www-sterownik-opis.pdf

ZINTEGROWANY STEROWNIK LPT 3D (opis wer.1.1a)

W skład kompletu wchodzi płyta główna, płytka bazowa frezarki, kabel łączący płytę

główna z płytką bazową frezarki, kabel łączący płytę główną z komputerem oraz dokładna

dokumentacja techniczna całości.

Projektując ten zintegrowany sterownik CNC 3D kierowałem się swoim wieloletnim

doświadczeniem w budowie frezarek CNC jak i prośbami moich klientów, którzy chcą

samodzielnie zbudować frezarkę CNC a nie zawsze radzą sobie z elektroniką, a bez tego nawet

najlepiej wykonana mechanika pozostanie „martwa”. Jest to sterownik trzech bipolarnych silników

krokowych. Można się tu spierać co lepsze krokówka czy serwo. Na pewno lepsze są serwa, bo

pracują z kontrolą zwrotną, jednak coś za coś. W wypadku krokówek praktycznie po włączeniu od

razu silniki działają poprawnie i nie wymagają regulacji. Należy jedynie pamiętać, że krokówki

mogą się kręcić do pewnej prędkości, poza którą zaczną gubić kroki. Jeżeli tej granicy nie

przekroczymy możemy być pewni, że nawet najbardziej złożona praca zostanie wykonana

poprawnie i nie zniszczymy materiału. Przy zastosowaniu serw trzeba całość odpowiednio

okablować, następnie skonfigurować przy pomocy odpowiedniego programu, co dla osób

nieznających tej tematyki jest bardzo trudne, a czasami wręcz niemożliwe. Przykładem tego może

być popularny i dobrze pracujący sterownik serwa „UHU”. Z praktyki wiem ile on sprawia

kłopotów i rozczarowań dla osób zaczynających swoją przygodę z CNC, a stosujących „UHU”.

Osobiście uważam, że lepiej zastosować silnik krokowy niż źle podłączone i skonfigurowane

serwo.

Zestaw został tak zaprojektowany aby posiadał bardzo dobre parametry ( praca w mikro

krokach ), był przejrzysty, łatwy w podłączeniu, konfiguracji, serwisie, a dla osób bardziej

zaawansowanych w elektronice umożliwiał jego dalszą rozbudową. Całość jest zmontowana na

wysokiej jakości dwustronnych płytkach PCB z metalizacją otworów, a całość pokryta dwustronnie

solder maską wraz z opisem.

Układy scalone stopni mocy montowane są w specjalnych precyzyjnych dwurzędowych

podstawkach. Rozwiązanie to w przypadku spalenia się układu stopnia mocy silnika, umożliwia

jego wymianę jedynie przy użyciu śrubokręta. Nie życzę nikomu aby to musiał robić, ale

najczęściej popełnianym błędem jest niewłaściwe podłączenie przewodów silnika lub zwarcie

wyjść. Aby uprościć i zminimalizować do minimum możliwość popełnienia błędu i uszkodzenia

układu stopnia mocy silnika, zaprojektowałem płytkę bazową frezarki połączoną z płytą

sterownika znajdującą się w zestawie ze specjalnym kablem. Na płytce bardzo czytelnie jest

narysowany sposób podłączenia silników i wyłączników referencyjnych. Ponadto znajdujące się

tam dwukolorowe bipolarne diody LED poinformują nas o zmieniającym się napięciu na

poszczególnych fazach silnika. Sam sterownik łączy się z płytką bazową frezarki odpowiednim

kablem, którego w żadnym wypadku nie należy zamieniać z kablem do łączenia z portem LPT

komputera. Przewód do frezarki jest grubszy i odpowiednio oznakowany. Zastosowanie jednego

specjalnego kabla uwalnia nas od gmatwaniny różnych kabli. Zastosowane wtyki DB25 z dużym

zapasem wytrzymują przepływający przezeń prąd, jak i sygnały sterujące. Takie same złącza są też

stosowane w wielu markowych maszynach CNC jak i silnikach krokowych. Ze względu na

zastosowane specjalistyczne układy scalone w stopniach mocy silników, silniki te pracują

napięciowo i nie obciążają przez to styków złącz, a same silniki obracają się szybciej.

Sterownik współpracuje ze wszystkimi programami sterującymi CNC, które wysyłają

sygnały takt - kierunek na port LPT np. Mach, jak i z bardziej zaawansowanymi kontrolerami USB

np. SMC4D, który współpracuje z programem cncGraF.

