ETH-MC & ETH-BOXRezanje navoja na strugu bazirano na enkoderu (G32, G76) preko Mach3turn; napredno,...

ETH-MC & ETH-BOX Uputstvo za upotrebu © PRIZMA & AUDIOHMS

ETH-MC & ETH-BOX CNC kontroleri kretanja visokih performansi

bazirani na Ethernet vezi

Uputstvo za upotrebu

www.audiohms.com

http://www.audiohms.com/


SADRŽAJ

BEZBEDNOSNA UPOZORENJA...................................................................................................... 4

1 ETH-MC Kontroler kretanja baziran na Ethernet vezi ................................................................... 5

1.1 OPIS ..................................................................................................................................... 5

1.2 Osnovne karakteristike ETH-MC kontrolera kretanja ............................................................. 6

1.3 Tehničke karakteristike .......................................................................................................... 7

1.4 Instalacija .............................................................................................................................. 7

1.4.1 Instalacija plugin-a .......................................................................................................... 7 1.4.2 Podešavanje mrežne konekcije i povezivanje sa računarom .......................................... 8

1.5 Softver za konfiguraciju mrežnih parametara ETH-MC kontrolera kretanja .......................... 10

1.5.1 Mogući problemi sa konekcijom .................................................................................... 11

1.6 Automatski update firmware-a ............................................................................................. 11

1.7 Konfiguracija Mach3 softvera .............................................................................................. 12

1.7.1 Podešavanje portova i pinova preko Ports & pins prozora ............................................ 12

1.8 ETH-MC dijalog za konfiguraciju ......................................................................................... 13

1.8.1 General setup tab ......................................................................................................... 13 1.8.2 Pulse Engine tab .......................................................................................................... 16 1.8.3 Input Filter tab .............................................................................................................. 17 1.8.4 Special functions tab .................................................................................................... 18 1.8.5 THC options tab ........................................................................................................... 20 1.8.6 Synced modes tab ........................................................................................................ 20

1.9 Statusni prozor .................................................................................................................... 21

1.10 Povezivanje ETH-MC kontrolera i raspored pinova na ulazno/izlaznim konektorima ......... 22

1.11 Dimenzije ETH-MC kontrolera kretanja ............................................................................. 24

2 ETH-BOX kontroler kretanja baziran na Ethernet vezi................................................................ 25

2.1 Dimenzije ETH-BOX kontrolera kretanja ............................................................................. 26

2.2 Raspored konektora i preporučene šeme vezivanja ............................................................ 26

2.3 Digitalni izlazi opšte namene ............................................................................................... 27

2.4 Opto-izolovani ulazi ............................................................................................................. 29

2.4.1 Neizolovani mod povezivanja krajnjih prekidača na opto-izolovanim ulazima ............... 29 2.4.2 Izolovani mod povezivanja krajnjih prekidača na opto-izolovanim ulazima ................... 30

2.5 Diferencijalni digitalni ulazi .................................................................................................. 32

2.6 Digitalni ulazi opšte namene ................................................................................................ 33

2.7 Analogni ulazi ...................................................................................................................... 33

2.8 Izolacioni analogni izlazi ...................................................................................................... 34

2.9 Opto-izolovani digitalni izlazi ............................................................................................... 36

2.10 Relejni izlazi ...................................................................................................................... 36

3 Podešavanje naprednih opcija ................................................................................................... 37

3.1 Rad sa ručnim enkoderom (MPG pendant operation) .......................................................... 37

3.2 Kontrola visine baklje plazma sistema – THC regulacija ...................................................... 40

3.2.1 Mach3 THC podešavanja na glavnom ekranu .............................................................. 41 3.2.2 Podešavanja za eksterni THC regulator ....................................................................... 43 3.2.3 Podešavanja za interni THC regulator .......................................................................... 47


3.2.4 Kalibracija ulaza (Input calibration) ............................................................................... 50 3.2.5 Opcije internih THC regulatora ..................................................................................... 51 3.2.6 Prilagođen ekran – custom screen set .......................................................................... 54 3.2.7 Praktična razmatranja i primeri THC obrade ................................................................. 54 3.2.8 THC kontrola – često postavljana pitanja ...................................................................... 56

3.3 Kruto urezivanje navoja – Rigid Tapping ............................................................................. 57

3.4 Operacija rezanja navoja na strugu – Mach3Turn ............................................................... 59

3.4.1 Ciklus rezanja navoja ................................................................................................... 59 3.4.2 Opcije ETH-MC(-BOX) kontrolera kretanja za rezanje navoja ...................................... 60

Prizma doo, Kumanovska 8, 34000 Kragujevac Tel. +381 34 330 200, web: www.prizma.rs e-mail: [email protected]

web: www.audiohms.com e-mail: [email protected]

Strana 4/61

ETH-MC & ETH-BOX Uputstvo Ver.1, Mart 2019. © PRIZMA & AUDIOHMS

BEZBEDNOSNA UPOZORENJA

Pri radu sa ETH-MC & ETH-BOX kontrolerom kretanja postoje opasnosti i rizici koji mogu da dovedu do oštećenja opreme, kao i do povreda lica koja se nalaze u okruženju.

Tokom postupka instalacije ETH-MC & ETH-BOX kontrolera kretanja potrebno je imati visok nivo znanja iz oblasti elektronike, računarske tehnike i mehanike. Takođe, potrebno je pridržavati se bezbednosnih mera pri radu sa visokim naponom i mehaničkim opasnostima uzrokovanih radom sa teškim i opasnim mašinama.

Naponi preko 50VDC mogu biti opasni po život. Ako okolna elektronika radi sa naponom preko 50VDC, pridržavati se propisanih mera za bezbedan rad.

ETH-MC & ETH-BOX kontroler kretanja ne treba koristiti na mestima gde bi njegov otkaz mogao da dovede do opasnosti po bezbednost ljudi, velikih finansijskih gubitaka ili bilo kojih drugih gubitaka.

Pri radu sa ETH-MC & ETH-BOX kontrolerom kretanja koristiti sve potrebne mere predostrožnosti.

Preporučuje se galvanska izolacija radnog sistema od računara (upotrebom opto-izolatora i sl.). Svi Prizmini drajveri za koračne i DC servo motore imaju ugrađene opto-izolatore na STEP i DIR ulazima, tako da za ove linije dodatna izolacija nije potrebna. Za ostale ulaze i izlaze, u zavisnosti od upotrebljene opreme, može biti potrebno korišćenje dodatnih opto-izolatora.

Za upotrebu ETH-MC & ETH-BOX kontrolera kretanja neophodno je razumevanje rada celog sistema kao i svest o mogućim rizicima pri radu sa mašinama i alatima.

ETH-MC & ETH-BOX kontroler kretanja je poželjno smestiti u metalnu kutiju tako da bude zaštićen od spoljašnjih uticaja u slučaju prisustva jakog elektromagnetnog zračenja, prevelike temperature, vlažnosti i sl.

Neophodno je poštovati sigurnosne standarde kao, na primer, instalacija EStop tastera, krajnjih prekidača i slično.

Ne isključuje se mogućnost da ovaj dokument ima grešaka. Pri tome proizvođač ne preuzima odgovornost za bilo kakvu štetu prouzrokovanu korišćenjem ETH-MC & ETH-BOX kontrolera kretanja, a koja je nastala kao posledica pridržavanja ili nepridržavanja ovog uputstva za upotrebu.

http://www.prizma.rs/

mailto:[email protected]





Strana 5/61


1 ETH-MC Kontroler kretanja baziran na Ethernet vezi

Slika 1.1 ETH-MC kontroler kretanja

1.1 OPIS ETH-MC (Slika 1.1) je kontroler kretanja visokih performansi za upravljanje CNC mašinama razvijen za upotrebu iz popularnog Mach3 upravljačkog programa na Windows XP, 7, 8, 8.1 i 10 operativnim sistemima sa 32-bitnom (x86) i 64-bitnim (x64) arhitekturom. Kao eksterni kontroler, donosi brojna unapređenja u poređenju sa upotrebom Mach3 softvera preko paralelnog porta. ETH-MC kontroler kretanja ne zahteva instalaciju Mach3 LPT drajvera. ETH-MC kontroler kretanja sa svojim integrisanim 32-bitnim mikrokontrolerom i moćnim FPGA čipom, preuzima na sebe sve real-time operacije za koje je potreban precizan tajming. Time je procesor PC računara manje opterećen pa Mach3 sada može da radi na slabijim desktop, laptop i tablet računarima. Istovremeno, postižu se znatno više učestalosti izlaznog step signala (do 5 MHz) i mnogo pravilniji izlaz nego što je to moguće preko paralelnog porta bez obzira na performanse upotrebljenog računara. Veliki broj funkcija je dodat, a postojeće su unapređene. Ethernet konekcija sa računarom se smatra jednom od najrobusnijih pa je tako primerena i u težim industrijskim uslovima. Potrebno je napomenuti da žična Ethernet konekcija ujedno donosi i galvansku izolaciju između ETH-MC kontrolera kretanja i PC računara. Plugin za Mach3 u sebi sadrži i poslednju kompatibilnu verziju firmware-a tako da je u slučaju potrebe izmene firmware-a, upload firmware-a automatizovan i jednostavan za korisnika.

