工控自動化技術文摘：簡單易用的以太網IO控製卡：C#讀寫測試

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簡單易用的以太網IO控製卡：C#讀寫測試
深圳市正運動技術有限公司

今天，正運動小助手給大家分享一下運動控製卡之ECIO係列IO卡的用法，C#語言進行ECI IO卡的開發以及測試多個IO讀寫的交互速度。

01 ECI0032/ECI0064 IO卡的硬件介紹

1.功能介紹

ECI0032/ECI0064等ECI0係列運動控製卡支持以太網、RS232通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運行，可以通過CAN總線連接各個擴展模塊，從而擴展輸入輸出點數。

ECI0032 IO控製卡

ECI0064 IO控製卡

ECI0032/ECI0064等ECI0係列采用了優化的網絡通訊協議，可以實現實時的邏輯控製和IO狀態的監控。

ECI0032/ECI0064等ECI0係列IO卡的應用程序可以使用VC，VB，VS，C++，C#等軟件開發，程序運行時需要動態庫zmotion.dll，調試時可以將ZDevelop軟件同時連接控製器，從而方便調試、方便觀察。

ECI0032係統架構圖

ECI0064係統架構圖

2.硬件接口

通用輸入口電路圖

通用輸入口接線參考圖

通用輸出口電路圖

通用輸出口接線參考圖

3.控製器基本信息

企業微信截圖_20230210165624.png

02 C#語言進行ECI IO卡的開發

（一）新建WinForm項目並添加函數庫

1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→“項目”，啟動創建項目向導。

2.選擇開發語言為“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裏麵的C#函數庫，路徑如下（64位庫為例）。

1）進入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數”文件夾，並點擊進入。

2）選擇“函數庫2.1”文件夾。

3）選擇“Windows平台”文件夾。

4）根據需要選擇對應的函數庫，這裏選擇64位庫。

5）解壓C#壓縮包,裏麵有C#對應的函數庫。

6）函數庫具體路徑如下。

4.將廠商提供的C#的庫文件以及相關文件複製到新建的項目中。

1）將zmcaux.cs文件複製到新建的項目裏麵中。

2）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文件，然後鼠標右擊zmcaux.cs文件，點擊包括在項目中。

6.雙擊Form1.cs裏麵的Form1，出現代碼編輯界麵，在文件開頭寫入using cszmcaux，並聲明控製器句柄g_handle。

7.至此，項目新建完成，可進行C#項目開發。

（二）PC函數介紹

1.PC函數手冊可在光盤資料查看，具體路徑如下。

2.鏈接控製器，獲取鏈接句柄。

3.快速讀取多個輸入口當前狀態接口說明。

4.快速讀取多個輸出口當前狀態接口說明。

03 C#快速讀取多個IO狀態的測試例程

1.例程界麵

2.相關代碼

①鏈接按鈕的事件處理函數中調用鏈接控製器的接口函數ZAux_OpenEth（），與控製器進行鏈接,鏈接成功後啟動定時器1監控控製器的IO狀態。

//鏈接控製器
private void LinkButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
    zmcaux.ZAux_OpenEth(IP_comboBox.Text, out g_handle);
    if (g_handle != (IntPtr)0)
    {
        // MessageBox.Show("控製器鏈接成功!", "提示");
        timer1.Enabled = true;
        LinkButton.BackColor = Color.FromArgb(200, 255, 200);
    }
    else
    {
        MessageBox.Show("控製器鏈接失敗，請檢測IP地址!", "警告");
        LinkButton.BackColor = Color.FromArgb(255, 200, 200);
    }
}

②通過定時器1監控控製器的IO狀態。

//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 = "輸入口監控_刷新時間:  " + (ts.TotalMilliseconds * 1000 / TestNum).ToString() + " us    ";
    //快速讀取輸出口狀態接口時間測試
    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 = "輸出口監控_刷新時間:  " + (ts.TotalMilliseconds * 1000 / TestNum).ToString() + " us    ";
}

③多個輸入口狀態讀取速度測試函數。

//多個輸入口狀態讀取交互速度測試
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");
}

④多個輸出口狀態讀取速度測試函數。

//多個輸出口狀態讀取交互速度測試
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");
}

⑤多個輸出口狀態設置速度測試函數。

//多個輸出口狀態設置交互速度測試
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");
}

3.多個IO狀態與上位機交互速度測試結果

（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。

04 分析與結論

以上分別是對32個輸入口的讀速度、32個輸出口的讀速度以及32個輸出口的寫速度進行測試，從上麵的運行效果圖的數據顯示來看，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。

當測試次數從1000次增加到1W次，甚至10W次時，交互速度依舊保持在200us左右。測試效果十分穩定。測試數據如下表所示：

本次，正運動技術簡單易用的以太網IO控製卡：C#讀寫測試，就分享到這裏。

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正運動技術專注於運動控製技術研究和通用運動控製軟硬件產品的研發，是國家級高新技術企業。正運動技術彙集了來自華為、中(zhong)興(xing)等(deng)公(gong)司(si)的(de)優(you)秀(xiu)人(ren)才(cai)，在(zai)堅(jian)持(chi)自(zi)主(zhu)創(chuang)新(xin)的(de)同(tong)時(shi)，積(ji)極(ji)聯(lian)合(he)各(ge)大(da)高(gao)校(xiao)協(xie)同(tong)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)基(ji)礎(chu)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)，是(shi)國(guo)內(nei)工(gong)控(kong)領(ling)域(yu)發(fa)展(zhan)最(zui)快(kuai)的(de)企(qi)業(ye)之(zhi)一(yi)，也(ye)是(shi)國(guo)內(nei)少(shao)有(you)、完整掌握運動控製核心技術和實時工控軟件平台技術的企業。主要業務有：運動控製卡_運動控製器_EtherCAT運動控製卡_EtherCAT控製器_運動控製係統_視覺控製器__運動控製PLC_運動控製_機器人控製器_視覺定位等等。

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