CNC Motor Kontrol-1 - DENiZ ELEKTRONiK LABORATUVARI · Unipolar step motor 4 adet motor...
Transcript of CNC Motor Kontrol-1 - DENiZ ELEKTRONiK LABORATUVARI · Unipolar step motor 4 adet motor...
TEKNİK ÖZELLİKLER Unipolar step motor 4 adet motor bağlantılı 2 faz tam adım sürme (tork’lu kullanım) Bağımsız 4 motor voltaj klemensi 5 – 24 volt’luk motorlar kullanılabilir PC paralel port ile kontrol Ücretli veya ücretsiz bir çok CNC programı ile calışabilir. örnek: Kcam,Mach2 veya diğerleri
DEVRENIN ÇALIŞTIRILMASI Devrede motorların + yönünün doğru bağlanmasına azami dikkat edilmelidir.Diğer digital besleme kısmı olası ters bağlantıya karşı korumalıdır. Kırmızı renklı uçlar uçlar + uca bağlanacaktır.DC step motor kablo ucu ilgili klemens ucuna doğru yönde bağ-lanmalıdır.Aksı olursa devre üzerinde bulunan güç dev-resinde hasar oluşabilir. Bu girişe önceden önlem ama-cıyla 4 amperlik diot seri olarak bağlanabilir.
5 Kablolu step motorlarda, + motor kablo ucu bir adet (biri içinden bağlı) şekildedir. 6 kablolu motorlarda ise heriki bölüm 2 ayrı kablo ile , toplam 6 adet kablodan oluşmaktadır. Devre yerleşim planında heriki tip motor ile ile ilgili bağ-lantı şekli sayfada açıkça yer almaktadır. Yazılım tarafımızdan verilmemektedir.Ancak web ortamın-da bunları kolayca bulmak mümkün olmaktadır. Devre 25 Pin kablo ile beraber verilmektedir. 4 EKSEN AKIM SINIRLAYICI Motor akımını sabit tutmak için yapılmıştır.Ayrıca isteğe göre verilmektedir.
LPT port bağlantılı, 4 eksen,1.5 amper yükte devamlı çalışabilme özellikli, step motor kontrol
ünitesi. (A-X-Y-Z) Tam adım.
CNC Motor Kontrol-1
www.denizelektronik.com
2
2 DIKKAT EDİLECEK HUSULAR
1-Motor kablo uçlarının tesbit edilmesi 6 adet kablo renkleri her üretici fırmada değişiktir.Renk kodu olarak listelenmesi de pratik değildir.Fakat bir ohm’metreyi düşük kademeye alarak bunu kolaylıkla bulmak mümkündür.Şemadan bakıldığında motorda iki adet sargı vardır.Bunların orta ucu motor besleme gerilimine bağlanır. Şimdi 6 adet telin bir ucunu alarak ölçü aletinin bir ucuna temas ettiriniz.Diğer kablo ucuna sırasıyle temas ettiri-niz.Şimdi bir omaj okuma göreceksiniz.Bunu renk ve rakam olarak not alınız.Tabii tesadüfen bulunduğu için acaba bobinin orta ucu mu? Yoksa son diğer ucu mu ? diye düşüneceksiniz mutlak. Örnek olarak bu değer 10 ohm olsun. Şimdi tekrar diğerlerine geçiniz.Hemen size bir okuma daha görünecek bu da 5 ohm olsun.İşte ilk bölüm ortak uç sargıları böylelikle tesbit edilmış olur.( ilk okunan değer yüksek omajli,diğer okuma onun tam yarı değerinde olur ve-ya tam tersi) Burada yüksek omajlı okumadakı kablo uçları bobinin başlangıç ve bitiş noktaları arasında olduğu anlamında-dır.Düşük omajlı kısım ise bobinin orak ucu olduğu anlamındadır.Bunu tam olarak teyit etmek istendiğinde ise ortak uç ile diğer iki uç ölçülerek aynı en düşük omaj değeri gözlemlenir.Bu oluyor ise kesinlikle ortak uç doğru demek-tir.Şimdi bu ortak ucu 5-6 cm aşağıdan düğümleyiniz.Diğer iki sargının da diğerleri ile karışmasını önlemek için orta yerinden üç kablo birlikte düğümleyiniz.Aynı yöntemler kullanılarak diğer üç adet kabloya geçiniz ve bir önceki anlatı-lanları tekrar ediniz.Bu yöntem,yanlış kablo bağlama karmaşıklığını giderir.
