->start();
}
}
//Task2的run函数
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};
//获取测试前的系统计时器时间
StartTime=clock();
for (int j=0; j
编辑：黄飞
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