Các loại card PCI motion control sử dụng Real Time Linux

[ngohaibac]

Chào mọi người,

Em đang tìm kiếm để mua card PCI dành cho Motion Control để điều khiển động cơ có các thành phần chính như sau: ADC, DAC, Encoder feedback, Motion ports. Và giáo sư muốn sử dụng hệ điều hành thời gian thực để làm việc này, đặc biệt là RealTime Linux.

Em đang search Google để tìm hiểu về các loại card này cũng như RealTime Linux mà nó hỗ trợ nhưng thực sự chưa có tổng quan về vấn đề này.

Vì thế, em viết luồng này mong anh bqviet, falleaf, và các anh làm ở lĩnh vực này trả lời cho em một số câu hỏi:

1. Card PCI có chức năng trên mua của hãng nào thì tốt nhất ? Ưu điểm của các công ty thế nào ? (tiền nong không thành vấn đề ).
2. Nên dùng RealTime OS nào với bọn này ?

Em đã tìm được một cái card khá hay:

1. MOTENC-100: 8-Axis Motion Control & Data Acquisition PCI Board

Tham khảo: http://www.vitalsystem.com/web/motion/motion100.php


Chúc các anh mạnh khỏe.

[bqviet]

Cảm ơn em đã mở ra một chủ đề thú vị, mặc dù hơi hẹp.

I/O card chạy với Linux (bất kể chức năng gì) thường được quản lý bởi thư viện Comedi. Một khi card được hỗ trợ bởi thư viện này thì đến 90% các chương trình điều khiển - đo lường trên Linux dùng được. Trường hợp ngoại lệ là hãng bắt phải dùng thư viện mã đóng, chỉ cho file header tự lập trình - dù sao cũng không nên mua. Danh sách phần cứng hỗ trợ bởi Comedi có tại đây. Nói chung đồ của NI mua là an toàn (cho sự nghiệp của em, vì dễ dùng và thông dụng), cá nhân anh đánh giá khá cao đồ của Advantech.

Nếu có điều kiện đầu tư bộ Linux thời gian thực của MontaVista hoặc của TimeSys thì rất tốt, đi kèm với Matlab/Simulink/RTW là hợp. Nếu muốn dùng giải pháp phần mêm tự do hoàn toàn thì nên cân nhắc toolchain đầy đủ sau

• Comedi (quản lý phần cứng).
• RTAI (phần mở rộng thời gian thực cho nhân Linux thường). Cập nhật: đã hỗ trợ cả x86, ARM và PPC
• Scilab (tương đương Matlab)
• Scicos (tương đương Simulink)
• RTAI-Lab (tương đương bộ RTW để dịch mô hình Scicos thành mã C, bản thân Scicos cũng có khả năng biên dịch mô hình thành mã C, nhưng chỉ là ANSI C chứ không tính tới phần thời gian thực)
• Nên tránh cái RTLinux hoặc cái của GreenHill.

Như vậy là tương đối đủ công cụ, vấn đề còn lại là bỏ công học để dùng mà thôi. Ngoài ra, để thuyết phục những người sính hàng hiệu (coi Matlab là cả bầu trời, cũng như Honda là tất cả xe máy ở VN ...), nên tham khảo trang chủ của Scilab - em sẽ thấy Scilab được dùng bởi nhiều tập đoàn của Pháp cũng như châu Âu.

[ngohaibac]

Chào anh,

Cảm ơn anh rất nhiều nhé. Bây giờ thì em đã hiểu về nhiều vấn đề rồi. Em xin tóm tắt ý hiểu của em về vấn đề này.

Trường hợp của em là dùng PC có gắn card PCI để điều khiển thiết bị ngoại vi với độ chính xác cao. RTOS ở đây chạy trên PC.

a. Về các I/O card

Tốt nhất nên dùng loại được quản lý bởi thư viện Comedi hoặc có driver dạng mở để dễ dàng can thiệp về sau, tốt nhất là dùng loại thứ nhất.

Có 2 hãng khuyến cáo nên dùng: National Instruments, Advantech. Bọn NI mua rất đắt nhưng có hỗ trợ về dịch vụ rất tốt, công nghệ phần cứng của bọn này thì không phải bàn. Lab em mua rất nhiều đồ của bọn NI. Nếu mua đồ của NI, ngoài dùng được với RealTime Linux, em nghĩ cũng có thể dùng với Labview. Còn đồ của bọn Advantech chắc chắn rẻ hơn, còn về dịch vụ thì em không dám chắc. Em quyết định chọn mua đồ của NI, mặc dù giáo sư bảo xem đồ của Advantech . Em sẽ cân nhắc thêm thằng Advantech này nếu cái NI không đáp ứng được, hoặc giá cả quá cao.

