強實時運動控制內(nèi)核MotionRT750

MotionRT750是正運動技術(shù)首家自主自研的x86架構(gòu)Windows系統(tǒng)或Linux系統(tǒng)下獨占確定CPU的強實時運動控制內(nèi)核。

該方案采用獨占確定CPU內(nèi)核技術(shù)實現(xiàn)超強性能的強實時運動控制。它將核心的運動控制、機器人算法、數(shù)控（CNC）及機器視覺等強實時的任務(wù)，集中運行在1-2個專用CPU核上。與此同時，其余CPU核則專注于處理Windows/Linux相關(guān)的非實時任務(wù)。

此外集成MotionRT750 Runtime實時層與操作系統(tǒng)非實時層，并利用高速共享內(nèi)存進行數(shù)據(jù)交互，顯著提升了運動控制與上層應(yīng)用間的通信效率及函數(shù)執(zhí)行速度，最終實現(xiàn)更穩(wěn)定、更高效的智能裝備控制，確保了運動控制任務(wù)的絕對實時性與系統(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.實時性提升：通過CPU內(nèi)核獨占機制與高效LOCAL接口，實現(xiàn)2-3μs指令交互周期，較傳統(tǒng)PCI/PCIe方案提速近20倍。

4.擴展能力強化：多卡多EtherCAT通道架構(gòu)支持254軸運動控制及500μsEtherCAT周期。

5.系統(tǒng)穩(wěn)定性：32軸125μsEtherCAT冗余架構(gòu)消除單點故障風(fēng)險，保障連續(xù)生產(chǎn)。

6.安全可靠性：不懼Windows系統(tǒng)崩潰影響，藍屏?xí)r仍可維持急停與安全停機功能有效，確保產(chǎn)線安全運行。

7.功能擴展性：實時內(nèi)核支持C語言程序開發(fā)，方便功能拓展與實時代碼提升效率。

更多關(guān)于MotionRT750的詳情介紹與使用點擊→強實時運動控制內(nèi)核MotionRT750(一)：驅(qū)動安裝、內(nèi)核配置與使用。

超實時EtherCAT運動控制卡XPCIE6032H

XPCIE6032H運動控制卡集成6路獨立EtherCAT主站接口。整卡最高可支持254軸運動控制；125usEtherCAT通訊周期時，兩個端口配置冗余最高可支持32軸運動控制。6個EtherCAT主站各通道獨立工作，多EtherCAT主站互不影響。

此外，對于EtherCAT接口數(shù)量需求不高的客戶，我們也有衍生型號XPCIE2032H可選。同系列產(chǎn)品XPCIE2032H集成2路獨立EtherCAT接口。整卡最高可支持至254軸運動控制；125usEtherCAT通訊周期時，單接口最高可支持32軸運動控制。2個EtherCAT主站各通道獨立工作，多EtherCAT主站互不影響。

XPCIE6032H運動控制卡面向半導(dǎo)體設(shè)備、精密3C電子、生物醫(yī)療儀器、新能源裝備、人形機器人及激光加工等高速高精場景，為固晶機、貼片機、分選機、鋰電切疊一體機、高速異形插件設(shè)備等自動化裝備提供核心運動控制支持。

XPCIE6032H硬件特性：

1.EtherCAT通訊周期可到125us（需要主機性能與實時性足夠)。

2.板卡集成6路獨立的EtherCAT主站接口，最多可支持254軸運動控制。

3.搭載運動控制實時內(nèi)核MotionRT750。

4.相較于傳統(tǒng)的PCI/PCIe、網(wǎng)口等通訊方式，速度可提升了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路硬件位置比較輸出、4路通用PWM輸出。

XPCIE6032H視頻介紹可點擊→“全球首創(chuàng)！PCIe 6路高性能EtherCAT運動控制卡XPCIE6032H_嗶哩嗶哩_bilibili”查看。

