機(jī)器視覺運(yùn)動控制開發(fā)軟件RTSys

RTSys是正運(yùn)動推出的純國產(chǎn)自主工業(yè)軟件IDE開發(fā)環(huán)境，集成運(yùn)動控制+機(jī)器視覺功能的開發(fā)軟件，支持RTBasic、RTPlc梯形圖、RTHmi、C語言、RTVision機(jī)器視覺等二次開發(fā)，可混合編程、實(shí)時仿真、在線跟蹤以及診斷與調(diào)試，快速實(shí)現(xiàn)智能裝備的視覺定位、測量、識別、檢測和復(fù)雜的運(yùn)動控制等系統(tǒng)的開發(fā)。

更多關(guān)于RTSys開發(fā)平臺詳情點(diǎn)擊→RTSys：自主自研、簡單易用的運(yùn)動控制集成開發(fā)平臺（上）、RTSys：自主自研、簡單易用的運(yùn)動控制集成開發(fā)平臺（下）。

RTSys軟件除了基礎(chǔ)的編程使用，還支持搭載多種調(diào)試工具/窗口，例如：示波器、手動運(yùn)動、輸入/輸出、軸參數(shù)窗口、調(diào)試與監(jiān)視、xplc screen組態(tài)仿真等。

RTSysV1.2.02版本新增了EtherCAT配置、CAN擴(kuò)展配置、軸配置、PWM工具、SDO工具等功能，以及示波器功能升級、HMI控件新增等，便于用戶在軟件中實(shí)現(xiàn)一站式開發(fā)，簡化用戶的操作步驟，提高用戶的可操作性。RTSys軟件開發(fā)界面及各工具窗口如下圖所示。

ZMC432M系列產(chǎn)品介紹

ZMC432M系列多軸運(yùn)動控制器是一款EtherCAT總線立式模塊化運(yùn)動控制器。憑借著超強(qiáng)的運(yùn)動控制性能，能流暢地完成點(diǎn)位運(yùn)動、電子凸輪、直線運(yùn)動、圓弧插補(bǔ)、連續(xù)軌跡加工、激光 PWM 和機(jī)械手等控制任務(wù)。同時，為更好地貼合客戶需求，該控制器特別新增了后級擴(kuò)展接口，使客戶能夠迅速進(jìn)行資源擴(kuò)展。

ZMC432M系列多軸運(yùn)動控制器內(nèi)置補(bǔ)償算法，其EtherCAT最小通訊周期可達(dá)250us，為用戶帶來高效穩(wěn)定的控制體驗(yàn)。

ZMC432M功能特性：

1.支持8-32軸運(yùn)動控制，EtherCAT最小通訊周期125us；

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

3.板載16DI接口，其中4個高速色標(biāo)鎖存、4組單端編碼器。輸入口最多可擴(kuò)展至4096路；

4.板載16DO接口，其中8個高速單端脈沖軸、4組高速PWM、4組高速硬件比較輸出HW。輸出口最多可擴(kuò)展至4096路；

5.板載2路AD和2路DA、1個RUN/STOP撥碼。

01 RTSys編程開發(fā)操作流程

首先，需要在電腦里新建一個文件夾用來保存即將要建立的工程。打開RTSys編程軟件，本文例程RTSys軟件版本為V1.2.02，更新軟件版本請前往正運(yùn)動官方網(wǎng)站下載，網(wǎng)址：www.zmotion.com.cn。（省流版流程圖見詳細(xì)步驟之后）

??? 新建項(xiàng)目

新建項(xiàng)目：菜單欄“文件”→“新建工程”。

點(diǎn)擊“新建工程”后彈出“另存為”界面，選擇開頭已建好的文件夾并打開，輸入項(xiàng)目名后保存項(xiàng)目，后綴為“.zpj”。

??? 新建程序文件

新建文件：菜單欄“文件”→“新建”或菜單欄“常用”→“新建”。

點(diǎn)擊“新建文件”后，出現(xiàn)下圖所示的彈窗，支持Basic/PLC/Hmi/C混合編程，這里選擇新建的文件類型為Basic后確認(rèn)（支持修改文件名）。

??? 設(shè)置自動運(yùn)行任務(wù)號

設(shè)置文件自動運(yùn)行：如下左圖，右鍵單擊文件，選擇“設(shè)置任務(wù)號”，彈出如下右圖窗口，輸入新任務(wù)號“0”，點(diǎn)擊確定即可設(shè)置成功。

設(shè)置成功后在該文件名右側(cè)顯示任務(wù)號，如：Basic1.bas[0]。

注：支持設(shè)置多個文件的任務(wù)號，至少要有一個文件設(shè)置任務(wù)號，否則無法運(yùn)行程序！設(shè)置了任務(wù)號的文件會自動同時運(yùn)行，任務(wù)號數(shù)值不分優(yōu)先級。

