LinuxCNC / Настройка: различия между версиями
Neller (обсуждение | вклад) (→Дополнительные возможности HAL) |
Neller (обсуждение | вклад) (→Основные команды HAL файла) |
||
Строка 197: | Строка 197: | ||
2. addf - добавляет компонент реального времени в поток и определяет место выполнения его функции: в высокоскоростном потоке (base-thread) или в низкоскоростном потоке (servo-thread). | 2. addf - добавляет компонент реального времени в поток и определяет место выполнения его функции: в высокоскоростном потоке (base-thread) или в низкоскоростном потоке (servo-thread). | ||
+ | |||
+ | Функции не работают сами, их надо вызывать. В hal есть один или несколько потоков. Обычно это: | ||
+ | |||
+ | servo-thread - "медленный поток" в котором происходят все расчеты. Стандартный период 1мс (частота 1кГц). | ||
+ | base-thread - "быстрый поток" в нем выполяются быстрые операции, в этом потоке нельзя использовать float. Стандартный период 15-50мкс (частота около 20кГц) в зависимости от компьютера. | ||
+ | Как только мы добавляем функцию в поток, она начинает вызываться раз в период потока. Например, функция компонента parport.write, которая обновляет значения порта LPT добавляется в base-thread. Эта функция вызывается с частотой base-thread (20кГц), что позволяет управлять драйвером шагового двигателя. А функция для расчета скорости, положения и обратной связи stepgen более медленная и нет большой необходимости вызывать ее часто, поэтому она работает в servo-thread (1кГц). | ||
+ | |||
+ | Итак, чтобы наш компопнет работал надо добавить его функцию или функции к потокам. | ||
+ | |||
+ | Подробоное описание функций смотрите в справке к компоненту. | ||
addf parport.0.read base-thread | addf parport.0.read base-thread |
Версия 13:33, 12 декабря 2019
Содержание
Введение
В LinuxCNC настройка системы под заданное оборудование, происходит отлично от стандартного графического интерфейса (Mach3 или NC-Studio). Большинство необходимых параметров задаются внесением изменений в текстовые конфигурационные файлы *hal и *ini.
Примечание: В составе LinuxCNC есть приложение с графическим интерфейсом пользователя для настройки конфигурации станка (Stepconf), однако, как показывает практика некоторые изменения приходится вносить в конфигурационные файлы вручную. Именно поэтому в данном руководстве вся настройка и внесение изменений происходят через *.hal и *.ini файлы.
Что же такое *.hal и *.ini файлы? Давайте обратимся к теории.
hal - Hardware Abstraction Layer (Слой аппаратных абстракций) - конфигурационный файл Linux, отвечающий за связь аппаратной и программной части станка.
К примеру в данном файле содержится информация: адрес устройства ввода-вывода (PCI-LPT или другой контроллер), назначение портов ввода\вывода функциям системы и др.
ini - файл конфигурации, содержащий настройки системы. К примеру в данном файле содержится информация: скорости, ускорения, количество импульсов на мм, скорость поиска домашнего положения, пределы перемещений и др.
Обратите внимание, что ниже указаны параметры и значение каждого из них. Для удобства работы мы постарались сделать раздел F.A.Q. в котором постараемся систематизировать информацию по темам (к примеру, как настроить датчики домашнего положения и др.). Ниже перечислены все, необходимые параметры для настройки вашего станка под управлением LPT (в руководстве используется контроллер LPT-DPTR 1.03)
В данном руководстве подразумевается, что вы установили скаченный образ Craftex т.к. некоторые аспекты по настройке уже сделаны. Также в данном руководстве не подразумевается использование утилит по автоматическому созданию или изменению файлов конфигурации.
Настройка
Изучение настройки LinuxCNC сложно разделить на *hal и *ini файлы отдельно, логичнее настраивать систему с точки зрения тем (к примеру, настройка шаговых двигателей, настройка датчиков и.т.д). Именно по такому принципу и построено настоящее руководство.
