Skip to content

Latest commit

 

History

History
668 lines (501 loc) · 19.1 KB

Machinekit-Xenomai-Thinkpad-X200.md

File metadata and controls

668 lines (501 loc) · 19.1 KB
Raw

Machinekit / Debian Jessie auf Thinkpad X200

ChangeLog

Übersicht

Übersicht Steuerung

  1. IBM Thinkpad X200 mit Debian Jessie / Linux 3.8.1 / Machinekit 0.1 / Xenomai 2.6.4
  2. 24VDC 50W Netzteil
  3. Beckhoff EtherCAT Komponenten
  4. SSR-40 DA Solid State Relay Modul (– wird momentan nicht verwendet, stattdessen die EL2622-Klemme)
  5. Stromversorgung Kress / Staubsauger

Steuerungselektronik

  1. Stromversorgung 24V von Netzteil
  2. Ethernet-Kabel vom Thinkpad zum EK1100 (EtherCAT-Koppler)
  3. Ausgang 1 vom EL2004 zum Solid State Relay Modul
  4. Eingang 1 vom EL1004 zum Not-Aus Schalter
  5. Eingang 2 vom EL1004 zum Tastkopf
  6. 24V Versorgung von Verteilerklemme EL9184 zur Bus-Klemme EL9100
  7. 24V Versorgung Schrittmotorendstufen EL7041-1000
  8. Ausgänge Schrittmotoren

Fräsmaschine

  1. Kleine CNC Fräsmaschine Portal 210 x 230 x 70 - www.flohmarkt4u.de
  2. Nema23 Stepper Motor 57BYGH627 - Wantai
  3. Kress 1050 FME-1 Fräsmotor - EAN: 4000649061895
  4. Red Sign Emergency Stop Push Button - eBay
  5. Eingang Tastkopf für Werkzeuglängensensor
  6. OBI LUX Maschinen Schraubstock 60x65mm - EAN: 4007871165254

Videos

Installation Machinekit / LinuxCNC

Thinkpad X200 BIOS Einstellungen

BIOS auf Werkseinstellungen zurücksetzen:

![Thinpad X200 BIOS reset](pics/2015-05-04 19.00.51.jpg)

Installation Debian Jessie

ISO-Datei herunterladen:

$ wget -c http://cdimage.debian.org/cdimage/unofficial/non-free/cd-including-firmware/8.0.0-live+nonfree/amd64/iso-hybrid/debian-live-8.0.0-amd64-gnome-desktop+nonfree.iso

bzw.:

$ wget -c http://cdimage.debian.org/cdimage/unofficial/non-free/cd-including-firmware/archive/8.0.0-live+nonfree/amd64/iso-hybrid/debian-live-8.0.0-amd64-gnome-desktop+nonfree.iso

Prüfsumme berechnen und vergleichen mit MD5SUMS:

$ md5sum debian-live-8.0.0-amd64-gnome-desktop+nonfree.iso 
7a56cc2f78f8ea90d0c78fc462f95b95  debian-live-8.0.0-amd64-gnome-desktop+nonfree.iso

ISO-Datei auf USB-Stick kopieren:

$ sudo dd if=debian-live-8.0.0-amd64-gnome-desktop+nonfree.iso of=/dev/sdX

Debian installieren und Rechner neu starten.

Im Thinkpad BIOS "Legacy USB" deaktivieren:

![Thinpad X200 BIOS – Legacy USB](pics/2015-05-14 01.18.55.jpg)

GDM3 automatisches Einloggen

$ sudo -i
# sed -i "s|^#\?.*AutomaticLoginEnable.*|AutomaticLoginEnable = true|" /etc/gdm3/daemon.conf
# sed -i "s|^#\?.*AutomaticLogin .*=.*|AutomaticLogin = koppi\nTimedLoginEnable = true\nTimedLogin = koppi\nTimedLoginDelay = 0|" /etc/gdm3/daemon.conf

