|
CNC upravljanje v2.1:
Tri drajvera za tri unipolarna step motora i PC interfejs za LPT port
Iako smo razvili i ponudili nove CNC drajvere V3 i V4, pretpostavljamo da će ova verzija 2 i dalje biti mnogima vrlo interesantna pa smo i u nju malo unaprijedili. Urađena je još kvalitetnija štampana ploča, ovaj put dvoslojna, i stavljeni jači grecevi, tako da sada možete i sa ovom verzijom pokrenuti malo jače motore... Kleme za napajanje su takođe promijenjene tako da je sada priključivanje ili skidanje ploče puno jednostavnije i brže. Sama koncepcija upravljanja i ostali korišteni elementi nisu mijenjani, kao ni cijena ove verzije.
Step motor drajveri v2.0
Sobzirom da se prva verzija elektronike za upravljanje, na kojoj je naša CNC bušilica i proradila, pokazala vrlo dobro, odlučili smo zadržati sličnu koncepciju. Ono što je svakako trebalo mijenjati je način upravljanja sa motorima, tj. izlaznim tranzistorima. Upravljanje sa signalima STEP i DIRECTION je vec postalo standard, i svi programi za upravljanje CNC mašinama ga koriste.
Hardver:
Za svaki motor sada imamo po jedan signal koji definiše smjer kretanja (DIRECTION) i drugi koji šalje impuls za svaki korak (STEP). Znači da je neophodno najmanje 6 bita za upravljanje sa 3 motora, plus jedan za kontrolu motora bušilice. Neki programi, kao što je Kcamm koji i mi koristimo, imaju i signal ENABLE za svaki motor, sto znači da je ukupan broj potrebnih signala 10, tj. 10 bita sa LPT porta nam trebaju kao izlazni. To nije problem jer na LPT portu imamo i više izlaznih linija.
Naravno, trebaju nam i ulazne linije na koje ćemo dovesti signale koje daju krajnji senzori. Najčešće se iskoristi i još jedan ulaz za STOP taster koji trenutno zaustavlja sve motore, za slučaj da nešto krene neželjenim tokom.
Pretvaranje svih ovih signala sa LPT porta u upravljačke signale za tranzistore, naročito ako želimo ostaviti mogućnost izbora korak/polukorak za svaki motor, nije sasvim jednostavno. Vjerovatno bi potrošili bar tri IC-a za svaki motor. Zbog toga smo se odlučili da upotrijebimo PIC mikrokontroler, i to PIC16f627 jer je vrlo jeftin i fleksibilan. Koristili smo kristalni oscilator, tako da se moze na istom mjestu upotrijebiti i popularni 16F84, jer su pin kompatibilni. Ako koristite 16F627 moze se aktivirati njegov interni RC 4MHz oscilator, pa je kristal suvišan, a oslobođene pinove možete iskoristiti i za nešto drugo...
Sobzirom da nam za upravljanje motorima treba 12 izlaza (3 motora po 4 signala), morali smo upotrijebiti i dva shift registra 74xx595. Tako smo "jeftino", sa tri potrošena bita na portu (RA0-RA3) dobili 16 izlaznih linija, koje vodimo na baze tranzistora. Ostali ulazi PIC-a se koriste za prihvat signala sa LPT porta, uključujući i ENABLE signale koje smo doveli na jedan zajednički ulaz preko 3 diode koje formiraju ILI kolo. Na ovaj način smo uspjeli obuhvatiti sve signale koje treba koristeći samo 3 IC-a. To štampanu ploču čini prilično jednostavnom, tako da se na istu ploču može smjestiti i mali transformator i ispravljač za napajanje kompletene logike.
Ostavljena je maksimalna fleksibilnost za korištenje raznih motora, jer svaki motor može imati odvojeno napajanje i po potrebi mogu se staviti i otpornici za ograničenje struje u seriju sa namotajima motora. Podešavanje korak/polukorak je moguće odvojeno za svaki motor, pomoću DIP prekidača, na vrlo jednostavan način. Prva tri prekidača pretstavljaju 3 motora, a stanje ON označava puni korak i stanje OFF je polukorak. Uostalom sve je jasno kada pogledate sljedeću tabelu:
|
Motori za osu
|
X
|
Y
|
Z
|
|
DIP SW
|
1
|
2
|
3
|
|
Korak
|
ON
|
ON
|
ON
|
|
Polukorak
|
OFF
|
OFF
|
OFF
|
U ovoj verziji se sva elektronika za CNC bušilicu nalazi na jednoj pločici evropa formata (100x160mm), zajedno sa ispravljačima za sve motore i motor busilice. Kako na našoj mašini imamo flat kabl, kroz koji prolaze svi signali, predviđen je i odgovarajući konektor na ploči u koji će ovaj kabl biti priključen. Tako smo dobili potpuno uređenu situaciju na nosećoj podlozi CNC mašine i samo je potrebno dovesti napone sa transformatora do ploče.