??? 選擇是否開啟“軸配置和EtherCAT配置”功能

若需要使用“軸配置和EtherCAT配置”功能，則需要單獨(dú)開啟。通過右鍵單擊RTSys“工程視圖”空白處→選擇“工程設(shè)置”→勾選“啟用軸配置及EtherCAT配置”→點(diǎn)擊“確定”。

???程序編輯或連接控制器/仿真器

編輯程序：程序編寫完成，點(diǎn)擊保存文件，新建的Basic文件會自動保存到項(xiàng)目.zpj所在的文件下。

連接到控制器：在程序輸入窗口編輯好程序，點(diǎn)擊“常用/控制器”→“連接” →“控制器”。

注：若無控制器使用，可使用RTSys自帶的仿真器進(jìn)行連接運(yùn)行。點(diǎn)擊“連接”→“仿真器”，便可連接到仿真器，并彈出仿真器連接成功提示。（彈出的仿真器窗口不可關(guān)閉，關(guān)閉即斷開連接）

點(diǎn)擊“連接”→“控制器”，彈出“連接到控制器”窗口，可選擇串口連接或網(wǎng)口連接，選擇匹配的串口參數(shù)或網(wǎng)口IP地址（出廠默認(rèn)IP地址：192.168.0.11）后，點(diǎn)擊連接即可。連接成功則[命令與輸出]窗口打印信息：Connected to Controller:VPLC516E Version:4.99-20190219(型號和版本跟隨控制器變化)。

串口連接和網(wǎng)口連接的詳細(xì)方法參見下文“連接控制器”。

???下載程序到控制器

下載程序：點(diǎn)擊菜單欄按鈕“下載到RAM”或按鈕“下載到ROM”，下載成功命令和輸出窗口會有提示，同時程序下載到控制器并自動運(yùn)行。

成功下載到RAM

成功下載到ROM

“RAM下載”掉電后程序不保存，“ROM下載”掉電后程序保存。下載到ROM的程序下次連接上控制器之后程序會自動按照任務(wù)號運(yùn)行。

02 連接控制器

所有控制產(chǎn)品使用的第一步，便是先建立通訊連接，成功連接后才能控制設(shè)備，通用的連接方式有兩種，網(wǎng)口或串口，一般推薦使用網(wǎng)口連接，連接方便且通訊速度更快。

針對ZMC/ECI/XPLC/VPLC5系列可采用網(wǎng)口或串口連接控制設(shè)備，控制設(shè)備的網(wǎng)口標(biāo)識為ETHERNET，物理連接無誤后，即可在電腦上操作通訊連接；搭載MotionRT實(shí)時內(nèi)核的產(chǎn)品還支持LOCAL本地連接，例如XPCI/XPCIE/VPLC7系列，交互速度更快。

前提：需要先給控制器設(shè)備供電，并使用對應(yīng)通信接線（如：網(wǎng)線、串口線等）與上位機(jī)通訊。

在RTSys軟件中，通過“控制器”→“連接”→“控制器”菜單，可以連接到控制器。RTSys支持串口、以太網(wǎng)口、PCI/Local三種方式連接到控制器，如下圖所示。

上述窗口各參數(shù)介紹如下：

1.串口參數(shù)：串口編號，波特率，是否校驗(yàn)，串口ID（填0即可）。

2.IP：控制器IP地址，連接等待時間。

3.PCI/Local：PCI卡號或連接MotionRT。

使用下文介紹的任意一種方法連接后，如何查看是否連接成功？

可在命令與輸出窗口查看是否有打印對應(yīng)型號的如下信息，如有打印無報(bào)錯，則說明控制器連接成功。

???網(wǎng)口連接

IP地址列表下拉選擇時，會自動查找當(dāng)前局域網(wǎng)可用的控制器IP地址。

控制器出廠的默認(rèn)IP地址為192.168.0.11，“連接到控制器”窗口能顯示出本機(jī)IP地址，電腦需要設(shè)置IP地址與控制器IP處于同一網(wǎng)段才能連接，即四段的前三段要相同，最后一段不同才可通訊。

其中VPLC5系列控制器包含兩個網(wǎng)口，LAN1網(wǎng)口默認(rèn)地址192.168.0.11，LAN2網(wǎng)口默認(rèn)地址192.168.1.11。如下圖通過“連接到控制器”窗口，可以快速查看本機(jī)IP，請注意設(shè)置有線網(wǎng)卡與無線網(wǎng)卡各自的IP。

