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2014年1月の32件の記事

2014年1月31日

WindowsリアルタイムIO制御環境の1ms割込み周期ジッタ評価

WindowsリアルタイムIO制御環境の1ms割込み周期ジッタ評価

Windows 7 Professional 32bitをリアルタイム化(ソフトウェアで超高性能化)してみます。

その上で、1ms毎の処理をして、その時間間隔を測定してみます。

Rt8dr1mai

まず、ミスミパソコンBBC-1400-V5D-W7

にプライムモーション社の

1ms周期ソフトモーションコントローラカード

「JOY-RT8DR」を差します。

そこに、WindowsリアルタイムIO制御環境「MOSBench」

をインストールします。

Misumibbceval_manager_140131_2

そのなかのツールで、1msタイマ割込み周期処理の表示をみます。

この画面では、1ms周期割込み間隔を

123,834,882回(約34時間)測定しています。

最小値が9780

最大値が10214

になっています。単位は100nsなので

978μsから1021.4μsになります。

つまり、

1ms±22μsの精度です。

かなり、すごいでしょ。

Misumibbceval_140131

評価中の画面です。(クリックで拡大)

■リンク: 「モーションおやじ」のモータ制御の精緻をみんなに  

超簡単WindowsリアルタイムIO制御 プライムモーション社

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2014年1月30日

2つのリニアスケールを簡単に接続延長したい。

2つのリニアスケールを簡単に接続延長したい。

いろいろな要求があります。

リニアスケールを並べて、簡単に組み立てて、

電子回路で、切替接続できないか?

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2014年1月29日

ミスミのパソコンBBC-1400-V5D-W7のPCIカードによるIRQ独占

ミスミのパソコンBBC-1400-V5D-W7のPCIカードによるIRQ独占

Dscf0144_

ミスミさんの貸し出しサービスを利用しました。

いつもありがとうございます。

CPUはCore-i5の3GHz。

OSは、Windows 7 Professional 32bit。

PCIスロットは4本あります。

さっそく、PCIカードを差します。

Dscf0145_

手前から、2つ目の青いPCIカードが

プライムモーション社のモーションカード「JOY-RT40PR」です。

2pci_4mai_ok_140129

デバイスマネージャの表示を見ると

このカードが、割込み番号18番を独占していることがわかります。

Rtx Pnp and Power Management Device

という、Windowsリアルタイムのドライバが割り付けてあります。

Windowsにじゃまされない割り込み処理を実現できます。

Dscf0149

これは、背面。右から

COM-2chカード

モーションカード

16/16のDIOカード

16bitADカード

を入れています。

このパソコンは、素直なパソコンでうれしいです。

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2014年1月28日

立ち上げ中の機械が途中で1秒止まることがある

立ち上げ中の機械が途中で1秒止まることがある

という電話が入ってきた。

上位コントローラからの命令受信内容と時間、

モーションコントローラへの命令送信内容と時間

をロギングしているので、そのファイルを送っていただいた。

13000行の大きいファイルで、その箇所を特定するまでに、2時間かかった。

人間が移動して、現地往復すれば、もっとかかる。

短時間で済んだと考えよう。

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2014年1月27日

WindowsリアルタイムIO制御のCAN通信用API仕様

WindowsリアルタイムIO制御のCAN通信用API仕様

を書いて、プログラマーに渡したところ

質問がくるわくるわ。

ここがおかしい、

あそこと矛盾する、

CANコントーラLSIのどこを操作するのか、、、

仕様書を改訂して、少し落ち着いて

ひと休みしているところです。

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2014年1月26日

CANコントローラLSIのフィリップス社SJA1000のデータシート

CANコントローラLSIのフィリップス社SJA1000のデータシート

とWindows版のドライバ関数をみて

WindowsリアルタイムIO制御のMOSBench関数仕様を考えています。

リアルタイム送信可能なので、送信バッファは無し。

なるべく簡単にWindowsリアルタイム環境で

CAN送信CAN受信していただけるように頭をひねっています。

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2014年1月25日

AVAGOのAEAT-6600を使った簡易アブソリュートエンコーダのSSI信号

AVAGOのAEAT-6600を使った簡易アブソリュートエンコーダのSSI信号

N極とS極が1対の円板型磁石と

アバゴテクノロジー社のAEAT-6600というICを

向かい合わせると、簡単なアブソリュートエンコーダになる。

16ビットの分解能がある。

以下は、そのICのSSI信号。

Avago

上から

CLK:クロック

nCS:チップセレクト

DO:データ出力

低コストなアブソリュートエンコーダになるので、

分解能が粗くてよい簡単なロボットに使えます。

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2014年1月24日

CAN通信がWindowsリアルタイム環境で動き始めて

CAN通信がWindowsリアルタイム環境で動き始めて

ひと安心。

短納期の開発テーマを受注してしまったので、ひやひやでした。

通信できてしまえば、後は、周りを加えていく作業。

途中バージョンのリリースもできるし、

お客様に大きな迷惑をかけないで、いけそうです。

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2014年1月23日

メカに柱を付けて補強したらモータの動きがおかしくなった

メカに柱を付けて補強したらモータの動きがおかしくなった

それは無いと思います。

何か、他に変えたものありませんか?