Con3 Ulazni port digitalni ulazi 1-16, analogni ulazi 1 i 2

Con6 Izlazni port, digitalni izlazi 17-32

Con5 Izlazni port, digitalni izlazi 1-16

Con1 Napajanje 8–25 VDC

Con4 Ulazni port, digitalni ulazi 17-32, analogni ulazi 3 i 4

Ethernet port

Status LED

Reset cfg taster

Comm. LED







Strana 6/61


1.2 Osnovne karakteristike ETH-MC kontrolera kretanja

Četvoroslojna štampana pločica, FPGA + 32-bitni mikrokontroler

Ethernet 10/100 Mbit konekcija

Napredna interpolacija glatke krivolinijske trajektorije

6 osa + spindle osa, 5 MHz maks. učestalost step signala, podesiva širina impulsa

Podesiv tip izlaza za ose: step/dir, CW/CCW, quadrature

32 digitalna ulaza, 5 V Schmitt triggers

32 digitalna izlaza, 5 V TTL

4 analogna ulaza, 0-5 V

7 quadrature inkrementalnih enkodera, čitanje maksimalno 12,5 MHz

Svi digitalni ulazi i izlazi su slobodno remapabilni

Za sve ulaze i izlaze podesivo aktivno stanje signala na low/high

Hardverski feedhold (trenutno aktiviranje, bez pauze)

Hardverski MPG mod (real-time bez kašnjenja) + svi Mach3 MPG režimi

Sinhronizovano kretanje uz pomoć enkodera (electronic gearing)

Rezanje navoja na strugu bazirano na enkoderu (G32, G76) preko Mach3turn; napredno, autonomno generisanje sinhronizovanog kretanja osa, bez pauze pre povlačenja (pullout delay), G32 potezi se mogu besprekorno spojiti kod navoja na koničnim telima...

Kruto urezivanje navoja (rigid tapping) korišćenjem enkodera na spindle vretenu za feedback, odabir ose, podešavanje brzine obrtanja za napred i nazad itd.

THC integrisani napredni kontroler sa PID regulacijom (zatvorena petlja 1 kHz ) i klasičan Up/Down kontroler (uz korišćenje THC naponskog senzora preko jednog od analognog ulaza)

THC podrška za eksterni Up/Down kontroler

THC acceleration ramped moves, voltage sampling, anti-plunge support, arc detection...

THC napredne opcije: Low pass filter, Kerf detect, THC lock iz G-koda, status elektrode...

Laser PWM izlaz, brze M10/M11, eNp0/eNp1 port komande, PWM gate by M10/M11

Laser kompenzacija snage, proizvoljna kriva zavisnosti od brzine kretanja

Laser 8-bit gray level graviranje

Detaljno podešavanje debouncing-a za sve digitalne ulaze i digitalnih filtera za enkoderske ulaze

SoftLimits

Probing funkcija (G31)

Jedan standardni PWM izlaz (za spindle / laser) + dva dodatna PWM izlaza (10Hz – 200KHz)

Shuttle mod, kontrola putem MPG-a ili potenciometra preko analognog ulaza

Slave ose

Spindle index ulaz, podesiv delitelj

Charge pump izlazni signali, podesiva učestalost (12,5 kHz i 5 kHz)

Offline režim rada

Limits override, auto/manual/external

Podesive specijalne funkcije za kontrolu preko analognih ulaza ili putem enkodera (FRO, SRO, Set User Variable, Set User DRO...)







Strana 7/61


1.3 Tehničke karakteristike

Karakteristika Opis

Komunikacija sa računarom Ethernet 10/100 MBit, TCP/IP - data bafer oko 1 s za stabilnu komunikaciju, Auto crossover detection

Broj osa 6 + spindle osa

Broj digitalnih izlaza 32

Broj digitalnih ulaza 32

Maksimalna učestalost STEP impulsa 5 MHz (podesivo za svaku osu iz plugin-a)

Širina STEP impulsa 50 % (ili fiksno podesivo za svaku osu iz plugin-a)

Vrste izlaza STEP signala Step&Dir / CW&CCW / Quadrature

PWM izlazi 10 Hz – 200 kHz

PWM duty cycle resolution 16 bits

Učestalost signala na Index ulazu ≤ 50 MHz

Širina impulsa signala Index ulaza ≥ 10 ns

MPG/enkoder ulazna (x4) učestalost ≤ 12,5 M steps/sec

Tip digitalnih ulaza Schmitt trigger, 5 V, Pull-up otpornici 4,7 kΩ na svim ulazima

Tip digitalnih izlaza TTL, 5 V

Maksimalna struja digitalnih izlaza 32 mA

Broj analognih ulaza 4

Analogni ulazni opseg 0–5 V, 10 bits

Charge pump izlazi 2

Charge pump učestalost 12,5 kHz ili 5 kHz

Napajanje 8 – 25 VDC / 0,25 A – 1 A (potrošnja struje zavisi od priključenih periferija)

Dimenzije (Š x D x V) 100 mm x 111 mm x 32 mm

Masa ~ 75 g

NAPOMENA: Navedene specifikacije se mogu menjati bez prethodne najave.

1.4 Instalacija Sledi detaljan opis instalacije ETH-MC kontrolera kretanja.

Napomena: ETH-MC kontroler kretanja ne zahteva da Mach3 LPT drajver bude instaliran niti koristi ovaj drajver.

1.4.1 Instalacija plugin-a Da bi ste instalirali ETH-MC plugin, iskopirajte priloženi fajl ethmc_drv.dll u Mach3 folder (obično „c:\mach3\plugins“). Zatim, startujte Mach3 i novi plugin bi trebalo da bude detektovan (Slika 1.2). Potrebno je izabrati ETH-MC-plugin iz ponuđene liste. Takođe, po želji uključiti opciju Dont ask me this again tako da ovaj izbor bude zapamćen i da se ne pojavljuje ponovo pri sledećem pokretanju Mach3 programa. U slučaju da se navedeni prozor za selekciju plugin-a ne pojavi, moguće ga je inicirati preko menu opcije Function Cfg's\Reset Device Sel…







Strana 8/61


Slika 1.2 Izbor plugin-a

Sada je potrebno podesiti mrežnu adresu kontrolera sa kojim se povezujemo preko konfiguracionog dijaloga: Menu/PluginControl/ETH-MC network setup... (Slika 1.3). IP adresa kontrolera se čuva u EEPROM-u ETH-MC kontrolera kretanja i moguće ju je po potrebi promeniti korišćenjem posebne aplikacije (fabrički podešena IP adresa je 192.168.1.222). U dijalogu (Slika 1.3), moguće je uneti poznatu, fiksnu IP adresu kontrolera (opcija By IP address) ili kontroleru pristupati preko alias imena ETH-MC-xxxxxx, gde je xxxxxx broj od šest heksadecimalnih cifara koji predstavlja unikatni identifikacioni broj kontrolera (opcija By alias name).

Slika 1.3 Podešavanje mrežne komunikacije u Mach3

1.4.2 Podešavanje mrežne konekcije i povezivanje sa računarom Moguće su dve opcije povezivanja kontrolera sa PC računarom:

a) Direktna konekcija kontrolera sa PC računarom preko mrežnog (UTP) kabla i b) PC računar i kontroler su povezani na postojeću mrežu preko rutera.

a) Direktna konekcija kontrolera sa PC računarom putem mrežnog kabla

U ovom slučaju, mrežu čine samo ova dva uređaja: PC računar i ETH-MC kontroler. Opisani način povezivanja se preporučuje za najsigurniji rad i najbolje performanse komunikacije.







Strana 9/61


Ethernet (mrežni) kabl kojim se direktno povezuju mrežni adapter na računaru i ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja ne mora biti sa ukrštenim vodovima (crossover) jer ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja ima automatsko prepoznavanje ethernet porta i potrebnog moda rada.

VAŽNA NAPOMENA: Mrežni modul ugrađen u ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja pruža mogućnost galvanske izolacije računara i kontrolera kretanja. Upotreba oklopljenog (eng. shielded twisted pair STP) mrežnog kabla se ne preporučuje (Slika 1.4) obzirom da se na taj način gubi galvanska izolacija,

što u nekim slučajevima može da dovede do oštećenja ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja i/ili računara.

a)

b)

Slika 1.4 Tipovi mrežnog kabla, a) UTP kabl (neoklopljeni) i b) STP kabl (oklopljeni)

Potrebno je ručno podesiti u W indows sistemu fiksnu IP adresu PC računara i ostale mrežne parametre i to na sledeći način: 1. Otvoriti ControlPanel/Network and Sharing Center, pa onda Change Adapter Settings. U prikazanoj listi network adaptera, uočiti „LocalAreaConnection“, kliknuti desnim dugmetom miša na njega i izabrati „Properties...“.

