自主自研运动控制集成开发平台RTSys(一):快速入门

B站影视 2025-01-15 14:27 2

摘要:RTSys是正运动推出的纯国产自主工业软件IDE开发环境,集成运动控制+机器视觉功能的开发软件,支持RTBasic、RTPlc梯形图、RTHmi、C语言、RTVision机器视觉等二次开发,可混合编程、实时仿真、在线跟踪以及诊断与调试,快速实现智能装备的视觉定

机器视觉运动控制开发软件RTSys

RTSys是正运动推出的纯国产自主工业软件IDE开发环境,集成运动控制+机器视觉功能的开发软件,支持RTBasic、RTPlc梯形图、RTHmi、C语言、RTVision机器视觉等二次开发,可混合编程、实时仿真、在线跟踪以及诊断与调试,快速实现智能装备的视觉定位、测量、识别、检测和复杂的运动控制等系统的开发。

RTSys软件除了基础的编程使用,还支持搭载多种调试工具/窗口,例如:示波器、手动运动、输入/输出、轴参数窗口、调试与监视、xplc screen组态仿真等。

RTSysV1.2.02版本新增了EtherCAT配置、CAN扩展配置、轴配置、PWM工具、SDO工具等功能,以及示波器功能升级、HMI控件新增等,便于用户在软件中实现一站式开发,简化用户的操作步骤,提高用户的可操作性。RTSys软件开发界面及各工具窗口如下图所示。

ZMC432M系列产品介绍

ZMC432M系列多轴运动控制器是一款EtherCAT总线立式模块化运动控制器。凭借着超强的运动控制性能,能流畅地完成点位运动、电子凸轮、直线运动、圆弧插补、连续轨迹加工、激光 PWM 和机械手等控制任务。同时,为更好地贴合客户需求,该控制器特别新增了后级扩展接口,使客户能够迅速进行资源扩展。

ZMC432M系列多轴运动控制器内置补偿算法,其EtherCAT最小通讯周期可达250us,为用户带来高效稳定的控制体验。

ZMC432M功能特性:

1.支持8-32轴运动控制,EtherCAT最小通讯周期125us;

2.板载RS232、RS485、CAN、EtherNet、EtherCAT、UDISK硬件接口;

3.板载16DI接口,其中4个高速色标锁存、4组单端编码器。输入口最多可扩展至4096路;

4.板载16DO接口,其中8个高速单端脉冲轴、4组高速PWM、4组高速硬件比较输出HW。输出口最多可扩展至4096路;

5.板载2路AD和2路DA、1个RUN/STOP拨码。


01 RTSys编程开发操作流程

首先,需要在电脑里新建一个文件夹用来保存即将要建立的工程。打开RTSys编程软件,本文例程RTSys软件版本为V1.2.02,更新软件版本请前往正运动官方网站下载,网址:www.zmotion.com.cn。(省流版流程图见详细步骤之后)

▶▶▶ 新建项目

新建项目:菜单栏“文件”→“新建工程”。

点击“新建工程”后弹出“另存为”界面,选择开头已建好的文件夹并打开,输入项目名后保存项目,后缀为“.zpj”。

▶▶▶ 新建程序文件

新建文件:菜单栏“文件”→“新建”或菜单栏“常用”→“新建”。

点击“新建文件”后,出现下图所示的弹窗,支持Basic/PLC/Hmi/C混合编程,这里选择新建的文件类型为Basic后确认(支持修改文件名)。

▶▶▶ 设置自动运行任务号

设置文件自动运行:如下左图,右键单击文件,选择“设置任务号”,弹出如下右图窗口,输入新任务号“0”,点击确定即可设置成功。

设置成功后在该文件名右侧显示任务号,如:Basic1.bas[0]。

注:支持设置多个文件的任务号,至少要有一个文件设置任务号,否则无法运行程序!设置了任务号的文件会自动同时运行,任务号数值不分优先级。

▶▶▶ 选择是否开启“轴配置和EtherCAT配置”功能

若需要使用“轴配置和EtherCAT配置”功能,则需要单独开启。通过右键单击RTSys“工程视图”空白处→选择“工程设置”→勾选“启用轴配置及EtherCAT配置”→点击“确定”。

▶▶▶ 程序编辑或连接控制器/仿真器

编辑程序:程序编写完成,点击保存文件,新建的Basic文件会自动保存到项目.zpj所在的文件下。

连接到控制器:在程序输入窗口编辑好程序,点击“常用/控制器”→“连接” →“控制器”。

注:若无控制器使用,可使用RTSys自带的仿真器进行连接运行。点击“连接”→“仿真器”,便可连接到仿真器,并弹出仿真器连接成功提示。(弹出的仿真器窗口不可关闭,关闭即断开连接)

点击“连接”→“控制器”,弹出“连接到控制器”窗口,可选择串口连接或网口连接,选择匹配的串口参数或网口IP地址(出厂默认IP地址:192.168.0.11)后,点击连接即可。连接成功则[命令与输出]窗口打印信息:Connected to Controller:VPLC516E Version:4.99-20190219(型号和版本跟随控制器变化)。