2-Motor kablolarının bağlanması ve ilk test
Şimdi kablo uçlarını sürücü klemenslerine bağlayabilirsiniz. İlk once bir adet motor ile başlayınız.Ortak (düğümlü) uçları her iki klemensin ortasına bağlayınız.Kalan diğer ucu da şimdilik iki boş klemens bağlayınız.Yönlerini motor çalışınca anlayabilirsiniz.Ters ise kablo ucunu değiştirdiğinizde düzelecektir.Pozitif kablo ucu sabit olup yönü değiş-mez.Bunları yaparken Bağlantı şemalarına da dikkat ederek doğru yaptığınızdan emin olun.Motora klemens üzerin-den voltaj girişi yapınız.Güç kaynağı eksenlere göre seçilebilir.(her eksen için max.1,5 amper çekileceğini öngörü-nüz) 4 eksen için 6 amper devamlı akım verebilen türden güç kaynağı olabilir. Voltajin ayarlı olması tercih edilmelidir.5 Voltluk bir motor yüksek torkta çalışabilmesi için (x4) 4 katı bir üst voltu kul-lanabilir.Bu da 20 Volta tekabül eder.Volt artışı motorun dönme hızına etkisi yoktur.Sadece tork’un artmasına etki eder. Daha yüksek voltaj da kullanabilir fakat kurallara uyumlu kalmanız önerilir. Motor test edilirken mutlak surette seri bir ampermetre devre üzerinde bulundurulmalıdır.Tüm ayarlar bittkten sonra kaldırılabilir.Çalışma esnasında motorun üzerinde belirtilen akım değeri aşılırsa motor ısınır ve arızalanır. Bu kesinlikle böyledir ve motorun devre dışı kalmasına sebep olur.Mutlak surette bu akımı sınırlamnız gerekecektir.Volt artıkça da akım artacaktır.5 Voltluk motor kullanılıyor ise volt ayarı 9V ile ilk test yapılabilir.Akım 1 amper cıvarında ölçü aletinden okunarak sabitlenir.Bu esnada motordan bazı sesler gelecektir.Akım çok çekilmiyor ise sorun değil,ve tabii motorun dönme hızı da buna uygun olacak şekilde PC porogramından ayarlandığında vınlama sesi değişecek ve motor dönmeye başlayacaktır.Pals süresi artırılırsa sürat de artacaktır, fakat burada motorun kaldırabileceği dön-me hızının üzerine çıkılırsa step atlaması yaşanacaktır.Bu işlemde motor dururu ve ses artar akım çakimi de yükse-lir.Bu istenmeyen bir durumdur ve dikkat edilmesi gerekir. Bunu gözlemleyerek hız ayarını manual olarak yapmanız gerekmektedir.(Programın ayrıntılarını öğrenmelisiniz) Bu bilgiler kısa ve özet şeklindedir.İlk başlarken zorlanabilirsiniz.Denemeler size mutlak tecrübe kazandıracak-tır.Sağlıklı çalışma sonrası artık sıra ile diğer eksen ve motorlara geçerek işlemleri bitirebilirsiniz. Devre ile çalışırken, kısa devre vs işlemelere neden teşkil edecek ortamdan uzak durulmalıdır.Yavaş yavaş ve önce okuyarak,daha sonra da uygulamaya geçiniz.Gerekirse tekrar okuyarak yeniden başlayınız.
