20-sim Configuratie

Om een aansturing te realiseren via 20-sim i.c.m. 20-sim 4C is in dit geval voorlopig gekozen voor implementatie met behulp van een targetPC (intel). Op een later tijdstip kan eenvoudig voor een andere implementatie gekozen worden, zie figuur 1.

Figuur 1: Mogelijke uitwerkingen via 20-sim 4C
Figuur 1: Mogelijke uitwerkingen via 20-sim 4C


Bij de huidige implementatie is een targetPC uitgerust met een tweetal I/O kaarten van National Instruments. Namelijk de PCI-6602 en de PCI-6703. Met behulp van de PCI-6602 is het mogelijk om de encoders in te lezen en met behulp van de PCI-6703 kan een analoge waarde in de range van +10 tot -10[V] uitgestuurd worden naar de Maxon Motor Controllers. Zie ook figuur 2.
igus_opzet_20-sim.jpg
Figuur 2: Schematische opzet motion controller via 4C


NI PCI-6602 Infopagina
NI PCI-6602 Datasheet
NI PCI-6703 Infopagina
NI PCI-6703 Datasheet
Maxon Motor Control 4-q-dc ADS50/5 Operating Instructions
Maxon Motor Control 4-q-dc ADS50/10 Operating Instructions

TargetPC en 20-sim configureren

Het is belangrijk dat allereerst de software 20-sim 4.1 en 20-sim 4C 1.1.17 geïnstalleerd zijn.
Uit de onderstaande file moeten een aan bestanden gekopieerd worden;


  • Kopieer de inhoud van <RAR>\target\PC104 in de target directory:
  • <Program Files>\20-sim 4C 1.1\target\PC104

De targetPC moet uitgerust zijn met de NI-PCI 6602 en de NI PCI-6703. Vervolgens moet de targetPC opgestart worden vanaf de CD-rom "20-sim target".

Als de targetPC geboot is, lijkt het alsof deze niks doet. Vervolgens moeten de volgende stappen doorlopen worden:
  • Enter drukken
  • su intypen
  • ifconfig eth0 169.254.254.254 intypen

Hiermee wordt het IP-adres van de targetPC ingesteld op 169.254.254.254. Vervolgens moet de targetPC met de gewenste PC/Laptop verbonden worden middels een crossover ethernet kabel. Op de betreffende PC/laptop moet een statisch IP-adres ingesteld worden. Allereerst moet naar eigenschappen van de LAN-verbinding gegaan worden. En dan bij Internet Protocol Versie 4 (TCP/IPv4) op eigenschappen klikken, figuur 3.

igus_20-sim_config.jpg
Figuur 3: Instelling IP


Bij deze eigenschappen moet de optie "Het volgende IP-adres gebruiken:" aangevinkt worden. Vervolgens moeten de volgende instellingen ingesteld worden:
  • IP-adres: 169.254.254.253
  • Subnetmasker: 255.255.0.0
Nu is het mogelijk om via 20-sim 4C te communiceren met de targetPC. Voor het testen van de daadwerkelijke communicatie is het raadzaam om de manual incl. toepassing op de opstelling van "Torsion Bar 2.0" door te werken.
Torsion Bar 2.0 Reference Manual

Aansluitschema's

Om de opstelling te kunnen gebruiken i.c.m. 20-sim 4C is het van belang dat de encoders en de Motor Controllers aangesloten worden.

