HobbyCNC fórum
  v0.9 alpha

Fórum betekintő Fórum címe: http://forum.hobbycnc.hu



LinuxCNC - PCI kártyás mozgásvezérlő.

Egy komplett servo rendszer fejlesztése Linux alapokra.


Időrend:
Oldal 1 / 1  

Fórum főoldal  |  A lap aljára

Servo | 860    2012-09-20 14:48:00 [33]

Előzmény: szayerg, 2012-09-18 19:41:00 [28]


LZ | 1538    2012-09-20 14:34:00 [32]

Profi munka.
Az a kijelző nagyon tetszetős.

Előzmény: szayerg, 2012-09-18 19:41:00 [28]


szayerg | 48    2012-09-20 11:41:00 [31]

Szia,

Sajnos nem tudunk menni, sok a meló. Amúgy a félkész vezérlődobozt elcipeltük még a hatvani találkozóra. A robottal már mozdíthatatlan, 120 kg a Seiko.

Van egy kis fekete táblánk, ami rajta van egy alaplap a PCI kártyával, és rajta modulok. Azzal szoktunk kiállítani:
http://sgforum.hu/listazas.php3?id=1327301886&order=reverse&index=3&azonosito=hobbycnc 457-es hozzászólás (HJózsi).

Van egy 38 kilós Yamaha scara robotunk is, az mozdítható de PMSM motoros, ha lesz hozzá vezérlőnk, akkor azt tudjuk majd kiállításokra vinni.

Üdv.: Géza

Előzmény: svejk, 2012-09-18 20:14:00 [30]


svejk | 24092    2012-09-18 20:14:00 [30]

Székesfehérváron látható lesz szombaton??

Előzmény: szayerg, 2012-09-18 19:41:00 [28]


tomktom | 368    2012-09-18 20:05:00 [29]

Gyönyörű munka!

Gratulálok!

Előzmény: szayerg, 2012-09-18 19:41:00 [28]

szayerg | 48    2012-09-18 19:41:00 [28]

Sziasztok,

Elkészítettük a rendszer dokumentációját is, egyelőre angol verzió van csak:
www.generalmechatronics.com/data/products/robot_controller/PCI_UserManual_eng_0622.pdf
Valószínűleg nem hibátlan, majd idővel alakul még, ahogy egyre több rendszer készül el.

Megint elkészült egy EMC2-es vezérlő is: Seiko D-Tran TT4000SC SCARA robotot hajt.
Videó: http://www.youtube.com/watch?v=Bn-T70SoNjM&feature=youtu.be

Robot és vezérlőszekrény:


Vezérlőszekrény:


DC busz teljesítmény elektronika (Alsó rack fiók):

Ide szerelünk még RS485-ös I/O modulokat megfogóhoz, meg egyéb PLC dolgok vezérlésére.

Szervó-erősítők: (Középső rack fiók):


PC + PCI kártya (Felső rack fiók):


Ezúttal egy rack szekrénybe építettük a vezérlőt. A DC buszt szolgáltató teljesítményelektronika és a tengelyenkénti gyorsmegszakítós áramvédelem a régi tönkrement vezérlőből való. A 4db DC motor végfok saját fejlesztés, termék egyelőre nem készül belőle, kb. 20..30e Ft-os áron tudnánk csak kijönni vele. (USB-n konfigurálható, hangolható. CAN-buszon vagy Step/Dir referenciával megy. Minden optoleválasztott, fogad abszolút és diff. Enkóder jeleket. Nem teszteltük ki mit bír teljesítményre, itt most 500W-os motorokat hajt, 92V-os feszültségről, nem melegszik semmi.)
A felső fiókba szereltünk egy PC tápot és egy alaplapot a PCI kártyával. Egyelőre külső monitor, billentyűzet és egér kell hozzá, de készül még egy érintőképernyős tanítópult is.
Egyelőre csak mechanikailag létezik:


Egy szériára készen áll eladásra, legyártottunk 4 db PCI kártyát, meg sok modult.
Itt van még pár ábra, meg képek a rendszer elemeiről:
http://www.generalmechatronics.com/robot_controller_hun.htm

Szóval mától elemenként meg is vásárolható. Első sorban komolyabb mechanikákhoz, robotokhoz vagy komplexebb irányítási feladatokhoz ajánljuk. Rendszerintegrálásban tudunk segíteni, valószínűleg szükség is van rá. Hamarosan készítünk az eddigi rendszerekről is dokumentációt, hogy legyenek példa konfigurációk, amiből ki lehet indulni egy-egy vezérlő építésekor.

Várunk minden észrevételt és kérdéseket!

Üdv.: Géza


kbence | 8    2011-09-23 17:56:00 [27]

Szia Lari
Bocsi, csak most vettem észre, hogy írtál, mert nagy a készülődés Székesfehérvárra.
Nekem is volt ilyen hibám. Ez többnyire Linux driver hiba. A mi esetünkben a merevlemezzel volt baja. Azt hiszem, hogy lemezt váltottunk és az megoldotta. Gyors próba lehet, ha nincs másik merevlemezed, hogy USB pendrive-ra telepíted. Csak annyi a különbség, hogy nem C, hanem a pendrive partícióját adod meg telepítéskor. Ha rákérdez, akkor ne engedélyezz neki SWAP partíció létrehozását. (RAM-ként használva sokat írogatna rá, és tönkre teheti a pendrive-ot.)
Remélem elindul a rendszered!

