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2013年4月 5日

3GHz動作のWindowsパソコンBBC-6000-C3D-XPをリアルタイム化して1ms割り込みのモーション制御処理

3GHz動作のWindowsパソコンをリアルタイム化して1ms割り込みのモーション制御処理

をしてみます。

パソコンは、昨日の続きで

ミスミ社のBBC-6000-C3D-XPです。

CPUは、Core2Duoの3GHz。

103_pc

ミスミさんの貸出サービスを利用しました。

いつもありがとうございます。

Photo_2

PCIカードを4枚入れています。

Photo_3

手前から

コンテック社の16点INポート、16点OUTポートのカード

プライムモーション社の8軸パルス列出力モーションカード「JOY-RT8CR」

コンテック社の2チャンネルRS232Cカード

コンテック社の16チャンネルの16ビットADカード

これらをすべて、1msスキャンでリアルタイム制御させます。

1msタイマーは、

プライムモーション社の8軸パルス列出力モーションカード「JOY-RT8CR」

からの割り込み要求で作ります。

このカードからの割り込み要求番号(IRQ)を唯一にすること、

つまり、他のデバイスに使わせないことが必要になります。

上記の4枚のカードを入れた状態では

100_device_1st

となっています。

プライムモーション社の8軸パルス列出力モーションカード「JOY-RT8CR」には

Rtx PnP and Power Management Deviceというドライバが割りつけられています。

これは(PCI)18という番号が付いています。

(PCI)18には 

USB Enhanced Host Controller - 3A06

USB Universal Host Controller - 3A66

という他の2つのデバイスがあり、番号を共有しています。

この2つのデバイスを「無効」にします。

101_device_2nd

赤い「X」が付きます。

102_device_3rd_2 

そうすると、(PCI)18が

Rtx PnP and Power Management Device

のみになりました。つまり、

Rtx PnP and Power Management Device

が(PCI)18という割り込み要求IRQ番号を独占することができました。

105_renzoku_2 

この状態で、8個のモータを同時にPTP移動(Point To Point移動)してみました。

1ms毎、8個のモータを協調させながら、位置指令を計算して、パルス列出力しています。

Manager

この画面は、モータ8個の現在指令位置表示。刻々と変わっていきます。

Analyzer

この画面は、モータ8個の現在位置を1ms周期でロギングしつつ、速度に変換して波形表示しています。

Process_time

この画面は、1ms周期ジッタを100ns単位で表示しています。

最小が9902、つまり990.2us

最大が10102、つまり1010.2us

です。1msに対して、±10usのジッタがあります。

下の緑色で囲んでいる数字は

1ms周期で行っている割り込み処理時間を100ns単位で表示しています。

最小が1663、つまり166.3us

最大が2324、つまり232.4us

平均は、Aveのところの数字1672、つまり167.2usです。

この1ms周期の割り込み処理では、

モータ8個の位置軌跡計算

ADコンバータ16chのサンプリング

INポート16点のサンプリング

OUTポート16点の出力更新

をしています。

これらの処理が平均167.2usで実行されています。

結構、速くて、気持ちの良い数字です。

しかもWindowsパソコンで。

3GHzのCPUを167.2usで動かしています。

なお、このパソコンのCPU、Core2Duoは、名前のとおり、

2つのCPUコアを持っています。

2つのうち、1つのCPUコアを1ms周期の割り込み処理等の

リアルタイム処理専用に割り当てています。

ですので、

タスクマネージャの「CPU使用率の履歴」の表示が1つになっています。

Task_manager

普通は、2つのコアがあるので、以下のように2つの窓になっています。

Task_manager_2cpupng

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