Encoders (NI PCI-6602)

De encoders worden op PCI-6602 kaart aangesloten. De schema's zijn te zien in figuur 4 t/m 7.
igus_enc_6602.jpg
Figuur 4: Aansluiting encoder Igus roterende beweging

igus_enc2_6602.jpg
Figuur 5: Aansluiting encoder Igus zwenkbeweging

igus_schema_4c_maxon.jpg
Figuur 6: Aansluiting encoder Maxon


De betreffende pinnummers voor encoders zijn te vinden in het het schema in figuur 7.

igus_6602.jpg
Figuur 7: Aansluitingen NI PCI-6602


Setpoint (NI PCI-6703)

De kabels voor de setpoints naar de Maxon Motor Controllers worden op de PCI-6703 aangesloten, zie figuur 8.
igus_setpoint_6703.jpg
Figuur 8: Aansluiting Maxon Motor Controllers



Voorbeeldprogramma

Om een snelle start met de 20-sim 4C omgeving mogelijk te maken is een voorbeeldprogramma uitgewerkt voor de uitlezing van één encoder en de aansturing van één analoge uitgang. Met een aantal kleine aanpassingen is het mogelijk om één motor hiermee aan te sturen.
Voorbeeldprogramma:

Dit programma moet geopend worden in 20-sim en vervolgens zo uitzien in figuur 9. Er is te zien dat er een encoder ingelezen wordt. De signalmonitor hangt aan een sinus. Deze sinus wordt in een later stadium aan de analoge uitgang gekoppeld.

igus_ex_20sim.jpg
Figuur 9: Voorbeeldprogramma 20-sim













De vervolgstappen zijn:
  • Ctrl+R induwen of via het menu Tools naar de simulator gaan (20-sim simulator wordt opgestart)
  • In de 20-sim Simulator naar het menu Tools -> Real Time Toolbox -> C-code generation
  • 20-sim 4C selecteren
  • Submodel "voorbeeld" selecteren (zie figuur 10)
  • OK drukken
igus_ccode_gen.jpg
Figuur 10: Selecteren 20-sim 4C met submodel "voorbeeld"


Nu wordt 20-sim 4C opgestart. Het is belangrijk om nu het target te selecteren en de I/O te koppelen volgens de volgende stappen:
  • Tabblad "Configure Target"
    • Target selection -> "select"
    • "Fontys PC" selecteren en op "Ok" klikken
    • Target configuration IP Address: "169.254.254.254"
    • Ververs symbool indrukken
    • Op dit moment de status veranderen naar "online" (figuur 11)
    • Apply klikken
    • Als alles goed is gegaan wordt bovenin het betreffende symbool groen

igus_config_target.jpg
Figuur 11: Instelling Configure Target

  • Symbool naast het groene symbool selecteren "Configure Model"
    • Instelling met betrekking tot simulatietijd (Finish)
    • "Discrete Time Interval {s}:" is de sampletijd
    • Apply klikken
    • Als alles goed is gegaan wordt bovenin het betreffende symbool groen
  • Symbool "Connect" klikken (hier worden de I/O's gekoppeld)
    • Bij "ModelPortname" "input" selecteren
    • Op connect klikken
    • Bij input "NI6602 Quadrature Encoder Inputs" selecteren
    • Bij <port> de gewenste encoder input selecteren (zie figuur 12)
    • "OK" klikken
igus_connect_i.jpg
Figuur 12: Koppelen input aan ENC0

    • Bij "Outputs" "output" selecteren
    • Op connect klikken
    • Bij output "NI6703 Analog Outputs" selecteren
    • Bij <port> de gewenste analoge output selecteren (zie figuur 13)
    • "OK" klikken
    • "Apply" klikken
    • Als alles goed is gegaan wordt bovenin het betreffende symbool groen
igus_connect_o.jpg
Figuur 13: Koppelen ouput aan AO_0

  • Bovenin op het symbool Compile klikken"
    • Als alles goed is gegaan wordt bovenin het betreffende symbool groen
  • Command
    • De groene "play" knop zorgt ervoor dat meting in run-mode gaat voor de ingestelde simulatietijd
    • Via het menu links "Browse" selecteren
    • Zowel in- als output selecteren voor monitoren (figuur 14)
igus_monitor_io.jpg
Figuur 14: Monitoren I/O

  • Via het "monitor" symbool rechtsonderin zijn de betreffende In- en output te zien
  • Bij "command" op het groene symbool "play" klikken levert een start van de meting