В начале определим местоположение наших файлов конфигурации. По умолчанию файлы конфигурации расположены по адресу home/notroot/linuxcnc/config/Cutter_ST/Cutter_ST.hal и home/notroot/linuxcnc/config/Cutter_ST/Cutter_ST.hal. Обратите внимание, в директории config лежат все созданные конфигурации. Конфигурация может отличаться в зависимости от названия станка к примеру, Cutter_GR и другое. В любом случае, название ярлыка для запуска на рабочем столе соответствует названию папки директории с конфигурацией.
Настройка адреса ввода\вывода LPT-PCI
Настройка системы LinuxCNC для работы с LPT-портом начинается с указания адреса ввода вывода LPT в вашем ПК. В случае использования материнской платы не имеющего на борту встроенного LPT порта, рекомендуется воспользоваться платой PCI-LPT c чипом CH351Q (ссылка на сайт CNC-Technology).
Для того, чтобы увидеть установленные в системный блок PCI устройства нужно открыть эмулятор терминала и набрать команду:
lspci –vv
В командной строке отобразятся все устройства, доступные операционной системе для работы. Среди них необходимо найти Paralell controller. Необходимый нам Region 0, адрес данного устройства, к примеру c000.
Данный адрес необходимо указать в *.hal файле конфигурации:
linuxcnc/configs/Cutter_ST/ST.hal
Обратите внимание, что название hal файла может отличаться. Однако практически всегда название ярлыка для запуска на рабочем столе соответствует названию конфигурационного файла.
В открытом файле Cutter_ST.hal изменить строку loadrt hal_parport cfg=”0x378 out” на loadrt hal_parport cfg=”0xс000 out”, где 0xс000 адрес п0орта pci-платы, который мы определили ранее. Теперь мы можем запустить linuxcnc ярлыком на рабочем столе и убедиться что станок перемещается.
Настройка работы шаговых двигателей
Необходимо убедиться, что в .hal (к примеру /home/notroot/linuxcnc/config/Cutter_ST/Cutter_ST.hal).файле верно назначены пины для (к примеру Cutter_ST.hal).
Настройка датчиков домашнего положения
Настройка работы шпинделя
Настройка сети и подключение сетевой папки
Настройку общего доступа к папке будем производить на компьютере под управлением ОС Windows. А подключаться к ней будем уже с компьютера с ОС Debian (LinuxCNC-Craftex).
Создаём папку в Windows где-нибудь, кликаем правой кнопкой мыши, выбираем "Свойства" - "Доступ" и жмём "Расширенная настройка":
Далее проставляем галочку "Открыть общий доступ к этой папке" и нажимаем "Применить":
Всё, мы расшарили папку в Windows и к ней можно подключаться.
Как же все таки подключиться из Debian к нашей сетевой папке?
Откроем файловый менеджер (Thunar).
И выберем "Обзор сети".
Осталось найти сетевую папку в сети и ввести пароль и логин пользователя Windows.
Как же подключиться без ввода пароля к Windows папке из Debian?
Нужно в Windows открыть "Центр управления сетями и общим доступом", выбрать "Изменить дополнительные параметры общего доступа":
В пункте "Все сети" в самом низу будет пункт "Общий доступ с парольной защитой":
Надо отключить общий доступ с парольной защитой и "Сохранить изменения".
Настройка удаленного доступа
Удаленный доступ к Debian можно осуществить несколькими способами. Например через терминальный или графический доступ.
Терминальный или SSH(Secure Shell) доступ полезен, когда достаточно функционала командной строки для осуществления деятельности, такой доступ очень экономичен в плане интернет трафика. SSH сервер уже встроен в минимальную сборку с Craftex. Для доступа из ОС Windows потребуется лишь установленная программа Putty.
Если вам привычнее работать с файлам в графическом обозревателе можно воспользоваться WinSCP, который работает по тому же SSH протоколу.
Надо сказать, что данный способ требует белого ip адреса для компьютера с Debian. Если у вас есть роутер, тогда потребуется пробросить стандартный для ssh порт № 22.
Графический доступ можно осуществлять через тот же SSH и программы Putty+Xming или протокол VNC, но как показывает практика, даже в одной локальной сети задержки графики настолько большие, что комфортно работать невозможно. Поэтому придется пользоваться сторонним ПО. Всем известный Team Viewer уже встроен в образ с Craftex. Запустите его и получите доступ из Windows после ввода вашего ID и пароля.
Справочник параметров *.ini файла
- .ini - файл конфигурации, в котором хранятся основные настройки конфигурации LinuxCNC под конкретное оборудование. Данный файл располагается в директории: home/user/linuxcnc/configs/ST.ini, где:
user - имя пользователя на вашем ПК
ST*.ini - название вашей конфигурации
Давайте разберем, из чего состоит *.ini файл.
Группа [DISPLAY]
DISPLAY
Имя интерфейса для использования при загрузки текущей конфигурации LinuxCNC.
Доступные интерфейсы: axis, touchy, gmoccapy, gscreen, keystick, mini, tklinuxcnc, xemc.
DISPLAY = gmoccapy
Выбран интерфейс GMOCCAPY.
DEFAULT_LINEAR_VELOCITY
Установленная по умолчанию скорость перемещений, установленная при первом запуске LinuxCNC.
DEFAULT_LINEAR_VELOCITY = 100.0
Скорость по умолчанию 100 мм/сек.
MAX_LINEAR_VELOCITY
Группа [EMCMOT]
EMCMOT
COMM_TIMEOUT
BASE_PERIOD
Параметр BASE_PERIOD
является одним из основных параметров, влияющих на максимальную скорость перемещения станка. Параметр BASE_PERIOD
определяется исходя из показателей Latency-Test.
SERVO_PERIOD
Группа [TRAJ]
Группа [AXIS_*]
TYPE
В LinuxCNC могут быть два типа оси: линейная и угловая.
TYPE = LINEAR
Линейная ось
TYPE = ANGULAT
Угловая (поворотная ось)
HOME
MAX_VELOCITY
Максимальная скорость перемещений данной оси (мм\сек).
MAX_VELOCITY = 100.0
Максимальная скорость перемещения 100.0 мм/сек.
MAX_ACCELERATION
Максимальное ускорение данной оси (мм\сек^2).
Пример: Максимальное ускорение 600 мм\сек^2 MAX_ACCELERATION = 600.0
STEPGEN_MAXACCEL
Данные значение должно быть на 1-10% больше по сравнению с параметром MAX_ACCELERATION. Если вы используете параметр BACKLASH (компенсацию люфта), то данный параметр необходимо увеличить в 1,5 - 2 раза по сравнению с параметром MAX_ACCELERATION.
SCALE
Параметр SCALE отвечает за количество импульсов на единицу перемещения. Другими словами, данный параметр отвечает за соответствие реального перемещения станка программному. Для того, чтобы посчитать количество импульсов на мм, необходимо воспользоваться формулой.
FERROR
Максимальное допустимое отклонение от перемещений станка (в мм). Если рассогласование между реальным и заданным положением превысит значение FERROR, то контроллер отключится. Максимально допустимое отклонение FERROR может достигаться при скорости [TRAJ] MAX_VELOCITY и при снижении скорости ошибка будет стремиться к MIN_FERROR.
MIN_FERROR
Минимальное допустимое отклонение от заданного перемещения (в мм). Если рассогласование между реальным и заданным положением превысит значение MIN_FERROR, то контроллер отключится. Минимально допустимое отклонение MIN_FERROR при низкой скорости. При росте скорости, пропорционально будет увеличиваться ошибка рассогласования и может достигать FERROR при скорости MAX_VELOCITY.
MIN_LIMIT
Минимальные машинные координаты для перемещения (мм).
MAX_LIMIT
Максимальные координаты станка для перемещения (мм).
HOME_OFFSET
Смещение рабочего поля станка относительно датчика домашнего положения для данной оси.