Gnome Desktop

$ gsettings set org.gnome.desktop.background primary-color 000000
$ gsettings set org.gnome.desktop.wm.preferences titlebar-font 'Cantarell Bold 8'
$ gsettings set $gset_powr_path sleep-inactive-ac-timeout 0
$ gsettings set org.gnome.desktop.lockdown disable-lock-screen true
$ gsettings set org.gnome.settings-daemon.plugins.xrandr default-monitors-setup do-nothing
$ gsettings set org.gnome.SessionManager logout-prompt false
$ gsettings set org.gnome.desktop.interface cursor-blink false
$ gsettings set org.gnome.settings-daemon.peripherals.mouse middle-button-enabled true
$ gsettings set org.gnome.Terminal.Legacy.Settings confirm-close false
$ gsettings set org.gnome.desktop.interface enable-animations false
$ gsettings set org.gnome.settings-daemon.plugins.cursor active false
$ sudo -i
# sed -i "/title_vertical_pad/s/value=\"[0-9]\{1,2\}\"/value=\"0\"/g" \
    /usr/share/themes/Adwaita/metacity-1/metacity-theme-3.xml
sudo vi /etc/systemd/logind.conf
#HandleLidSwitch=suspend
HandleLidSwitch=ignore
$ sudo systemctl restart systemd-logind

Konfiguration WLAN

/etc/network/interfaces anpassen:

auto wlan0
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet static
  address 192.168.0.3
  netmask 255.255.255.0
  gateway 192.168.0.1
  wpa-ssid "SSID"
  wpa-psk "PASSWORT"
$ sudo ifup wlan0
$ /sbin/ifconfig wlan0

Konfiguration sudo

sudo ohne Passwort:

$ su -
# visudo

Zeile anpassen:

%sudo   ALL=(ALL:ALL) ALL

in

%sudo   ALL=(ALL:ALL) NOPASSWD: ALL

Benutzer koppi" in Gruppe "sudo" aufnehmen:

$ su -
# usermod -aG sudo koppi # replace 'koppi' with your user id

Danach Aus- und wieder Einloggen, damit Eintragung wirksam wird.

Konfiguration SSHD

SSH Logins beschleunigen:

$ sudo su -c 'echo -e "UseDNS no" >> /etc/ssh/sshd_config'

Keine Meldungen bei SSH-Login:

$ touch .hushlogin

Installation Machinekit

Wir verwenden die Varianten Machinekit-Xenomai und -Posix.

Wie in http://www.machinekit.io/docs/getting-started/installing-packages/ vorgehen.

Paketmanager konfigurieren:

sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv 43DDF224
sudo sh -c \
  "echo 'deb http://deb.machinekit.io/debian jessie main' > \
    /etc/apt/sources.list.d/machinekit.list"
$ sudo apt update

Machinekit Pakete installieren:

$ sudo apt -y install linux-image-xenomai.x86-amd64 linux-headers-xenomai.x86-amd64
$ sudo apt -y install machinekit machinekit-xenomai machinekit-posix machinekit-dev

Konfiguration Linux / Xenomai

Anpassung der Kernel-Parameter in /etc/default/grub:

#GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet xeno_nucleus.xenomai_gid=120 xeno_hal.smi=1 lapic=notscdeadline hpet=disable i915.i915_enable_rc6=0 i915.powersave=0 intel_idle.max_cstate=1 processor.max_cstate=1 isolcpus=1 idle=poll"

xeno_nucleus.xenomai_gid=120 # xenomai group id, siehe [http://xenomai.org/2014/06/running-a-xenomai-application-as-a-regular-user/](Running a Xenomai application as a regular user).

Bootloader neu konfigurieren und neustarten:

$ sudo update-grub
$ sudo reboot

Bei Neustart im Grub-Menu den Xenomai-Kernel unter "Advanced Options" auswählen und booten:

$ uname -a
Linux x200 3.8-1-xenomai.x86-amd64 #1 SMP Debian 3.8.13-12~1jessie~1da x86_64 GNU/Linux

Anderen Kernel entfernen:

$ sudo apt -y remove --purge linux-image-amd64 linux-headers-amd64 linux-image-3.16.*-amd64 linux-headers-3.16.*-common linux-headers-3.16.*-amd64 linux-kbuild-3.16

Deaktivierung von SMI prüfen:

$ dmesg|grep Xeno
[    0.631318] I-pipe: head domain Xenomai registered.
[    0.631346] Xenomai: hal/x86_64 started.
[    0.631365] Xenomai: scheduling class idle registered.
[    0.631367] Xenomai: scheduling class rt registered.
[    0.632107] Xenomai: real-time nucleus v2.6.4 (Jumpin' Out) loaded.
[    0.632109] Xenomai: debug mode enabled.
[    0.632334] Xenomai: SMI-enabled chipset found
[    0.632346] Xenomai: SMI workaround enabled
[    0.632390] Xenomai: starting native API services.
[    0.632392] Xenomai: starting POSIX services.
[    0.632416] Xenomai: starting RTDM services.

Konfiguration Xenomai

Xenomai Latenzzeit-Test (– Dauer 10 Minuten, bei Möglichkeit >= 24h laufen lassen):

$ sudo sh -c 'echo 0 > /proc/xenomai/latency'
$ timeout 6000 xeno latency

Nach 10 Minuten "lat min" notieren und folgendes Init-Script anlegen, Variable LATENCY unten anpassen ("lat min" * 1000):

$ cat /etc/init.d/xenomai-latency
#!/bin/sh -e
### BEGIN INIT INFO
# Provides:          xenomai-latency
# Required-Start:    xenomai
# Required-Stop:
# Default-Start:     2 3 4 5
# Default-Stop:      0 1 6
# Short-Description: Set /proc/xenomai/latency value
### END INIT INFO

INITNAME=/etc/init.d/xenomai-latency
FILENAME=/proc/xenomai/latency
LATENCY=825

test -e $FILENAME || exit 0

case "$1" in
  start)
        echo "$LATENCY" > $FILENAME
        ;;
  stop)
        ;;
  restart|force-reload)
        $0 start
        ;;
  *)
        echo "Usage: $INITNAME {start|stop|restart|force-reload}"
        exit 1
        ;;
esac

exit 0

Init-Script aktivieren:

$ sudo update-rc.d xenomai-latency defaults

Konfiguration Machinekit

Benutzer in die Gruppen "xenomai" und "kmem" aufnehmen:

$ sudo usermod -aG xenomai,kmem koppi # replace 'koppi' with your user id

Machinekit Latenzzeit Test:

$ latency-test

Installation und Konfiguration EtherCAT-Master

Seit August 2013 gibt es die Möglichkeit, ein Debian-Paket zu bauen, siehe https://github.com/sittner/ec-debianize

Installation:

$ sudo apt -y install git
$ git clone https://github.com/sittner/ec-debianize
$ cd ec-debianize
$ debian/configure -r
$ dpkg-checkbuilddeps
$ sudo apt -y install debhelper gettext autoconf automake libtool dpatch libxenomai-dev
$ dpkg-buildpackage
$ cd ..
$ sudo dpkg -i etherlabmaster*deb
$ sudo cp ec-debianize/debian/tmp/etc/init.d/ethercat /etc/init.d

Anpassung in /etc/init.d/ethercat von:

/etc/sysconfig/ethercat

nach:

/etc/default/ethercat

$ sudo update-rc.d ethercat defaults

Anpassung eth0 und e1000e:

$ /sbin/ifconfig
$ sudo vi /etc/default/ethercat
MASTER0_DEVICE="eth0"
DEVICE_MODULES="e1000e"

Installation ntp:

$ sudo apt -y install ntp

Benutzer in die Gruppe "ethercat" aufnehmen:

$ sudo usermod -aG ethercat koppi # replace 'koppi' with your user id

Ausloggen, wieder Einloggen, Test:

$ sudo /etc/init.d/ethercat start
$ ethercat slaves
0  0:0  PREOP  +  EK1100 EtherCAT-Koppler (2A E-Bus)
1  0:1  PREOP  +  EL2004 4K. Dig. Ausgang 24V, 0.5A
2  0:2  PREOP  +  EL2004 4K. Dig. Ausgang 24V, 0.5A
3  0:3  PREOP  +  EL1004 4K. Dig. Eingang 24V, 3ms
4  0:4  PREOP  +  EL7041-1000 1K. Schrittmotor-Endstufe (50V, 5A, standard)
5  0:5  PREOP  +  EL7041-1000 1K. Schrittmotor-Endstufe (50V, 5A, standard)
6  0:6  PREOP  +  EL7041-1000 1Ch. Stepper motor output stage (50V, 5A, standard)
7  0:7  PREOP  +  EL2622 2K. Relais Ausgang, Schlie�er (230V AC / 30V DC)

Schnellere IRQ-Antwort im NIC/NAPI/Socket-Layer (optional)

Schnellere IRQ-Antwort im NIC/NAPI/Socket-Layer. Für den e1000e-Treiber (eth0):

In /etc/rc.local:

ethtool -C eth0 rx-usecs 0 rx-frames 1 tx-usecs 0 tx-frames 1

Siehe auch:

Konfiguration EL7041-1000 Schrittmotor-Endstufen

Siehe Beckhoff BECKHOFF EL7031, EL7041-x00x, EP7041-000x: Commissioning:

Ausgangsleistung auslesen:

$ for i in 4 5 6; do ethercat -p $i   upload --type uint16 0x8010 0x01; done

Ausgangsleistung (– hier: 2000mA) anpassen:

$ for i in 4 5 6; do ethercat -p $i download --type uint16 0x8010 0x01 2000; done

Update 2016-07-07: Die SDO-Parameter maxCurrent und nomVoltage der EL7041-Klemmen können mittels @narogon's Patch aus der XML-Datei heraus konfiguriert werden, siehe: sittner/linuxcnc-ethercat#27 .

LinuxCNC / EtherCAT HAL-Module

Installation als Debian-Paket:

$ git clone https://github.com/sittner/linuxcnc-ethercat
$ cd linuxcnc-ethercat

Debian-Paket bauen und installieren:

$ sudo apt -y install machinekit-dev
$ dpkg-checkbuilddeps
$ dpkg-buildpackage
$ cd ..
$ sudo dpkg -i linuxcnc-ethercat*deb

alternativ: manuelle Installation:

$ sudo apt -y install machinekit-dev
$ git clone https://github.com/sittner/linuxcnc-ethercat
$ make -C linuxcnc-ethercat all
$ sudo make -C linuxcnc-ethercat install

Verkabelung

pics/koppi-cnc-beckhoff.png

Machinekit / LinuxCNC Konfiguration

Konfigurationsdateien: linuxcnc/configs/koppi-cnc

$ cd
$ git clone https://github.com/koppi/mk
$ ln -s mk/linuxcnc linuxcnc
$ ln -s mk/linuxcnc machinekit

