今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下運(yùn)動(dòng)控制卡周期上報(bào)，通過(guò)提前設(shè)置經(jīng)常讀取的參數(shù)主動(dòng)周期上報(bào),可以減少PC主動(dòng)輪詢(xún)的時(shí)間。

　　本文以ECI2A18B運(yùn)動(dòng)控制卡為例，主要講解如何使用C#編程語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行周期上報(bào)函數(shù)的編寫(xiě)和功能的開(kāi)發(fā)。

　　ECI2A18B運(yùn)動(dòng)控制卡介紹

　　ECI2A18B是一款10軸脈沖型、模塊化的網(wǎng)絡(luò)型運(yùn)動(dòng)控制卡，采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制，同時(shí)支持多種通信協(xié)議，方便與其他工業(yè)控制設(shè)備連接和集成。安裝配置相對(duì)便捷，適合于模塊化和靈活性要求較高的控制系統(tǒng)。

　　ECI2A18B運(yùn)動(dòng)控制卡最大可擴(kuò)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(yùn)動(dòng)控制功能，包含多軸點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、電子凸輪，直線插補(bǔ)，圓弧插補(bǔ)，連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)等，滿(mǎn)足多樣化的工業(yè)應(yīng)用需求。

　　正運(yùn)動(dòng)提供自主自研IDE-RTSys開(kāi)發(fā)編程軟件，ECI2A18B控制卡支持多種上位機(jī)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，均可調(diào)用同一套API函數(shù)庫(kù)，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(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的效率，加速設(shè)備的部署和應(yīng)用。

　　01周期上報(bào)

　　1.首先了解當(dāng)PC主動(dòng)輪詢(xún)的次數(shù)過(guò)多時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致的問(wèn)題：

　　(1)增加系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)：輪詢(xún)需要消耗系統(tǒng)資源，無(wú)論是任務(wù)輪詢(xún)還是定時(shí)器輪詢(xún)都需要相應(yīng)的系統(tǒng)資源。這可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，尤其是在多用戶(hù)或資源受限的環(huán)境中。

　　(2)浪費(fèi)CPU資源：無(wú)論設(shè)備是否發(fā)生狀態(tài)改變，輪詢(xún)總在進(jìn)行。在實(shí)際情況中，大多數(shù)設(shè)備的狀態(tài)改變通常不會(huì)那么頻繁，輪詢(xún)空轉(zhuǎn)將白白浪費(fèi)CPU時(shí)間片。

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

　　(4)降低響應(yīng)速度：如果輪詢(xún)頻率過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)其他任務(wù)的速度變慢，因?yàn)镃PU需要頻繁地檢查設(shè)備狀態(tài)，而不是處理其他計(jì)算或用戶(hù)交互任務(wù)。

　　(5)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增加：如果輪詢(xún)涉及到網(wǎng)絡(luò)通信，過(guò)多的輪詢(xún)請(qǐng)求可能會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵或延遲增加。

　　(6)服務(wù)器壓力增大：在客戶(hù)端-服務(wù)器架構(gòu)中，頻繁的輪詢(xún)請(qǐng)求可能會(huì)對(duì)服務(wù)器造成壓力，尤其是在服務(wù)器資源有限的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量下降或請(qǐng)求超時(shí)。

　　2.了解PC主動(dòng)輪詢(xún)次數(shù)過(guò)多，我們?cè)賮?lái)了解一下多種獲取方式對(duì)于程序運(yùn)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(duì)程序運(yùn)行的影響時(shí)，我們需要考慮這些操作的特點(diǎn)及其對(duì)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(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。這種方式簡(jiǎn)單直接，但在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)可能效率低下，因?yàn)槊看尾僮鞫忌婕暗缴舷挛那袚Q和資源管理的開(kāi)銷(xiāo)。在這種情況下，程序運(yùn)行時(shí)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(shí)處理多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，這通常通過(guò)多線程或并發(fā)技術(shù)實(shí)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(lái)的好處可能會(huì)被鎖爭(zhēng)、內(nèi)存競(jìng)爭(zhēng)和上下文切換等問(wèn)題抵消。因此，多條獲取可能會(huì)減少單個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)處理的相對(duì)運(yùn)行時(shí)間，但總體運(yùn)行時(shí)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(shí)間間隔重復(fù)執(zhí)行數(shù)據(jù)獲取操作。這種方式常見(jiàn)于需要定期更新數(shù)據(jù)狀態(tài)的應(yīng)用場(chǎng)景，如實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)或定時(shí)任務(wù)。周期性獲取的運(yùn)行時(shí)間占比取決于任務(wù)的周期性以及在每個(gè)周期內(nèi)實(shí)際執(zhí)行的工作量。如果周期性任務(wù)的負(fù)載較輕，那么它們可能不會(huì)顯著影響程序的整體運(yùn)行時(shí)間。