更多關(guān)于XPCIE6032H的詳情介紹與使用點擊→全球首創(chuàng)！PCIe超實時6通道EtherCAT運動控制卡上市！。

PCIe EtherCAT實時運動控制卡XPCIE1032H

XPCIE1032H是一款基于PCI Express的EtherCAT總線運動控制卡，可選6-64軸運動控制，支持多路高速數(shù)字輸入輸出，可輕松實現(xiàn)多軸同步控制和高速數(shù)據(jù)傳輸。

XPCIE1032H運動控制卡集成了強大的運動控制功能，結(jié)合MotionRT7運動控制實時軟核，解決了高速高精應(yīng)用中，PC Windows開發(fā)的非實時痛點，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點通用輸入，16點通用輸出，其中8路高速輸入和16路高速輸出。

4.通過EtherCAT總線，可擴展到512個隔離輸入或輸出口。

5.支持PWM輸出、精準輸出、PSO硬件位置比較輸出、視覺飛拍等。

6.支持直線插補、圓弧插補、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、螺距補償?shù)裙δ堋?/p>

8.支持30+機械手模型正逆解模型算法，比如SCARA、Delta、UVW、4軸/5軸 RTCP...

XPCIe1032H視頻介紹可點擊→“高性能PCIe EtherCAT運動控制卡 | XPCIE1032H_嗶哩嗶哩_bilibili”查看。

更多關(guān)于XPCIE1032H詳情點擊“不止10倍提速！PCIe EtherCAT實時運動控制卡XPCIE1032H 等您評測！”查看。

PCI Express實時運動控制卡XPCIE1028

PCI Express?總線運動控制卡XPCIE1028，具備位置鎖存、多維高速硬件位置比較輸出PSO、同步跟隨、精準觸發(fā)的運動控制和I/O控制功能。配合正運動技術(shù)MotionRT7實時內(nèi)核使用，可高度滿足高速視覺篩選機應(yīng)用所需的運動控制需求。

XPCIE1028運動控制卡是正運動技術(shù)專為高速視覺篩選設(shè)備設(shè)計的一款PCI Express?總線運動控制卡，內(nèi)置豐富的I/O、通訊接口，可以輕松地實現(xiàn)與視覺篩選機通信，非常匹配使用于1-12個相機+多個高速吹氣口的全自動CCD光學(xué)篩選機等設(shè)備上使用。

高速視覺篩選設(shè)備示意圖

XPCIE1028自帶8路高速輸入和多達16路高速硬件位置比較輸出，能夠輕松實現(xiàn)視覺飛拍和高速、精準觸發(fā)控制等視覺篩選機所需的多種實時性運動控制，以及高穩(wěn)定性。脈沖輸出+編碼器反饋，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，并實時記錄編碼器的實時反饋位置，幫您更加精準地控制設(shè)備。

XPCIE1028在光學(xué)篩選機上硬件方案1（8相機+8排料）

XPCIE1028在光學(xué)篩選機上硬件方案2（12相機+4排料）

XPCIE1028硬件特性：

1.支持電子凸輪、直線插補等運動控制功能。

2.板載28+2點通用輸入，32+2點通用輸出，其中8路高速輸入和16路高速輸出。

3.板載4路脈沖輸出，其中一路專用脈沖軸接口（差分脈沖輸出+編碼器反饋）。

4.支持8路高速鎖存輸入口，可記錄轉(zhuǎn)盤來料位置。

5.多達16路精準輸出、硬件位置比較輸出，機器視覺飛拍檢測和篩選吹氣高速輸出，可根據(jù)需求分配。

XPCIe1028視頻介紹可點擊→“【視覺篩選機專用卡】超高速PCle實時運動控制卡XPCIE1028 ，實現(xiàn)15000+pcs/分鐘的IO觸發(fā)檢測速度!_嗶哩嗶哩_bilibili”查看。