Ostale detalje, vezano za motore, napajanje, granične senzore itd. imate u tekstu o prvoj veziji upravljanja pa ih nećemo ovdje nepotrebno ponavljati.
Softver za PIC mikrokontroler
Program za PIC je napisan u PIC BASIC-u, koji se poznat kao idealan alat za brzo rješavanje ovakvih, jednostavnih, zadataka. Na startu se prvo ocitava stanje DIP miroprekidača, koji određuju parametre daljeg rada. Dalje se zadatak PIC-a svodi na pracenje promjena na LPT portu, setovanje odgovarajucih vrijednosti i slanje promjena kroz shift registre do tranzistora i releja.
Softver za upravljanje
Kao softver, za upravljanje CNC bušilicom, koristimo Kcamm4, mada se na internetu može naći još dosta programa iz ove oblasti. Najčešće svi imaju mogućnost konfigurisanja tako da ih možete prilagoditi svom hardveru. Mi smo koristili signale na portu onako kako su po difoltu definisani u Kcamm programu. Znači ako se odlučite za isti softver, nećete morati ništa podešavati osim parametara za veličinu hoda vaše mašine, broj koraka po inču i slične stvari.
Nakon toga, dovoljno je učitati fajl sa G kodom, koji ste generisali iz Vašeg EDA programa i pustiti mašinu da radi... Ako koristite Eagle za izradu štampanih pločica imaćete tu mali problem jer Eagle generiše G kod u dvije odvojene datoteke. Dovoljno ih je spojiti u jednu u običnom editoru, i uspjećete uraditi import takve datoteke i Kcamm.
Update:
Testirana verzija sa FET tranzistorima i nove opcije
Sobzirom da nas kupci sve češće pitaju za upravljanje sa puno jačim motorima od onih koje mi koristimo, odlučili smo da isprobamo i verziju sa FET tranzistorima. Isprobali smo popularni BUT11, bez promjena na ostatku hardvera, koji potpuno odgovara po rasporedu izvoda, i rezultati su odlični. Može se upravljati sa jačim motorima bez ikakvog grijanja tranzistora. Po potrebi mogu se upotrijebiti i puno jači tranzistori, zavisno od motora koje želite pokretati.
Ovo je, naravno, moguće samo ako se koriste unipolarni motori! Ako se pojave zahtjevi i za upravljanje sa bipolarnim motorima pomoću jakih FET-ova, možemo razviti i takvu verziju upravljanja. Za sada to nije u planu, jer zahtijeva projektovanje CNC upravljanja skoro iz nule.
Drugo unapređenje na CNC upravljanju, koje smo uradili u proteklih mjesec dana, jesu opcije za invertovanje svake ose pojedinačno, nezavisno od PC upravljačkog programa. To se ispostavilo kao potrebna opcija jer u nekim CAMM programima, iako ova opcija postoji, ne radi korektno. Dakle, tabela DIP prekidača je sada proširena, i ostaju još samo 2 za neka buduća proširenja.
|
Motori za osu
|
X
|
Y
|
Z
|
|
DIP SW
|
4
|
5
|
6
|
|
Invert
|
ON
|
ON
|
ON
|
|
Normal
|
OFF
|
OFF
|
OFF
|
|
CNC bušilica
|
![Download Adobe Acrobat Reader [*.pdf]](/data/img/icons/icon_pdf.gif) |
 |
|
CNC upravljanje, štampana pločica
|
[
719 Kb
]
|
[
98 Kb
]
|
|
CNC upravljanje, šema
|
[
306 Kb
]
|
[
322 Kb
]
|
|
Dokumentacija za priključivanje ploče (raspored signala na svim konektorima i priključnim tačkama)
|
[
119 Kb
]
|
|
|
Raspored signala za CNC upravljanje na LTP portu, u programu Kcamm
|
[
96 Kb
]
|
|
Narudžbe na mail:
narudzbe@elektronika.rs.ba
|
 |