Előzmény: lari, 2011-09-12 16:20:00 [26]


lari | 964    2011-09-12 16:20:00 [26]

Egy kis Linuxos segítségre lenne szükségem!
Ubuntu telepítés, majd újraindítás után nem történik semmi.
Bootolás után sötét képernyő és villogó prompt.
A másik partíción lévő Win Xp rendesen elindul, ha azt választom a rendszerválasztó menüben.


kbence | 8    2011-08-20 21:50:00 [25]

Sziasztok!

Elkészült a kártya új specifikációja, kapcsolási rajza és már nyákterve is.
A jövő héten gyártják is.

A következő képen alakult a specifikáció:

-A legfőbb változás, hogy a CANOpen, DeviceNet és ProfiBus implementációkat egy ARM7 processzoron tudjuk csak megvalósítani, ami túlságosan növelné a kártya költségét. Így az utóbbi perifériákat egy másik nyákra tesszük, melynek a foglalatát ráterveztük az alap kártyára.
Így csak annak kell megvennie a kiegészítő kártyát, aki ténylegesen használná a CANopen,DevicNet vagy ProfiBus perifériákat. Amint végleges formában elkészül a PCI kártya, folytatjuk a munkát a kiegészítő kártyának a tervezésével.

-A ki és bemenetek számára van 4 db 8-as digitális IO csatlakozó, és egy soros RS485 buszos IO csatlakozó. Utóbbihoz csatlakoztatható max 32 IO mobul (ugyan arra a kábelra). A következő típusú modulokat tervezzük hozzá: relés kimenet (8), digitális bemenet(8), analóg kimenet(8), és analóg bemenet(8). Minden modulon lesznek kapcsolók, mellyel beállítható lesz a modul sorszáma. EMC-ből ezekre a sorszámokra lehet hivatkozni. Minden modul opto leválasztott és az RS485 buszra is került ESD védelem.

-A végállás és homing szenzorok bemenetei nem változtak. Mindegyik optikailag leválasztott és szűrt a kártyán.

-A motorok szabályzására alapjában véve 3 koncepcióra építettünk:
->Step/Dir végfokok csatlakoztathatóak, és az enkóder jelek opcionálisan visszavezethetőek a kártyára követési hiba mérésére és lépés tévesztés detektálására.
->Régebbi gépek esetén többször találkoztunk halott vezérlőkkel, de jó végfokokkal, melyek analóg referenciát fogadnak. Ekkor a pozíció szabályzást az EMC végzi: A kártya fogadja az enkóder jeleket és analóg nyomaték referenciát ad.
->Saját tervezésű végfokjaink CAN buszon kapnak referenciát, és CAN buszon adnak pozíció visszajelzést is.

Tervezünk Bujtár Jánossal röviden EMC-ről beszélni Székesfehérváron, ha lesz rá érdeklődés.
Ekkor szeretnénk megmutatni a PCI kártyát is. János megengedte, hogy az ő gépén bemutathassuk, ami nagy segítséget jelent. Nagyon dolgozunk rajta, hogy Székesfehérvárra tényleg elkészüljünk.

Üdv,
Bence


kbence | 8    2011-07-02 10:39:00 [24]

Köszönjük, hajtással együtt lenne jó. Ha a szkópra kimennek a jó csomagok, akkor írni fogunk. No meg örülünk .
Megpróbáljuk minden interfészt legalább 1-2 szervó vezérlőn tesztelni. Szerencsére Master-eket kell csak implementálni az összes perifériából, amik egyszerűbbek, mint a Slave-ek.
Szívesen látnánk már gépeket ezzel a kártyával vezérelve mozogni, de ez a mostani DeviceNet, CanOpen és Profibus specifikációk egy jó hónappal több munkát adnak. A visszajelzések alapján úgy látjuk, hogy megéri, mert lenne igény ezekre az interfészekre a kártyán.


Farkas Ádám | 1257    2011-07-02 10:17:00 [23]

oda tudom adni... Írjál majd ha aktuális.

Egy 200W-os hajtáson van rajta... (az is kell?)

Előzmény: kbence, 2011-07-02 00:12:00 [21]


svejk | 24092    2011-07-02 09:22:00 [22]

Basszus, megnéztem az enyém Mechatrolink, JUSP-NS100

De a Farkas Ádámé tényleg Device-Net, JUSP-NS300

Előzmény: kbence, 2011-07-02 00:12:00 [21]


kbence | 8    2011-07-02 00:12:00 [21]

Milyenek azok a Sigma II-es kártyák?
Nem tudnátok nyár vége felé 1-2 hétre kölcsön adni egyet tesztelni? Sokat segítene. Remélem, mihamarabb oda jutunk, hogy tesztelni keljen.


Farkas Ádám | 1257    2011-07-01 23:21:00 [20]

Mindig olvasom

Géza, Bence... Gratulálok nektek! Ámulok az ilyen tudás láttán.

