今天，正運動小助手給大家分享一下運動控製卡周期上報，通過提前設置經常讀取的參數主動周期上報,可以減少PC主動輪詢的時間。
本文以ECI2A18B運動控製卡為例，主要講解如何使用C#編程語言來進行周期上報函數的編寫和功能的開發。
ECI2A18B是一款10軸脈衝型、模mo塊kuai化hua的de網wang絡luo型xing運yun動dong控kong製zhi卡ka，采cai用yong優you化hua的de網wang絡luo通tong訊xun協xie議yi可ke以yi實shi現xian實shi時shi的de運yun動dong控kong製zhi，同tong時shi支zhi持chi多duo種zhong通tong信xin協xie議yi，方fang便bian與yu其qi他ta工gong業ye控kong製zhi設she備bei連lian接jie和he集ji成cheng。安an裝zhuang配pei置zhi相xiang對dui便bian捷jie，適shi合he於yu模mo塊kuai化hua和he靈ling活huo性xing要yao求qiu較jiao高gao的de控kong製zhi係xi統tong。
ECI2A18B運動控製卡最大可擴展至12脈衝軸，支持8路高速輸入和12路高速輸出，集成豐富的運動控製功能，包含多軸點位運動、電子凸輪，直線插補，圓弧插補，連續插補運動等，滿足多樣化的工業應用需求。
正運動提供自主自研IDE-RTSys開發編程軟件，ECI2A18B控製卡支持多種上位機語言開發，均可調用同一套API函數庫，易與現有的工業控製係統集成，極大地提高了工程師進行二次開發的效率，加速設備的部署和應用。
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01 周期上報
1.首先了解當PC主動輪詢的次數過多時，可能會導致的問題：
（1）增加係統開銷：輪lun詢xun需xu要yao消xiao耗hao係xi統tong資zi源yuan，無wu論lun是shi任ren務wu輪lun詢xun還hai是shi定ding時shi器qi輪lun詢xun都dou需xu要yao相xiang應ying的de係xi統tong資zi源yuan。這zhe可ke能neng會hui導dao致zhi係xi統tong性xing能neng下xia降jiang，尤you其qi是shi在zai多duo用yong戶hu或huo資zi源yuan受shou限xian的de環huan境jing中zhong。
（2）浪費CPU資源：無論設備是否發生狀態改變，輪詢總在進行。在實際情況中，大多數設備的狀態改變通常不會那麼頻繁，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，可能會導致係統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，而不是處理其他計算或用戶交互任務。
（5）網絡負載增加：如果輪詢涉及到網絡通信，過多的輪詢請求可能會增加網絡負載，導致網絡擁堵或延遲增加。
（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主動輪詢次數過多，我們再來了解一下多種獲取方式對於程序運行占比的區別：
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(dan)條(tiao)獲(huo)取(qu)通(tong)常(chang)指(zhi)的(de)是(shi)程(cheng)序(xu)中(zhong)每(mei)次(ci)隻(zhi)處(chu)理(li)一(yi)個(ge)單(dan)獨(du)的(de)數(shu)據(ju)項(xiang)。這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)簡(jian)單(dan)直(zhi)接(jie)，但(dan)在(zai)處(chu)理(li)大(da)量(liang)數(shu)據(ju)時(shi)可(ke)能(neng)效(xiao)率(lv)低(di)下(xia)，因(yin)為(wei)每(mei)次(ci)操(cao)作(zuo)都(dou)涉(she)及(ji)到(dao)上(shang)下(xia)文(wen)切(qie)換(huan)和(he)資(zi)源(yuan)管(guan)理(li)的(de)開(kai)銷(xiao)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，程(cheng)序(xu)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)在(zai)處(chu)理(li)數(shu)據(ju)本(ben)身(shen)，而(er)非(fei)額(e)外(wai)的(de)控(kong)製(zhi)邏(luo)輯(ji)。
（2）多條獲取
多duo條tiao獲huo取qu涉she及ji同tong時shi處chu理li多duo個ge數shu據ju項xiang。在zai現xian代dai計ji算suan機ji係xi統tong中zhong，這zhe通tong常chang通tong過guo多duo線xian程cheng或huo並bing發fa技ji術shu實shi現xian，可ke以yi顯xian著zhu提ti高gao數shu據ju處chu理li的de吞tun吐tu量liang。然ran而er，多duo線xian程cheng帶dai來lai的de好hao處chu可ke能neng會hui被bei鎖suo爭zheng、內(nei)存(cun)競(jing)爭(zheng)和(he)上(shang)下(xia)文(wen)切(qie)換(huan)等(deng)問(wen)題(ti)抵(di)消(xiao)。因(yin)此(ci)，多(duo)條(tiao)獲(huo)取(qu)可(ke)能(neng)會(hui)減(jian)少(shao)單(dan)個(ge)數(shu)據(ju)項(xiang)處(chu)理(li)的(de)相(xiang)對(dui)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)，但(dan)總(zong)體(ti)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)的(de)減(jian)少(shao)取(qu)決(jue)於(yu)多(duo)線(xian)程(cheng)優(you)化(hua)的(de)效(xiao)果(guo)。
（3）周期性獲取