HOME_SEARCH_VEL
Скорость возврата в домашнее положение по датчикам (мм\сек).
Примечание: Для того, чтобы изменить направление поиска домашнего положения, необходимо поменять знак.
Пример: HOME_SEARCH_VEL = -150.00000
Примечание: При указании параметра HOME_SEARCH_VEL = 0.0, ось не будет возвращаться в домашнее положение (если в конструкции станка, не предусмотрен датчик домашнего положения).
HOME_LATCH_VEL
Скорость уточнения (точной калибровки) датчиков домашнего положения (мм\сек).
HOME_IGNORE_LIMITS
HOME_SEQUENCE
Справочник по HAL файлу
Основы работы с HAL
Система LinuxCNC целиком и полностью состоит из небольших подпрограмм - компонентов. Каждый компонент имеет свое уникальное имя. У каждого компонента есть контакты входов и выходов, они называются ПИНами. У каждого компонента ПИНов может быть различное количество.
Пины делятся на пины in (в которые можно писать) и out (из которых можно читать). Также пины бывают разных типов данных:
BIT - или 1 или 0 FLOAT - число с плавующей запятой. S32 - целое число от -2147483648 до 2147483647 U32 - положительное (беззнаковое) целое число от 0 до 4294967295
Для обращения имеется следующая запись:
(имя компонента).(имя пина)
Например:
motion.analog-out-00
, где motion- имя компонента, analog-out-00 - имя пина, этот пин выходной и его номер 00.
Компонеты могут иметь некоторые параметры (один или несколько), а также могут "соединяться" между собой посредством связей, при этом каждая связь имеет свое имя.
(команда) (имя связи) (источник "сигнала") (приёмник "сигнала") net vel <= motion.current-vel => stepgen.3.vel
, данная запись означает, что требуется создать (команда net) связь (vel) между пином current-vel компонента motion и пином vel компонента stepgen.3 (3 - это номер компонента с таким именем - один компонент может использоваться одновременно несколько раз, но под разными порядковыми номерами). Стрелочки <= и => писать необязательно. С ними на начальном этапе овладения системой проще - понятно ОТКУДА и куда передается "сигнал".
Возможно эту запись сделать так:
net vel <= motion.current-vel net vel => stepgen.3.vel
Надо сказать, что эти строки можно писать в разных частях HAL файла.
ВАЖНО! К одному выходному пину можно подсоединить несколько входных пинов. Но один входной пин можно подсоединить только к одному выходному пину.
Основные команды HAL файла
1. loadrt - загружает компонент HAL реального времени. Например,
loadrt stepgen step_type=0,0,0,0
, что означает: загружаем (loadrt) компонент stepgen с некоторыми установками (step_type=0,0,0,0).
2. addf - добавляет компонент реального времени в поток и определяет место выполнения его функции: в высокоскоростном потоке (base-thread) или в низкоскоростном потоке (servo-thread).
Функции не работают сами, их надо вызывать. В hal есть один или несколько потоков. Обычно это:
servo-thread - "медленный поток" в котором происходят все расчеты. Стандартный период 1мс (частота 1кГц). base-thread - "быстрый поток" в нем выполяются быстрые операции, в этом потоке нельзя использовать float. Стандартный период 15-50мкс (частота около 20кГц) в зависимости от компьютера. Как только мы добавляем функцию в поток, она начинает вызываться раз в период потока. Например, функция компонента parport.write, которая обновляет значения порта LPT добавляется в base-thread. Эта функция вызывается с частотой base-thread (20кГц), что позволяет управлять драйвером шагового двигателя. А функция для расчета скорости, положения и обратной связи stepgen более медленная и нет большой необходимости вызывать ее часто, поэтому она работает в servo-thread (1кГц).
Итак, чтобы наш компопнет работал надо добавить его функцию или функции к потокам.
