今天，正運動小助手給大家分享一下運動控制卡周期上報，通過提前設置經(jīng)常讀取的參數(shù)主動周期上報,可以減少PC主動輪詢的時間。

本文以ECI2A18B運動控制卡為例，主要講解如何使用C#編程語言來進行周期上報函數(shù)的編寫和功能的開發(fā)。

ECI2A18B運動控制卡介紹

ECI2A18B是一款10軸脈沖型、模塊化的網(wǎng)絡型運動控制卡，采用優(yōu)化的網(wǎng)絡通訊協(xié)議可以實現(xiàn)實時的運動控制，同時支持多種通信協(xié)議，方便與其他工業(yè)控制設備連接和集成。安裝配置相對便捷，適合于模塊化和靈活性要求較高的控制系統(tǒng)。

ECI2A18B運動控制卡最大可擴展至12脈沖軸，支持8路高速輸入和12路高速輸出，集成豐富的運動控制功能，包含多軸點位運動、電子凸輪，直線插補，圓弧插補，連續(xù)插補運動等，滿足多樣化的工業(yè)應用需求。
 

正運動提供自主自研IDE-RTSys開發(fā)編程軟件，ECI2A18B控制卡支持多種上位機語言開發(fā)，均可調用同一套API函數(shù)庫，易與現(xiàn)有的工業(yè)控制系統(tǒng)集成，極大地提高了工程師進行二次開發(fā)的效率，加速設備的部署和應用。

更多關于ECI2618B的詳情介紹，點擊“【加量不加價】正運動網(wǎng)絡型運動控制卡ECI2618B/ECI2A18B”查看。

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01 周期上報

1.首先了解當PC主動輪詢的次數(shù)過多時，可能會導致的問題：

（1）增加系統(tǒng)開銷：輪詢需要消耗系統(tǒng)資源，無論是任務輪詢還是定時器輪詢都需要相應的系統(tǒng)資源。這可能會導致系統(tǒng)性能下降，尤其是在多用戶或資源受限的環(huán)境中。

（2）浪費CPU資源：無論設備是否發(fā)生狀態(tài)改變，輪詢總在進行。在實際情況中，大多數(shù)設備的狀態(tài)改變通常不會那么頻繁，輪詢空轉將白白浪費CPU時間片。

（3）影響電源管理：向PC報告外圍設備的次數(shù)越多，消耗的功率就越高，這可能會縮短電池壽命或增加能源消耗。

（4）降低響應速度：如果輪詢頻率過高，可能會導致系統(tǒng)響應其他任務的速度變慢，因為CPU需要頻繁地檢查設備狀態(tài)，而不是處理其他計算或用戶交互任務。

（5）網(wǎng)絡負載增加：如果輪詢涉及到網(wǎng)絡通信，過多的輪詢請求可能會增加網(wǎng)絡負載，導致網(wǎng)絡擁堵或延遲增加。

（6）服務器壓力增大：在客戶端-服務器架構中，頻繁的輪詢請求可能會對服務器造成壓力，尤其是在服務器資源有限的情況下，可能會導致服務質量下降或請求超時。

2.了解PC主動輪詢次數(shù)過多，我們再來了解一下多種獲取方式對于程序運行占比的區(qū)別：

在討論單條獲取、多條獲取和周期性獲取對程序運行的影響時，我們需要考慮這些操作的特點及其對程序整體性能的潛在影響。

（1）單條獲取

單條獲取通常指的是程序中每次只處理一個單獨的數(shù)據(jù)項。這種方式簡單直接，但在處理大量數(shù)據(jù)時可能效率低下，因為每次操作都涉及到上下文切換和資源管理的開銷。在這種情況下，程序運行時間主要集中在處理數(shù)據(jù)本身，而非額外的控制邏輯。

（2）多條獲取

多條獲取涉及同時處理多個數(shù)據(jù)項。在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，這通常通過多線程或并發(fā)技術實現(xiàn)，可以顯著提高數(shù)據(jù)處理的吞吐量。然而，多線程帶來的好處可能會被鎖爭、內存競爭和上下文切換等問題抵消。因此，多條獲取可能會減少單個數(shù)據(jù)項處理的相對運行時間，但總體運行時間的減少取決于多線程優(yōu)化的效果。

（3）周期性獲取

周期性獲取是指按照一定的時間間隔重復執(zhí)行數(shù)據(jù)獲取操作。這種方式常見于需要定期更新數(shù)據(jù)狀態(tài)的應用場景，如實時監(jiān)控系統(tǒng)或定時任務。周期性獲取的運行時間占比取決于任務的周期性以及在每個周期內實際執(zhí)行的工作量。如果周期性任務的負載較輕，那么它們可能不會顯著影響程序的整體運行時間。

3.應用場合：

在實際應用中，選擇哪種數(shù)據(jù)獲取策略取決于具體的應用場景、數(shù)據(jù)特性和性能要求。例如，如果程序需要快速響應單個事件，單條獲取可能更為合適。如果目標是最大化數(shù)據(jù)處理速度，多條獲取可能更有益。而對于需要定期維護數(shù)據(jù)新鮮度的應用，周期性獲取是必要的。