Dane techniczne:

● zasilanie całości jednym napięciem stałym 24V

● wbudowane stabilizatory napięcia 5V i 12V

● wyjście napięcia 12V dla wentylatora

● praca w trzech osiach X-Y-Z

● możliwość dołączenia dodatkowego sterownika dla silnika A

● ustawianie pełnych jak i mikrokroków dla każdej osi oddzielnie

● praca w 200, 400, 800, 1600 kroków na obrót

● prąd na fazę 1,5A - napięcie zasilania 24V

● ustawianie redukcji mocy dla każdej osi oddzielnie 60% lub 100%

● cztery wejścia dla wyłączników referencyjnych X-Y-Z i A

● wejście dla czujnika pomiaru długości narzędzia lub skanera

● dopasowanie i izolacja sygnałów od LPT za pomocą bramek Schmitta

● wbudowany przekaźnik do włączania wrzeciona

● bardzo dobre odprowadzanie ciepła od stopni mocy silników

● sygnalizacja LED włączonego wrzeciona

● sygnalizacja LED stanu enable ( brak zasilania silników )

● sygnalizacja LED taktu dla każdej osi oddzielnie

● sygnalizacja LED działania wyłączników referencyjnych

● sygnalizacja LED działania czujnika pomiaru długości narzędzia

● sygnalizacja LED na poszczególnej fazie silnika

● przyciski wymuszające sygnał referencyjny dowolnej osi

● zalecane silniki krokowe typ: FL57STH76-2804A lub mniejsze FL57STH56-2804A

Wielką zaletą wskaźników LED jak i przycisków dublujących wyłączniki referencyjne na płytce

bazowej frezarki jest możliwość testowania konfiguracji programu bez frezarki, a nawet silników

krokowych.

● diody LED od sygnału taktu poinformują nas, czy dochodzą z portu sygnały taktujące

poprawnie na każdą oś X-Y-Z

● diody LED od wyłączników referencyjnych poinformują nas, czy poprawnie podłączone są

te wyłączniki i czy sygnały dochodzą do sterownika

● dioda LED od enable, czy jest podane napięcie na silniki, częstym błędem jest

właśnie niewłaściwe ustawienie sygnału enable

● dioda LED od wrzeciona, czy zostanie uruchomiony przekaźnik w celu załączenia głowicy

frezującej

Dodatkowo na płycie głównej sterownika oddzielnie dla każdej osi można ustawić ilość

kroków na obrót, pracę z pełną lub zredukowaną mocą. Dokładny opis, gdzie i jak ustawić zworki

znajduje się na dołączonym do zestawu schemacie montażowym i ideowym. Na schemacie

montażowym opisane są też poszczególne diody LED.

Podłączenie sterownika do komputera

Sterownik należy podłączyć kablem do portu LPT komputera lub w wypadku kontrolera

SMC4D do jego portu.

Następnie należy tak skonfigurować program sterujący np. Mach lub podobny, aby sygnały na

porcie LPT były ustawione w następujący sposób:

1- wrzeciono

9- wolne

18- wolne

25- GND/masa

2- kierunek osi X

10- wył. Ref. Osi X

19- wolne

3- takt osi X

12- wył. Ref. Osi Y

20- wolne

4- kierunek osi Y

13- wył. Ref. Osi Z

20- wolne

5- kierunek osi Y

14- wolne

21- wolne

6- kierunek osi Z

15- wył. Ref. Osi A

22- wolne

7- takt osi Z

16- wolne

23- wolne

8- wolne

17- enable

24- wolne

Następnie można podłączyć napięcie zasilające sterownik 24V, proszę zwrócić uwagę na

poprawne podłączenie zasilania. Nie jest w tym momencie konieczne podłączania całego układu do

frezarki lub silników krokowych.

W większości programów możemy włączyć okno diagnostyczne i sprawdzić czy np. wł. krańcowe

są poprawnie ustawione. Należy nacisnąć w tym celu jeden z przycisków na płytce bazowej frezarki

i zobaczyć czy w programie jest to na odpowiednim pinie zauważone. W podobny sposób możemy

przetestować sygnały wyjściowe i sprawdzić czy dochodzą impulsy taktujące. Zmian dokonujemy

w oknie testującym programu, diody od taktu na poszczególnych osiach powinny mrugać w takt

zmian.

Podobnie testujemy załączanie przekaźnika wrzeciona. Jeżeli wszystko wypadnie pomyślne i diody

LED sygnalizują zmiany, całość możemy podłączyć do silników frezarki, które powinny się

obracać. Jeżeli nie ma zmian na diodach LED nie ma sensu podłączać silników, bo i tak nie będą się

obracać. Jeżeli silniki się obracają w dalszej kolejności ustawiamy ich kierunek, co bez podłączenia

do maszyny będzie trudne, ale nie niemożliwe. Dalszą konfigurację programu zalecam już

przeprowadzić w układzie maszyny.

Starałem się w miarę dokładnie opisać sterownik, jednak w wypadku pytań i wątpliwości

chętnie pomogę, proszę dzwonić. Zapraszam też do zakładu, gdzie będę mógł praktycznie pokazać i

zademonstrować pracę całego układu.

PYFFEL automaty cnc

Wojciech Pyffel

www.pyffel.com.pl

tel. 075-732-47-00

kom. 602-29-59-07

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: