et si j'essayais EMC2 ET UBUNTU

Bonjour Vectra,

Je vais essayer de te décrire l'architecture d'EMC2 entre le Gcode et la commande physique du moteur. Ensuite, je vais essayer de te décrire la relation entre les cartes mesa et EMC2.

De manière simplifié, EMC2 et un logiciel qui converti du Gcode en commande moteurs (axes et broche) et diverses entrées sorties. Pour se faire :
1- Il décode le Gcode en mouvements de bases dans le "Trajectory Planner" ce que fait tout les logiciels de FAO (à ma connaissance).
2- Ces mouvements sont ensuite transmis au "motion controleur" qui se charge de séquencer précisément les différents mouvements temporellement vers les axes (moteurs). C'est là où le temps réel est important, le décalage temporel d'une commande se répercute sur la précision de la trajectoire. EMC2 utilise un noyau temps réel pour être précis. Les autres "occultent" ce problème ou utilisent des cartes d'interpolations qui se basentsur des horloges spécifiques. Le souci des cartes d'interpolation (hormis le prix) c'est que l'intelligence est déporté sur la carte et en général les fonctions sont figées et réduites (interpolation 2 axes, pas d'optimisation de trajectoire (accélérations...), géométries triviales, pas de coordination avec la broche (filetage rigide,...), pas de 4ième axe,...).
3- Les commandes venant du "motion controleur" attaquent les commandes des axes. Hormis pour le bloc PID (logiciel), ces dernières peuvent être de deux types soit logicielle c'est EMC2 qui génère les signaux via le port // soit matériel c'est une carte (ex mesa) qui se charge de la génération de ces signaux, le temps réel est aussi important. La solution matérielle coute plus chère mais est bien plus performante. Ensuite tout est une question de besoin.
4- Attaque des drivers/amplificateurs de moteurs classiques.

Les cartes mesa (ou pico) sont des cartes équipés de FPGA, qui sont des composants électroniques où on peut programmer l'architecture du circuit que l'on veut y mettre dedans (portes logiques, bascules...). De ce fait la carte peut être reprogrammer pour remplir plusieurs fonctions. Par exemple générateur de step/dir ou encodeurs à quadrature ou PWM pour les moteurs DC (ou servo DC) ou des entrées sorties standard. Comme expliqué plus haut, elles ne gèrent ni la trajectoire ni le PID qui sont à la charge du noyau linux temps réel (et d'EMC2) ce sont juste de bêtes interfaces.

Pour les cartes mesa il y a un driver hostmost2 qui gère la communication avec la carte ainsi que sa reprogrammation. Ce driver te permet donc de choisir entre plusieurs configurations. Par exemple pour la carte 5i20 qui est la carte PCI (la plus "petite" et la moins chère) tu as le choix entre ces configurations :
- 12 voies pour servomoteurs (PWM + encodeurs)
- 8 voies pour servomoteurs + 4 voies step/dir (moteurs pas à pas)
- 4 voies pour servomoteurs + 8 voies step/dir
Il y a ausi une foule entrées/sorties standard disponible avec chacune de ces configurations.
Le fait que la carte soit reprogrammable permet de pouvoir faire évoluer la configuration ou de gérer plusieurs machines avec la même carte.

Pour ce qui est des cartes d'interpolation chez les "concurents", je trouve que l'on est très vite limité du fait que l'intelligence (calcul trajectoire,...) est déplacé dans la carte en question et cela à un coût matériel non négligeable. Souvent les cartes hobby ne savent pas gérer les encodeurs (servos...) et ne gère les mouvements coordonnées que sur un plan cad 2 axes simultanés alors je ne te parle pas de 5 axes ou de cinématiques non triviales (bras robotisés,...)! Ensuite les fonctions de taraudages rigides ou de filetages ne sont en général pas possible à moins d'y mettre le prix.

En bref, ce que tu gagnes avec Linux/EMC2 c'est que l'intelligence reste dans le PC (ce qui est gratuit). De plus cela donne une souplesse immense aux fonctionnalités de ta machine.

Pour ce qui est des autres cartes opto, etc,... Tout dépend de ton besoin (ta configuration) mais le minimum est la carte opto pour protéger la carte PCI dans ton PC.

J'ai fais un schéma simplifié de l'architecture d'EMC2 avec les moteurs pas à pas (en haut) et avec les servomoteurs (en bas).

Xavier

Emc2

Bonsoir a tous,

Merci Xavier, c'est un bel hommage pour Emc2 et ses acteurs qui réalisent ce travail.

Thierry

Emc2

Bonjour à tous et à toutes,

Juste une petite photo d'un servo-moteur de marque Pittman.
C'est un 24 V DC avec un codeur optique HP. Il doit faire 20W.
Sous 12v je n'arrive pas à le bloquer à la main.

Bonjour à tous,

Et bien dis-donc Xavier, tu m'en apprends.....

Quel philanthrope numérique..

Je ne m’intéressais pas trop à EMC2 jusques il y a peu. J'ai donc lu avec plus d'attention.
Et la chose la plus importante que j'ai retenue et que j'ignorais totalement, c'est que si j'ai bien compris, moyennant le choix d'une carte, pas si chère que ça somme toute, on peu remplacer ces drivers servos achetés relativement chers et assez difficiles à configurer pour le néophyte.
Je suppose que la configuration ne doit pas être une partie de plaisir non plus sous Linux, PID s'entend.

Donc, PC, carte PCI et je crois une alimentation, c'est tout ce qu'il faut ou bien faut-il aussi une carte spéciale en plus de la PCI?

J'ai ici 3 servos DC qui traînent depuis un an, 24V, 8A en pointe

Y a t'il des forums ou des gens parlant notre langue en discutent?

A bientôt

Hors sujet: il suffirait sans doute d'une machine DVY qui va bien, commandée avec EMC2 et présentée sur ce forum, pour faire des émules par ici.

Il faut quand même une électronique ampli entre l'interface PWM et le moteur (et les encodeurs aussi, généralement en RS422/485).

Bonsoir à tous,

Merci pour les compliments

@ MR Vectra : bon anniversaire!

@ Foxtrot :
Je n'ai jamais utilisé EMC2 avec des servo, ni avec les cartes mesa d'ailleurs. Ce que je raconte c'est avec mon expérience d'électronicien, un (gros) travail de documentation et mon "fouinage" dans le code source de la carte (VHDL) et d'EMC2.
Pour le correcteur "PID" (qui est en fait un P,I,D,FF0,FF1,FF2,biais dans EMC2 ). Il faut être méthodique mais ça se fait bien grâce à "halscope" l'oscilloscope des signaux HAL d'EMC2 (ce que tu n'as pas dans un PID intégré ). Il ne faut pas chercher à faire des réglages pil-poil optimisés à vide mais plutôt conservateur (mais qui reste bon) pour garantir la stabilité de la boucle en charge et aux perturbations.
Lorsque je parle de carte "mesa" je devrais préciser "anything I/O" qui ne sont que des cartes numériques de commande mais en aucun cas des cartes de puissances. Donc comme dit coredump, il faut un "amplificateur" de signaux PWM dimensionné pour vos moteurs.
Pour ce qui est des encodeurs, le signal de retour d'information est très critique et le moindre bruit sur la ligne peut rendre très instable le système. De ce fait il est très conseillé de transporter l'information (A et B) sur une liaison la plus fiable possible. Il y a plusieurs moyens de procéder dans ce cas et ça dépend de beaucoup de paramètres (longueur de "câble", adaptation, environnement,...). Mais une solution simple et efficace est la solution de coredump qui est de transporter chacun des signaux sur une liaison différentielle dédiée (LVDS, RS422/485,...) .
Par exemple mesa propose des cartes 7I34 (35$ chacune). Il en faut 2 (une de chaque coté) pour le transport des signaux "PC" <=> "encodeur". Pour faire vraiment propre, il serait peut être judicieux de transporter le signal PWM par une liaison de ce type.

Bonne soirée

Xavier

Il y a une carte MESA pour deux ou quatre servos DC avec entrée encodeur et puissance (100w max). Ca se branche directement sur une carte fpga Mesa (meme la moins chere).

Il y a aussi une carte pour deux BLDC, mais elle n'est pas encore supportée officiellement par le driver mesa EMC2.

Pour les encodeurs, certains sont nativement en rs422/485.

Bonsoir,

Je ne comprend pas tout mais le prix des cartes de commandes de servo se démocratise avec les cartes Gecko 320 et celles-ci
ce n'est pas suffisant pour les piloter directement avec mach2 ou EMC2?

Phil

Il n'y a pas de langage a maitriser pour la carte FPGA, elle vient avec son firmware correspondant a ta configuration de carte mesa. C'est elle qui va gérer le servo, le driver se contentant d'être un ampli.

Autre avantage a un servodrive externe: le PID est réglable directement depuis EMC2, avec oscillo interne.

Bonjour à tous,

Ola autant de posts! Je crois que tu confonds les point d'interrogation (?) et les points d'exclamation (!)

Sérieusement:

MR VECTRA a dit:

je vois beaucoup de gens postés pour des difficultés de réglages pid , faut il avoir un oscilloscope en main , !!!!!!!!!

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Comme le dit coredump, pas besoin d'oscilloscope pour régler le "PID" tout se fait via halscope dans EMC2 car il voit tous les signaux "position commandé", "erreur", "retour de position" et bien d'autres encore. Regardes la doc d'EMC2 tout est décrit sur halscope, HAL,...

