PC-based 软控方案测评
软控方案大比拼！奔跑吧！小No_哔哩哔哩_bilibili
大家好，上集视频我们比较了YKCAT2和运动控制卡的性能，但除了运动控制卡以外，现在也有越来越多的先进装备选择PC-based软件控制方案，因为它在使硬件设备的接线变得简单的同时，还改变了传统的数据交互方式。
一、运动控制卡使用PCI接口交互与软控使用共享内存交互的区别
传统硬件控制器/控制卡/PLC与PC上的视觉程序交互以及函数调用，一般都是通过网口或者PCI接口与PC进行通讯，这样就会有比较显著的延迟。
（传统数据交互方式图）
而软控方案将运动控制程序和机器视觉等软件放在同一台PC上，通过高速共享内存的方式，大幅度提高了运动控制与一般PC应用的数据交互效率以及函数的执行速度。
（软控数据交互方式图）
我们通过一个简单实验来说明:运动控制与PC上的其他计算应用（如机器视觉，各种工艺算法等）的数据交互方式，在软控方案与运动控制卡（PCI接口）方案中通讯效率上有怎样的区别：
实验方法是调用读写轴位置信息的指令，循环20000次。并统计每次的周期时间。
得出结果，通过PCI通讯方式的运动控制卡，平均一次的读写时间为71.74微秒，而使用共享内存交互方式的YKCAT2，平均一次的读写时间仅需0.06微秒，因此软控方案的运动部分与其他计算模块的交互速度，是运动控制卡（PCI接口）的一千倍，正像人类四肢和大脑的交互原理一样，更高速传递信息的能力意味着更敏捷的机器控制。
二、YKCAT2的NoTime模式与一般软控方案的运行原理区别
一般软控方案的运行原理是：运动控制算法和EtherCAT协议栈等运行在实时系统上，用户机器控制程序运行在Windows上。
（一般软控数据交互方式图）
而YKCAT2 NoTime模式则是更进一步，将原本运行在Windows上的机器控制程序也运行到实时系统里。
（YKCAT2的NoTime模式数据交互方式图）
基于这个不同，我们看看YKCAT2能比一般软控软件的性能提升多少吧！
这里选择的是某款国外常见的软控软件，和YKCAT2安装在同一台T控制器，使用相同的EtherCAT远程IO模块，其他元器件及实验流程，都与之前运动控制卡对比的视频相同。两套方案的EtherCAT周期都设定为250微秒。
我们先对比CPU处于常态下的性能，将运动周期各执行200次，通过伺服采集运动数据， 得出以下计算结果：
取单个运动周期对比来看，凡是需要Windows介入（包括运行在Windows上的用户程序）的场景，YKCAT2的响应就会快于软控方案，并逐步累积。
最终结果：国外软控方案耗时63.06秒，YKCAT2耗时50.35秒。
因此整体速度YKCAT2方案快了20.16%，稳定性提高了99.83%。
结合上一集和运动控制卡的比较，我们整理了YKCAT2，对于目前主流的两种，基于PC的运动控制方案的性能对比数据，总共5个方案，分别是：脉冲模式下与运动控制卡的对比；总线模式下，与国外软控使用同一个远程IO模块的对比；以及YKCAT2总线模式+T控制器的本地IO的数据。
可以看到YKCAT2在常态下的三种方案都略胜一筹，且CPU负载率增至100%后数据也没有任何变化，这是因为实时系统与Windows是隔离并行的，所以程序不会受到Windows带来的影响。
在NoTime出现之前，软控产品要实现这样的程序运行方式，可以通过实时系统开发来实现。这会带来较高昂的实时系统SDK采购成本，和学习以及开发时间成本。未来我们会针对这部分内容专题介绍。
通过NoTime，我们可以比较方便的实现机器控制程序的全实时执行。如上集的开发框架介绍，增加一段简单的代码即可实现，并且高度模块化，还能够运行在任何PC上，轻松实现机器性能的提升。
在这一季，我们从原理、实验与数据对比，到编程方式等几个角度介绍了NoTime——这一基于PC控制方案的突破性创新。这是ProCon产品迈向全实时机器控制的第一步，希望能为用户带来独特的价值。
在下一季，我们将聚焦机器控制的核心功能：飞行拍摄（位置比较），单控制器多EtherCAT主站，门型运动路径优化以及其他ProCon产品性能展示。
谢谢！
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