・アプリケーションのバージョン

・パラメータ値

・データファイル

装置立ち上げ時の忙しい状態ですから、何か忘れていませんか?

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2014年1月22日

10年前に出荷した機械の操作画面にエラー表示が頻繁にでている

10年前に出荷した機械の操作画面にエラー表示が頻繁にでている

と、お客様から電話がかかってきた。

10年もすれば、いろいろ劣化する。

そのエラー表示の内容をお聞きして

その表示条件を洗い出して、

お客様に回答。

エラー表示の原因となりそうな箇所が11箇所。

現物を確認して、対策するには、ひと仕事。

お手数ですが、よろしくお願いします。

詳しい分類表示にしておけば、よかったな。

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2014年1月21日

エンコーダA相B相信号からシリアル信号への変換器

エンコーダA相B相信号からシリアル信号への変換器

を作ってほしい

と問合せがありました。

できないことは無いですが、手間はかかります。

世の中には、いろいろな課題がありますね。

後日、

よく聞いたら、逆の

シリアル信号をエンコーダA相B相信号に変換して欲しい

という話でした。

いずれにしても、手間はかかります。

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2014年1月20日

28才で装置機械設計で独立しました

28才で装置機械設計で独立しました

と言う人に、会いました。

商社の方と、その機械エンジニアと、「モーションおやじ」と3名で

機械部品メーカのライン変更の打合せに行きました。

自信があるのねぇ。

「モーションおやじ」が28才の時、

「独立しようか?」って、まったく考えてなかった。

すごいね。

エネルギーをもらいました。

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2014年1月19日

CAN通信をWindowsリアルタイムで行いたい

CAN通信をWindowsリアルタイムで行いたい

というお客様がいて、

仕様を考えています。

従来システムの時間的に厳しいところだけをリアルタイムに変えたい

しかも、短納期で。

現状、どの機能をどこまで使っているの?

それをリアルタイムにどうしたいの?

とヒヤリングして、

それをリアルタイムの汎用性ある関数仕様に置き換えて

それをCANのLSIレジスタのどこをどのように使うか、実装仕様をつくる

という作業、

結構、時間がかかります。

短納期のご希望ですが。

「『標準フォーマット』対応だけでよい」というのが、救いです。

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2014年1月18日

手軽にWindowsリアルタイムIO制御「MOSBench-EY」ばっちり使える

手軽にWindowsリアルタイムIO制御「MOSBench-EY」ばっちり使える

と、言って、初めてお会いしたお客様が

夜の11時に帰られました。

若くて、エネルギッシュでした。

14日の夜の話。

初めてお会いするお客様が

夜の8時半に、

エンドのお客様の工場で、実際に使っている設備から取り外してきたFAパソコンを持ち込んで来て、

「このパソコンに『MOSBench-EY』リアルタイム評価版をインストールして欲しい」

と電源を入れた。

動かない。

軽で2時間の飛ばしたきた道中で、ケーブルがゆるんでしまったのか?