MR VECTRA a dit:

- autre question , donc le seul soft d'usinage qui tourne sous linux , c'est bien EMC2 , qu'en est il pour les autres softS !!!!!!

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Mon avis : pour l'usinage seul EMC2 se détache du lot, il y a Qcad en logiciel de dessin 2D mais ça reste du dessin 2D non paramétrique... Il y a quelques softs qui sont prometteurs mais non utilisable actuellement (heekCNC,...). En bref, aujourd'hui pas grand chose d'intéressant sous linux question méca/CNC sauf EMC2.

MR VECTRA a dit:

- pourrais tu me faire une config au top de la qualité , je ne regarde pas sur les dépenses , pour ces cas précis !

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Je peux te conseiller selon mes connaissances mais de là à te faire une config... C'est hors de mon expérience!

Pour tes configs A et B, De ce que j'ai lu à droite à gauche, la A me semble plus rependue car la moins chère. Tu veux commander quoi avec?

MR VECTRA a dit:

sur les deux config , par rapport à ton shémas il ya en plus une carte servo qui gère , les signaux pwm , et codeurs ,tu crois c'est vraiment utile !

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La carte servo de ton schéma (7I33) transforme le signal PWM+direction en -10V à +10V afin d'attaquer ton driver. Tout dépend de ta configuration (moteurs, drivers,...)!!!
C'est vraiment très dur de te suivre, formule tes questions clairement et donnes les références des cartes dont tu parles! J'ai vraiment du mal à savoir ce que tu demandes alors que je connais un peu le domaine!

MR VECTRA a dit:

la carte servo , est valable aussi pour les brushless AC et DC

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C'est une question? La carte 7i33 peut attaquer n'importe quel amplificateur qui a besoin d'un signal de -10V à +10V pour fonctionner.

MR VECTRA a dit:

alors ,pour la carte FPGA , ya il un language de programmation , à maitriser!

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Encore une question? Comme le dit coredump pas besoin de savoir le VHDL pour se servir de la carte comme il n'est pas nécessaire de connaitre le C pour utiliser EMC2.

MR VECTRA a dit:

mais comme je viens de commencer mes recherches sur les cartes fonctionnant sous linux , et EMC2 je ne trouve pas grand chose , on est vite limité par le choix, donc obligés de prendre des cartes MESA, alors que sous windows , on a l'embarras du choix.

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Il y en a d'autre mais mesa est le plus diffusé/supporté (abouti?) et m'a l'air d'avoir des tarifs moindre par rapport à la concurrence.
http://wiki.linuxcnc.org/cgi-bin/emcinfo.pl?EMC2_Supported_Hardware
Si tu parles de drivers ou amplificateurs, tout ce qui fonctionne avec les signaux step/dir, analogique (-10v +10V,...), pwm,... peut marcher sous linux ce n'est qu'une compatibilité d'interface. En fait EMC2 a la (très bonne) particularité d'intégrer le PID mais rien n'oblige à l'utiliser! Personnellement, je trouve très dommage de se passer de cette fonctionnalité si le choix du matériel reste à faire et que les drivers ne sont pas achetés.

Concrêtement, de quoi as tu besoin comme signaux pour contrôler tes driver/amplificateurs de servo AC? Quels sont les signaux sortant de tes encodeurs (LVDX, TTL,...)?

Xavier

Emc2

Bonsoir à tous et à toutes,

2 petites questions:

Dans l'utilisation de Emc2 avec des cartes servo: le test de latence que devient il, a t'il toujours la même importance?

Avec la disparition des ports paralleles sur les machines: que faire, inserer des cartes spécialisées???? et pour les ordis portables??

Merci pour vous réponses éclairées.

Bonnes soirée.

Thierry

Bonsoir Vectra,

Je comprend mieux ton besoin. Pour résumer tu as des amplificateurs de servomoteurs AC pilotable en +-10V.

Il me semble alors qu'une carte 5i20 (Carte PCI : 199$) + 7i33 (carte servo PWM=>-10V +10V et gestion encodeurs TTL ou RS422 : 69$) + 7i37 (carte opto pour les I/O standards : 69$) est un bon départ de réflexion. De plus c'est une configuration "standard" donc pas trop de risques de ce coté de compatibilité avec EMC2. Il te restera un connecteur de libre sur la 5i20 pour acheter ultérieurement une autre carte selon les besoins. Pour les cartes de "transport" RS422 de type 7I34 ou autre tu pourras les mettre si le besoin s'en fait sentir.

Enfin je laisse la parole à ceux qui connaissent mieux les cartes Mesa que moi.

Xavier

Re: Emc2

Bonsoir Thierry,

Bth a dit:

Dans l'utilisation de Emc2 avec des cartes servo: le test de latence que devient il, a t'il toujours la même importance?

