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MotionRT750是正運(yùn)動技術(shù)首家自主自研的x86架構(gòu)Windows系統(tǒng)或Linux系統(tǒng)下獨(dú)占確定CPU的強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動控制內(nèi)核。
該方案采用獨(dú)占確定CPU內(nèi)核技術(shù)實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)性能的強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動控制。它將核心的運(yùn)動控制、機(jī)器人算法、數(shù)控（CNC）及機(jī)器視覺等強(qiáng)實(shí)時(shí)的任務(wù)，集中運(yùn)行在1-2個(gè)專用CPU核上。與此同時(shí)，其余CPU核則專注于處理Windows/Linux相關(guān)的非實(shí)時(shí)任務(wù)。
此外集成MotionRT750 Runtime實(shí)時(shí)層與操作系統(tǒng)非實(shí)時(shí)層，并利用高速共享內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，顯著提升了運(yùn)動控制與上層應(yīng)用間的通信效率及函數(shù)執(zhí)行速度，最終實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更高效的智能裝備控制，確保了運(yùn)動控制任務(wù)的絕對實(shí)時(shí)性與系統(tǒng)穩(wěn)定性，特別適用于半導(dǎo)體、電子裝備等高速高精的應(yīng)用場合。
MotionRT750應(yīng)用優(yōu)勢：
1.跨平臺兼容性：支持Windows/Linux系統(tǒng)，適配不同等級CPU。
2.開發(fā)靈活性：提供多語言編程接口，便于二次開發(fā)與功能定制。
3.實(shí)時(shí)性提升：通過CPU內(nèi)核獨(dú)占機(jī)制與高效LOCAL接口，實(shí)現(xiàn)2-3us指令交互周期，較傳統(tǒng)PCI/PCIe方案提速近20倍。
4.擴(kuò)展能力強(qiáng)化：多卡多EtherCAT通道架構(gòu)支持254軸運(yùn)動控制及500usEtherCAT周期。
5.系統(tǒng)穩(wěn)定性：32軸125usEtherCAT冗余架構(gòu)消除單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)，保障連續(xù)生產(chǎn)。
6.安全可靠性：不懼Windows系統(tǒng)崩潰影響，藍(lán)屏?xí)r仍可維持急停與安全停機(jī)功能有效，確保產(chǎn)線安全運(yùn)行。
7.功能擴(kuò)展性：實(shí)時(shí)內(nèi)核支持C語言程序開發(fā)，方便功能拓展與實(shí)時(shí)代碼提升效率。
更多關(guān)于MotionRT750的詳情介紹與使用點(diǎn)擊→強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動控制內(nèi)核MotionRT750(一)：驅(qū)動安裝、內(nèi)核配置與使用。
XPCIE6032H運(yùn)動控制卡集成6路獨(dú)立EtherCAT主站接口。整卡最高可支持254軸運(yùn)動控制；125usEtherCAT通訊周期時(shí)，兩個(gè)端口配置冗余最高可支持32軸運(yùn)動控制。6個(gè)EtherCAT主站各通道獨(dú)立工作，多EtherCAT主站互不影響。
XPCIE6032H運(yùn)動控制卡面向半導(dǎo)體設(shè)備、精密3C電子、生物醫(yī)療儀器、新能源裝備、人形機(jī)器人及激光加工等高速高精場景，為固晶機(jī)、貼片機(jī)、分選機(jī)、鋰電切疊一體機(jī)、高速異形插件設(shè)備等自動化裝備提供核心運(yùn)動控制支持。
XPCIE6032H硬件特性：
1.EtherCAT通訊周期可到125us（需要主機(jī)性能與實(shí)時(shí)性足夠)。
2.板卡集成6路獨(dú)立的EtherCAT主站接口，最多可支持254軸運(yùn)動控制。
3.搭載運(yùn)動控制實(shí)時(shí)內(nèi)核MotionRT750。
4.相較于傳統(tǒng)的PCI/PCIe、網(wǎng)口等通訊方式，速度可提升10-100倍以上。
5.板載16路高速輸入，16路高速輸出。
6.板載4路高速鎖存，4路通用PWM輸出。
更多關(guān)于XPCIE6032H的詳情介紹與使用點(diǎn)擊→全球首創(chuàng)！PCIe超實(shí)時(shí)6通道EtherCAT運(yùn)動控制卡上市！。
XPCIE2032H集成2路獨(dú)立EtherCAT接口。整卡最高可支持至254軸運(yùn)動控制；125usEtherCAT通訊周期時(shí)，單接口最高可支持32軸運(yùn)動控制。2個(gè)EtherCAT主站各通道獨(dú)立工作，多EtherCAT主站互不影響。
雙EtherCAT主站端口可任意設(shè)置為以下通道，且兩個(gè)端口也設(shè)置為不同類型通道:
● 高速通道-EtherCAT通訊周期125us
● 常規(guī)通道-EtherCAT通訊周期250us-8ms
XPCIE2032H硬件特性：
1.EtherCAT通訊周期可到125us（需要主機(jī)性能與實(shí)時(shí)性足夠)。
2.板卡集成2路獨(dú)立的EtherCAT主站接口，最多可支持254軸運(yùn)動控制。
3.搭載運(yùn)動控制實(shí)時(shí)內(nèi)核MotionRT750。
4.相較于傳統(tǒng)的PCI/PCIe、網(wǎng)口等通訊方式，速度可提升10-100倍以上。
5.板載8路高速輸入，16路高速輸出。
6.板載4路高速鎖存，4路通用PWM輸出。
更多關(guān)于XPCIE2032H的詳情介紹與使用點(diǎn)擊→高速高精運(yùn)動控制！PCIe超實(shí)時(shí)2通道EtherCAT運(yùn)動控制卡上市！。
XPCIE1032H是一款基于PCI Express的EtherCAT總線運(yùn)動控制卡，可選6-64軸運(yùn)動控制，支持多路高速數(shù)字輸入輸出，可輕松實(shí)現(xiàn)多軸同步控制和高速數(shù)據(jù)傳輸。
XPCIE1032H運(yùn)動控制卡集成了強(qiáng)大的運(yùn)動控制功能，結(jié)合MotionRT7運(yùn)動控制實(shí)時(shí)軟核，解決了高速高精應(yīng)用中，PC Windows開發(fā)的非實(shí)時(shí)痛點(diǎn)，指令交互速度比傳統(tǒng)的PCI/PCIe快10倍。
XPCIE1032H硬件特性：
1.6-64軸EtherCAT總線+脈沖可選，其中4路單端500KHz脈沖輸出。
2.16軸EtherCAT同步周期500us，支持多卡聯(lián)動。
3.板載16點(diǎn)通用輸入，16點(diǎn)通用輸出，其中8路高速輸入和16路高速輸出。
4.通過EtherCAT總線，可擴(kuò)展到512個(gè)隔離輸入或輸出口。
5.支持PWM輸出、精準(zhǔn)輸出、PSO硬件位置比較輸出、視覺飛拍等。
6.支持直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、連續(xù)軌跡加工（速度前瞻）。
7.支持電子凸輪、電子齒輪、位置鎖存、同步跟隨、虛擬軸、螺距補(bǔ)償?shù)裙δ堋?/p>
8.支持30+機(jī)械手模型正逆解模型算法，比如SCARA、Delta、UVW、4軸/5軸 RTCP...