3-Akım sınırlama
Her motorun sargı empedansı değişiktir ve düşük omajlıdır.Bu tip uygulamalarda motor akımını sabit tutmak yüksek önceliklidir.Basit olarak,motor bobin ortak ucuna giden + beslemelere bağlı 4 adet akım koruma devresinden gelen pozitif uçlara bağlanmalıdır.iEn uygun diğer yöntem güç transisitörlü akım sınırlama devreleridir.Her eksen için birer adet yapılıp soğutucu üzerine monte edilen güç transistörleri ideal sınırlama devresi olarak kullanılır.Ayrıca base girşinde bulunan trimpot sayesinde en düşük akımdan en yükseğine kadar istenen seviyede sabit olarak ayarlamaya olanak tanır.Her voltaj değişikliğinde bu ayarlar yeniden yapılıp sabitlenir.Devre ayrıca istendiğinde verilmekte-dir.Motorlar hakkında detaylı bilgiler için çeşitli dökümanları incelemeniz yararlı olacaktır.
4-Test - ölçü aletleri ve güç kaynağı
En az 10 amper ölçme kapasiteli ampermetre (analog-veya digital) Voltmetre . DC güç kaynağı.Tercihen ayarlı tip.Devamlı akımda en az 6 veya 7amper verebilir özellikte.PC güç kaynağının 5 volt veya 12 Volt kısımları kullanılabilir.Bu kullanım ikinci bir güç kaynağı olacak şeklinde olmalıdır.
dELAb www.denizelektronik.com
www.delab.net
3
3
1aa
(+)
2a1b
b(+)
2b
+ (co
mm
on)
Bipo
lar S
tep
mot
or c
onne
ctio
n di
agra
m(B
ipol
ar S
tep
mot
or ti
pik
bağla
ntı u
çları
)
Deni
z El
ektro
nik
Lab.
İsten
diğin
de sa
dece
+ (b
eslem
e) uç
ları
kısa
devr
e edil
erek
(birl
eşik
) kull
anıla
bilir
dELA
b
Min
eba m
otor
23L
M-C
355
ww
w.d
enize
lektro
nik.c
om
Tekn
ik Ö
zellik
ler
Rate
d C
urre
nt=1
.5A
/Wdg
Win
ding
Res
istan
ce=2
,2O
hmHo
ldin
g T
orqu
e=6,
2 Kg
-cm
Indu
ctan
ce=5
,5 m
HRo
tor İ
nter
ia=0
.110
Kg-
cm'2
Dat
ent T
orqu
e=55
0g --
cmW
eigh
t_45
0gr
Bazı
değer
ler d
iğer
tipl
erde
değ
Motor Vdd
12-24V 12-24V
4
4
GND
Limit anahtar için girişler.(4 eksen)
Limit anahtar girişleri ,anahtarların normalde açık uçları ile toprak arasına bağlanacaktır. Motor sona dayandığında anahtar kapanır ve PC motoru otomatik olarak durdurur. (stop). Bu kontrol ayrıca yazılım içinde de de Motor başlangıç ve bitiş eksenleri belirtilerek yapılabilmektedir. İsteğe göre Güç kaynağına anahtar bağlayarak diğer bir acil stop düğmesi yapılmış olur.
Motor bağlantı kabloları için örnek yapılandırma.
5
5
+12V DC
DC IN 12-24V
MOTOR İÇİN AKIM SINIRLAYICI 2 AMPER MAX.
4 Eksen Adım motor sürücü devre.
4 EKSEN STEP MOTOR SÜRÜCÜ VE AKIMSINIRLAYICISI
Sürücü devre ve akım sınırlayıcına motorların bağlanması ile kısa sürede devrenin hemen çalıştırılabilir.
6
6
Pc prınter port bağlantı konnektörü
Motor bobin sargılarına sürücü devreden 4 adet kablo ile bağlantı yapıl-maktadır. Motor’a Diğer 2 adet bağlantı Akım sınırlayıcı devre üzerinden verile-cektir. (Diğer resim)
Motor bobin sargılarına sürücü devreden 4 adet kablo ile bağlantı yapıl-maktadır. Motor’a Diğer 2 adet bağlantı Akım sınırlayıcı devre üzerinden verile-cektir. (Diğer resim)
Devre sadece LPT port (printer port ) bağlantısı ile çalışmaktadır.USB veya diğer şekiller kullanılmama-lıdır.