同一個網(wǎng)絡(luò)有多個控制器的時候，若在IP下拉列表處未找到控制器IP地址的話，可以采取IP掃描來查看。

1.PC端IP地址修改方法

查看電腦本地IP協(xié)議版本4地址是否為192.168.0.xxx，前三段與控制器一致，最后一段不能一樣，控制器出廠默認(rèn)IP：192.168.0.11。如果IP地址的第三段不一樣，則需要將對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼改為0。設(shè)置好之后再進(jìn)行軟件連接。

2.控制器IP地址修改方法

前提：需要控制器與RTSys軟件先連接成功，才可修改控制器IP地址。

若忘記了控制器IP地址，想要修改控制器IP，此時只能先通過串口連接控制器（串口連接方法參考下文），獲取控制器IP地址，然后修改控制器IP或本機(jī)IP使二者處于同一網(wǎng)段。

修改控制器IP地址方法有多種：

方法一：在RTSys軟件中點(diǎn)擊菜單欄“控制器”→“修改IP地址”，彈出如下窗口，此時會顯示當(dāng)前控制器網(wǎng)口1的IP地址（若使用的是網(wǎng)口2，需切換至網(wǎng)口2再進(jìn)行操作，并且兩個網(wǎng)口的網(wǎng)段不能在同一個網(wǎng)段），在窗口直接輸入新的IP地址即可修改控制器IP。點(diǎn)擊“確定”后等待軟件自動斷開連接后，重新選擇連接到新的控制器IP即可。

方法二：在RTSys軟件的“命令與輸出”窗口→“在線命令”，使用指令I(lǐng)P_ADDRESS可進(jìn)行修改。在線命令輸入：IP_ADDRESS=xxx.xxx.xxx.xxx(新的控制器IP地址)，如下圖所示：

修改IP后，控制器與RTSys的連接會斷開，此時再次選擇新設(shè)置的IP地址連接即可。

3.控制器IP地址查看方法

前提：控制器與RTSys軟件成功連接！

方法一：在RTSys菜單欄“控制器”→“控制器狀態(tài)”查看。

方法二：在線命令獲取控制器IP地址，輸入：PRINT IP_ADDRESS，如下圖所示：

注意：打印后得到的數(shù)據(jù)為十進(jìn)制，需要自行轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，才能得到正常的四個網(wǎng)段信息。

???串口連接

使用該方式連接控制器，需先用串口線連接至上位機(jī)，連接時需保證上位機(jī)的串口參數(shù)與控制器的串口參數(shù)一致。（控制器串口默認(rèn)參數(shù)波特率38400，數(shù)據(jù)位8，停止位1，校驗(yàn)位無）

在RTSys軟件中，點(diǎn)擊“連接”→“控制器”打開窗口，在第一行的串口編號，當(dāng)串口列表下拉選擇時，會自動列出本計(jì)算機(jī)上可用的串口號，選擇需要連接的串口編號，并設(shè)置好波特率、校驗(yàn)位之后，點(diǎn)擊串口行的“連接”按鈕，連接是否成功會在軟件輸出窗口自動打印出相應(yīng)信息。

若使用USB連接會自動生成虛擬串口，選擇串口號來連接即可。

若連接失敗，可參考下面方法依次排查：

1.查看串口連接線是否為雙絞屏蔽線，屏蔽電纜是否接地。

2.“連接到控制器”里的COM口編號、參數(shù)是否選擇正確。

打開電腦“設(shè)備管理器”→“端口”→“通信端口（COM）”→“端口設(shè)置”，查看COM口設(shè)置是否被識別及查看端口號。

3.當(dāng)通過串口連接到控制器時，對應(yīng)的控制器串口必須配置為MODBUS從站協(xié)議模式（缺省模式），斷電重啟即可恢復(fù)。

4.COM口是否已被其他程序占用，如串口調(diào)試助手等。

5.PC端是否有足夠的串口硬件。

6.更換串口線/電腦測試。

???PCI連接

PCI連接方式一般用于RTSys與正運(yùn)動PCI、PCIE系列運(yùn)動控制卡進(jìn)行通訊，該連接方式用于掃描工控機(jī)上已插入的PCI、PCIE運(yùn)動控制卡卡號，找到對應(yīng)的卡號進(jìn)行連接。

注意：使用PCI、PCIE卡前需先根據(jù)用戶手冊安裝驅(qū)動。

???LOCAL連接

LOCAL連接方式一般用于RTSys與MotionRT進(jìn)行實(shí)時通訊，常與正運(yùn)動XPCI/XPCIE系列運(yùn)動控制卡搭配使用。該連接方式需將控制卡插入計(jì)算機(jī)/工控機(jī)卡槽中，根據(jù)對應(yīng)用戶手冊安裝MotionRT驅(qū)動后，打開MotionRT軟件進(jìn)行相應(yīng)配置后點(diǎn)擊啟動，在RTSys中Local欄即可掃描到MotionRT，選擇對應(yīng)的MotionRT即可實(shí)現(xiàn)連接。一個MotionRT序號對應(yīng)一個運(yùn)動控制卡。（MotionRT軟件相關(guān)使用可參考《MotionRT使用說明手冊》）

