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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。
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線，導線的一段接IO電源的地(EGND)，導線的另外一端去不停的觸碰對應輸入口的端子。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，如果對應輸入口和EGND導通對應輸入口狀態(tài)就顯示綠燈，輸入口和EGND不導通對應的輸入口狀態(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導通的輸入口視圖
輸入口0（IN0）與EGND不導通的輸入口視圖
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通檔去打?qū)y試輸出口的功能是否正常。 （萬用表打到導通檔，如果是紅黑表筆之間是導通的，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)控界面去操作對應的輸出口開關，同時把萬用表打到導通檔，然后萬用表的紅表筆觸碰對應輸出口的接線端子，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通的（萬用表是否有滴滴聲），關閉輸出口的時候萬用表是否是未導通狀態(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）未輸出的萬用表導通檔測試情況
輸出口0（OP0）輸出時的萬用表導通檔測試情況
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?/strong>
2.選擇開發(fā)語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows窗體應用程序。
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#的庫文件以及相關文件復制到新建的項目中。
A、將zmcaux.cs文件復制到新建的項目里面中。
B、將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug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
private void LinkButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
zmcaux.ZAux_OpenEth(IP_comboBox.Text, out g_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
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
int j, k;
int TestNum = 50;
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[] InState = new byte[4];
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < TestNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusIn(g_handle, 0, 32, InState);
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
j = i / 8;
k = i % 8;
if (((InState[j] >> k) & 1) == 1)
{
InStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
InStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpan ts = 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 = new byte[4];
DateTime beforeDTOP = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < TestNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusOut(g_handle, 0, 32, OutState);
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
j = i / 8;
k = i % 8;
if (((OutState[j] >> k) & 1) == 1)
{
OutStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
OutStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
}
DateTime afterDTOP = 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
private void ReadInTest_Click(object sender, EventArgs e)
{
int j, k;
int testNum = Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
int readInNum = Convert.ToInt32(ReadInNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[] InState = new byte[4];
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < testNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusIn(g_handle, 0, readInNum, InState);
if (count % 100 == 0)
{
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
j = i / 8;
k = i % 8;
if (((InState[j] >> k) & 1) == 1)
{
InStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
InStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
}
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpan ts = 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
private void ReadOutTest_Click(object sender, EventArgs e)
{
int j, k;
int testNum = Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
int readOutNum = Convert.ToInt32(ReadOutNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[] OutState = new byte[4];
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < testNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusOut(g_handle, 0, readOutNum, OutState);
if (count % 100 == 0)
{
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
j = i / 8;
k = i % 8;
if (((OutState[j] >> k) & 1) == 1)
{
OutStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
}
else
{
OutStatus[i].BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
}
}
}
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpan ts = 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)設置速度測試函數(shù)如下。
//多個輸出口狀態(tài)設置交互速度測試
private void WriteOutTest_Click(object sender, EventArgs e)
{
int testNum = Convert.ToInt32(TestNum.Text.ToString());
int writeOutNum = Convert.ToInt32(WriteOutNum.Text.ToString());
//快速讀取輸入口狀態(tài)接口時間測試
byte[] OutState = new byte[4];
DateTime beforeDT = System.DateTime.Now;
for (int count = 0; count < testNum; count++)
{
zmcaux.ZAux_GetModbusOut(g_handle, 0, writeOutNum, OutState);
}
DateTime afterDT = System.DateTime.Now;
//計算beforeDT與afterDT的時間差
TimeSpan ts = afterDT - beforeDT;
//總耗時 ms
WriteOutTolTime.Text = ts.TotalMilliseconds.ToString("0.00");
//平均耗時 us
WriteOutTime.Text = (ts.TotalMilliseconds * 1000 / testNum).ToString("0.00");
}
7.多個IO狀態(tài)與上位機交互速度測試結果如下。
（1）32個輸入輸出口讀寫1000次，交互速度測試結果：
（2）32個輸入輸出口讀寫1W次，交互速度測試結果：
（3）32個輸入輸出口讀寫10W次，交互速度測試結果：
（4）32個輸入輸出口定時器實時交互的測試結果：
六、分析與結論
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
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本次，正運動技術以太網(wǎng)IO控制卡：C#實時讀寫時間測試 ，就分享到這里。
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