Slika 1.5 Podešavanje mrežnih parametara PC računara







Strana 10/61


2. U listi prisutnih protokola (Slika 1.5 levo) pronaći „Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4)“. Kliknuti Properties. 3. U dijalogu (Slika 1.5 desno) podesiti:

IP adresu na primer na 192.168.1.200 (bitno je da samo poslednja cifra nije ista kao kod IP adrese ETH-MC kontrolera kretanja)

Subnet mask: 255.255.255.0

Default gateway: nije bitan

DNS serveri takođe nisu bitni. 4. Zatvoriti sve dijaloge sa OK Navedena podešavanja odgovaraju default podešavanjima u ETH-MC kontroleru jer je njegova fabrička adresa 192.168.1.222 pa se nalazi na istom subdomenu (192.168.1.*). b) PC računar i kontroler su povezani na postojeću mrežu preko rutera Ovaj način povezivanja se koristi kada želimo da zadržimo postojeću mrežnu infrastrukturu na koju je računar povezan. IP adresa PC računara je onda već podešena (ili se dobija kao i ostali parametri od rutera, žično ili preko WiFi) pa ove parametre za računar ne podešavamo ručno, kako je gore navedeno, već se koriste postojeća podešavanja. ETH-MC kontroler kretanja je UTP kablom povezan na slobodni priključak na ruteru i tako je povezan u mrežu. U ovom slučaju moramo podesiti mrežne parametre u ETH-MC kontroleru tako da odgovaraju postojećem sistemu. Podesiti preko softvera za konfiguraciju ETH-MC (videti u daljem tekstu), IP na adresu u istom subdomain opsegu gde je i računar (obično 192.168.1.x ili 192.168.0.x, a može biti i 10.0.0.x ). Subnet mask: 255.255.255.0. Takođe, umesto ručnog podešavanja, moguće je uključiti opciju da IP adresu i ostala mrežna podešavanja kontroler dobije automatski od rutera, putem DHCP protokola (Slika 1.6). Za ručno podešavanje potrebno je znati koji je subdomain računara. To možemo videti preko IP adrese i/ili subnet maske. Koja je trenutno aktivna IP adresa računara u lokalnoj mreži i ostali parametri mreže mogu se saznati na sledeći način:

kliknuti u Windows-u na dugme Start pa u polje ukucati cmd i enter, za pokretanje komandnog interpretera, a zatim

u komandnoj liniji kucati: ipconfig/all pri čemu će biti izlistani svi prisutni mrežni adapteri i njihova trenutna podešavanja.

NAPOMENA: Za najbolje performanse i sigurnu konekciju preporučuje se žično povezivanje računara u mrežu. Wi-Fi konekcija pored komfornosti, nažalost, donosi i moguće variranje brzine odziva. Pošto se u sferi upravljanja mašinama zahteva konstantna brza i pravovremena komunikacija između računara i kontrolera, neki teži slučajevi zastoja komunikacije mogu biti protumačeni kao prekid veze što će da dovede do zastoja rada mašine kojom se upravlja.

1.5 Softver za konfiguraciju mrežnih parametara ETH-MC kontrolera kretanja Mrežne parametre, ETH-MC kontroler kretanja čuva u svom EEPROM-u. Slika 1.6 daje vrednosti ovih parametara koji su fabrički podešeni. Po potrebi se mogu promeniti i zapamtiti u EEPROM-u ETH-MC kontrolera kretanja. Za početak rada, ETH-MC kontroler kretanja, naravno, mora da je pod naponom i potrebno je da su ETH-MC kontroler kretanja i PC računar na bilo koji način povezani na istu mrežu. Dugme Search network inicira traženje svih ETH-MC kontrolera na mreži. Tačnije rečeno, PC računar šalje zahtev na sve postojeće mrežne konekcije (UDP multicast protokol) i svi ETH-MC kontroleri kretanja koji odgovore na zahtev za identifikaciju će biti izlistani u velikom polju ispod dugmeta na levoj strani dijaloga. Sa desne strane su prikazani trenutni parametri selektovanog uređaja.







Strana 11/61


Slika 1.6 Softver za konfigurisanje mrežnih parametara ETH-MC kontrolera kretanja

NAPOMENA: Softver bi trebalo da uvek može da pronađe sve postojeće uređaje na mreži, bez obzira kako su podešeni mrežni parametri uređaja, tj. bilo da su ispravni ili ne. Međutim, u nekim slučajevima, u zavisnosti od postojeće mrežne infrastrukture, posle promene parametara kontrolera može doći do toga da detekcija uređaja više nije moguća. U tom slučaju je potrebno resetovati mrežna podešavanja kontrolera na fabrička podešavanja. To je moguće uraditi preko tastera na ETH-MC kontroleru kretanja.

Procedura Reset-ovanja ETH-MC kontrolera kretanja: Držati Reset taster pritisnut dok se ne upali zelena LED (nekoliko sekundi). Pustiti Reset taster, isključiti napajanje, pa ponovo dovesti napajanje na ETH-MC kontroler kretanja.

1.5.1 Mogući problemi sa konekcijom U slučaju da se povremeno javi prekid veze, naročito u periodima neaktivnosti, moguće je da je uključen Power saving za mrežnu karticu. Takođe, pokušati fiksiranje brzine na 10/100 Mb umesto da je aktivno Auto speed.

Po dovođenju napajanja, kontroler se nalazi u tzv. sigurnom (safe) modu, tj. svi izlazi su u režimu visoke impedanse (isključeni). Crveni LED indikator na kontroleru blinka sporo. Posle pritiska RESET dugmeta ostvaruje se konekcija sa kontrolerom i dobija se status Ethernet controller

connected (Slika 1.7). Tada kontroler prelazi u normalni režim rada i crveni LED na kontroleru prestaje da blinka i svetli konstantno. Ukoliko se mrežna veza prekine iz bilo kog razloga, kontroler momentalno prelazi u safe mod. Tada je potrebno proveriti i otkloniti razlog nastanka greške i ponovo pritisnuti RESET taster za uspostavljanje komunikacije. Takođe, kontroler prelazi u safe mod i pri svakoj promeni konfiguracije a i prilikom izlaska iz Mach3 programa.

1.6 Automatski update firmware-a Plugin za ETH-MC kontroler kretanja sadrži i potreban firmware. Ako se prilikom uspostavljanja veze ustanovi da je potreban update firmware-a (Slika 1.8), potrebno je kliknuti na dugme Yes i sačekati dok se ovaj proces ne obavi (Slika 1.9). Slika 1.10 bi trebala da se dobije kao rezultat uspešno sprovedenog postupka osvežavanja (update-a) firmware-a.

Slika 1.7







Strana 12/61


Trenutne verzije plugin-a i firmware-a je moguće videti na About prozoru ETH-MC konfiguracionog dijaloga.

Slika 1.8

Slika 1.9

Slika 1.10

1.7 Konfiguracija Mach3 softvera Veći deo konfiguracije se obavlja preko postojećih prozora za podešavanja u Mach3 programu kao što su Ports and pins, General config itd. kao da je u pitanju LPT drajver. Dodatne opcije koje nudi ETH-MC kontroler kretanja se podešavaju preko prozora koji se može pozvati preko menu opcije Plugin Control/ETH-MC Config…. Takođe, novost je i statusni prozor koji se može otvoriti preko Plugin Control/ETH-MC Status…

1.7.1 Podešavanje portova i pinova preko Ports & pins prozora ETH-MC kontroler kretanja obezbeđuje jedan digitalni ulazni port sa 32 pina i jedan digitalni izlazni port sa 32 pina. Ove pinove je moguće mapirati po želji, tj. dodeliti im različite funkcije koje su potrebne u konkretnoj aplikaciji.







Strana 13/61


Slika 1.11 Konfigurisanje portova i pinova

Preko prozora za konfiguraciju kao što su Motor Outputs, Input Signals, Output Signals (Slika 1.11) i slično, za broj porta je uvek potrebno uneti broj 1. Raspoloživi pinovi na ulaznom portu su numerisani od 1 do 32. Slično tome, pinovi na izlaznom portu su numerisani 1-32. ETH-MC kontroler kretanja će ignorisati svaki port različit od 1 i svaki pin van raspoloživog opsega. Kada se koristi „breakout“, tj. ulazno/izlazna kartica, potrebno je konsultovati specifikaciju kartice za pravilno mapiranje ulaznih i izlaznih pinova.

1.8 ETH-MC dijalog za konfiguraciju Dijalog za konfiguraciju ETH-MC kontrolera kretanja se otvora putem menu opcije Plugin Control/ETH-MC Config…

1.8.1 General setup tab Slika 1.12 daje izgled General setup tab-a (dijaloga).

Slika 1.12 General setup tab







Strana 14/61


Spindle options Spindle/laser PWM frequency Učestalost izlaznog PWM signala za kontrolu broja obrtaja obradnog vretena (spindle) ili za kontrolu snage lasera, može se podesiti u opsegu 10–200000 Hz. Izlazni pin za ovu namenu se podešava preko Spindle axis linije na Motor Outputs prozoru (Slika 1.11). Samo podešavanja za Step signal se koriste (pin/low act/port). Dir podešavanja se ne koriste za PWM izlaz. Takođe, na prozoru Ports&pins/Spindle setup u grupi Motor control, opcije Use spindle motor i PWM control treba da budu uključene. PWMBase Freq, u istoj grupi, se ne koristi. Index pulses per revolution Index ulaz se koristi za detekciju brzine obrtanja glavnog vretena. Najčešće se koristi jedan impuls po obrtaju ali može ih biti i više. Spindle PWM bipolar mode Ova opcija omogućava da se upravlja ne samo brzinom obrtanja, već i smerom obrtanja i koristi se kada kontrolisani hardver tako zahteva. Naime, kada je ova opcija uključena, brzina obrtanja od 0 RPM odgovara širini izlaznog PWM impulsa od 50%. Maksimalna brzina obrtanja u levo je 0%, a u desno 100% širine PWM impulsa. Smer obrtanja se kontroliše standardno putem M3 i M4 komandi, a brzina obrtanja preko Sxxxx komande iz G-koda.

Homing options Home retract speed Ovo je brzina povlačenja od Home prekidača data kao procenat od brzine homing-a. Prilikom operacije homing-a (referenciranja) osa, u prvoj fazi vrši se kretanje prema Home prekidaču dok se prekidač ne aktivira. Potom se vrši kretanje u suprotnom smeru dok se prekidač ne deaktivira i ta pozicija se uzima kao referenca. Ova brzina povlačenja treba da bude dovoljno mala kako bi se postigla dobra preciznost referenciranja. Back-off distance [units] Posle završenog referenciranja ose moguće je povući se od Home prekidača za zadatu vrednost rastojanja. Dereference all axes on disconnect Ovu opciju je potrebno uključiti ako se želi da se u slučaju greške i prekida komunikacije sa kontrolerom izvrši dereferenciranje svih osa.

Ostale opcije Hardware MPG Ako je ova opcija uključena, ETH-MC kontroler kretanja će koristiti hardverski MPG mod, tj. čitanje MPG ulaza i generisanje STEP/DIR izlaza se u potpunosti obavlja u samom hardveru bez potrebe za komunikacijom sa PC računarom, što omogućava vrlo brz odziv i istovremeno preciznu kontrolu motora. Zadati parametri motora (maksimalna brzina, ubrzanje) se poštuju. Ako je ova opcija isključena, koristi se standardni Mach3 sistem za rad sa MPG-om. Ove opcije se mogu prikazati pritiskom na taster TAB. U ovom slučaju, ETH-MC kontroler kretanja čita MPG ulaz, šalje poziciju do softvera Mach3 koji u zavisnosti od podešenog moda za MPG (Velocity only, Multi-Step...) generiše odgovarajuće komande za kretanje. Ove komande se zatim šalju na ETH-MC kontroler kretanja koji ih izvršava. U hardverskom modu, kao i u standardnom, koristi se CycleJogStep za podešavanje koraka, takođe i većina ostalih podešavanja (osa kojom se upravlja, detent...) je zajednička.







Strana 15/61


Limit MPG feedrate Ako je ova opcija uključena, u hardverskom MPG modu poštuje se ograničenje brzine zadato parametrom MPG Feedrate. Ovaj parametar se nalazi na MPG/Jog prozoru (Slika 1.17). Hardware Feedhold Opcija nudi mogućnost izbora da li da feedhold funkciju obavlja Mach3 ili ETH-MC kontroler kretanja potpuno autonomno. Ako se odabere Mach3 interna funkcija (isključena opcija Hardware feedhold), kada se pri radu pritisne Feedhold dugme, Mach3 planira zaustavljanje i šalje putem plugina potrebna kretanja na kontroler. Zaustavljanje je kontrolisano, ali postoji kašnjenje od oko 1s od trenutka aktiviranja Feedhold dugmeta dok se funkcija zaista ne izvrši i bafer sa prethodno planiranim kretanjem se ne isprazni. Hardverski feedhold omogućava trenutno, kontrolisano (uz usporenje) zaustavljanje. Radi tako što usporava ceo feed (sve ose) do zaustavljanja. Za nastavak rada potrebno je da se pritisne Cycle start i feed se ponovo ubrzava do normalne brzine. Međutim, za vreme pauze nije moguće obavljati druge funkcije kao Jog osa, osim ako se prvo ne pritisne STOP taster. Međutim, pritiskom na STOP taster za vreme pauze, svi podaci trenutno u baferu kretanja će biti izgubljeni. Ipak, obradu je moguće nastaviti sa približno iste pozicije. Naime, ETH-MC kontroler kretanja će posle pritiska na STOP prijaviti kao trenutnu liniju programa, liniju koja se izvršavala pri prekidu i postaviti je kao sledeću (SetNextLine). To znači da se pritiskom na Cycle start nastavlja izvršavanje G-koda od programske linije na kojoj je operacija bila prekinuta polazeći od trenutne pozicije osa. Promena ove opcije zahteva restartovanje Mach3 programa da bi novo podešavanje postalo važeće.

Laser PWM options Ramp power compensation Kompenzacija snage lasera se koristi da bi se prevazišao tipičan problem pri laserskom graviranju, a to je da dubina/intenzitet graviranja zavisi od brzine kretanja laserske glave. Ovo je naročito uočljivo na početku i na kraju jednog graviranog segmenta, kada glava usporava i zastaje pa dolazi do neželjene pojave crnih tačaka. Da bi se ova pojava eliminisala, snaga lasera može da se kontroliše putem PWM tako da PWM širina impulsa direktno zavisi od brzine kretanja laserske glave. Tako, na primer, ako je brzina nula, PWM širina impulsa će takođe biti nula. Kako brzina kretanja raste, raste i širina impulsa, tj. snaga lasera. Moguće je podesiti proizvoljnu krivu zavisnosti. Sync output with g-code moves, M10px, M11px Ova opcija omogućava da brze komande, M10px i M11px, osim što postavljaju stanje na izlazu x (Output#1-6), istovremeno uključuju/isključuju PWM izlaz. Gate port određuje koji izlaz x povlači kontrolu PWM izlaza. Tako, na primer, ako je data komada M11p3 i gate port=3, PWM izlaz će biti uključen. Lasersko graviranje zahteva mnogo brže uključenje/isključenje lasera nego što spindle komande (M3, M4, M5) mogu da postignu. Korišćenjem M10/M11 komandi, uključenje/isključenje lasera takođe je idealno sinhronizovano sa izvršavanjem G-koda. To se izvodi na sledeći način: kada se na primer komanda M11p1 (uključi izlaz 1) izvrši u programu G-koda, inicijalno se ništa ne dešava, već se ova „uključi izlaz“ komanda pamti kao spremna za izvršenje. Kada se izvrši sledeća komanda za pozicioniranje (na primer G01 verovatno već u prvoj sledećoj liniji programa), tada u istom trenutku, kada počinje zadato kretanje, aktivira se i dati izlaz. Ista logika važi i za M11px (isključi izlaz) komandu. Gray level raster engraving Opcija se koristi za rastersko graviranje slika i podržana je 8-bitna paleta, odnosno 256 nijansi sive, eng. grayscale. Kada je ova opcija uključena, osa A se koristi za kontrolu snage lasera, tj. zadato „pomeranje“ ose A direktno kontroliše širinu impulsa PWM izlaza.







Strana 16/61


G-kod je potrebno generisati od bitmapirane slike upotrebom nekog od programa za tu namenu. Detaljnije o ovoj opciji i potrebnim podešavanjima Mach3 za rastersko lasersko graviranje slika može se pročitati u posebnom dokumentu (Rastersko graviranje laserom).

1.8.2 Pulse Engine tab Ovaj dijalog (Slika 1.13) omogućava da se za svaku osu podesi: tip izlaza, maksimalna frekvencija step signala i širina impulsa. Axis output mode (tip izlaza za osu) Moguće je podesiti sledeće modove generisanja upravljačkih impulsa:

Step/Dir, impuls na prvom digitalnom izlazu (Step) izvršava korak, a stanje na drugom (Dir) određuje smer kretanja,

CW/CCW, impuls na prvom digitalnom izlazu (CW) izaziva kretanje u smeru kazaljki na satu, a na drugom (CCW) korak u suprotnom smeru i

Quadrature, enkoderski izlaz, A i B izlazi su sa faznim pomakom od 90 kao kod inkrementalog enkodera.