更多關(guān)于高速視覺篩選機方案詳情點擊“高速視覺篩選機PCI Express實時運動控制卡XPCIE1028”查看。

拱形運動

在高速貼裝行業(yè)中，常常會有非常多的高速抬升、平移、下降動作，常規(guī)的直角門型運動在直角拐角處為了降低機臺震動，不得不進行減速停止，再重新加速的過程。

而拱形運動的優(yōu)點在于：將直角拐彎處的運動軌跡處理成圓弧軌跡，不僅極大降低了減速程度，同時還保證了機臺的穩(wěn)定性，以及運動的連續(xù)性，提高了整體加工效率。

拱形運動相關(guān)指令

拱形運動實現(xiàn)原理

拱形運動實現(xiàn)是將原本的門型運動里抬升、平移、下降三條直線插補，手動拆分成直線、圓弧、直線、圓弧、直線五條插補運動，再用連續(xù)插補來保證速度的連續(xù)性，這需要我們事先知道原門型運動的空間4點坐標，將直角軌跡改成圓弧軌跡。

1.門型運動軌跡

2.拱形運動軌跡

C#開發(fā)流程

1.打開Visual Studio 2022軟件選擇創(chuàng)建新項目。

2.選擇開發(fā)語言為“C#”和Windows窗體應(yīng)用(.NET Framework)。

3.選擇項目名稱、文件目錄位置及框架。

4.將廠商提供的C#的庫文件復(fù)制到新建的項目中。

（1）將Zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項目里面。

（2）將zauxdll.dll和zmotion.dll文件放入bindebug文件夾中。

5.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.進入Form1.cs代碼編輯界面，寫入using cszmcaux，并聲明控制器句柄g_handle。

7.至此項目新建完成，可以進行C#項目開發(fā)。

函數(shù)說明

1.連接控制器。

MotionRT750主要使用ZAux_FastOpen來獲取連接句柄，建立通訊。

//LOCAL鏈接
private void Locallink_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (g_handle != (IntPtr)0)
    {
                MessageBox.Show("MotionRT750已鏈接!", "提示");
    }
    else
    {
                zmcaux.ZAux_FastOpen(5, "", 1000, out g_handle);
                if (g_handle != (IntPtr)0)
                {
                        MessageBox.Show("MotionRT750鏈接成功!", "提示");
                        timer1.Enabled = true;
                        this.Text = "MotionRT750已鏈接";
                }
                else
                {
                        MessageBox.Show("控制器鏈接失敗，請檢查RT750是否打開!", "警告");
                }
        }
}

2.實現(xiàn)拱形運動

分別設(shè)置拱形運動直線段與圓弧段的速度參數(shù)，并打開連續(xù)插補保證運動速度連續(xù)，再計算出二個直線拐角轉(zhuǎn)成圓弧的起始點、圓心、結(jié)束點坐標。

