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今天，正運動小助手給大家分享一下 運動控制卡之ECI 0系列IO板卡的用法，并測試一下多個IO讀寫的速度。ECI其他系列IO板卡的輸入輸出使用也類似，讀寫速度也類似，可以供參考。

一、ECI0032/ECI0064 IO卡硬件介紹

ECI0032/ECI0064等ECI 0系列運動控制卡支持以太網(wǎng)，RS232通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運行，支持ZCAN擴展，可擴展128路AD，64路DA；272路輸入和272路輸出。

ECI0032 IO控制卡

ECI0064 IO控制卡

ECI0032/ECI0064等ECI 0系列運動控制卡采用了優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實現(xiàn)實時的邏輯控制和IO狀態(tài)的監(jiān)控。

ECI0032/ECI0064等ECI 0系列IO卡的應(yīng)用程序可以使用VC、VB、VS、C++、C#等軟件開發(fā)，程序運行時需要動態(tài)庫zmotion.dll，調(diào)試時可以將RTSys軟件同時連接控制器，從而方便調(diào)試、方便觀察。

ECI0032典型連接配置圖：

ECI0064典型連接配置圖：

二、IO接口介紹

1. IO電源注意事項

ECI0032/ECI0064和其他控制卡不一樣，它正常工作需要兩個電源同時供電(內(nèi)部電源、IO電源)。

值得注意的是：給內(nèi)部電源和IO電源供電的電源推薦使用2個獨立的24V電源，防止IO電路上的干擾直接通過電源傳輸?shù)娇刂瓶ǖ膬?nèi)部電路上影響控制卡的正常工作。

2.輸入口功能介紹

通用輸入口接線圖參考

通用輸入口的硬件規(guī)格

通過硬件參數(shù)我們發(fā)現(xiàn)通用輸入口的輸入方式是NPN漏型信號，所以在IO傳感器的選擇上大家要注意選擇NPN類型的傳感器。ZMC系列及ECI其他系列等產(chǎn)品的輸入也類似，詳見對應(yīng)產(chǎn)品的硬件手冊。

如何驗證控制卡輸入口硬件功能是否正常 ?

根據(jù)上圖的輸入口等效電路圖分析： 當輸入口和EGND導(dǎo)通的時候輸入口就可以捕獲到信號。那么我們可以準備一根導(dǎo)線，導(dǎo)線的一段接IO電源的地(EGND)，導(dǎo)線的另外一端去不停的觸碰對應(yīng)輸入口的端子。同時打開RTSys/ZDevelop軟件連接控制卡后打開輸入口監(jiān)控界面去觀察對應(yīng)的輸入口狀態(tài)是否會根據(jù)觸碰的情況而變化，如果對應(yīng)輸入口和EGND導(dǎo)通對應(yīng)輸入口狀態(tài)就顯示綠燈，輸入口和EGND不導(dǎo)通對應(yīng)的輸入口狀態(tài)就顯示紅燈，那么輸入口的硬件就是正常的。

RTSys輸入口監(jiān)控界面

輸入口0（IN0）與EGND導(dǎo)通的輸入口視圖

輸入口0（IN0）與EGND不導(dǎo)通的輸入口視圖

3.輸出口功能介紹

通用輸出口接線圖參考

通用輸出口的硬件規(guī)格

通過硬件參數(shù)我們發(fā)現(xiàn)通用輸出口的輸出方式是NPN漏型信號，所以輸出口輸出的時候是一個0V的信號，也就是和EGND導(dǎo)通的信號。ZMC系列及ECI其他系列等產(chǎn)品的輸出也類似，詳見對應(yīng)產(chǎn)品的硬件手冊。

如何驗證控制卡輸出口硬件功能是否正常 ?