Max step frequency [kHz] Omogućava podešavanje maksimalne učestanosti izlaznih step signala. Ovu učestalost treba podesiti na maksimalnu vrednost koju može da prihvati kontrolisani hadrver (drajveri za motore i sl.). Posle promene ovog parametra neophodno je restartovati Mach3 da bi novo podešavanje postalo važeće. Takođe, potrebno je posle restarta proveriti u MotorTuning-u da li je brzina za neku osu podešena na vrednost veću nego što omogućava nova maksimalna frekvencija i po potrebi korigovati podešavanja.

Slika 1.13 Pulse Engine tab





http://www.audiohms.com/download/usb-mc/USB-MC_Rastersko_graviranje_laserom.pdf



Strana 17/61


Step pulse width [ns] Omogućava podešavanje širine izlaznih impulsa step signala. Moguće je uneti:

vrednost u nanosekundama [ns] ili

vrednost 0 čime će biti aktiviran 50% duty cycle mod. Podešavanje širine impulsa važi za Step/Dir i CW/CCW tipove izlaza.

1.8.3 Input Filter tab Digitalno filtriranje (debouncing) je moguće za sve ulaze. Input filter prozor omogućava detaljno podešavanje filtriranja. Debounce vreme se podešava u mikrosekundama (µs). Ako se zada debounce vreme 0 za dati ulaz, filtriranje je isključeno za taj ulaz. Ovo se preporučuje kada želimo maksimalnu brzinu čitanja i sigurni smo da je signal čist (npr. optički enkoder). Debounce vreme može da se podesi (Slika 1.14):

za grupu pinova po funkciji ili

za svaki pin posebno. Sadržaj dijaloga je moguće skrolovati putem slajdera sa desne strane ili preko rolera na mišu.

Slika 1.14 Input filter

U dnu dijaloga (Slika 1.15) se nalazi i grupa polja za podešavanja digitalnog filtera za enkodere. Filtere je moguće podesiti na vrednosti od 1,04 MHz do 6,25 MHz. Ako je uključen digitalni filter za dati enkoder, biće isključen debouncing za odgovarajuće digitalne ulaze koji pripadaju enkoderu. Drugim rečima, ovaj filter ima prioritet nad debouncing filterima.







Strana 18/61


Slika 1.15 Encoder digital filters

1.8.4 Special functions tab ETH-MC kontroler kretanja poseduje četiri analogna ulaza, a takođe omogućava i simultano čitanje sedam inkrementalnih enkodera. Ovim ulazima se mogu dodeliti različite funkcije što je moguće podesiti putem ovog dijaloga (Slika 1.16).

Slika 1.16 Analog input & encoders

Special function grupa

U polju sa leve strane prikazani su dostupni izvori signala i u zagradi dodeljena funkcija (ako postoji). Za selektovani izvor signala sa desne strane, prikazani su parametri koje je moguće podesiti.

Za Special function, ponuđene opcije su:

None – signal se ne koristi za specijalnu funkciju.







Strana 19/61


FRO 0–250% - feedrate override kontrola.

SRO 0–250% - spindle rate override kontrola.

Set user variable – pročitana vrednost se prenosi u zadatu internu promenljivu Mach3, tako da može da se iskoristi, na primer, iz makro skripte i sl. ID predstavlja identifikator (adresu) promenljive. Moguće je odabrati i tip izlaza: 16-bitna vrednost (0–65535) ili procentualna vrednost (0-100%).

Vrednosti ovih promenljivih je moguće pratiti preko Mach3 funkcije Operator/GCode Var Monitor.

Set user DRO – slično kao prethodna opcija, samo u ovom slučaju ID predstavlja identifikator DRO polja.

Shuttle control – upravljanje brzinom izvršavanja G-kod programa.

Kada se za određenu funkciju koristi enkoder, korak za inkrementiranje date promenljive se reguliše promenom vrednosti detenta za dati enkoder. Detent predstavlja broj impulsa sa enkodera/MPG za jedan ceo korak. Vrednost detenta se podešava putem Mach3 prozora Config/Ports&Pins/Encoders/Mpg's kao i ulazni pinovi i portovi za enkodere. Detent ne mora biti ceo broj. Može biti i negativan broj ako je potrebno okrenuti smer rotacije. Obično MPG ima detent vrednost 4 jer praktično se za jedan korak pomeranja MPG-a generišu 4 impulsa.

Zero threshold voltage – Podešavanje praga napona u mV za analogni ulaz. Pročitana vrednost ulaza

manja ili jednaka ovoj, smatra se nulom.

Upper threshold voltage – U ovo polje treba uneti maksimalni napon na analognom ulazu u mV

(podrazumevana vrednost je 5000 mV). Pročitana vrednost napona na analognom ulazu veća ili jednaka ovoj odgovara maksimumu promenljive koja se podešava. Ovaj dijalog omogućava i podešavanje opcija pendanta (videti detaljnije u odeljku 3.1).

Shuttle mode MPG ili neki od analognih ulaza je moguće upotrebiti i za Mach3 shuttle mode (Slika 1.17), tj. fino i real-time upravljanje brzinom izvršavanja G-kod programa. Ova funkcija se obavlja potpuno hardverski i brzina okretanja MPG-a direktno utiče na brzinu izvršavanja G-kod programa. Shuttle mode dugme je moguće koristiti i kao brzi FeedHold čak i ako nije povezan ni podešen MPG u sistemu. U ovom slučaju, ako se pri izvršavanju G-kod programa aktivira Shuttle mod, kretanje po svim osama se odmah usporava do zaustavljanja. Deaktiviranjem Shuttle moda, kretanje po svim osama se ubrzava do normalne brzine. Ovo ubrzanje/usporenje se podešava putem polja Shuttle Accel. koje se nalazi na Mach3 General Config dijalogu.

Extended PWM outputs Osim standardnog PWM izlaza koji se u Mach3 koristi za kontrolu Spindle ili lasera, ETH-MC kontroler kretanja nudi i dodatna dva PWM izlaza koje je moguće upotrebiti za proizvoljnu namenu.

Slika 1.17







Strana 20/61


Generisanje PWM1 i PWM2 signala je na izlazima Output#19 i Output#20, respektivno. Port i pinove za ove izlaze je potrebno podesiti u Config/Ports&pins/Output Signals prozoru Mach3. Širina impulsa na ovim PWM izlazima se podešava iz G-koda direktnim upisivanjem vrednosti u G-kod varijable #1600 i #1601. Vrednost koja se zadaje je u procentima (0-100) i ne mora biti ceo broj.

1.8.5 THC options tab THC (torch height control) funkcija se koristi kod mašina za sečenje plazmom za kontinuirano regulisanje visine plazma glave. Pored podrške za rad sa eksternim regulatorom, ETH-MC kontroler kretanja ima integrisana i dva tipa internih THC regulatora (Slika 1.18) koje je moguće iskoristiti uz priključivanje odgovarajućeg naponskog senzora (THC Sensor) na jedan od analognih ulaza ETH-MC kontrolera (Slika 1.16). ETH-MC kontroler kretanja podržava sledeće tipove regulacije:

Eksterni THC regulator,

Interni THC Up/Down regulator i

Interni THC PID regulator. ETH-MC kontroler kretanja nudi veliki broj opcija koje omogućavaju vrhunski kvalitet kontrole kao što su:

servo petlja za regulaciju (PID regulator),

voltage sampling za automatsko podešavanje napona,

kerf detect (detekcija zaseka),

anti-plunge opcije,

THC lock iz G-koda i dr. Opširnije o THC modu rada i podešavanjima Mach3 vezanim za ovaj mod može se pročitati u odeljku 3.2 (napredne opcije kontrolera).

Slika 1.18 THC opcije

1.8.6 Synced modes tab ETH-MC kontroler kretanja podržava naprednu real-time sinhronizaciju kretanja (Slika 1.19). Naime, pri određenim operacijama obrade (kao što su rezanje navoja na strugu ili urezivanje navoja u otvore) potrebno je da se kretanje određenih osa precizno sinhronizuje sa nekom master osom, recimo spindle osom koja se slobodno obrće i u toku rada može menjati brzinu obrtanja pa čak i smer obrtanja. Ta master osa, u odnosu na koju se vrši sinhronizacija, mora imati instaliran inkrementalni enkoder koji služi kao davač trenutne pozicije ose.







