搭载基于Xenomai的MetaOS操作系统的工智机在多种工业行业的项目案例.pdf

1、中科时代 宋健玮基于Xenomai搭载MetaOS操作系统的工智机在多个行业的项目案例030201新品介绍带轴能力对比Xenomai与preempt_RT对比抖动对比3C电子行业半导体行业激光行业风电行业问题一 CodesysRTE 读写文件带来的超时隐患问题二 try.catch导致的超时隐患问题三 Linux驱动带来的模式切换:移植到RTDMPowered by Xenomai目录 EPC IPC中科时代2024工智机新品简介SX58Intel Celeron J6412SP60Intel E3845 4核 1.91GHzSP5040AIntel i9-12900K 8P8E 16核 SP

2、5010AHygon-3350 4核 3.0GHzSP7000HIntel i5 12400 6核 2.5/4.4GHz(睿)SP7020HSP7000SeIntel N97 4核2023年2024年EPCSX21Hygon C86 3330 4核 3.0GHzSX5164 Intel x6425RE 4核 1.9GHz 8中科时代2024工智机新品简介任务周期均为 1ms 的情况下3264128256SX532SX5864SX20SX21128SP7000Se128SP7000HSP7020H170256SP5040A1msDC同步 抖动18K/hr(units per hour)Cycle

3、time:500us带多轴、带视觉并实现高速高精度（50-25m）稳定控制 一台运行中科时代自研Meta OS操作系统的SP7020H工智机替代原上位工控机+PLC，实现算控一体 实时域带轴以及带IO，高速周期500us 非实时域视觉检测缺陷，开通 SECS-GEM 通讯协议与上位MES系统通讯，报警及参数修改日志记录存储3年以上依托Xenomai的可靠稳定高实时性架构，实现：算控一体 架构，节省成本30%定位精度25m降低成本指标突破3易用开放支持丰富的通信协议及内嵌功能库拓展，按需移植程序等激光行业：单晶硅激光切割取样机p 客户来料的多样性 p 综合性激光设备工序复杂：要完成读码、CCD视

4、觉识别、轴控、激光打标、激光切割。客户诉求需求与难点p 设备可涵盖220-340mm各种直径来料，厚度1-2.5mm。p 来料会有各种破损，最多可到1/3缺失度，且整面厚度均匀性1mm。p 切割取料25-50mm边长的正方形，上面的打标深度0.1mm。p 连线研磨机，联机可调。业务难点激光行业:单晶硅激光切割取样机-新旧架构对比SP7000SeSV系列伺服电机打标卡激光打标系统CAMMORE激光切割系统激光测距CCD 成本降低成本降低 60%架构改进带来的优势:一机多能,算控一体算控一体 双域隔离避免硬死机双域隔离避免硬死机传统上下位工控机+控制卡、运控卡搭载Xenomai的双内核架构叶片、塔

5、筒、螺栓等高风险、高价值设备监测，包含传感器、采集、传输通过数据，运行全状态CMS诊断平台进行故障判断、诊断、预测性维护等风电风机监控 提供VSCode编程环境下的工具链 支持多语言，多插件。编程接口支持C/C+，Matlab/Simlink等 实时核API手册，支持用户程序开发解决方案需求及难点运行Meta OS易用且开放无IDE自行移植和开发风电程序CANOpen光 纤 通 信变桨控制柜机舱控制柜塔基主控柜变流器风电行业：风机主控红色边框部分：MetaOS提供给客户的产品灰色边框部分:用户使用MetaOS C/C+工具链编译出的应用问题一:CodesysRTE 读写文件带来的超时隐患-现象

6、SP7020H现象：某项目Codesys RTE里有两个任务 EtherCAT_Task和Main_Task，EtherCAT_Task里，会判断是否有G代码文件更新，若有则读取新的G代码文件(功能块SMC_ReadNCFile2)，解释G代码并执行获得运控坐标点，通过EtherCAT通讯给伺服驱动器发指令，让机械臂运动到指定坐标。但实际使用过程中，大约每35小时偶尔随机发生DC同步丢失，进而EtherCAT通讯中断。是否CAMMOREMetaOS Based On Xenomai v3.3Main_Taskcyclic:2ms接收上位机指令获取G代码更