7
7
!.
Akım sınırlayıcı ile Sadece motor dc bes-leme ucu kullanılır.
Akım sınırlayıcı ile Sadece motor dc bes-leme ucu kullanılır.
Dc Akım sınırlayıcı devre ile motor akımının kontrol edilmesi sağlanır.
Soğutucu üzerine bağlı güç transistörlerinin aşırı ısınmasına müsaade edilmemelidir.
AKIM SINIRLAYICI İLE MOTOR KONTROL
Her eksen için motor akımı 1.5 Amper olarak hesaplanarak güç kaynağı seçimi yapılmalıdır.
1.5 amper max.
1.5 amper max.
+ dc giriş
+ dc çıkış + dc çıkış + dc çıkış + dc çıkış
AKIM AYARLARI
1
2 5
1 6 3 4
Mot
or b
obin
leri
nin
bağ-
lantı d
etayı.
Mot
or b
esle
me
bağl
antısı
1 6
2 5
5 2
5 2
5 2
Güç
kay
nağı
+ 12
VD
C 2
4V M
AX
. G
ND
Mot
or b
obin
bağ
lantı y
önü
ters
olu
rsa
sa-
dece
mot
or te
rs y
önde
dön
er.B
u bağl
antı-
nın
düze
nlen
mes
i ile
istik
amet
değ
işec
ektir
. M
otor
un ç
alış
ma şe
klin
e et
ki e
tmez
.
STE
P M
OT
OR
KO
NT
RO
L-1
8
8
Motor hız ayarı
+12V DC X
Y
Z A
Bu ek devre ile 4 adet tuş yardımı ile istenen eksenler, Bilgisayar bağlantısı olmadan da (manuel) kontrol edilebilmektedir.Motor hız ayarı basitçe bir Trimpot yardımı ile (hızlı-yavaş) ayarlanabilmektedir. Bu devre isteğe göre talep edilmelidir.
MANUEL KONTROL DEVRESİ
Bazı isteklere göre devrenin PC bağlantısı olmadan da kontrol edilmesi istendiğinde (ileri-geri) adım kontrolü yapılabilir. Alt resimde buna ait örnekler gösterilmiştir..
www.denizelektronik.com
MOTOR 4
DC
HER
EK
SEN
1.5
AM
PER
İLE
SIN
IRLA
ND
IRIL
ACAK
+MO
TOR
BES
LEM
E 7
AMPE
R M
AX.
BD
MOTOR 1
12C5
08A
U1
CBDC
OU
T
23
+
12C5
08A
3
U4
MOTOR 3
ww
w.d
eniz
elek
tron
ik.c
om
MO
TOR
AK
IM A
YAR
LAR
I TEK
TEK
YAP
ILAC
AK
MOTOR 2
D
CON2
6
++
16
NC
CBN
C
NC
AD
CONT
ROLL
ERST
EP M
OTO
R
GND
0.1u
F1917 231513
+5-12VVCC
ELKO
2
+
1uF
3
dELA
b
MO
TOR
2A
SP_23TA
+
407C4
ELKO
1 1uF
7805
D17 IC
1Rev
3
12C
508AC3
U3
0.1u
F
1
C2
dELA
b21
0.1u
F
12C5
08AC1
11975
SCAL
E: 0
.69
CON3
MO
T.3A
1
+3-2
4V
NC
GND
POW
ER
1357
SP_23TA
13 91115171921
CON1
0
U20.1uF
NC
NCNC
61
DC
OU
T
www.denizelektronik.com
PC P
RIN
TER
PO
RT
GİRİŞİN
E
REV
.2D
C O
UT
Q6
BD13
5
DC
OU
T+
NC
6CON4
MO
T.4A
U5
DB25
_FEM
.1 10k14
RP1
13
LPT
PORT
25
CON9 U6
1
MO
TOR
1A
R1_1
0R39
ECB
CON4_1
4K7
WR3
R1_1
0R39
Q7
ECBBD
135
CON5
E
Q4
B
EB
Q3
+CON2_1
R1_1
4K7
Q5
EC
WR1
BBD
135
0R39
+CON3_14K7
WR2
E
Q2
B
Q1
HER
MO
TOR
AK
IM A
YAR
I TR
IMPO
T İL
E YA
PILA
CAK
AKIM
AYA
R İŞ
LEM
LERİ B
İTTİ
KTE
N S
ON
RA
AM
PER
MET
RE
DEV
RED
EN Ç
IKAR
ILAC
AK.