02 C#語言進行周期上報

1.在VS2010菜單“文件”→“新建”→“項目”，啟動創(chuàng)建項目向導。

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（32位庫為例）。

1）進入廠商提供的光盤資料找到“04PC函數(shù)”文件夾，并點擊進入。

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“C#”文件夾。

5）根據(jù)需要選擇對應的函數(shù)庫，這里選擇32位庫。

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。

1）將zmcaux.cs文件復制到新建的項目里面中。

2）將zauxdll.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。

5.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。

6.至此，項目新建完成，可進行C#項目開發(fā)。

03 PC函數(shù)介紹

PC函數(shù)手冊可在光盤資料獲取，具體路徑如下：“00光盤資料\03編程手冊\03ZMotion PC函數(shù)庫編程手冊”。

1.鏈接控制器，獲取鏈接句柄。

2.控制器自動上報相關指令。

3.注意周期上報指令使用事項。

04 C#之網(wǎng)絡通訊的周期上報

1.上位機軟件界面如下，首先連接控制器，設置周期上報參數(shù)和需要上報的參數(shù)，最后勾選啟動強制上報即可。

2.例程講解。

（1）連接控制器獲取句柄，上位機操作通過獲取到的句柄來操作控制器。

//連接控制器,控制器默認IP是192.168.0.11
ZauxErr = zmcaux.ZAux_OpenEth("192.168.0.11", out g_Handle);
if (0 != ZauxErr)
{
    AlmInifFile.Write(DateTime.Now.ToString("F"), "ZAux_OpenEth執(zhí)行錯誤,錯誤碼:" + ZauxErr.ToString(), "錯誤碼信息");
}

（2）啟動上報。當啟動周期上報checkbox狀態(tài)發(fā)生變化的時候通知CheckChange函數(shù)，首先判斷是取消勾選還是勾選。如果是勾選則ZAux_CycleUpEnable使能周期上報并開始定時器進行周期上報數(shù)據(jù)包進行讀取和刷新。

private void checkBox1_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
{
    //獲取上報的參數(shù)
    StringBuilder psetesname = GetCycleStr();
    //勾選啟動上報
    if (!StartUp && checkBox1.Checked == true) {
        try
        {
            //使能周期上報
            controlReturn = zmcaux.ZAux_CycleUpEnable(g_handle, Convert.ToUInt32(textBox1.Text), Convert.ToSingle(textBox2.Text), psetesname.ToString());
        }
        catch (FormatException fe)
        {
            checkBox1.Checked = false;
            MessageBox.Show(string.Format("{0}: {1}", fe.GetType().Name, fe.Message));
            return;
        }
        if (controlReturn != 0)
        {
            checkBox1.Checked = false;
            return;
        }
        textBox9.Text = "0";
        AppendTextOut(string.Format("周期上報開始 \r\n 命令：{0}\r\n", psetesname.ToString()));
        start = DateTime.Now;
        //
        timer1.Enabled = true;
        StartUp = true;
    }else if(StartUp && checkBox1.Checked == false){ //取消勾選周期上報
        controlReturn = zmcaux.ZAux_CycleUpDisable(g_handle, Convert.ToUInt32(textBox1.Text));
        DateTime end = DateTime.Now;
        if (controlReturn != 0) {
            AppendTextOut(string.Format("周期上報關閉失敗 錯誤碼:{0:D} \r\n",controlReturn));
            return;
        }
        timer1.Enabled = false;
        StartUp = false;
        TimeSpan abs = end - start;
        AppendTextOut(string.Format("{0:N3}ms， {2:N3} \r\n", abs.TotalMilliseconds, Convert.ToDouble(textBox9.Text), abs.TotalMilliseconds / Convert.ToDouble(textBox9.Text)));
    }
}
//讀取上報參數(shù)
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e){
    int received;
    try
    {
        //獲取周期上報收到的數(shù)據(jù)包數(shù)量
        received = zmcaux.ZAux_CycleUpGetRecvTimes(g_handle,Convert.ToUInt32(textBox1.Text));
    }
    catch (FormatException fe)
    {
        timer1.Enabled = false;
        MessageBox.Show(string.Format("{0}: {1}", fe.GetType().Name, fe.Message));
        return;
    }
    if (received != Convert.ToUInt32(textBox9.Text))
    {
        //收到新的數(shù)據(jù)包則打印
        //打印函數(shù)
        GetCycleInfo();
        textBox9.Text = string.Format("{0:D}", received);
    }
}

（3）打印數(shù)據(jù)。通過ZAux_CycleUpReadBuffInt讀取周期上報數(shù)據(jù)解析后通過AppendTextOut顯示。

//打印收到的數(shù)據(jù)包
private void GetCycleInfo()
{
    StringBuilder showString = new StringBuilder();
    int ival = 0;
    for (int num = 0; num < 3; num++) {
        if (checkbox[num].Checked){
               showString.Append(combobox[num].SelectedItem.ToString());
               for (uint i = (uint)data[num].CycleParaStart; i < data[num].CycleParaNum; i++) {
                     //從周期上報里面讀取內容
                     controlReturn = zmcaux.ZAux_CycleUpReadBuffInt(g_handle, Convert.ToUInt32(textBox1.Text), combobox[num].SelectedItem.ToString(),i, ref ival);
                     showString.AppendFormat(" {0:D}",ival);
                }
                showString.Append("\n");
        }
    }
    AppendTextOut(showString.ToString());
}

05 RTSys的使用

1.打開【RTSys】軟件，點擊【連接】輸入控制器的IP（默認IP：192.168.0.11）。

2.使用正運動RTSys軟件可以方便直觀的觀察周期上報參數(shù)數(shù)值。

3.上位機讀取周期上報的值并輸出在文本框。

4.點擊下拉框選擇其他參數(shù)或更改起始地址及數(shù)量讀取不同區(qū)域數(shù)據(jù)。

教學視頻可點擊→“C#上位機與運動控制卡網(wǎng)絡通訊的周期上報”查看。

 

完整代碼獲取地址

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本次，正運動技術C#上位機與運動控制卡網(wǎng)絡通訊的周期上報，就分享到這里。

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