Logging via PostgreSQL

$ sudo apt -y install postgresql
$ sudo apt -y install python-psycopg2
$ sudo su - postgres -c "createuser koppi"
$ sudo su - postgres -c "createdb -O koppi koppi"
$ psql -c "create table log(id SERIAL PRIMARY KEY, time timestamp, task_mode int, file varchar(1024), line int, x_min float, x_max float, x_avg float, y_min float, y_max float, y_avg float, z_min float, z_max float, z_avg float);"
$ psql -c "CREATE INDEX log_idx_time ON log (id, time, time DESC);"
$ cd linuxcnc/configs/koppi-cnc
$ sudo comp --install ownanalytics.comp

sensors

$ sudo apt -y install lm-sensors

JoyPad einrichten

$ sudo apt -y install jstest-gtk joystick
$ jscal -p /dev/input/jsX > jscal.sh # replace X with your joypad's number
$ echo '#!/usr/bin/env bash' | cat - jscal.sh > /tmp/out && mv /tmp/out jscal.sh
$ chmod +x jscal.sh
$ sudo mv jscal.sh /usr/local/bin
$ sudo cp linuxcnc/configs/koppi-cnc/50-joypad.rules /etc/udev/rules.d/50-joypad.rules
$ sudo udevadm trigger
$ usermod -aG koppi plugdev # replace 'koppi' with your user id

AXIS starten

$ linuxcnc ~/linuxcnc/configs/koppi-cnc/koppi-cnc.ini
MACHINEKIT - 0.1
Machine configuration directory is '/home/koppi/linuxcnc/configs/koppi-cnc'
Machine configuration file is 'koppi-cnc.ini'
Starting Machinekit...
io started
halcmd loadusr io started
task pid=24244
emcTaskInit: using builtin interpreter

LinuxCNC / Machinekit AXIS:

LinuxCNC / Machinekit AXIS

Panel rechts:

  • "Rapid Home" Button
  • "Program Line"
    • Aktuelle Programmzeile
  • "Touch Probe"
    • LED - Touch Probe offen / geschlossen
    • X - Referenzfahrt Werkstück X-Achse
    • Y - Referenzfahrt Werkstück Y-Achse
    • Z - Referenzfahrt Werkstück Z-Achse
    • C - Referenzfahrt Werkstück XYZ-Achse
  • "Touch Off 0"
    • XY - G53 Offset XY 0
    • XYZ - G53 Offset XYZ 0
  • "Compensation"
    • Wert Z-Achsenkorrektur
    • Enable - Z-Achsenkorrektur An-/Ausschalten
    • Reset - Z-Achsenkorrekturdaten neu laden
  • "Info"
    • Temperatur und Motorspannung der Schrittomtorkarten
    • Temperatur und Lüfterdrehzahl X200
  • "Data Logger"
    • LED PostgreSQL logger aktiv

Kalibrierung der Z-Achsen Korrektur

Taster einspannen: Taster

In AXIS unter MDI den O-Code scan_surface ausführen:

o<scan_surface> call [0][0][220][220][10][100][10][1.5][-3]

Neue Messwerte aktivieren und Plot erstellen:

$ cp engrcomp.txt koppi-cnc-engraving-comp.txt
$ sudo apt -y install gnuplot-x11
$ ./koppi-cnc-engraving-comp-plot.sh

Visualisierung der Z-Achsen Korrektur

Desktop-Shortcut einrichten

$ ln -s ~/linuxcnc/configs/koppi-cnc/koppi-cnc.desktop ~/Desktop/koppi-cnc.desktop

koppi-cnc-info.sh

Anzeige der Parameter der Schittmotorklemmen mittels koppi-cnc-info.sh:

$ watch -t.1 koppi-cnc-info.sh

koppi-cnc-info.sh

HAL-Graph Visualisierung

$ sudo apt -y install python-pydot graphviz
$ linuxcnc/configs/koppi-cnc/hal-graph.py

Siehe linuxcnc/configs/koppi-cnc/hal-graph.py:

HAL Graph Übersicht: HAL Graph

HAL Graph Detail axis.0: HAL Graph

HAL-Graph Datenlogger

Siehe linuxcnc/configs/koppi-cnc/hal-graphite.py:

Grafana: Grafana

Links / Sonstiges

Machinekit

LinuxCNC

Deutsche Foren:

Xenomai Kalibrierung

EtherCAT

Konfiguration TODO

GCode Syntax Highlighting