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Le sujet devient pointu mais il faut imaginer EMC2 comme une horloge : le mécanisme peut être aussi performant que l'on veut mais si le balancier n'est pas régulier, l'horloge ne donnera pas bien l'heure . Pour les musiciens, j'ai une autre métaphore avec un chef d'orchestre mais il y a plus d'horloger que de musiciens ici, désolé.

Dans EMC2 il y a 2 "balanciers" (ou chef d'orchestres,... ) qui sont synchronisés :
- Le premier est "lent" (toutes les 1ms), il s'appelle "servo-thread", il s'occupe de rafraichir tout ce qui est calcul (gestion des mouvements, PID,...) mais plus généralement une très grosse partie de la logique strictement interne.

- Le second est "rapide" (toutes les 25us), Il s'appelle "base-thread", il s'occupe de générer tout ce qui est signaux rapides utilisé de/vers l'extérieur comme la génération de step/dir via le port // du PC.

Donc dans le cas de l'utilisation d'une carte extérieure (5i20 par exemple), l'utilité du "base-thread" est remplacé par l'horloge présente dans cette dernière qui est beaucoup plus rapide (et stable). Le test de latence est donc toujours important car il permet au "servo-thread" d'être bien régulier mais proportionnellement c'est beaucoup moins contraignant car il est 40 fois plus lent!

Bth a dit:

Avec la disparition des ports paralleles sur les machines: que faire, inserer des cartes spécialisées???? et pour les ordis portables??

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Les ports parallèles vont disparaitre c'est sûr mais ce n'est pas pour de suite, c'est encore très général. Ensuite il existe des cartes PCI => // et des cartes PCIe=>// (et le PCIexpress n'est pas prêt de disparaitre lui). D'ailleurs ces cartes sont utiles si l'on veut étendre ses entrées/sorties d'EMC2 à moindres frais et simplement! Sinon le mieux techniquement est d'utiliser des cartes de type mesa mais ce n'est pas le plus simple à utiliser ni le moins cher!
Pour les portables ils sont de toute façon généralement déconseillés à cause de leur faibles performances en latences. Un PIII (voir moins) avec 256Mo de Ram (512Mo c'est mieux) pourra avoir de meilleures performances (en latence) que votre dernier intel i7 avec 16Go de ram (portable ou non )! Donc sauver/récupérer les vieux PC des bennes et sauvons la planète (et notre porte monnaie )!

Bonne soirée

Xavier

Bonsoir Vectra,

Aller je te fais un petit schéma.

Bonne soirée

Xavier

Emc2

Bonsoir,

Merci pour tes explications claires, nettes et précises sur les test de latence et les ports paralleles.

Maintenant je vais graver un Cd avec la nouvelle version de Emc2 et faire un test de latence sur certaine machines. Cela me permettra de faire le bon choix pour évoluer.

Pour les ports de sorties: heureusement qui il y a des issues de secours. C'est vrai que chez Mesa il y a beaucoup de cartes dédiées pour s'en sortir. On va étudier la question sérieusement.

A+

Thierry

Bonjour Vectra,

MR VECTRA a dit:

- tu as rajouté une carte amplificateur , en amont de la carte servo , je croyais que cette dernière était suffisante pour attaquer les drivers .

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En fait ce que j'appelle amplificateur (en aval de la carte servo) c'est ce que tu appelles drivers, ce qui transforme le +-10V en signaux de puissance attaquant les moteurs.

MR VECTRA a dit:

- quand tu parles de circuit encodeur RS422 , c'est plutôt le code ,d'un connecteur , ou bien d'une carte encodeur ,sinon ,quel référence tu y fais allusion .

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Les "encodeurs" sont les encodeurs rotatif incrémentaux qui peuvent sortir en 0-5V (~TTL) ou en signaux différentiels RS422 (merci coredump de l'info). Ce dernier ayant une bonne immunité aux bruits. La carte 7i33 permet de connecter des encodeurs soit en TTL soit en RS422 (choix via jumpers).

MR VECTRA a dit:

- le pid , dans ton dernier shémas se fait au niveau de la carte servo , donc j'imagine à l'aide d'une part de l'oscillo interne ,et d'autre part ,du soft spécifique inclue dans la carte servo .

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Il n'y a de logiciel que dans le PC! Le reste est une "circuiterie" logique complexe (et programmable) mais pas de logiciel. La fonction "correcteur PID" est remplie par le PC donc aucun problème pour visualiser tous les signaux via "halscope".

Bonne journée

Xavier

Emc2

Bonjour à tous et à toutes,

J'en reviens à la carte Pci: il y a plusieurs type de Pci, 32 bit et 64 bit. Comment se fait le choix? Ensuite quel est le type de liaison pour arriver sur la carte 5I20? Beaucoup de questions!!!!!

Bonne journée.

Thierry