Előzmény: svejk, 2011-07-01 21:58:00 [19]


svejk | 24092    2011-07-01 21:58:00 [19]

Figyelitek Farkas Ádám és Szedlay Pál!
Még majd értékesek lesznek a SigmaII-es devicenet-es kártyáink )


kbence | 8    2011-07-01 21:51:00 [18]

Szervusz

Köszönjük az észrevételeket.

A MESA 5I20 kb 50 000 ft-ért ér ide vámmal, áfával. Reméljük, hogy nem leszünk mi sem sokkal drágábbak. A pontos ár még nem alakult ki. Az 5i20-nak semmilyen védelme/illesztője nincs, az összes FPGA láb direktbe kimegy. Tehát ha bármilyen gépet csatlakoztatni akarsz rá, akkor mindenhez áramkört kell tervezni. További problémának látjuk az 5i20-al kapcsolatban, hogy abszolút pozíció referenciát nem igazán tud kiadni VHDL programozás nélkül.

A napokban főállásban ipari szabványokról olvasunk, specifikálunk. Úgy látjuk, hogy Profibus, Can open, és Device Net is lesz a kártyán szabványos protokolokkal. Így direktben kompatibilis lesz a legtöbb ipari végfokkal. Persze a Step/Dir jelek mellett. Az SPI-t a specifikációban már lecseréltük differenciálisra, és az enkóderekhez is tettünk védelmet. Az általad említett szűrőkondik is rákerülnek a kártyára. (köszi az észrevételt!)
Ezen kívül konfigurálható digit filter is van az összes bemeneten (az már készen van).

A Xilinx PCI bridge IP core –t kipróbáltuk, de az erőforrás igénye miatt nagyobb FPGA kellett volna, amivel már drágábban jöttünk volna ki. Szempont volt még a fejlesztési idő csökkentése is, így a PLX SDK jobb linux támogatása is nyomott a lattba a döntésnél.

Igyekszünk a hónap végére befejezni az új specifikációt és terveket. Majd rakunk fel róla anyagot, hogy hátha találtok még benne valami javítanivalót.

Üdv,
Bence


Antal | 55    2011-07-01 15:12:00 [17]

Szia,

És akkor miben lesz ez jobb, olcsóbb egy MESA 5I20 kártyánál ami 200$, és aminek az interfésze egy jól működő kitesztelt cucc?

2. 15 éve foglalkozom ilyesmivel, nem győztél meg,
3. A zajtűrés optós leválasztással nem orvosolható
4. Ismét zajtűrés helyett optós leválasztásról esik szó a válaszban, illetve az alacsony gyártási költségek. Kiváncsi vagyok ha a 3,3V-os FPGA elszáll (márcsak az alább vázolt baj miatt is) egy csatolt vagy vezetett zaj miatt, akkor mennyire volt ez olcsó a vevőnek.
5. Mindenutt csak 3,3Vosak, és még hiszteréziszesek sem a ki bemenetek. A panel hátrafele nyújtható, de még ezt sem kell megtenni nehogy drágább legyen, hanem az RJ45 csatik 30%a ha lelóg a nyákról már van annyi hely hogy 4 csatornankent 70 Ftért felkerüljenek az ESD védett, 60 mA-es diff meghajtók (már csak a garantált jelterjedési sebesség és korrekt fel lefutó élek miatt is) és a gyári szervók optós bemeneteinak kihajtása miatt is.

További elég nagy baj:
a) az RJ45 és a felső csatlakozó kimenetek mindegzikén kötelező lenne a kondis tápszűrés (1206 os 1uF kerámia) így a teljes 3,3Vra bejön a külső motorzaj. Ilyen fejlesztési bakik miatt szokott küzdeni a felhasználó napokig, hetekig hogy valahogy a csatolt és vezetett zajokat kiszűrje,
Persze igaz h ez egy külön világ és még a nagy cégek Senior mérnökeitől is láttam hajmeresztő terveket ez ügyben.

További költségcsökkentésként Xilinx PCI bridge IPcore megspórolná a PLX árát (valamelyest), és még konfigurálható is lenne....

Az elméleti rajzok papiron es szoftveres szimulacioban jol mukodnek, de nem a gyakorlatban.

Üdv,
Antal

Előzmény: szayerg, 2011-06-30 16:45:00 [16]


szayerg | 48    2011-06-30 16:45:00 [16]

Szia,

Köszi az észrevételeket, igyekszem megválaszolni a kérdéseket, már amiben illetékes vagyok.

1. A NYÁK csak 2 rétegű (Az élcsatlakozó aranyozott, azt meg páran csinálják csak, de nem annyira drága NYÁK, a sűrűségéhez viszonyítva.)

2. Nincs benne kritikus földhurok, sok táp van a nyákon (talán 6 különböző, ha jól emlékszem), ezért tűnhet hurkoltnak. Voltak tápok, amiket összevontunk azóta (3,3V-os I/O tápfeszeket vezetékdarabbal), így a következőn már az is tisztább lesz.

3. A D-SUB25-ös csati után (low speed ) optoleválasztók vannak, 24V-ig toleránsak.

4. Ez most valóban nem differenciális, viszont a szervó modulban van leválasztás, (pl. gyári omron vezérlők is mind eleve leválasztottak a referencia oldalon is). Azért nem tettünk ide leválasztásokat, mert nagyon megnövelné a méreteket és az árat.
Pl. ha valaki csak 3 tengelyt használ a 6-ból, és csak egyetlen I/O csatlakozót, akkor túl sok felesleges alkatrészt vásárolna meg a kártyával.