こっちのケーブル、あっちのケーブルを抜いたり、差したり、電源オフオン繰り返して、

30分後に、やっと動き始めた。

『MOSBench-EY』リアルタイム評価版をインストールしたら

インストーラで見たことがないエラーが発生する。

8年前から使っているパソコン、だそうだ。

アンインストール、インストールを繰り返したら、なんとか動き始めた。

やっと、

処理時間測定用のMOSプログラム

「time_10000_Wait5S.mos.c」をダウンロード

を動かす。

平均4.4usで、安定して動いている。

この状態で、お客様が自作したソフト、

『CPUを横取りして離さない処理負荷アプリ』なるものを

実行する。

『MOSBench-EY』の開発環境アプリの画面が止まって、

画面が消えてしまった。

処理時間測定結果表示の「標準出力」画面が消えてしまった。

しょうがない。

処理時間測定結果をファイルに書き出すように設定変更して、再実行。

『CPUを横取りして離さない処理負荷アプリ』が終わって

結果が書き込まれたファイルを見ると

平均4.4us。

変わらず。

お客様が感動して

『確かにリアルタイムだわぁ!』

『これ、使える!』

それから、本格的な評価が始まった。

リアルタイム処理のSleep命令の待ち時間を変えたり、

リアルタイムOSのタイマー周期を変えたり、

いろいろパラメータを変えて、実験。

夜の11時。

「エンドのお客様に『できる!』って言えます。」

やっと、『モーションおやじ』を解放してくれました。

「明日の10時から、お客様のところだ」

安全運転で、帰ってください。

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2014年1月17日

WindowパソコンでリアルタイムにCAN通信したい

WindowパソコンでリアルタイムにCAN通信したい

というお客様がいて、

CAN通信はどんなものかと、

あちこちの資料を拾い読みしています。

システム設計するために、「ががっ」とINPUTです。

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2014年1月16日

線材加工の同期モーション制御

線材加工の同期モーション制御

をしたいので、

現状の古い機械が動いているところを見てほしい、

と商社の方からお誘いがあって、行ってきました。

「『モーションおやじ』さんなら、細かくフォローしてくれそうなので、電話しました」

と、引っ張り出されてしまいました。

機械の動きをみるのは楽しいです。

あちこちにエンジニアの工夫を感じます。

エンドのお客様から、精度向上の要求があって、

もっと精密な加工制御をしたい、とのことです。

償却が完全に終わって、作るだけどんどん儲けている機械ですが、

高精度化の流れで、世代交代のようです。

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2014年1月15日

パソコンを持って行くからMOSBenchEYの実機版をインストールして欲しい

パソコンを持って行くからMOSBenchEYの実機版をインストールして欲しい

という愛知県の方がいて

今日の夜8時半頃、駒ケ根に来られます。

夕方、エンドのお客様の工場に行って、

実際に設備に使っているパソコンを借りて、

それを駒ケ根に持参する。

そのパソコンに、

手軽にWindowsリアルタイムIO制御環境「MOSBench-EY」

の実機版をインストールして欲しい。

そして、実際に稼働しているパソコンが

リアルタイム化することによって、

どれくらい処理能力が向上するか、評価をする、とのこと。

行動力ありますね。

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2014年1月14日

XP-Professionalの制御システムを高速化改造するためにWndowsリアルタイム化

XP-Professionalの制御システムを高速化改造するためにWndowsリアルタイム化

したいというお客様がいます。

8年前にWindowsリアルタイム制御化を検討したのだけれど、

当時の仕様では、Windowsアプリで間に合っていた。

今度、制御処理が増やしたいとお客様の要求があったので、

ソフトウェア変更だけで対応したい。

それで、

タイミングが厳しい部分だけ、Wndowsリアルタイム化検討中。

プライムモーション社の

手軽にWindowsリアルタイムIO制御環境「MOSBench-EY」は

8年前から知っていました。

そうですか。ありがとうございます。

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2014年1月13日

コンテック社16bitDAのPCI-Expressカードを差してIRQ番号の確認

コンテック社16bitDAのPCI-Expressカードを差してIRQ番号の確認

コンテック社のDAカード

AIO AO-1604-LPE

AIO AO-1616-LPE

をWindow7でリアルタイム制御させるために、ハードウェアをいじっている。

まず、

Da__2

産業用パソコンの内部。

左側のCPUカードの近くのPCI-Expressスロットに

コンテック社16bitDAのPCI-Expressカードを2枚差した。

Da_

これは背面。

そうすると、IRQ番号(16)に、コンテック社のDAカード

AIO AO-1604-LPE

AIO AO-1616-LPE

の割り込みが入ってきた。以下の画面の6行目と7行目。

600_irq

11行目にある(18)のRtx Pnp and Power Management Device

は、あいかわらず、(18)に単独で居座っている。

つまり、

リアルタイムを目的とするRTXドライバがIRQ18を独占しているので、問題ない。

続いて、動作確認に入いることができる。

601_device

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2014年1月12日

コンテック社16ch16bitDAのPCI-ExpressカードAO-1616L-LPEのWindowsリアルタイム対応

コンテック社16ch16bitDAのPCI-ExpressカードAO-1616L-LPEのWindowsリアルタイム対応

プライムモーション社の

みんなで手軽にWindowsリアルタイムIO環境「MOSBench(モスベンチ)」では

PCI-ExpressのDAカードに対応できていない。

それで、

コンテック社から、貸し出しサービスで

PCI-ExpressのDAカード「AO-1616L-LPE」

を借りて、さわっています。

Cotnec_ao1616llpe

コンテックさん、いつもありがとうございます。

リアルタイム化ソフトを書くために、

このDAカードのレジスタ機能を理解して、

DA出力シーケンス動作をプログラムする必要があります。

単純なDAカードではなくて、複雑になっていて、

理解するのに、時間がかかりました。

初めて触れる、全体像をまったく理解していない人に、

紙(PDF)だけで説明するのは、難しいことですね。

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2014年1月11日

ブラシレスモータ誘起電圧とポールセンサとエンコーダA相B相の位相合わせ

ブラシレスモータ誘起電圧とポールセンサとエンコーダA相B相の位相合わせ

ブラシレスモータを回すためには

以下の信号の位相を合わせる必要がある。

・誘起電圧(モータのシャフトを外力によって回した時、発電する電圧)