//運動軌跡A->B->C->D
float[] PointA = new float[3] { Convert.ToSingle(textBox20.Text), Convert.ToSingle(textBox21.Text), Convert.ToSingle(textBox22.Text) };
float[] PointB = new float[3] { Convert.ToSingle(textBox23.Text), Convert.ToSingle(textBox24.Text), Convert.ToSingle(textBox25.Text) };
float[] PointC = new float[3] { Convert.ToSingle(textBox26.Text), Convert.ToSingle(textBox27.Text), Convert.ToSingle(textBox28.Text) };
float[] PointD = new float[3] { Convert.ToSingle(textBox29.Text), Convert.ToSingle(textBox30.Text), Convert.ToSingle(textBox31.Text) };
//空間圓弧 起始點，結(jié)束點，圓心的坐標
float[] PointNum = new float[9];
//臨時數(shù)據(jù)
float[] TempPosData = new float[3];
//直線段速度和圓弧段速度
float LineSpeed = Convert.ToSingle(textBox5.Text);
float CrSpeed = Convert.ToSingle(textBox8.Text);
float Cr = Convert.ToSingle(textBox45.Text);
//設(shè)置直線段速度
zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, AxisList[0], LineSpeed);
//打開連續(xù)插補
zmcaux.ZAux_Direct_SetMerge(g_handle, AxisList[0], 1);
//運動到A點
zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 3, AxisList, PointA);
//計算拐角1的相關(guān)數(shù)據(jù)
ZAux_Direct_AutoCham(g_handle, PointA, PointB, PointC, Cr, 100, PointNum);
//運動到拐角1的空間圓弧的起點
TempPosData[0] = PointNum[0];
TempPosData[1] = PointNum[1];
TempPosData[2] = PointNum[2];
zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 3, AxisList, TempPosData);
//設(shè)置空間圓弧的起始速度，限制速度，結(jié)束速度
zmcaux.ZAux_Direct_SetStartMoveSpeed(g_handle, AxisList[0], CrSpeed);
zmcaux.ZAux_Direct_SetEndMoveSpeed(g_handle, AxisList[0], CrSpeed);
zmcaux.ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, AxisList[0], CrSpeed);
//開始拐角1
zmcaux.ZAux_Direct_MSphericalABSSp(g_handle, 3, AxisList, PointNum[3], PointNum[4], PointNum[5], PointNum[6], PointNum[7], PointNum[8], 1, 0, 0);
//計算拐角2的相關(guān)數(shù)據(jù)
ZAux_Direct_AutoCham(g_handle, PointB, PointC, PointD, Cr, 100, PointNum);
//運動到拐角2的空間圓弧的起點
TempPosData[0] = PointNum[0];
TempPosData[1] = PointNum[1];
TempPosData[2] = PointNum[2];
zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 3, AxisList, TempPosData);
//設(shè)置空間圓弧的起始速度，限制速度，結(jié)束速度
zmcaux.ZAux_Direct_SetStartMoveSpeed(g_handle, AxisList[0], CrSpeed);
zmcaux.ZAux_Direct_SetEndMoveSpeed(g_handle, AxisList[0], CrSpeed);
zmcaux.ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, AxisList[0], CrSpeed);
//開始拐角2
zmcaux.ZAux_Direct_MSphericalABSSp(g_handle, 3, AxisList, PointNum[3], PointNum[4], PointNum[5], PointNum[6], PointNum[7], PointNum[8], 1, 0, 0);
//運動到D點
zmcaux.ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle, 3, AxisList, PointD);

打開RTSys軟件示波器觀察軌跡

1.打開【RTSys】軟件，點擊【PCI/Local】的【連接】通訊上MotionRT750。

2.打開【示波器】工具。

3.設(shè)置示波器參數(shù)。數(shù)據(jù)源選擇【DPOS】，編號選擇對應(yīng)的【軸號】，實現(xiàn)【顯示】，顯示模式選擇【XYZ模式】，勾選【連續(xù)采集】，觸發(fā)模式選擇【自動觸發(fā)】，然后點擊【啟動】按鈕。

4.打開C#例程，連接【鏈接】，再點擊【運動】執(zhí)行拱形運動，觀察示波器軌跡。

教學(xué)視頻可點擊→“強實時運動控制內(nèi)核MotionRT750(四)：高速貼裝應(yīng)用中的拱形運動_嗶哩嗶哩_bilibili”查看。

完整代碼獲取地址

▼

本次，正運動技術(shù)強實時運動控制內(nèi)核MotionRT750(四)：高速貼裝應(yīng)用中的拱形運動，就分享到這里。

更多精彩內(nèi)容請關(guān)注“正運動小助手”公眾號，需要相關(guān)開發(fā)環(huán)境與例程代碼，請咨詢正運動技術(shù)銷售工程師：400-089-8936。

本文由正運動技術(shù)原創(chuàng)，歡迎大家轉(zhuǎn)載，共同學(xué)習(xí)，一起提高中國智能制造水平。文章版權(quán)歸正運動技術(shù)所有，如有轉(zhuǎn)載請注明文章來源。

審核編輯 黃宇