Strana 21/61


Slika 1.19

Za rezanje navoja (funkcije G32, G76), ETH-MC kontroler kretanja ima značajno unapređen algoritam u odnosu na standardnu Mach3 funkciju. ETH-MC koristi sopstveno, autonomno generisano linearno kretanje koje prati obrtanje spindle ose, a kao povratnu informaciju koristi inkrementalni enkoder. Kruto urezivanje navoja (rigid tapping) je funkcija koju Mach3 originalno ne nudi (ne podržava odgovarajuću G-kod komandu). ETH-MC kontroler kretanja, međutim, omogućava i ovu naprednu funkciju i to putem pozivanja makroa. Pomenuta funkcija je detaljnije opisana u poglavljima 3.3 i 3.4. Elektronsko sprezanje (electronic gearing) omogućava da se kretanje određene ose poveže sa drugom osom koja ima enkoder kao davač pozicije. Prenosni odnos može da se reguliše proizvoljno.

1.9 Statusni prozor Statusni prozor (Slika 1.20) prikazuje trenutno stanje ulaznih i izlaznih pinova ETH-MC kontrolera kretanja. Takođe, sa leve strane prikazuje se trenutna pozicija svih 6 osa, u sredini različiti statusi kontrolera a sa desne trenutno stanje analognih ulaza i pozicije enkodera. Statusni prozor je „plivajući“ iznad ostalih i ne sprečava normalno korišćenje Mach3 kontrola.

Slika 1.20 ETH-MC status prozor







Strana 22/61


1.10 Povezivanje ETH-MC kontrolera i raspored pinova na ulazno/izlaznim

konektorima Za napajanje ETH-MC kontrolera kretanja potrebno je obezbediti izvor napona u granicama od 8 do 25 VDC (Slika 1.21). Potrošnja ETH-MC kontrolera kretanja zavisi od napona napajanja kao i od potrošnje priključe-nih periferija i može da bude i do 2 A. U najvećem broju slučajeva potrošnja će biti manja od 500 mA. Na primer, ako je priključen na napon napajanja od 24 VDC, sam ETH-MC kontroler kretanja ima potrošnju od približno 100 mA. Komunikacija sa PC računarom je preko mrežnog (Ethernet) kabla. Više o vezi sa računarom u poglavlju 1.4.2. Periferije se na ETH-MC kontroler kretanja priključuju preko konektora Con.3, Con.4, Con.5 i Con.6 (Slika 1.21). Raspored pinova na konektorima Con.3, Con.4, Con.5 i Con.6 (Slika 1.22) dat je u tabelama 1.1, 1.2, 1.3 i 1.4. Digitalni ulazi opšte namene su obeleženi oznakama od IN1 do IN32 i svi su Schmitt trigger tipa, naponskog nivoa 5 V. Svi ulazi imaju pull-up otpornik 4k7. Digitalni izlazi opšte namene su obeleženi sa oznakama od O1 do O32. Svi digitalni izlazi su TTL naponskog nivoa. Analogni ulazi su obeleženi sa oznakama od AN-IN1 do AN-IN4.

1 2

19 20

17

18

15

16

13

14

11

12

9 10

7 8

5 6

3 4

1 2

19

20

17

18

15

16

13

14

11 12

9 10

7 8

5 6

3 4

1 2

19

20

17

18

15

16

13

14

11 12

9 10

7 8

5 6

3 4

1 2

19 20

17

18

15

16

13

14

11

12

9 10

7 8

5 6

3 4

GND

Con.1

Co

n.5

Co

n.6

Co

n.3

Co

n.4

Re

set OP/ER Comm

M (Ethernet)režni kabl

Ka PC

ra unaruč

GND

+V

8..25 VDC

Con.3

Digitalni ulazi

IN1..IN16

Analogni ulazi

AN-IN1 i AN-IN2

Con.5

Digitalni izlazi

O1..O16

Con.4

Digitalni ulazi

IN17..IN32

Analogni ulazi

AN-IN3 i AN-IN4

Con.6

Digitalni izlazi

O17..O32

Slika 1.21 Povezivanje ETH-MC kontrolera kretanja







Strana 23/61


Tabela 1.1 Raspored pinova na konektoru Con.3 Tabela 1.2 Raspored pinova na konektoru Con.4

Pin Opis

1 2

19 20

17 18

15 16

13

14

11

12

9 10

7 8

5 6

3 4

Co

n.3

Opis Pin

1 GND +5 V 2

3 IN1 IN2 4

5 IN3 IN4 6

7 IN5 IN6 8

9 IN7 IN8 10

11 IN9 IN10 12

13 IN11 IN12 14

15 IN13 IN14 16

17 IN15 IN16 18

19 AN-IN1 AN-IN2 20

Pin Opis

1 2

19

20

17

18

15

16

13

14

11

12

9 10

7 8

5 6

3 4

Co

n.4

Opis Pin

1 GND +5 V 2

3 IN17 IN18 4

5 IN19 IN20 6

7 IN21 IN22 8

9 IN23 IN24 10

11 IN25 IN26 12

13 IN27 IN28 14

15 IN29 IN30 16

17 IN31 IN32 18

19 AN-IN3 AN-IN4 20

Tabela 1.3 Raspored pinova na konektoru Con.5 Tabela 1.4 Raspored pinova na konektoru Con.6

Pin Opis

1 2

19

20

17 18

15 16

13 14

11

12

9 10

7 8

5 6

3 4C

on

.5

Opis Pin

1 +V1) +5 V 2

3 O1 O2 4

5 O3 O4 6

7 O5 O6 8

9 O7 O8 10

11 O9 O10 12

13 O11 O12 14

15 O13 O14 16

17 O15 O16 18

19 GND +3,3 V 20 1) Napon napajanja ETH-MC kontrolera kretanja

Pin Opis

1 2

19

20

17

18

15

16

13

14

11

12

9 10

7 8

5 6

3 4C

on.6

Opis Pin

1 +V1) +5 V 2

3 O17 O18 4

5 O19 O20 6

7 O21 O22 8

9 O23 O24 10

11 O25 O26 12

13 O27 O28 14

15 O29 O30 16

17 O31 O32 18

19 GND +3,3 V 20 1) Napon napajanja ETH-MC kontrolera kretanja







Strana 24/61


1.11 Dimenzije ETH-MC kontrolera kretanja Slika 1.22 daje prikaz spoljašnjih dimenzija i dimenzija bitnih za ugradnju ETH-MC kontrolera kretanja.

907

54

x

3.5

17,5

24

55

1001

00

50

1 2

19

20

17

18

15

16

13 14

11 12

9 10

7 8

5 6

3 4

1 2

19 20

17 18

15

16

13

14

11

12

9 10

7 8

5 6

3 4

1 2

19 20

17 18

15

16

13

14

11

12

9 10

7 8

5 6

3 4

1 2

19

20

17

18

15

16

13 14

11 12

9 10

7 8

5 6

3 4

GND

Con.1

Co

n.5

Co

n.6

Co

n.3

Co

n.4

Res

et OP/ER Comm

111

±1

Slika 1.22 Spoljašnje dimenzije ETH-MC kontrolera kretanja







Strana 25/61


2 ETH-BOX kontroler kretanja baziran na Ethernet vezi

ETH-BOX je projektovan u cilju optimalnog iskorišćenja performansi ETH-MC kontrolera kretanja. Kontroler kretanja ETH-BOX (Slika 2.1) je kompletno rešenje koje na sebi ima veliki broj konektora za priključenje periferija u skladu sa konkretnim zahtevima. Te periferije mogu biti: drajveri za koračne i servo motore, krajnji prekidači (induktivni ili elektro-mehanički), inkrementalni enkoderi, potenciometri, THC Senzor i dr.

Slika 2.1 ETH-BOX kontroler kretanja







Strana 26/61


2.1 Dimenzije ETH-BOX kontrolera kretanja

Slika 2.2 prikazuje gabaritne dimenzije ETH-BOX kontrolera kretanja, kao i mere neophodne za njegovu ugradnju, dok Slika 2.3 prikazuje pogled sa prednje strane ETH-BOX kontrolera kretanja.

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V

+V

+V

+V

+V

ex+

Vex

+V

ex+

Vex

+V

ex+

Vex

+5V

+5V +5V

+5V

+5V

ENA(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN2

8

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN21

AN

1

IN2

9

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN22

AN

2

IN3

0

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN2

6IN

23

AN

3

IN3

1

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN2

5IN

24

AN

4

IN3

2

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gn

dG

nd

Gn

dG

nd

Gn

dG

nd

GN

D

GN

D

5V10

VJ4

& J

5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Co

n.3

8

Co

n.3

6C

on

.34

Co

n.3

2C

on

.30

Co

n.3

7C

on

.35

Co

n.3

3C

on

.31

Co

n.3

9

Con.40

Con

.25

Co

n.2

2C

on

.21

Co

n.2

0C

on

.19

Co

n.1

8C

on

.17

Co

n.1

6

Co

n.1

0C

on.1

1C

on.