・ポールセンサ(モータ回転部の磁石:ポールを検出する信号)

・ロータリーエンコーダの信号(位置、速度を検出するための信号)

まず、

モータ誘起電圧Va,Vb,Vcの位相とポールセンサHAの位相関係

_0600

次に

モータ誘起電圧VaとポールセンサHA,HB,HCの位相関係

_0599

次に

ポールセンサHA,HBとロータリーエンコーダのA相、B相信号

Ab_0601

■リンク: 「高性能制御を簡単に、みんなに!」  

カスタムのブラシレスモータドライバ開発 プライムモーション社

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2014年1月10日

WindowsでCAN通信を一定周期でやりたい

WindowsでCAN通信を一定周期でやりたい

という要望がありました。

普通は、2ms以下の周期でできるのだが

突然、160ms周期になることがあって、

困っているとのこと。

超簡単WindowsリアルタイムIO制御環境「MOSBench」では、

まだ、リアルタイムのCAN通信対応できていない。

お役に立ちたいけれど、どれくらいニーズがあるのでしょう?

「『モーションおやじ』から、直接、電話が来るとは、思わなかった」

と言われました。

メールに制御の悩みを書いていただいたので、電話しました。

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2014年1月 9日

モーションおやじ毎日ブログ7年目に突入

モーションおやじ毎日ブログ7年目に突入

2008年1月9日から始めたブログが

7年目に入りました。

3388215アクセス。

読者のみなさん、ありがとうございます。

「バックナンバー」クリックしてみてください。

_140109_2

■リンク: 「モーションおやじ」のモータ制御の精緻をみんなに  

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モータのロータリーエンコーダのZ相が1回転に2パルス出る

モータのロータリーエンコーダのZ相が1回転に2パルス出る

不良品が混入する可能性があるので、

それをエラーとして検出して欲しい。

いろいろなご要望があります。

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2014年1月 8日

ステージ移動して取り込んだ画像がおかしいのでトリガタイミングずれ

ステージ移動して取り込んだ画像がおかしいのでトリガタイミングずれ

ではないかと、指摘がありました。

ステージ移動指令

ステージのフィードバック位置

トリガ信号

をロギングしていただいて、

データ解析しました。

ステージが振動しやすくなっているのが原因のようです。

■リンク: 「モーションおやじ」のモータ制御の精緻をみんなに  

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2014年1月 7日

無限に一方向に回転する多回転アブソリュートエンコーダシステムの減速器の減速比

無限に一方向に回転する多回転アブソリュートエンコーダシステムの減速器の減速比

は、1/2とか、1/4とか、1/32とか

1/2^n(nは自然数)にしてください。

Photo

多回転アブソリュートエンコーダの1回転内の分解能も

2^m(mは自然数)にしてください。

そうしないと、

2進カウントの多回転アブソリュートエンコーダが

オーバフローしない時の位置と

オーバフローした後の位置が

一致しません。

■簡単な例(1回転内2ビットエンコーダ)

(例1)減速比1/2

_2

一番下の階段状の絵は、2ビット1回転内カウンタ動作で

0から3を繰り返す。

その上は、多回転カウント部。

D[2]は、1回転毎に0,1を繰り返す。

無限に回転した後でも、減速器の出力軸ゼロは

下位3ビットのD[2:0]=000で判別できる。

(例2)減速比1/3

_3

例1)と同様に

一番下の階段状の絵は、2ビット1回転内カウンタ動作で

0から3を繰り返す。

その上は、多回転カウント部。

D[3:2]は、多回転カウント部で

1回転毎に00,01,10,11と増えていく。

1/3の減速比の分母の3が2のn乗でないので

1回目の減速器出力ゼロは、D[3:0]=0000(2)=0(10)

2回目の減速器出力ゼロは、D[3:0]=1100(2)=12(10)

3回目の減速器出力ゼロは、D[3:0]=1000(2)=8(10)