串口连接和网口连接的详细方法参见下文“连接控制器”。

▶▶▶ 下载程序到控制器

下载程序:点击菜单栏按钮“下载到RAM”或按钮“下载到ROM”,下载成功命令和输出窗口会有提示,同时程序下载到控制器并自动运行。

成功下载到RAM成功下载到ROM

“RAM下载”掉电后程序不保存,“ROM下载”掉电后程序保存。下载到ROM的程序下次连接上控制器之后程序会自动按照任务号运行。

02 连接控制器

所有控制产品使用的第一步,便是先建立通讯连接,成功连接后才能控制设备,通用的连接方式有两种,网口或串口,一般推荐使用网口连接,连接方便且通讯速度更快。

针对ZMC/ECI/XPLC/VPLC5系列可采用网口或串口连接控制设备,控制设备的网口标识为ETHERNET,物理连接无误后,即可在电脑上操作通讯连接;搭载MotionRT实时内核的产品还支持LOCAL本地连接,例如XPCI/XPCIE/VPLC7系列,交互速度更快。

前提:需要先给控制器设备供电,并使用对应通信接线(如:网线、串口线等)与上位机通讯。

在RTSys软件中,通过“控制器”→“连接”→“控制器”菜单,可以连接到控制器。RTSys支持串口、以太网口、PCI/Local三种方式连接到控制器,如下图所示。

上述窗口各参数介绍如下:

1.串口参数:串口编号,波特率,是否校验,串口ID(填0即可)。

2.IP:控制器IP地址,连接等待时间。

3.PCI/Local:PCI卡号或连接MotionRT。

使用下文介绍的任意一种方法连接后,如何查看是否连接成功?

可在命令与输出窗口查看是否有打印对应型号的如下信息,如有打印无报错,则说明控制器连接成功。

▶▶▶ 网口连接

IP地址列表下拉选择时,会自动查找当前局域网可用的控制器IP地址。

控制器出厂的默认IP地址为192.168.0.11,“连接到控制器”窗口能显示出本机IP地址,电脑需要设置IP地址与控制器IP处于同一网段才能连接,即四段的前三段要相同,最后一段不同才可通讯。

其中VPLC5系列控制器包含两个网口,LAN1网口默认地址192.168.0.11,LAN2网口默认地址192.168.1.11。

如下图通过“连接到控制器”窗口,可以快速查看本机IP,请注意设置有线网卡与无线网卡各自的IP。

同一个网络有多个控制器的时候,若在IP下拉列表处未找到控制器IP地址的话,可以采取IP扫描来查看。

1.PC端IP地址修改方法

查看电脑本地IP协议版本4地址是否为192.168.0.xxx,前三段与控制器一致,最后一段不能一样,控制器出厂默认IP:192.168.0.11。如果IP地址的第三段不一样,则需要将对应的子网掩码改为0。设置好之后再进行软件连接。

2.控制器IP地址修改方法

前提:需要控制器与RTSys软件先连接成功,才可修改控制器IP地址。

若忘记了控制器IP地址,想要修改控制器IP,此时只能先通过串口连接控制器(串口连接方法参考下文),获取控制器IP地址,然后修改控制器IP或本机IP使二者处于同一网段。

修改控制器IP地址方法有多种:

方法一:在RTSys软件中点击菜单栏“控制器”→“修改IP地址”,弹出如下窗口,此时会显示当前控制器网口1的IP地址(若使用的是网口2,需切换至网口2再进行操作,并且两个网口的网段不能在同一个网段),在窗口直接输入新的IP地址即可修改控制器IP。点击“确定”后等待软件自动断开连接后,重新选择连接到新的控制器IP即可。

方法二:在RTSys软件的“命令与输出”窗口→“在线命令”,使用指令IP_ADDRESS可进行修改。在线命令输入:IP_ADDRESS=xxx.xxx.xxx.xxx(新的控制器IP地址),如下图所示:

修改IP后,控制器与RTSys的连接会断开,此时再次选择新设置的IP地址连接即可。

3.控制器IP地址查看方法

前提:控制器与RTSys软件成功连接!

方法一:在RTSys菜单栏“控制器”→“控制器状态”查看。

方法二:在线命令获取控制器IP地址,输入:PRINT IP_ADDRESS,如下图所示:

注意:打印后得到的数据为十进制,需要自行转换成二进制,才能得到正常的四个网段信息。

▶▶▶ 串口连接

使用该方式连接控制器,需先用串口线连接至上位机,连接时需保证上位机的串口参数与控制器的串口参数一致。(控制器串口默认参数波特率38400,数据位8,停止位1,校验位无)

在RTSys软件中,点击“连接”→“控制器”打开窗口,在第一行的串口编号,当串口列表下拉选择时,会自动列出本计算机上可用的串口号,选择需要连接的串口编号,并设置好波特率、校验位之后,点击串口行的“连接”按钮,连接是否成功会在软件输出窗口自动打印出相应信息。