根據(jù)上圖的輸出口等效電路圖分析： 當輸出口輸出時，OUT口是和EGND導(dǎo)通的。雖然輸出的時候輸出口的電壓也是0V但輸出口沒有輸出的時候，輸出口的狀態(tài)是一個高阻態(tài)的狀態(tài)。所以驗證輸出口的功能是不推薦使用萬用表的電壓檔去測試，而是通過萬用表的導(dǎo)通檔去打?qū)y試輸出口的功能是否正常。 （萬用表打到導(dǎo)通檔，如果是紅黑表筆之間是導(dǎo)通的，那么萬用表會發(fā)出滴滴的聲音。不同的萬用表的叫聲不同，大家可以把萬用表打到導(dǎo)通檔后短接紅黑表筆聽聽聲音就知道你的萬用表是什么音色了）

萬用表導(dǎo)通檔檔位圖

這樣的話我們可以打開RTSys/ZDevelop軟件連接控制器后打開輸出口監(jiān)控界面，在輸出口監(jiān)控界面去操作對應(yīng)的輸出口開關(guān)，同時把萬用表打到導(dǎo)通檔，然后萬用表的紅表筆觸碰對應(yīng)輸出口的接線端子，黑表筆觸碰IO電源的地EGND。

觀察當RTSys軟件打開輸出口的時候萬用表是否是導(dǎo)通的（萬用表是否有滴滴聲），關(guān)閉輸出口的時候萬用表是否是未導(dǎo)通狀態(tài)（萬用表是否有滴滴聲），如果是那么輸出口的硬件是正常的。

RTSys輸出口監(jiān)控界面

輸出口0（OP0）未輸出的萬用表導(dǎo)通檔測試情況

輸出口0（OP0）輸出時的萬用表導(dǎo)通檔測試情況

演示視頻可點擊→以太網(wǎng)IO控制卡：C#實時讀寫時間測試查看。

4.控制器基本信息

三、C#語言進行ECIO板卡的開發(fā)

1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目”，啟動創(chuàng)建項目向?qū)А?/p>

2.選擇開發(fā)語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows窗體應(yīng)用程序。

3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數(shù)庫，路徑如下（64位庫為例）。

A、進入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數(shù)”文件夾，并點擊進入。

B、選擇“函數(shù)庫2.1”文件夾。

C、選擇“Windows平臺”文件夾。

D、根據(jù)需要選擇對應(yīng)的函數(shù)庫這里選擇64位庫。

E、解壓C#的壓縮包,里面有C#對應(yīng)的函數(shù)庫。

F、函數(shù)庫具體路徑如下。

4.將廠商提供的C#的庫文件以及相關(guān)文件復(fù)制到新建的項目中。

A、將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項目里面中。

B、將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bindebug文件夾中。

5.用vs打開新建的項目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點擊顯示所有，然后鼠標右鍵點擊zmcaux.cs文件，點擊包括在項目中。

6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開頭寫入 using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。

7.至此項目新建完成，可進行C#項目開發(fā)。

四、PC函數(shù)介紹

1.PC函數(shù)手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下。

2.鏈接控制器，獲取鏈接句柄。

3.快速讀取多個輸入口當前狀態(tài)接口說明。

4.快速讀取多個輸出口當前狀態(tài)接口說明。

五、C#快速讀取多個IO狀態(tài)的測試例程

1. 例程界面如下

2.鏈接按鈕的事件處理函數(shù)中調(diào)用鏈接控制器的接口函數(shù)ZAux_OpenEth（），與控制器進行鏈接,鏈接成功后啟動定時器1監(jiān)控控制器的IO狀態(tài)。

//鏈接控制器
privatevoidLinkButton_Click(objectsender,EventArgse)
{
zmcaux.ZAux_OpenEth(IP_comboBox.Text,outg_handle);
if(g_handle!=(IntPtr)0)
{
//MessageBox.Show("控制器鏈接成功!","提示");
timer1.Enabled=true;
LinkButton.BackColor=Color.FromArgb(200,255,200);
}
else
{
MessageBox.Show("控制器鏈接失敗，請檢測IP地址!","警告");
LinkButton.BackColor=Color.FromArgb(255,200,200);
}
}