連接是否成功會在[命令與輸出]窗口打印對應(yīng)信息。

注：使用運(yùn)動控制卡與RTSys連接一般建議優(yōu)先使用Local連接方式。

03 操作流程（省流版）

注意事項(xiàng)：

1.打開工程項(xiàng)目時，選擇打開項(xiàng)目.zpj文件，若只打開其中的.Bas文件，程序無法下載到控制器。

2.ZMC0系列部分型號不支持下載到RAM。

3.不建立項(xiàng)目的時候，只有.bas文件無法下載到控制器。

4.自動運(yùn)行的數(shù)字0表示任務(wù)編號，以任務(wù)0運(yùn)行程序，任務(wù)編號不具備優(yōu)先級。

5.必須至少有一個文件設(shè)置自動運(yùn)行任務(wù)號，若整個工程項(xiàng)目內(nèi)的文件都不設(shè)置任務(wù)編號，下載到控制器時，系統(tǒng)提示如下信息：WARN: no program set autorun.

04 跑道插補(bǔ)運(yùn)動例程演示

使用正運(yùn)動技術(shù)控制器配合RTSys軟件進(jìn)行雙軸插補(bǔ)運(yùn)動開發(fā)（若無控制器也可以用仿真器進(jìn)行開發(fā)），本例使用Basic語言開發(fā)。

按照上述操作流程新建Basic文件后，將以下代碼復(fù)制到basic文件編程區(qū)域，連接控制器/仿真器后，點(diǎn)擊“下載到RAM”或“下載到ROM”即可運(yùn)行。

DIM length,radius '定義長度，半徑 length=100 radius=50 BASE(0,1) ATYPE=1,1 '設(shè)為脈沖軸類型 UNITS=100,100 DPOS=0,0 SPEED=100,100 ACCEL=1000,1000 DECEL=1000,1000 VP_MODE=7,7 'SS曲線 SRAMP=100 'S曲線 TRIGGER '自動觸發(fā)示波器 MOVE(length,0) '直線插補(bǔ) MOVECIRC(0,radius*2,0,radius,0) '圓弧插補(bǔ) MOVE(-length,0) MOVECIRC(0,-radius*2,0,-radius,0) END

運(yùn)行時可通過RTSys自帶的示波器工具進(jìn)行插補(bǔ)軌跡查看。

1.示波器YT模式下插補(bǔ)運(yùn)動，位置、速度與時間的關(guān)系曲線如下圖。

2.示波器XY模式下的插補(bǔ)運(yùn)動軌跡如下圖。

常見問題

01 使用RTSys程序無法下載到控制器/仿真器（下載按鈕是灰色的）

1.沒有建立項(xiàng)目或沒有打開項(xiàng)目.zpj文件，建立項(xiàng)目后把程序文件加入項(xiàng)目。

2.沒有連接到控制器。

3.部分控制器只支持下載到ROM，不支持下載到RAM。

02 點(diǎn)擊“下載RAM/ROM”按鈕后程序沒運(yùn)行？（報(bào)錯：WARA：no program set autorun）

原因：程序文件沒有指定自動運(yùn)行的任務(wù)號。

解決方法：給至少一個程序文件設(shè)置自動運(yùn)行任務(wù)號。（如下圖示例）

03 下載程序后報(bào)錯：“Error:5002,Operate Failed!”

原因：程序中有多個同時運(yùn)行的hmi任務(wù)，大部分控制器的hmi任務(wù)僅支持同時運(yùn)行一個。

解決方法：刪掉多余的hmi任務(wù)，保證只有一個hmi任務(wù)運(yùn)行。

04 非中國大陸操作系統(tǒng)使用RTSys中文版出現(xiàn)亂碼？

原因：系統(tǒng)不同導(dǎo)致編碼格式中文無法識別。

解決方法：

1.在電腦上“win+R”輸入“cmd”打開命令提示符界面；

2.輸入命令：chcp，即可得到該系統(tǒng)的代碼頁編號。如大陸系統(tǒng)代碼頁默認(rèn)為936。

得到代碼頁編號后，到RTSys安裝文件目錄下打開“Language”文件夾→打開“zlang2.dat”（簡體中文）文件→找到代碼行“Lang=936”→將936改為剛剛cmd查到的代碼頁編號。

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本次，正運(yùn)動技術(shù)自主自研運(yùn)動控制集成開發(fā)平臺RTSys（一）：快速入門，就分享到這里。

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審核編輯 黃宇