若使用USB连接会自动生成虚拟串口,选择串口号来连接即可。

若连接失败,可参考下面方法依次排查:

1.查看串口连接线是否为双绞屏蔽线,屏蔽电缆是否接地。

2.“连接到控制器”里的COM口编号、参数是否选择正确。

打开电脑“设备管理器”→“端口”→“通信端口(COM)”→“端口设置”,查看COM口设置是否被识别及查看端口号。

3.当通过串口连接到控制器时,对应的控制器串口必须配置为MODBUS从站协议模式(缺省模式),断电重启即可恢复。

4.COM口是否已被其他程序占用,如串口调试助手等。

5.PC端是否有足够的串口硬件。

6.更换串口线/电脑测试。

▶▶▶ PCI连接

PCI连接方式一般用于RTSys与正运动PCI、PCIE系列运动控制卡进行通讯,该连接方式用于扫描工控机上已插入的PCI、PCIE运动控制卡卡号,找到对应的卡号进行连接。

注意:使用PCI、PCIE卡前需先根据用户手册安装驱动。

▶▶▶ LOCAL连接

LOCAL连接方式一般用于RTSys与MotionRT进行实时通讯,常与正运动XPCI/XPCIE系列运动控制卡搭配使用。该连接方式需将控制卡插入计算机/工控机卡槽中,根据对应用户手册安装MotionRT驱动后,打开MotionRT软件进行相应配置后点击启动,在RTSys中Local栏即可扫描到MotionRT,选择对应的MotionRT即可实现连接。一个MotionRT序号对应一个运动控制卡。(MotionRT软件相关使用可参考《MotionRT使用说明手册》)

连接是否成功会在[命令与输出]窗口打印对应信息。

注:使用运动控制卡与RTSys连接一般建议优先使用Local连接方式。


03 操作流程(省流版)

注意事项:

1.打开工程项目时,选择打开项目.zpj文件,若只打开其中的.Bas文件,程序无法下载到控制器。

2.ZMC0系列部分型号不支持下载到RAM。

3.不建立项目的时候,只有.bas文件无法下载到控制器。

4.自动运行的数字0表示任务编号,以任务0运行程序,任务编号不具备优先级。

5.必须至少有一个文件设置自动运行任务号,若整个工程项目内的文件都不设置任务编号,下载到控制器时,系统提示如下信息:WARN: no program set autorun.


04 跑道插补运动例程演示

使用正运动技术控制器配合RTSys软件进行双轴插补运动开发(若无控制器也可以用仿真器进行开发),本例使用Basic语言开发。

按照上述操作流程新建Basic文件后,将以下代码复制到basic文件编程区域,连接控制器/仿真器后,点击“下载到RAM”或“下载到ROM”即可运行。

DIM length,radius '定义长度,半径

length=100

radius=50

BASE(0,1)

ATYPE=1,1 '设为脉冲轴类型

UNITS=100,100

DPOS=0,0

SPEED=100,100

ACCEL=1000,1000

DECEL=1000,1000

VP_MODE=7,7 'SS曲线

SRAMP=100 'S曲线

TRIGGER '自动触发示波器

MOVE(length,0) '直线插补

MOVECIRC(0,radius*2,0,radius,0) '圆弧插补

MOVE(-length,0)

MOVECIRC(0,-radius*2,0,-radius,0)

END


运行时可通过RTSys自带的示波器工具进行插补轨迹查看。

1.示波器YT模式下插补运动,位置、速度与时间的关系曲线如下图。

2.示波器XY模式下的插补运动轨迹如下图。


常见问题

01 使用RTSys程序无法下载到控制器/仿真器(下载按钮是灰色的)

1.没有建立项目或没有打开项目.zpj文件,建立项目后把程序文件加入项目。

2.没有连接到控制器。

3.部分控制器只支持下载到ROM,不支持下载到RAM。

02 点击“下载RAM/ROM”按钮后程序没运行?(报错:WARA:no program set autorun)

原因:程序文件没有指定自动运行的任务号。

解决方法:给至少一个程序文件设置自动运行任务号。(如下图示例)

03 下载程序后报错:“Error:5002,Operate Failed!”

原因:程序中有多个同时运行的hmi任务,大部分控制器的hmi任务仅支持同时运行一个。

解决方法:删掉多余的hmi任务,保证只有一个hmi任务运行。

04 非中国大陆操作系统使用RTSys中文版出现乱码?

原因:系统不同导致编码格式中文无法识别。

解决方法:

1.在电脑上“win+R”输入“cmd”打开命令提示符界面;

2.输入命令:chcp,即可得到该系统的代码页编号。如大陆系统代码页默认为936。

得到代码页编号后,到RTSys安装文件目录下打开“Language”文件夹→打开“zlang2.dat”(简体中文)文件→找到代码行“Lang=936”→将936改为刚刚cmd查到的代码页编号。

本次,正运动技术自主自研运动控制集成开发平台RTSys(一):快速入门,就分享到这里。

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来源:正运动技术

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