Подробоное описание функций смотрите в справке к компоненту.
addf parport.0.read base-thread addf stepgen.make-pulses base-thread addf parport.0.write base-thread addf parport.0.reset base-thread addf stepgen.capture-position servo-thread addf motion-command-handler servo-thread addf motion-controller servo-thread
ВАЖНО! Эти команды должны быть обязательно! Именно они определяют: какими компонентами мы собираемся пользоваться и какие требования к этим компонентам мы предъявляем по скорости.
3. net - создает связь между сигналом и одним или несколькими пинами.
Например, нам нужно подать высчитанный программой сигнал Step на два контакта LPT-порта (мы пожелали управлять через отдельные драйвера двумя шаговиками по координате X). Для этого мы должны написать:
net xstep <= stepgen.0.step net xstep => parport.0.pin-02-out net xstep => parport.0.pin-03-out
или
net xstep <= stepgen.0.step => parport.0.pin-02-out => parport.0.pin-03-out
или
net xstep <= stepgen.0.step => parport.0.pin-02-out parport.0.pin-03-out
или
net xstep stepgen.0.step parport.0.pin-02-out parport.0.pin-03-out
или
net xstep parport.0.pin-02-out parport.0.pin-03-out stepgen.0.step
Т.е. главное в этой команде:
на первом месте - команда (net), затем название связи (xstep), а уже потом источник сигнала (выходной пин компонента - stepgen.0.step) и приёмник (приёмники) сигнала (входной или входные пины компонентов parport.0.pin-02-out и parport.0.pin-03-out).
4. Команда setp - устанавливает значение пина или параметра.
Если открыть ваш HAL-файл, то можно легко отыскать место, где прописываются параметры шаговых двигателей по координатам.
Например, по X:
setp stepgen.0.position-scale [AXIS_0]SCALE setp stepgen.0.steplen 1 setp stepgen.0.stepspace 0 setp stepgen.0.dirhold 55000 setp stepgen.0.dirsetup 55000 setp stepgen.0.maxaccel [AXIS_0]STEPGEN_MAXACCEL
Как можно видеть команда setp может присваивать значения пинам и параметрам компонентов из INI-файла, таким образом связаны hal и ini файлы.
Но, иногда, можно прописать значения не из ini, а непосредственно. А выглядеть это будет, например, так:
setp stepgen.0.position-scale 44.145839 setp stepgen.0.steplen 1 setp stepgen.0.stepspace 0 setp stepgen.0.dirhold 55000 setp stepgen.0.dirsetup 55000 setp stepgen.0.maxaccel 150
Оба варианта работают.
Дополнительные возможности HAL
Для реализации сложных цифровых схем имеются логические компоненты.
Приложения
Конфигурационные файлы LinuxCNC для оборудования компании CNC-Technology
Данные конфигурационные файлы созданы для работы с оборудованием CNC-Technology под управлением платы опто-развязки LPT-DPTR 1.03.
Модель станка | Конфигурационные файлы |
Cutter CH | Download |
Cutter GQ | Download |
Cutter GR | Download |
Cutter GT | Download |
Cutter GTL | Download |
Cutter H | Download |
Cutter HD | Download |
Cutter HM | Download |
Cutter KTM | Download |
Cutter ST | Download |
Cutter STL | Download |
Cutter VSK | Download |
Возможные ошибки и методы их устранения
Ошибка | Возможная причина | Метод устранения |
Joint * following error | Компьютер не отвечает техническим требованиям; Установленная скорость перемещений слишком велика для допустимого параметра BASE_PERIOD в *.hal файле;
|
Провести LATENCY-TEST и установить параметр BASE_PERIOD на 10% выше значение MaxJitter (обратите внимание на метод проведения LATENCY-TEST). |
Показатели Latency-Test на различных ПК
Max Interval (1.0 ms) | Max Jitter (1.0 ms) | Max Interval (25 ns) | Max Jitter (25 ns) | Материнская плата | Центральный процессор | Объем RAM | Видеокарта | HDD |
1032498 | 36782 | 54009 | 29009 | Asus A68HM-K | AMD A6-7400K | 4Gb | AMD A6-7400K Radeon R5 | HDD Western Digital WD800JD-22MSA1 |