3.通過定時器1監(jiān)控控制器的IO狀態(tài)。

//定時器更新IO信息
privatevoidtimer1_Tick(objectsender,EventArgse)
{
intj,k;
intTestNum=50;
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[]InState=newbyte[4];
DateTimebeforeDT=System.DateTime.Now;
for(intcount=0;count>k)&1)==1)
{
InStatus[i].BackColor=Color.FromArgb(200,255,200);
}
else
{
InStatus[i].BackColor=Color.FromArgb(255,200,200);
}
}
}
DateTimeafterDT=System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpants=afterDT-beforeDT;
InMoitoring.Text="輸入口監(jiān)控_刷新時間:"+(ts.TotalMilliseconds*1000/TestNum).ToString()+"us";
//快速讀取輸出口狀態(tài)接口時間測試
byte[]OutState=newbyte[4];
DateTimebeforeDTOP=System.DateTime.Now;
for(intcount=0;count>k)&1)==1)
{
OutStatus[i].BackColor=Color.FromArgb(200,255,200);
}
else
{
OutStatus[i].BackColor=Color.FromArgb(255,200,200);
}
}
}
DateTimeafterDTOP=System.DateTime.Now;
//計算beforeDTOP與afterDTOP的時間差
ts=afterDTOP-beforeDTOP;
OutMoitoring.Text="輸出口監(jiān)控_刷新時間:"+(ts.TotalMilliseconds*1000/TestNum).ToString()+"us";
}

4.多個輸入口狀態(tài)讀取速度測試函數(shù)如下。

//多個輸入口狀態(tài)讀取交互速度測試
privatevoidReadInTest_Click(objectsender,EventArgse)
{
intj,k;
inttestNum=Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
intreadInNum=Convert.ToInt32(ReadInNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[]InState=newbyte[4];
DateTimebeforeDT=System.DateTime.Now;
for(intcount=0;count>k)&1)==1)
{
InStatus[i].BackColor=Color.FromArgb(200,255,200);
}
else
{
InStatus[i].BackColor=Color.FromArgb(255,200,200);
}
}
}
}
DateTimeafterDT=System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpants=afterDT-beforeDT;
//總耗時ms
ReadInTotTime.Text=ts.TotalMilliseconds.ToString("0.00");
//平均耗時us
ReadInTime.Text=(ts.TotalMilliseconds*1000/testNum).ToString("0.00");
}

5.多個輸出口狀態(tài)讀取速度測試函數(shù)如下。

//多個輸出口狀態(tài)讀取交互速度測試
privatevoidReadOutTest_Click(objectsender,EventArgse)
{
intj,k;
inttestNum=Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
intreadOutNum=Convert.ToInt32(ReadOutNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[]OutState=newbyte[4];
DateTimebeforeDT=System.DateTime.Now;
for(intcount=0;count>k)&1)==1)
{
OutStatus[i].BackColor=Color.FromArgb(200,255,200);
}
else
{
OutStatus[i].BackColor=Color.FromArgb(255,200,200);
}
}
}
}
DateTimeafterDT=System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpants=afterDT-beforeDT;
//總耗時ms
ReadOutTolTime.Text=ts.TotalMilliseconds.ToString("0.00");
//平均耗時us
ReadOutTime.Text=(ts.TotalMilliseconds*1000/testNum).ToString("0.00");}

6.多個輸出口狀態(tài)設(shè)置速度測試函數(shù)如下。

//多個輸出口狀態(tài)設(shè)置交互速度測試
privatevoidWriteOutTest_Click(objectsender,EventArgse)
{
inttestNum=Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
intwriteOutNum=Convert.ToInt32(WriteOutNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[]OutState=newbyte[4];
DateTimebeforeDT=System.DateTime.Now;
for(intcount=0;count

	

	7.多個IO狀態(tài)與上位機交互速度測試結(jié)果如下。

	（1）32個輸入輸出口讀寫1000次，交互速度測試結(jié)果：

	

	（2）32個輸入輸出口讀寫1W次，交互速度測試結(jié)果：

	

	（3）32個輸入輸出口讀寫10W次，交互速度測試結(jié)果：

	

	

	六、分析與結(jié)論

	以上分別是對32個輸入口的讀速度，32個輸出口的讀速度，32個輸出口的寫速度進行測試，從上面的運行效果圖的數(shù)據(jù)顯示來看，

	無論是輸入口還是輸出口它們的交互速度都保持在200us左右，并且效果十分穩(wěn)定。

	當測試次數(shù)從1000次增加到1W次，甚至10W次，平均每次的交互速度還是保持在200us左右。

	

	完整代碼獲取地址

	▼

	

	本次，正運動技術(shù)以太網(wǎng)IO控制卡：C#實時讀寫時間測試 ，就分享到這里。

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	正運動技術(shù)專注于運動控制技術(shù)研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運動控制核心技術(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等 。


	審核編輯 黃宇