14C

on

.15

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OP

TO

ISO

LA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UTS

OPTO ISOLATEDOUTPUTS

RELAY CONTROLLEDOUTPUTS ANALOG INPUTS

DIF

FE

RE

NT

IAL

DIG

ITA

L IN

PU

TS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GE

NE

RA

L P

UR

PO

SE

DIG

ITA

L O

UT

PU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

8..25 VDC

ETH-BOXHigh Performance

Ethernet BasedMotion Controller

Y-AxisST-O3 & DR-O4

J1 & J2 PLACEDNON OPTO ISOLATED

J1 & J2 NOT PLACEDOPTO ISOLATED

Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8

B-AxisST-O9 & DR-O10

Common: ENA-O24 & ERR-IN32

C-AxisST-O11 & DR-O12

www.prizma.rswww.audiohms.com

Ethernet

IN2

7

+V GND

5

J2 J1

160

1701

20

10

14

0

4x

4

.5

34.5

80.5

Slika 2.2 Dimenzije ETH-BOX kontrolera kretanja

46

±1

1

2

3 4 5

Slika 2.3 ETH-BOX kontroler kretanja (pogled sa prednje strane). Naznačene pozicije: 1 – konektor za napajanje, 2 – Ethernet konektor, 3 – Comm indikator,

4 – ERR/OP indikator i 5 – RESET taster

2.2 Raspored konektora i preporučene šeme vezivanja Sa gornje strane ETH-BOX kontrolera kretanja nalazi se veliki broj konektora koji su svrstani u grupe u zavisnosti od funkcije za koju su namenjeni. Sledi detaljan opis pojedinih grupa konektora, kao i preporučene šeme vezivanja.







Strana 27/61


2.3 Digitalni izlazi opšte namene ETH-BOX kontroler kretanja ima 24 digitalna izlaza opšte namene koji su izvedeni na konektore Con.30 – Con.35 i obeleženi su okvirom pod nazivom „GENERAL PURPOSE DIGITAL OUTPUTS“ (Slika 2.4).

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V+V+V

+V+V

+Vex +Vex +Vex +Vex +Vex+Vex

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

(O2

4)

(O2

5)

(O2

6)

O5

O1

O9

O17

O25

IN28IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN1

0

IN1

2

IN2

IN21

AN1

IN29

O13

O21

GN

D

O6

O2

O1

0

O1

8

O2

6

IN22

AN2

IN30

O14

O22

Ao

u1

Ao

u2

O7

O3

O11

O1

9

O2

7

IN26IN23

AN3

IN31

O15

O23

Gn

d1

Gn

d2

O8

O4

O1

2

O2

0

O2

8

IN25IN24

AN4

IN32

O16

O24

GN

D

GN

D

GN

D

GN

D

GN

D

GNDGNDGND

GNDGND

Sw Sw Sw Sw SwSwGnd Gnd Gnd Gnd GndGnd

GND

GND

5V 10VJ4 & J5

Vex 5VJ3 GND

GN

D

GN

D

O27

O29

O29

Con.38

Con.36Con.34Con.32Con.30

Con.37Con.35Con.33Con.31Con.39

Co

n.4

0

Con.25

Con.22Con.21Con.20Con.19Con.18Con.17Con.16

Con.10 Con.11 Con.14 Con.15

Co

n.1

2

Co

n.1

3

O31O

31

O28

O30

O30

O32

O32

EE

CC

OPTO ISOLATED DIGITAL INPUTS

OP

TO

ISO

LA

TED

OU

TP

UT

SR

EL

AY

CO

NT

RO

LL

ED

OU

TP

UT

SA

NA

LO

G IN

PU

TS

DIFFERENTIAL DIGITAL INPUTS DIGITAL INPUTS

GENERAL PURPOSEDIGITAL OUTPUTS

X-A

xis

ST

-O1

& D

R-O

2P

ow

erS

up

ply

8..2

5 V

DC

ET

H-B

OX

Hig

h P

erf

orm

ance

Eth

ern

et

Ba

sed

Mo

tio

n C

ontr

olle

r

Y-A

xis

ST-

O3

& D

R-O

4

J1

& J

2 P

LA

CE

DN

ON

OP

TO IS

OL

AT

ED

J1

& J

2 N

OT

PL

AC

ED

OP

TO IS

OLA

TE

D

Z-A

xis

ST

-O5

& D

R-O

6A

-Axi

sS

T-O

7 &

DR

-O8

B-A

xis

ST

-O9

& D

R-O

10C

om

mo

n:

EN

A-O

24 &

ER

R-I

N32

C-A

xis

ST-

O11

& D

R-O

12

ww

w.p

rizm

a.rs

ww

w.a

ud

ioh

ms.

com

Eth

ern

et

IN27

+VG

ND

EN

A

J2J1

X-o

saRse

t

Y-o

saRset

Z-o

saRse

t

O5

O6

EN

A(O

24)

O1

O2

O3

O4

Slika 2.4 Povezivanje drajvera za koračne motore MST-107 na ETH-BOX kontroler kretanja







Strana 28/61


Zajednički Enable izlaz se nalazi na konektoru Con.37 i obeležen je sa ENA (O24). Enable izlaz je realizovan sa PNP tranzistorom koji je vezan u formi open colector-a i aktivira se digitalnim izlazom O24. Maksimalna struja Enable izlaza je 150 mA. Slika 2.4 daje preporučenu šema vezivanja tri mikrostep drajvera MST-107 sa ETH-BOX kontrolerom kretanja. Opciono je moguće vezati do 6 drajvera (nezavisnih osa). Na ETH-BOX kontroler kretanja je moguće povezati i drajvere za pogon motora (koračnih, DC ili AC servo motora) drugih proizvođača (Slika 2.5). Na slici je prikazan jedan od načina vezivanja 4 drajvera drugih proizvođača.

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V+V

+V

+V

+Ve

x+V

ex+V

ex+V

ex+V

ex+V

ex

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN28

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN2

1

AN

1

IN29

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN2

2

AN

2

IN30

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN26

IN2

3

AN

3

IN31

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN25

IN2

4

AN

4

IN32

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gn

dG

ndG

ndG

ndG

nd

Gn

d

GN

D

GN

D

5V

10V

J4 &

J5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Co

n.3

8

Co

n.3

6C

on.3

4C

on

.32

Co

n.3

0

Co

n.3

7C

on.3

5C

on

.33

Co

n.3

1C

on

.39

Con.40

Co

n.2

5

Co

n.2

2C

on.2

1C

on.2

0C

on

.19

Con

.18

Co

n.1

7C

on.

16

Co

n.10

Co

n.1

1C

on

.14

Co

n.1

5

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OP

TO IS

OLA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UT

S



DIF

FE

RE

NT

IAL

DIG

ITA

L IN

PU

TS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GE

NE

RA

L P

UR

PO

SE

DIG

ITA

L O

UT

PU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

8..25 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN27

+V GND

ENA

J2 J1

Z-osa

Stepper orServo Drive

PUL+

DIR+

ENA+

PUL-

DIR-

ENA-

A-osa


PUL+

DIR+

ENA+

PUL-

DIR-

ENA-

X-osa


PUL+

DIR+

ENA+

PUL-

DIR-

ENA-

Y-osa


PUL+

DIR+

ENA+

PUL-

DIR-

ENA-

O3

O4

O5

O6

O7

O8

ENA(O24)

Slika 2.5 Povezivanje drajvera drugih proizvođača na ETH-BOX kontroler kretanja

Sa gornje strane ETH-BOX kontrolera kretanja se nalazi šest 8-mo pinskih RJ45 konektora koji se koriste za upravljanje do šest DC servo drajvera DCS-3010(-HV) i/ili DC servo drajvera sa analognim izlazom DCS-100-A (Slika 2.6). Za povezivanje koristiti visoko kvalitetne mrežne kablove 1 na 1. Raspored pinova na RJ45 konektorima na ETH-BOX kontroleru kretanja je takav da je pin kompatibilan sa pomenutim DC servo drajverima (kontrol portom ovih drajvera). U ovom slučaju, nije moguće menjati numeraciju pinova na kojima će se generisati upravljački signali (Tabela 2.1). Tabela 2.1 Rezervisani ulazne/izlazne linije kod upravljanje preko RJ45 konektora

Osa STEP (Izlaz) DIR (Izlaz) ENA (Izlaz) Error Offset (Ulaz)

X O1 O2

O24 IN32

Y O3 O4

Z O5 O6

A O7 O8

B O9 O10

C O11 O12







Strana 29/61


Detaljnije o pomenutim DC servo drajverima DCS-3010(-HV) i DCS-100-A može da se pročita u njihovim uputstvima za upotrebu.