多回転部カウントのD2が通過回数で0,1,0と変わってしまい、

多回転アブソリュートエンコーダカウント値の下位がこの値なら、

減速器出力ゼロだと決めることができない。

単純に考えると

多回転アブソリュートエンコーダカウント値が

(減速比の3)*(1回転の分解能の4)=12カウント

毎に減速器出力ゼロがくる。

ゆえに

多回転アブソリュートエンコーダがオーバフローする前なら

(多回転アブソリュートエンコーダカウント値)/12の余りがゼロの位置が

減速器出力ゼロ

と言える。

しかし、オーバフローした後は、言えなくなる。

■リンク: 「モーションおやじ」のモータ制御の精緻をみんなに  

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2014年1月 6日

PWMキャリア周波数を上げるとPWM部のゲインが上がる

PWMキャリア周波数を上げるとPWM部のゲインが上がる

ので、どこかで、ゲインを小さくする必要があります。

例えば、

12.5ns(80MHz)のクロックをアップダウンカウントして、

相電圧指令比較用の三角波動作のカウンタを作ります。

PWM周波数が20kHzの場合は、

0から1999までアップカウントして、0までダウンカウントします。

1000がセンターで、

1000+500=1500を設定すると、Duty75%のLowパルス出力になります。

PWM周波数が2倍の40kHzの場合は、

0から999までアップカウントして、0までダウンカウントします。

500がセンターで、

500+250を設定すると、Duty75%のLowパルス出力になります。

2倍のPWM周波数にすると、

もともとの500250の半分の値で、同じDuty出力になります。

つまり、PWM部のゲインが2倍になっています。

オープンループゲインを同じに保つためには、

どこかで、1/2のゲインを入れる必要があります。

■リンク: 「モーションおやじ」のモータ制御の精緻をみんなに  

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WindowsパソコンにLANでつながるPLC機能付き モーションコントローラ

RTEXとパルス列16軸 スタンドアロン マシンコントローラ

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2014年1月 5日

お客様の土日の動作確認作業で月曜日から新しいお仕事

お客様の土日の動作確認作業で月曜日から新しいお仕事

が始まります。

年始の土曜日と日曜日にお客様が

PLCとモーションコントローラとコンピュータ

を接続して、動作確認。

実際に初めて機械を動かすと、いろいろ課題が出てきます。

夕方、

メールで何項目も課題をいただいて

その内容を電話でディスカッション。

何点か、新しい仕様になりました。

月曜日から修正です。

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2014年1月 4日

今日も明日も出荷用機械装置立ち上げ作業

今日も明日も出荷用機械装置立ち上げ作業

というお客様から、

さっそく電話がかかってきました。

出荷日程が遅れていて、1月4日から出勤。

お客様に検収いただいた納品セットのデモでは、問題が発生していなかった。

しかし、

お客様が実際にいま製造している出荷用機械では、問題発生。

・どんな問題現象が発生しているのか?

・どこまでは、正常に動作するのか?

・実機の周辺システム構成

・実機のパラメータ設定

を電話でヒヤリングする。

そこから、原因がありそうな箇所を洗い出して、

見直しをする。

パラメータを1つ、現物に合わせていただいて、

1時間で解決しました。

よかった。

いろいろな電子制御機器と通信があると、わかりづらいですよね。

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2014年1月 3日

情報刺激を絶って考える

情報刺激を絶って考える

机の上、パソコン、情報が多すぎ。

何かが目に入って、余計なことが気になってしまう。

真剣に考えごとをするときは、

何もない会議室に、ノートと必要な資料を持って、

こもります。

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2014年1月 2日

ネジ端子型電解コンデンサ

ネジ端子型電解コンデンサ

Dscf0081

瞬時の電流供給が必要なので、DC電源とインバータの間に入れました。

電源に電流が戻らないように、ダイオードを付けています。

感電しないように、放電抵抗器もつけています。

他社の連続一定回転動作のみのモータ制御を調査していて、

主回路に、まったく電解コンデンサが入っていない例がありました。

「そういう割り切りもあるんだ」と感心したことがあります。

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2014年1月 1日

年初から新製品の立ち上げ協力

年初から新製品の立ち上げ協力

新年、あけましておめでとうございます。

「モーションおやじ」は、

今年も、お客様の機械装置の競争力向上に全力で貢献致します。

さっそく1月に

お客様がプライムモーションコントローラ搭載の機械装置をショーに出品。

また、別のお客様、

昨年末、ショーで発表された、プライムモーションコントローラ搭載の新製品立ち上げのご協力。

1月からプライムモーションコントローラを新規導入のお客様。

お客様との新製品開発共同プロジェクトの制御担当。

などなど。

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