AMPERMETER
1
CON1
NC
B CA
+-+
+4K7
WR4
(4 E
KSE
N İÇ
İN Ö
RN
EK)
CN
C S
TP M
OTO
R S
ÜR
ÜC
Ü G
ENEL
BAĞ
LAN
TI
6 AM
PER
(MIN
.)5-
24V
DC
INP.
+
CURRENT LIMITER
CON1
_1DC INQ
4R1_1
0R39
ECBBD
135
EB
MOTOR 4
DC
HER
EK
SEN
1.5
AM
PER
İLE
SIN
IRLA
ND
IRIL
ACAK
+MO
TOR
BES
LEM
E 7
AMPE
R M
AX.
BD
MOTOR 1
21
12C
508A
CBDC
OU
T
+
3
12C
508A
MOTOR 3
ww
w.d
eniz
elek
tron
ik.c
om
MO
TOR2
A-B
MO
TOR
AK
IM A
YAR
LAR
I TEK
TEK
YAP
ILAC
AK
MOTOR 2
D
++
CON2
CON1
CBAD
max
.24v
için
birl
eşik
kul
lanı
labi
lir
STEP
MO
TOR
C
ONT
RO
LLER
GND
0.1u
F
1uF
1715 2313+5-12VVCC
+12V
ELK
O2
+
3
dELA
b
SP_23TA
CON10
+
ELKO
1 1uF
7805
D17 IC
1
407
Rev
.4
12C
508AC
3
C4U3
0.1u
F C2 1dE
LAb
21190.
1uF
12C
508AC
1
11975
SCAL
E: 0
.52
MO
TOR3
A-B
+3-2
4V
GND
135
SP_23TA
791113151719
POWER
U20.1uFCO
N3
CON4
MO
TOR1
-A-B
DC
OU
T
www.denizelektronik.com
REV
.2
PC P
RIN
TER
PO
RT
GİRİŞİN
E
DC
OU
T
Q6
BD13
5
DC
OU
T+
MO
TOR4
A-B
23U5D
B25
_FEM
.1 10k14
U1
U4
RP1
25 13C
ON
9 U6 1
R1_1
0R39
ECB
CON4_1
4K7
WR3
R1_1
0R39
Q7
ECBBD
135
CON5
E
Q4
B
EB
Q3
+CON2_1
R1_1
4K7
Q5
EC
WR1
BBD
135
0R39
+CON3_14K7
WR2
E
Q2
B
Q1
HER
MO
TOR
AK
IM A
YAR
I TR
IMPO
T İL
E YA
PILA
CAK
AKIM
AYA
R İŞ
LEM
LERİ B
İTTİ
KTE
N S
ON
RA
AM
PER
MET
RE
DEV
RED
EN Ç
IKAR
ILAC
AK.
AMPERMETER
B CA
+-+
+4K7
WR4
(4 E
KSE
N İÇ
İN Ö
RN
EK)
CN
C S
TP M
OTO
R S
ÜR
ÜC
Ü G
ENEL
BAĞ
LAN
TI
6 AM
PER
(MIN
.)5-
24V
DC
INP.
+
CURRENT LIMITER
CON1
_1DC INQ
4
R1_1
0R39
ECBB
D135
EB