Lesz a kártyából RS485 kimenetű, van rengeteg szabványos kommunikációs réteg rá (Interbus-S, Interbus-E (KUKA vezérlők), Profibus stb.). Ezek ugye már differenciális buszok, amiket kehet kötözgetni sokfelé.

5. Megint az a gond, hogy nem fér el. Az FPGA IO meg elég béketűrő láb, tapasztalatunk, hogy nehéz agyonütni. Egy autóipari projektünknél védeni kellett a DSP-t, ott RC+zéner+ESD diódával védekeztünk, ennyi vonalra az routolhatatlan. (Aki az IO-t akarja messzire vinni majd zavaros környezetben, az az RS485-ös IO csatlakozóra fűzi majd fel sorba az RS485 IO modulokat.)

Olyanokban gondolkozunk, hogy a PCI kártya oldalára egy feltét kártya, amire rá lehet ilyeneket (Optoleválasztás, védelem, különböző interfészek) tenni. Van egy 2x25-ös szalagkábel csatlakozó (a képen nincs rajta, de van két furat is), amire ráakadhat egy ilyen panel.

Ez azért lenne jó, mert nem feltétlenül kellene kifizetni, ha valaki úgysem viszi messzire a jeleket stb. Illetve ha kell is, a feltét panel már egy olcsóbb árkategóriás nyák.

Szóval az lenne a lényeg, hogy alternatíva legyen a hobbi kategóriában is valamennyire, ne csak ipari célra, ipari áron.

Az RS485 kimenetek, azon a protokollok még nincsenek kőbe vésve, Bence rajzolgatja az új blokkdiagramot, ő többet tud róla mondani, még nem beszéltük át véglegesre.

Végül a mozgásgörbék: Az interpolációt az EMC2 végzi, erre a kártyára már csak pozíció referenciák érkeznek be.


Üdv.: Géza

Előzmény: Antal, 2011-06-30 10:51:00 [15]


Antal | 55    2011-06-30 10:51:00 [15]

Gratulalok! Nagyon jo kezdés, és a sracok lelkesek. Nagysagrendekkel jobb mint néhány tapasztalt de lusta mernök kollegám.

Nehany nyakterv javaslat:
1. Ezt a komplexitasu PCI nyakot gyakorlattal bar de 2 retegben is meg lehet csinalni (joval olcsóbb lenne).
2. A földhurkokat ki kellene venni belőle.
3. A vegallaskalcsolós DSUB25 bemenetek legalabb 5V Schmitt triggerek kell legyenek, vagy haladóbb ipari megoldások (több is van) sok TTLnek kellemes a labkiosztasa de zajtűrése ide nem alkalmas. Továbbá ilyen kategóriájú fejlesztésnél optós leválasztás kellene.
4 A kartya RJ45-ös kimenetei egyenesen az FPGA kimenetek. Ide differenciál meghajtó kellene
5. Ki és bemenetekre legalább RC típusú EMC-ESD zajvédelem.

A nyákterv egyébként látszik h átgondolt, ígényesebb munka. Gratula.

Mozgásgörbéket (T/S curve acceleration) stb terveztek a kártyára?

Antal


Kristály Árpád | 2610    2011-06-29 16:30:00 [14]

Előzmény: szayerg, 2011-06-28 19:35:00 [10]


vbodi | 6733    2011-06-29 07:26:00 [13]

Klassz!

Előzmény: szayerg, 2011-06-28 19:35:00 [10]


sneci | 1763    2011-06-29 07:18:00 [12]

Szépen alakul

Előzmény: szayerg, 2011-06-28 19:35:00 [10]


horcsab | 274    2011-06-29 06:56:00 [11]

Nagyon szép munka!

Ha készen vagytok a kártyával, egy darabra azonnal vevő vagyok, ha az ígért ár alatt vagy körül tudtok maradni! Amennyiben nekem beválik több is kelleni fog.

Előzmény: szayerg, 2011-06-28 19:35:00 [10]


szayerg | 48    2011-06-28 19:35:00 [10]

Sziasztok,
Elkészült egy kis leírás, ábrákkal.
Bocsánat, hogy csak most, nagyon el voltunk havazva államvizsgával.

A rendszer alapkoncepciója, hogy EMC2-vel hajtsunk egy robotot/szerszámgépet, egy PCI kártyán keresztül, kiküszöbölve a párhuzamos port hátrányait és korlátait. Így kapunk egy megbízható vezérlőt.

A kártya rendszerbe illeszkedéséről egy blokkvázlat:


A kártya lényege, hogy nem egy „mindenrejó” IO kártya, hanem direktbe rá lehet kötni a szervo modulokat meg relé-paneleket stb. Szóval egy sokkal célirányosabb eszköz.
A kártyán lényegében van egy PLX cél-IC, ami a PCI illesztést egyszerűsíti le, és egy FPGA.
(Az FPGA-ban létre lehet hozni egy lágymagos processzort, amibe lehet centrális mozgásszabályozáshoz algoritmust írni. Ezt csak fejlesztőeszközzel, programozóval, és programozással lehet csinálni, szóval nem az átlagfelhasználókat érinti, csak egy hardver lehetőség, hogyha egy mechanikánál inverz-dinamika kell a megfelelő stabilitás és merevséghez.)

A kártya mostani verziójának konkrét csatlakozóiról, funkcióiról itt egy részletesebb ábra:

Van rajta 6 tengelynek kimenet.
4 db direkt I/O csatlakozó (8bitesek), és egy RS485 vonal, amire lehet még I/O-kat, meg DAC/ADC modulokat kötni.
A kártya rögzítő-fülén van egy D-Sub25-ös csatlakozó a végállás és homing kapcsolóknak. (Előtte is ki van vezetve egy 2x13-as tüskesorra, és a D-Sub-ot nem kötelező beforrasztani, ha a PC-házon belül mennek tovább a jelek.)


Így néz ki behuzalozva, illetve fényképen:


Szervo modulokból még csak egy DC szervo hajtást sikerült működően befejezni, kb. 500 Watt max teljesítményig oké, de még van mit csiszolni rajta, hogy hibátlan legyen.
Ennek a blokkvázlata:


Célszerűen a kis Xmega16 proci köré épült, hasonló elrendezés, mint Sneci végfokai.
Az enkóderjeleket vissza lehet vezetni a PCI kártyára, ennek akkor van funkciója, hogyha centrális vezérlés van az FPGA-n, mert annak szüksége van a robot teljes mozgásállapotára.
A konfiguráció itt is USB-n történik, de nem USB soros átalakítóval, hanem egy ATtiny2313-as proci kezeli az USB-t (Atmel app. note: AVR309, akinek mond valamit), így csak egy USB-B kábel kell a PC-hez csatlakozáshoz. (Jelenleg itt vigyázni kell, mert a DC-busz földje, és a PC földje közösül, amikor hangolás van. Erre figyelni kell, ha határozottan eltérő potenciálon vannak. Ilyenkor pl. tápból kihúzott laptopról lehet futtatni a hangoló progit.)

Az első prototípus így néz ki végül:


Ez pedig egy kép az ugyancsak félkész hangoló-programról (Delphi7-ben íródott, az AVR309 példa-alkalmazásából kiindulva.):


Szóval elkészült a rendszerből egy PCI kártya, és egy végfok. Ezekkel összeraktunk egy 4 tengelyes rendszert, egy SCARA robotra.
Az előzőek alapján a fő felépítés képekben:


Meg kicsit részletesebben:


A DC buszhoz csináltunk egy nyákot, amin kb. a pufferkondik vannak, meg megszakító-relék E-stophoz, tápokhoz stb.
A másik egyedi nyák, az egy elosztópanel (lejjebb az oldalnézeten „a”, ami a robot saját csatlakozójáról szétosztja az enkóderjeleket a 4 végfoknak, meg a homing és végállás-kapcsolókat átadja a PCI kártyának.

Csináltunk még egy tanítópult deszkamodellt, amin van egy On/Off gomb, egy E-stop, és egy botkormány, amivel kényelmesen lehet mozgatni a robotot. (CNC-nél nyilván kézi-kerék az alkalmasabb.)

Néhány kép a komplett a vezérlőről:

a: Enkóder interfész kártya
b: Motor kábelek, a lemez mögött a DC busz áramköre (megszakító-relék stb.)
c: DC busz vezetékei
d: Toroid trafók, lemezre csavarozva a grates kockák
e: Saját fejlesztésű PCI kártya
f: Alaplap, integrált VGA-val, pendrive-ról bootol.
g: referencia jel kábelek, mennek a 4 végfokhoz (SPI buszon, abszolút pozíció)
h: Enkóder jelek
i: DC szervo modulok

A doboz méretei: 279mm x 262mm x 373mm

A doboz hátlapján a csatlakozók:

a: 230V, innen kap tápot minden
b: Robot szervo motorjai
c: Robot szenzor kábele, itt jönnek vissza az enkóder és a kapcsolók jelei
d: Külső E-stop kapcsolónak
e: Alaplap kivezetései
f,g: I/O kivezetései a PCI kártyának, az egyikre egy 8 csatornás bemenet, a másikra egy 8 csatornás Relé kimenetet kötöttünk (pneumatikához)
h: I/O, a tanítópult kezelőszervei
i: PCI kártya

És végül a tanítópult:

CNC-hez oké ez az érintős LCD, de kézben fogható robot tanítópultnak nem jó, ide majd keresünk egy könnyű konstrukciót, és csinálunk valami esztétikus kézi tanítópultot. Ez most a deszkamodell volt, elektronikailag oké.


Továbbfejlesztési lehetőségek:
Folyamatosan fogunk dolgozni a PCI kártyán, hogy az iparban elterjedt hajtásokkal kompatibilis legyen. Ehhez szeretnénk CAN buszon is adni pozícióreferenciát, melyhez a szabványos CANopen protokoll Drive and Motion Control Device Profilját (CiA 402), illetve DeviceNet protokollokat implementálnánk. CAN buszon fogadnánk az enkódereket is, ez esetben a CANopen Encoder profilját (CiA 406) használnánk. Pozícióreferenciát és I/O modulokat POFIBUS-on is szeretnénk kezelni (RS-485-öt használva) a kártya következő verziójában.


Gyakran kérdezik, hogy ezt a robot/szerszámgép vezérlő projektet miért, miből, és mire csináljuk. Nyílt lesz-e a terv és a forráskód teljesen stb.

Szóval nem titok, a célunk az, hogy csináljunk olyan vezérlőket, amik eddig nem voltak, többet tudnak, vagy ugyanannyit, de olcsóbban, és ezekből profitáljunk.
Ez persze nem azt jelenti, hogy nem lehet kérdezni, vagy ne segítenénk szívesen. Sőt, örülnénk, ha együtt dolgoznánk ki, hogy konkrétan mik legyenek a további verziók funkciói.

A fejlesztés talán már 3-4 éve folyik, ha az összes robotos CNC-s projektünket ide számítjuk. Többnyire saját erőből fejlesztünk, legalábbis fizetést még nem nagyon kaptunk érte. Van, hogy egy-egy egyetemi projekt állja az anyagköltséget, külföldön az ottlétünket is, de tulajdonképpen minden szabadidőnk és megspórolt pénzünk erre megy. Valamelyest ez a hobbink.

Mi mibe fog kerülni? A komplett vezérlésre nem lehet árat mondani, mert az gépenként teljesen eltérő.
Ami itt talán többeket érinthet, hogy vesz egy PCI kártyát, és akár saját, akár Sneci végfokával, vagy bármely pl. Step/Dir jelet fogadó szervo-modullal lehet használni. Így egy komplett működő, megbízható rendszert kap.

Erről annyit tudok most mondani, hogy a PCI kártya biztosan 60e Ft alatt lesz, bővebbet nem tudunk, mivel nincs még 100%-ban kész. Ez soknak tűnhet, de ha összeadjuk az aranyozott nyákot, a PLX IC-t, az FPGA-t, meg a többi alkatrészt, akkor már érthető az ár. Jelenleg olcsóbban nem nagyon lehet kijönni egy PC-ből valós idejű hardverrel.

Nem feltalálni szeretnénk bármit. Tudjuk, hogy milyen hasonló rendszerek léteznek, sokat foglalkoztunk vele. A kártya, amit Dudkin belinkelt, több mint 1000 dollárba kerül vámolás és szállítás nélkül, és alapból csak 4 tengelyes. Ennél a Vitlal Systems Motenc-Litle 4-axis kártyája jobb vétel 5-600 dollárért, de annál is hiányolunk funkciókat.

Talán azoknak éri majd meg, akik egy komolyabb gépet nem bíznának a Mach3-ra, többtengelyes gépük van, vagy jobban integrált vezérlésre van szükségük.

Üdv.: Géza, Bence


szayerg | 48    2011-06-28 19:26:00 [9]

Sziasztok,
Elkészült egy kis leírás, ábrákkal.
Bocsánat, hogy csak most, nagyon el voltunk havazva államvizsgával.

A rendszer alapkoncepciója, hogy EMC2-vel hajtsunk egy robotot/szerszámgépet, egy PCI kártyán keresztül, kiküszöbölve a párhuzamos port hátrányait és korlátait. Így kapunk egy megbízható vezérlőt.

A kártya rendszerbe illeszkedéséről egy blokkvázlat:
[img=http://s2.postimage.org/1id1cbq1w/concept.jpg]

A kártya lényege, hogy nem egy „mindenrejó” IO kártya, hanem direktbe rá lehet kötni a szervo modulokat meg relé-paneleket stb. Szóval egy sokkal célirányosabb eszköz.
A kártyán lényegében van egy PLX cél-IC, ami a PCI illesztést egyszerűsíti le, és egy FPGA.
(Az FPGA-ban létre lehet hozni egy lágymagos processzort, amibe lehet centrális mozgásszabályozáshoz algoritmust írni. Ezt csak fejlesztőeszközzel, programozóval, és programozással lehet csinálni, szóval nem az átlagfelhasználókat érinti, csak egy hardver lehetőség, hogyha egy mechanikánál inverz-dinamika kell a megfelelő stabilitás és merevséghez.)

A kártya mostani verziójának konkrét csatlakozóiról, funkcióiról itt egy részletesebb ábra:
[img=http://s1.postimage.org/1e9y464jo/PCI_PLX_Block.jpg]
Van rajta 6 tengelynek kimenet.
4 db direkt I/O csatlakozó (8bitesek), és egy RS485 vonal, amire lehet még I/O-kat, meg DAC/ADC modulokat kötni.
A kártya rögzítő-fülén van egy D-Sub25-ös csatlakozó a végállás és homing kapcsolóknak. (Előtte is ki van vezetve egy 2x13-as tüskesorra, és a D-Sub-ot nem kötelező beforrasztani, ha a PC-házon belül mennek tovább a jelek.)


Így néz ki behuzalozva, illetve fényképen:
[img=http://s1.postimage.org/1eagb2xz8/PCI_PLX.jpg] [img=http://s1.postimage.org/1eawugex0/IMG_6681.jpg]

Szervo modulokból még csak egy DC szervo hajtást sikerült működően befejezni, kb. 500 Watt max teljesítményig oké, de még van mit csiszolni rajta, hogy hibátlan legyen.
Ennek a blokkvázlata:
[img=http://s1.postimage.org/1eba2r6v8/DC1_Block.jpg]

Célszerűen a kis Xmega16 proci köré épült, hasonló elrendezés, mint Sneci végfokai.
Az enkóderjeleket vissza lehet vezetni a PCI kártyára, ennek akkor van funkciója, hogyha centrális vezérlés van az FPGA-n, mert annak szüksége van a robot teljes mozgásállapotára.
A konfiguráció itt is USB-n történik, de nem USB soros átalakítóval, hanem egy ATtiny2313-as proci kezeli az USB-t (Atmel app. note: AVR309, akinek mond valamit), így csak egy USB-B kábel kell a PC-hez csatlakozáshoz. (Jelenleg itt vigyázni kell, mert a DC-busz földje, és a PC földje közösül, amikor hangolás van. Erre figyelni kell, ha határozottan eltérő potenciálon vannak. Ilyenkor pl. tápból kihúzott laptopról lehet futtatni a hangoló progit.)

Az első prototípus így néz ki végül:
[img=http://s1.postimage.org/1ebjzz9tw/Amp_DC1.jpg] [img=http://s1.postimage.org/1eblnimbo/DC4.jpg] [img=http://s1.postimage.org/1ebyvte9w/DC2.jpg]

Ez pedig egy kép az ugyancsak félkész hangoló-programról (Delphi7-ben íródott, az AVR309 példa-alkalmazásából kiindulva.):
[img=http://s1.postimage.org/1edchxt38/38260330.jpg]

Szóval elkészült a rendszerből egy PCI kártya, és egy végfok. Ezekkel összeraktunk egy 4 tengelyes rendszert, egy SCARA robotra.
Az előzőek alapján a fő felépítés képekben:
[img=http://s1.postimage.org/1ee9koqys/rendszer.jpg]

Meg kicsit részletesebben:
[img=http://s1.postimage.org/1ef4zwcck/Adept604_Block.jpg]

A DC buszhoz csináltunk egy nyákot, amin kb. a pufferkondik vannak, meg megszakító-relék E-stophoz, tápokhoz stb.
A másik egyedi nyák, az egy elosztópanel (lejjebb az oldalnézeten „a”, ami a robot saját csatlakozójáról szétosztja az enkóderjeleket a 4 végfoknak, meg a homing és végállás-kapcsolókat átadja a PCI kártyának.

Csináltunk még egy tanítópult deszkamodellt, amin van egy On/Off gomb, egy E-stop, és egy botkormány, amivel kényelmesen lehet mozgatni a robotot. (CNC-nél nyilván kézi-kerék az alkalmasabb.)

Néhány kép a komplett a vezérlőről:
[img=http://s1.postimage.org/1efgknrt0/controller.jpg] [img=http://s1.postimage.org/1efn6t5s4/controller1_copy.jpg]
a: Enkóder interfész kártya
b: Motor kábelek, a lemez mögött a DC busz áramköre (megszakító-relék stb.)
c: DC busz vezetékei
d: Toroid trafók, lemezre csavarozva a grates kockák
e: Saját fejlesztésű PCI kártya
f: Alaplap, integrált VGA-val, pendrive-ról bootol.
g: referencia jel kábelek, mennek a 4 végfokhoz (SPI buszon, abszolút pozíció)
h: Enkóder jelek
i: DC szervo modulok

A doboz méretei: 279mm x 262mm x 373mm

A doboz hátlapján a csatlakozók:
[img=http://s1.postimage.org/1efx418qs/backplane_copy.jpg]
a: 230V, innen kap tápot minden
b: Robot szervo motorjai
c: Robot szenzor kábele, itt jönnek vissza az enkóder és a kapcsolók jelei
d: Külső E-stop kapcsolónak
e: Alaplap kivezetései
f,g: I/O kivezetései a PCI kártyának, az egyikre egy 8 csatornás bemenet, a másikra egy 8 csatornás Relé kimenetet kötöttünk (pneumatikához)
h: I/O, a tanítópult kezelőszervei
i: PCI kártya

És végül a tanítópult:
[img=http://s1.postimage.org/1egqvphms/IMG_6737.jpg]
CNC-hez oké ez az érintős LCD, de kézben fogható robot tanítópultnak nem jó, ide majd keresünk egy könnyű konstrukciót, és csinálunk valami esztétikus kézi tanítópultot. Ez most a deszkamodell volt, elektronikailag oké.


Továbbfejlesztési lehetőségek:
Folyamatosan fogunk dolgozni a PCI kártyán, hogy az iparban elterjedt hajtásokkal kompatibilis legyen. Ehhez szeretnénk CAN buszon is adni pozícióreferenciát, melyhez a szabványos CANopen protokoll Drive and Motion Control Device Profilját (CiA 402), illetve DeviceNet protokollokat implementálnánk. CAN buszon fogadnánk az enkódereket is, ez esetben a CANopen Encoder profilját (CiA 406) használnánk. Pozícióreferenciát és I/O modulokat POFIBUS-on is szeretnénk kezelni (RS-485-öt használva) a kártya következő verziójában.


Gyakran kérdezik, hogy ezt a robot/szerszámgép vezérlő projektet miért, miből, és mire csináljuk. Nyílt lesz-e a terv és a forráskód teljesen stb.

Szóval nem titok, a célunk az, hogy csináljunk olyan vezérlőket, amik eddig nem voltak, többet tudnak, vagy ugyanannyit, de olcsóbban, és ezekből profitáljunk.
Ez persze nem azt jelenti, hogy nem lehet kérdezni, vagy ne segítenénk szívesen. Sőt, örülnénk, ha együtt dolgoznánk ki, hogy konkrétan mik legyenek a további verziók funkciói.

A fejlesztés talán már 3-4 éve folyik, ha az összes robotos CNC-s projektünket ide számítjuk. Többnyire saját erőből fejlesztünk, legalábbis fizetést még nem nagyon kaptunk érte. Van, hogy egy-egy egyetemi projekt állja az anyagköltséget, külföldön az ottlétünket is, de tulajdonképpen minden szabadidőnk és megspórolt pénzünk erre megy. Valamelyest ez a hobbink.

Mi mibe fog kerülni? A komplett vezérlésre nem lehet árat mondani, mert az gépenként teljesen eltérő.
Ami itt talán többeket érinthet, hogy vesz egy PCI kártyát, és akár saját, akár Sneci végfokával, vagy bármely pl. Step/Dir jelet fogadó szervo-modullal lehet használni. Így egy komplett működő, megbízható rendszert kap.

Erről annyit tudok most mondani, hogy a PCI kártya biztosan 60e Ft alatt lesz, bővebbet nem tudunk, mivel nincs még 100%-ban kész. Ez soknak tűnhet, de ha összeadjuk az aranyozott nyákot, a PLX IC-t, az FPGA-t, meg a többi alkatrészt, akkor már érthető az ár. Jelenleg olcsóbban nem nagyon lehet kijönni egy PC-ből valós idejű hardverrel.

Nem feltalálni szeretnénk bármit. Tudjuk, hogy milyen hasonló rendszerek léteznek, sokat foglalkoztunk vele. A kártya, amit Dudkin belinkelt, több mint 1000 dollárba kerül vámolás és szállítás nélkül, és alapból csak 4 tengelyes. Ennél a Vitlal Systems Motenc-Litle 4-axis kártyája jobb vétel 5-600 dollárért, de annál is hiányolunk funkciókat.

Talán azoknak éri majd meg, akik egy komolyabb gépet nem bíznának a Mach3-ra, többtengelyes gépük van, vagy jobban integrált vezérlésre van szükségük.

Üdv.: Géza, Bence


szayerg | 48    2011-06-04 11:19:00 [8]

Most ennyi: http://www.youtube.com/watch?v=kw9vtsyJhsg

Ahogy ígértem, kb. hó közepén ábrák+leírás is jön még...


Kulcsar Zoltan | 4175    2011-05-28 12:59:00 [7]

Szia

Ha ez a projekt elérhetö lessz és a Vaterások meg látják a pantográfok ára az egekbe szökik csak mostmár utánna irják hogy "cnc" .

Mindig is érdekelt ez a fajta tecnika de a szerszámpálya generálásnál mindig elakadt a dolog .

Előzmény: szayerg, 2011-05-28 12:11:00 [6]


szayerg | 48    2011-05-28 12:11:00 [6]

Köszi, már meg is találtuk!

A rendszer mostani verziójával végeztünk, mert végleg hazamegyünk Norvégiából, és a robotot (vezérlőstül) itt kell hagynunk. A vezérlő készen lett, működik, de van még sok munka a projekten. Ma délután indulunk haza (pár óra múlva), az 3-4 napos kocsiút, utána államvizsga otthon. De a munka kis kihagyással otthon folytatódik, egy kicsit nagyobb, de hasonló DC motoros Scara robottal.

Egyelőre itt van pár fotó a működésről:


Otthonról, legkésőbb hó közepéig teszünk fel videót, ábrákat, bővebb ismertetőt…

Üdv.: Szayer Géza

Kovács Bence


svejk | 24092    2011-05-27 08:46:00 [5]

Szayerg!
Itt a topicotok már lassan egy hónapja...


celophant | 804    2011-04-23 14:24:00 [4]

Sziasztok!
Érdeklődni szeretnék, hogy most, mi lesz a cél? Kártyaépítés, vagy használata?
Az LPT nagyok kezd kimenni a divatból... egyre kevésbé lehet kapni. A USB LPT átalakító... nem teljesen egyenértékű (bár, lehet, hogy oprendszer függő).
USB elég nagy időintervallumot áthidal. PCI-busz is többet változott. Nem merném azt mondani, hogy pár év múlva lesz még sima PCI-busz.

svejk | 24092    2011-04-22 21:51:00 [3]

Szayergék rendszere kicsit komplexebbnek készül.

Előzmény: Dudkin, 2011-04-22 21:41:00 [2]


Dudkin | 259    2011-04-22 21:41:00 [2]

Nem nagyon kell ezt feltalálni, hacsaknem hazai kisszerias gyartas jar a fejetekben

Motion Control Board

Udv: D


vbodi | 6733    2011-04-22 19:14:00 [1]

Sok sikeert kívánok!


Fórum főoldal  |  A lap tetejére

Időrend:
Oldal 1 / 1