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LabVIEW進(jìn)行MotionRT750項(xiàng)目的創(chuàng)建與開發(fā)
1.找到廠家提供的光盤資料里面LabVIEW的VI庫文件，路徑如下。
（1）進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“04PC函數(shù)”文件夾，點(diǎn)擊進(jìn)入。
（2）選擇“01PC函數(shù)庫V2.1”文件夾。
（3）選擇“Windows平臺”文件夾。
（4）選擇“LabVIEW”文件夾，里面有32位和64位的動態(tài)庫和例程。
2.將廠商提供的LabVIEW的VI庫文件復(fù)制到LabVIEW安裝路徑下LabVIEW/user.lib的文件夾內(nèi)。
（1）找到解壓的VI庫文件夾（zaudll是32位的VI庫，64的VI庫是newZauxDll64）。
（2）選中LabVIEW右擊打開文件所在位置（這里以LabVIEW2013-32位為例演示）。
（3）將整個(gè)VI庫文件夾直接復(fù)制放到user.lib該目錄，然后關(guān)閉LabVIEW軟件重新啟動。
3.重新啟動LabVIEW后，選擇新建VI，然后右鍵點(diǎn)擊VI程序框圖空白處，選擇用戶庫來找到添加的VI庫，或者直接搜索VI，最后將需要的函數(shù)直接拖到面板上。
PC函數(shù)介紹
1.PC函數(shù)手冊可在光盤資料查看，具體路徑如下。
2.PC函數(shù)介紹
多種連接方式進(jìn)行指令交互測試
LabVIEW編寫例程調(diào)試對LOCAL方式連接、網(wǎng)口方式連接以及PCI方式連接時(shí)的單條或多條指令交互時(shí)間測試。
1.通過LOCAL連接按鈕的事件處理，調(diào)用函數(shù)ZAux_FastOpen()，選擇連接類型5去連接控制器（LOCAL連接方式）。
2.通過網(wǎng)口連接按鈕的事件處理函數(shù)，調(diào)用函數(shù)ZAux_OpenEth()去連接控制器（網(wǎng)口連接方式）。
3.通過PCI連接按鈕的事件處理函數(shù)，調(diào)用函數(shù)ZAux_FastOpen()，選擇連接類型4去連接控制器（PCI連接方式）。
4.通過在指令VI添加計(jì)時(shí)編程得到交互周期的耗時(shí)。(以ZAux_Direct_GetIn接口為例子)
（1）左鍵雙擊VI接口，進(jìn)入VI接口前面板。
（2）點(diǎn)擊接口VI的顯示程序框圖，進(jìn)入程序框圖界面后，右鍵點(diǎn)擊空白處，選擇“時(shí)間”函數(shù)，添加“高精度相對秒鐘”函數(shù)兩個(gè)，分別作為開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的獲取工具。
將兩個(gè)時(shí)間函數(shù)分別放置在接口調(diào)用的前后位置，通過相減得到接口執(zhí)行的時(shí)間差，從而獲得該次調(diào)用的耗時(shí)數(shù)值。
（3）返回VI接口的前面板，選擇前面板右上角的子VI節(jié)點(diǎn)模式，使用鼠標(biāo)選擇空白的接線端以及x-y顯示控件，創(chuàng)建x-y顯示控件的接線端。
5.通過測試按鈕的事件處理函數(shù)來計(jì)算1W條指令的總耗時(shí)、交互平均耗時(shí)、單次最大耗時(shí)和單次最小耗時(shí)。(以ZAux_Direct_GetIn接口為例子)
運(yùn)行效果
LOCAL、PCI、網(wǎng)口三種連接方式的單條指令和多條指令交互時(shí)間測試結(jié)果如下圖所示。
LOCAL連接方式測試(1w次)
PCI連接方式測試(1w次)
網(wǎng)口連接方式測試(1w次)
結(jié)論與分析
一、LabVIEW數(shù)據(jù)分析
對于LOCAL方式連接、PCI方式連接以及網(wǎng)口方式連接時(shí)的指令交互時(shí)間測試（LabVIEW），從上面的運(yùn)行效果圖的數(shù)據(jù)顯示來看，可以看出：
當(dāng)LabVIEW進(jìn)行1w次的指令交互的時(shí)候，LOCAL連接方式進(jìn)行指令交互所需要的時(shí)間都是要比PCI連接和IP連接的方式更快。
二、C#數(shù)據(jù)分析
從“強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動控制內(nèi)核MotionRT750(三)：us級高速交互之C#，為智能裝備提速”文章中的數(shù)據(jù)可知：
對于MotionRT750的LOCAL方式連接、PCI方式連接和控制器網(wǎng)口方式連接時(shí)的單條或多條指令交互時(shí)間測試（C#），從上面的表格數(shù)據(jù)顯示來看，可以看出：
當(dāng)C#進(jìn)行1k、1w次和10w次的單指令交互或多條指令交互的時(shí)候，MotionRT750的LOCAL連接方式進(jìn)行單條指令交互所需要的時(shí)間（平均2.2us左右）和一次性讀取12個(gè)狀態(tài)的多條指令交互所需要的時(shí)間（平均3.9us左右），都是要比PCI連接和控制器網(wǎng)口連接的方式更快（PCI單條平均38us左右、多條平均115us左右；網(wǎng)口單條平均169us、多條平均208us左右）。
三、C++數(shù)據(jù)分析
從“強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動控制內(nèi)核MotionRT750(六)：us級高速交互之C++，為智能裝備提速”文章中的數(shù)據(jù)可知：
對于MotionRT750的LOCAL方式連接、PCI方式連接和控制器網(wǎng)口方式連接時(shí)的單條或多條指令交互時(shí)間測試（C++），從上面的表格數(shù)據(jù)顯示來看，可以看出：
當(dāng)C++進(jìn)行1k、1w次和10w次的單指令交互或多條指令交互的時(shí)候，MotionRT750的LOCAL連接方式進(jìn)行單條指令交互所需要的時(shí)間（平均2.1us左右）和一次性讀取12個(gè)狀態(tài)的多條指令交互所需要的時(shí)間（平均3.8us左右），都是要比PCI連接和控制器網(wǎng)口連接的方式更快（PCI單條平均42us左右、多條平均105us左右；網(wǎng)口單條平均127us、多條平均177us左右）。
以下是針對測試數(shù)據(jù)的分析總結(jié)，結(jié)合不同連接方式（LOCAL、PCI、網(wǎng)口）在LabVIEW與C#、C++中的多種控制指令中的性能表現(xiàn)：
（1）LOCAL連接方式在大多數(shù)情況下均展現(xiàn)出最低的指令交互耗時(shí)，這得益于其高速的數(shù)據(jù)傳輸通道和低延遲特性。尤其在單軸運(yùn)動、單個(gè)IO讀取、單軸位置讀取、寄存器讀取以及多個(gè)IO讀取等指令執(zhí)行中，LOCAL連接的平均耗時(shí)顯著優(yōu)于PCI和網(wǎng)口連接方式，表明其在處理高速、高精度的運(yùn)動控制任務(wù)時(shí)具有顯著優(yōu)勢。
（2）PCI連接方式在性能上介于LOCAL和網(wǎng)口之間，雖然其指令交互耗時(shí)較LOCAL連接有所增加，但仍遠(yuǎn)低于網(wǎng)口連接。
（3）網(wǎng)口連接方式雖然指令交互耗時(shí)最長，但在實(shí)際應(yīng)用中仍具有其獨(dú)特的價(jià)值。特別是在遠(yuǎn)程監(jiān)控、分布式控制系統(tǒng)以及需要跨網(wǎng)絡(luò)通信的場景中，網(wǎng)口連接憑借其廣泛的兼容性和靈活性，成為不可或缺的通信手段。
（4）C#、C++的讀寫速度快于LabView的讀寫速度，LabView的方便易用占用了一些執(zhí)行效率，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求選擇不同的編程語言。
綜上所述，我們可以從測試結(jié)果看出：MotionRT750的LOCAL連接方式展現(xiàn)卓越的實(shí)時(shí)性能，指令交互的效率也非常的穩(wěn)定，指令交互時(shí)間波動不大，在延遲、穩(wěn)定性上全面優(yōu)于PCI和網(wǎng)口的連接，更加適合高精度、高實(shí)時(shí)性、高穩(wěn)定性的工業(yè)運(yùn)動控制場景應(yīng)用。
LabVIEW例程講解視頻可點(diǎn)擊→“強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動控制內(nèi)核MotionRT750(八)：us級高速交互之LabVIEW，為智能裝備提速_嗶哩嗶哩_bilibili”查看。
本次，正運(yùn)動技術(shù)強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動控制內(nèi)核MotionRT750(八)：us級高速交互之LabVIEW，為智能裝備提速，就分享到這里。
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