周(zhou)期(qi)性(xing)獲(huo)取(qu)是(shi)指(zhi)按(an)照(zhao)一(yi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge)重(zhong)複(fu)執(zhi)行(xing)數(shu)據(ju)獲(huo)取(qu)操(cao)作(zuo)。這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)常(chang)見(jian)於(yu)需(xu)要(yao)定(ding)期(qi)更(geng)新(xin)數(shu)據(ju)狀(zhuang)態(tai)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)，如(ru)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)或(huo)定(ding)時(shi)任(ren)務(wu)。周(zhou)期(qi)性(xing)獲(huo)取(qu)的(de)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)占(zhan)比(bi)取(qu)決(jue)於(yu)任(ren)務(wu)的(de)周(zhou)期(qi)性(xing)以(yi)及(ji)在(zai)每(mei)個(ge)周(zhou)期(qi)內(nei)實(shi)際(ji)執(zhi)行(xing)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)。如(ru)果(guo)周(zhou)期(qi)性(xing)任(ren)務(wu)的(de)負(fu)載(zai)較(jiao)輕(qing)，那(na)麼(me)它(ta)們(men)可(ke)能(neng)不(bu)會(hui)顯(xian)著(zhu)影(ying)響(xiang)程(cheng)序(xu)的(de)整(zheng)體(ti)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)。
3.應用場合：
在實際應用中，選擇哪種數據獲取策略取決於具體的應用場景、數(shu)據(ju)特(te)性(xing)和(he)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)。例(li)如(ru)，如(ru)果(guo)程(cheng)序(xu)需(xu)要(yao)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)單(dan)個(ge)事(shi)件(jian)，單(dan)條(tiao)獲(huo)取(qu)可(ke)能(neng)更(geng)為(wei)合(he)適(shi)。如(ru)果(guo)目(mu)標(biao)是(shi)最(zui)大(da)化(hua)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)速(su)度(du)，多(duo)條(tiao)獲(huo)取(qu)可(ke)能(neng)更(geng)有(you)益(yi)。而(er)對(dui)於(yu)需(xu)要(yao)定(ding)期(qi)維(wei)護(hu)數(shu)據(ju)新(xin)鮮(xian)度(du)的(de)應(ying)用(yong)，周(zhou)期(qi)性(xing)獲(huo)取(qu)是(shi)必(bi)要(yao)的(de)。
02 C#語言進行周期上報
1.在VS2010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（32位庫為例）。
1）進入廠商提供的光盤資料找到“04PC函數”文件夾，並點擊進入。
2）選擇“01PC函數庫V2.1”文件夾。
3）選擇“Windows平台”文件夾。
4）選擇“C#”文件夾。
5）根據需要選擇對應的函數庫，這裏選擇32位庫。
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zauxdll.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。
5.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。
6.至此，項目新建完成，可進行C#項目開發。
03 PC函數介紹
PC函數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函數庫編程手冊”。
1.鏈接控製器，獲取鏈接句柄。
2.控製器自動上報相關指令。
3.注意周期上報指令使用事項。
04 C#之網絡通訊的周期上報
1.上位機軟件界麵如下，首先連接控製器，設置周期上報參數和需要上報的參數，最後勾選啟動強製上報即可。
2.例程講解。
（1）連接控製器獲取句柄，上位機操作通過獲取到的句柄來操作控製器。
//連接控製器,控製器默認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狀態發生變化的時候通知CheckChange函數，首先判斷是取消勾選還是勾選。如果是勾選則ZAux_CycleUpEnable使能周期上報並開始定時器進行周期上報數據包進行讀取和刷新。
private void checkBox1_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
{
//獲取上報的參數
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
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e){
int received;
try
{
//獲取周期上報收到的數據包數量
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))
{
//收到新的數據包則打印
//打印函數
GetCycleInfo();
textBox9.Text = string.Format("{0:D}", received);
}
}
（3）打印數據。通過ZAux_CycleUpReadBuffInt讀取周期上報數據解析後通過AppendTextOut顯示。
//打印收到的數據包
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++) {
//從周期上報裏麵讀取內容
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】輸入控製器的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數值。
3.上位機讀取周期上報的值並輸出在文本框。
4.點擊下拉框選擇其他參數或更改起始地址及數量讀取不同區域數據。
教學視頻可點擊→“C#上位機與運動控製卡網絡通訊的周期上報”查看。
完整代碼獲取地址
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本次，正運動技術C#上位機與運動控製卡網絡通訊的周期上報，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_XPCIe/XPCI係列運動控製卡等等。
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