　　3.應(yīng)用場(chǎng)合：

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

　　02C#語(yǔ)言進(jìn)行周期上報(bào)

　　1.在VS2010菜單“文件”→“新建”→“項(xiàng)目”，啟動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/p>

　　2.選擇開(kāi)發(fā)語(yǔ)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(pán)資料里面的C#函數(shù)庫(kù)，路徑如下(32位庫(kù)為例)。

       1)進(jìn)入廠商提供的光盤(pán)資料找到“04PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。

　　2)選擇“01PC函數(shù)庫(kù)V2.1”文件夾。

　　3)選擇“Windows平臺(tái)”文件夾。

　　4)選擇“C#”文件夾。

　　5)根據(jù)需要選擇對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)，這里選擇32位庫(kù)。

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

       1)將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項(xiàng)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(kāi)頭寫(xiě)入using cszmcaux，并聲明控制器句柄g_handle。

　　6.至此，項(xiàng)目新建完成，可進(jìn)行C#項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

　　03PC函數(shù)介紹

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

　　1.鏈接控制器，獲取鏈接句柄。

　　2.控制器自動(dòng)上報(bào)相關(guān)指令。

　　3.注意周期上報(bào)指令使用事項(xiàng)。

　　04C#之網(wǎng)絡(luò)通訊的周期上報(bào)

　　1.上位機(jī)軟件界面如下，首先連接控制器，設(shè)置周期上報(bào)參數(shù)和需要上報(bào)的參數(shù)，最后勾選啟動(dòng)強(qiáng)制上報(bào)即可。

　　2.例程講解。

　　(1)連接控制器獲取句柄，上位機(jī)操作通過(guò)獲取到的句柄來(lái)操作控制器。

　　//連接控制器,控制器默認(rèn)IP是192.168.0.11ZauxErr = 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(cuò)誤,錯(cuò)誤碼:" + ZauxErr.ToString(), "錯(cuò)誤碼信息");}

　　(2)啟動(dòng)上報(bào)。當(dāng)啟動(dòng)周期上報(bào)checkbox狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)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(bào)并開(kāi)始定時(shí)器進(jìn)行周期上報(bào)數(shù)據(jù)包進(jìn)行讀取和刷新。

　　private void checkBox1_CheckedChanged(object sender, EventArgs e){ //獲取上報(bào)的參數(shù) StringBuilder psetesname = GetCycleStr(); //勾選啟動(dòng)上報(bào) if (!StartUp && checkBox1.Checked == true) { try { //使能周期上報(bào) 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(bào)開(kāi)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(bào) controlReturn = zmcaux.ZAux_CycleUpDisable(g_handle, Convert.ToUInt32(textBox1.Text)); DateTime end = DateTime.Now; if (controlReturn != 0) { AppendTextOut(string.Format("周期上報(bào)關(guān)閉失敗 錯(cuò)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(bào)參數(shù)private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e){ int received; try { //獲取周期上報(bào)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(guò)ZAux_CycleUpReadBuffInt讀取周期上報(bào)數(shù)據(jù)解析后通過(guò)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(bào)里面讀取內(nèi)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());}

　　05RTSys的使用

　　1.打開(kāi)【RTSys】軟件，點(diǎn)擊【連接】輸入控制器的IP(默認(rèn)IP：192.168.0.11)。

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

　　3.上位機(jī)讀取周期上報(bào)的值并輸出在文本框。

　　4.點(diǎn)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)。

完整代碼獲取地址

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　　本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)C#上位機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡網(wǎng)絡(luò)通訊的周期上報(bào)，就分享到這里。

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