Mục đích của giáo sư là dùng thằng này để điều khiển con Phantom (sẽ tự chế tạo cho rẻ )với độ chính xác cao. Giáo sư muốn cái card có tính năng tương tự như cái này.

b. Về RTOS

Cài hệ điều hành Linux với kernel thông thường, có nhiều distribution: Ubuntu, Red Hat Linux,... (Hiện tại em đang dùng Ubuntu). Sau đó, cài đặt RTAI để cải thiện tính năng RTOS. Khi đó các ứng dụng của mình hoàn toàn có thể điều khiển hardware với thời gian đáp ứng cần thiết.

Các chương trình ứng dụng để điều khiển có thể dùng Matlab/Simulink/RTW(tính tiền, Lab em có license của nó nên có lẽ dễ dàng hơn) hoặc Scilab/scicos (free, mới nhưng nhìn xấu quá hic hic).

Tổng kết lại, chỉ phải bỏ tiền ra mua đồ của bọn NI nằm trong list trên về dùng là xong (vì tính an toàn cho sự nghiệp , vì dịch vụ sau bán hàng của nó). Còn lại toàn free hết.

Các câu hỏi được đặt ra là: Phải tìm hiểu thư viện Comedi, tìm hiểu RTAI, tìm cách để kết nối giữa ứng dụng điều khiển và phần cứng.

Chúc anh mạnh khỏe.

[bqviet]

Ngay cả card cũng có thể làm được loại kết nối máy tính qua cổng song song hoặc USB. Vấn đề là cân bằng giữa thời gian, tiền và rủi ro mà thôi. Scilab công nhận giao diện rất xấu, nhưng miễn sao làm được việc thì có hề chi. Chúc em khỏe và sống tốt ở xứ đắt đỏ ấy trong thời kỳ khó khăn này.

[bqviet]

DC Motor Servo control using FLEX with Scilab/Scicos

Lang thang trên mạng bỗng bắt gặp trang này, lôi về đây - biết đâu lại có ích cho ngohaibac hay ai đó
http://dev.emcelettronica.com/dc-mot...x-scilabscicos

Phần cứng là bo mạch Flex dùng dsPIC, phần mềm là Scilab/Scicos, truyền tin mạng CAN, DC servo.

[falleaf]

Mấy con motion control card này thì tìm nhà sản xuất robot để xem nó recommend sử dụng loại nào thì mua loại đó. Thường mấy cái này dùng kèm với mấy con robot đó. Lab em đang dùng con nào?

Chúc vui

[ThaiDuong_85]

Không biết cái này có phù hợp với bác không nhỉ:
cũng của thằng NI, nhưng không phải Card mà là nguyên bộ Controler
Cái này dùng nhiều cho máy CNC.

Phần cứng bao gồm: Real-Time Controller+ FPGA Chassis + Motion Modules

Controller có đặc tính như sau :

*Embedded controller runs LabVIEW Real-Time for deterministic control, data logging, and analysis
*533 MHz processor, 2 GB nonvolatile storage, 256 MB DDR2 memory
*Dual Ethernet ports with embedded Web and file servers for remote user interface
*Hi-Speed USB host port for connection to USB flash and memory devices
*RS232 serial port for connection to peripherals; dual 9 to 35 VDC supply inputs

Bộ FPGA Chassis :

*8-slot reconfigurable embedded chassis that accepts any CompactRIO I/O module
*Xilinx Virtex-5 reconfigurable I/O (RIO) FPGA core for ultimate processing power
*Ability to automatically synthesize custom control and signal processing circuitry using LabVIEW

Mô-đun điều khiển:

* Continuous current of up to 5 A at 40 °C (or 1 A at 70 °C) at 30 V - for higher power
* Use data from current sensor for flexible sampling time and filtering of the motor current
* Full H-bridge brushed servo motor drive with a built-in encoder interface and current sensor * Direct connectivity to actuators - fractional horsepower brushed DC servo motors, relays, lamps
* Create custom current-loop algorithm for optimized torque control with LabVIEW FPGA Module
* Create powerful custom motion control systems using the NI SoftMotion Development Module for LabVIEW

Như vậy là với bộ này vừa có thể lập trình RealTime hoặc FPGA hoặc kết hợp giữa RealTime và FPGA.
đáp được hầu hết các ứng dụng điều khiển chuyển động phức tạp và chính xác.