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V+V

+V

+V

+Ve

x+V

ex+V

ex+V

ex+V

ex+V

ex

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN28

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN2

1

AN

1

IN29

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN2

2

AN

2

IN30

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN26

IN2

3

AN

3

IN31

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN25

IN2

4

AN

4

IN32

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gn

dG

ndG

ndG

ndG

nd

Gn

d

GN

D

GN

D

5V

10V

J4 &

J5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Co

n.3

8

Co

n.3

6C

on.3

4C

on

.32

Co

n.3

0

Co

n.3

7C

on.3

5C

on

.33

Co

n.3

1C

on

.39

Con.40

Co

n.2

5

Co

n.2

2C

on.2

1C

on.2

0C

on

.19

Con

.18

Co

n.1

7C

on.

16

Co

n.10

Co

n.1

1C

on

.14

Co

n.1

5

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OP

TO IS

OLA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UT

S



DIF

FE

RE

NT

IAL

DIG

ITA

L IN

PU

TS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GE

NE

RA

L P

UR

PO

SE

DIG

ITA

L O

UT

PU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

8..25 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN27

+V GND

ENA

J2 J1

X-osa

Ka kontrol portu (Con.1) DC servo drajvera DCS-3010(-HV) i/ilika DC servo drajvera sa analognim izlazom DCS-100-A

Y-osaZ-osa A-osaB-osa C-osa

Slika 2.6 Povezivanje do 6 DC servo drajvera DCS-3010(-HV) i/ili DCS-100-A na ETH-BOX kontroler kretanja

2.4 Opto-izolovani ulazi Na ETH-BOX kontroler kretanja se može priključiti do 12 digitalnih ulaza (IN1-IN12) naponskog nivoa 24 VDC. Pomenuti digitalni ulazi se povezuju na konektore Con.10 – Con.15 (Slika 2.7). Za transliranje logike sa naponskog nivoa 24 VDC na naponski nivo od 5 VDC koriste se opto-kapleri. Slika 2.7 gore desno daje električnu šemu ulaznog kola digitalnih ulaza IN1-IN12.

NAPOMENA: Za aktiviranje digitalnih ulaza iz bezbednosnih razloga preporučuje se korišćenje prekidača tipa NC (Eng. Normaly Closed – normalno zatvoreni).

Postoje 2 moda vezivanja krajnjih prekidača:

neizolovani mod i

opto-izolovani mod.

2.4.1 Neizolovani mod povezivanja krajnjih prekidača na opto-izolovanim ulazima Ovaj mod podrazumeva korišćenje izvora napajanja ETH-BOX kontrolera kretanja za aktiviranje digitalnih ulaza IN1-IN12. U tom slučaju, neophodno je da napon napajanja ETH-BOX kontrolera kretanja bude u granicama 15-25 VDC. Slika 2.8.a daje prikaz vezivanja elektro-mehaničkih prekidača, dok Slika 2.8.b daje mogući način vezivanja induktivnih prekidača na digitalne ulaze IN1-IN12 u neizolovanom modu vezivanja.







Strana 30/61


VAŽNA NAPOMENA: Pri povezivanju krajnjih prekidača u neizolovanom modu (Slika 2.8.a i Slika 2.8.b) potrebno je da na pozicijama J1 i J2 stoje postavljeni kratkospojnici.

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V+

V

+V

+V

+Ve

x+V

ex

+Ve

x+V

ex

+Ve

x+

Vex

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

ENA(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN28

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN2

1

AN

1

IN29

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN2

2

AN

2

IN30

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN26

IN2

3

AN

3

IN31

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN25

IN2

4

AN

4

IN32

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gn

dG

nd

Gn

dG

nd

Gnd

Gn

d

GN

D

GN

D

5V

10V

J4 &

J5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Co

n.3

8

Co

n.3

6C

on.

34C

on

.32

Co

n.3

0

Co

n.3

7C

on.

35C

on

.33

Co

n.3

1C

on

.39

Con.40

Co

n.2

5

Co

n.2

2C

on

.21

Co

n.2

0C

on.1

9C

on.

18C

on.1

7C

on

.16

Co

n.1

0C

on

.11

Co

n.1

4C

on.1

5

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OP

TO IS

OL

AT

ED

DIG

ITA

L IN

PU

TS



DIF

FE

RE

NTI

AL

DIG

ITA

L IN

PU

TS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GE

NE

RA

L P

UR

PO

SE

DIG

ITA

L O

UT

PU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

8..25 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN27

+V GND J2 J1

IN1

+VJ1

+Vex

SwGnd

GNDJ2

Internopovezano

Internopovezano

IN2

6x

Con.10Con.11Con.12Con.13Con.14Con.15

6 x

Slika 2.7 Položaj opto-izolovanih digitalnih ulaza na ETH-BOX kontroleru kretanja

2.4.2 Izolovani mod povezivanja krajnjih prekidača na opto-izolovanim ulazima Izolovani mod povezivanja krajnjih prekidača na digitalnim ulazima IN1-IN12 podrazumeva korišćenje dodatnog izvora napajanja u granicama 15-25 VDC. Slika 2.9.a daje prikaz vezivanja elektro-mehaničkih prekidača, dok Slika 2.9.b daje mogući način vezivanja induktivnih prekidača na digitalne ulaze IN1-IN12 u izolovanom modu vezivanja.

VAŽNA NAPOMENA: Pri povezivanju krajnjih prekidača u izolovanom modu (Slika 2.9.a i Slika 2.9.b) potrebno je da na pozicijama J1 i J2 kratkospojnici budu uklonjeni.







Strana 31/61


Co

n.1

1C

on.

15

J2 J1

+Vex

IN1 IN2Sw

Gnd

Co

n.1

0


+Vex

IN11 IN12Sw

Gnd

+Vex

IN9 IN10Sw

Gnd Co

n.1

4O

PT

O IS

OL

AT

ED

DIG

ITA

L IN

PU

TS

Con.13

Con.12

+Ve

x

IN7 IN8Sw

Gn

d

IN5 IN6Sw

Gn

d

+Ve

x


+Vex

IN3 IN4Sw

Gn

d

SW1

SW3

SW5

SW7

SW9

SW11

SW2

SW4

SW6

SW8

SW10

SW12

SW3 SW4

out out

Co

n.1

1C

on.

15

J2 J1

SW1 SW2

out out+Vex

IN1 IN2Sw

Gnd


+Vex

IN3 IN4Sw

Gn

d

Co

n.1

4

SW5 SW6

out outIN5 IN6S

wG

nd

+Ve

x

Con.12


Co

n.1

0

SW7 SW8

out out+Ve

x

IN7 IN8Sw

Gn

d

Con.13

OP

TO

ISO

LA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UT

S

SW9 SW10

out out

+Vex

IN9 IN10Sw

Gnd

SW11 SW12

out out

+Vex

IN11 IN12Sw

Gnd

a) b)

Slika 2.8 Neizolovani mod povezivanja krajnjih prekidača, a) elektro-mehaničkog tipa i b) induktivnog tipa

Co

n.1

1C

on

.15

J2 J1

Con

.10


+Vex

IN11 IN12Sw

Gn

d

+Vex

IN9 IN10Sw

Gn

d

Co

n.1

4O

PTO

IS

OL

AT

ED

DIG

ITA

L IN

PU

TS

Con.13

Con.12

+Vex

IN7 IN8Sw

Gnd

IN5 IN6Sw

Gnd

+Vex


+Vex

IN3 IN4Sw

Gnd

SW1

SW3

SW5

SW7

SW9

SW11

SW2

SW4

SW6

SW8

SW10

SW12

15..25 VDC

+Ve

x

IN1 IN2Sw

Gn

d

Co

n.1

1C

on

.15

J2 J1

SW1 SW2

out out

SW3 SW4

out out

SW5 SW6

out out

SW7 SW8

out out

SW9 SW10

out out

SW11 SW12

out out


Con

.10

+Vex

IN3 IN4Sw

Gnd


IN5 IN6Sw

Gnd

+Vex

Con.12

OP

TO I

SO

LA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UT

S

Con.13

+Vex

IN7 IN8Sw

Gnd

+Vex

IN9 IN10Sw

Gn

d

Co

n.1

4

+Vex

IN11 IN12Sw

Gn

d

15..25 VDC

+Ve

x

IN1 IN2Sw

Gn

d

a) b)

Slika 2.9 Izolovani mod povezivanja krajnjih prekidača, a) elektro-mehaničkog tipa i b) induktivnog tipa







Strana 32/61


2.5 Diferencijalni digitalni ulazi Na ETH-BOX kontroler kretanja je moguće priključiti 8 diferencijalnih digitalnih ulaza (obeleženi sa IN13-IN20) preko konektora od Con.16 do Con.19 (Slika 2.10). Na pomenutoj slici, gore desno, je data pojednostavljena električna šema diferencijalnog ulaznog kola.

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V+

V

+V

+V

+Ve

x+V

ex

+Ve

x+V

ex+V

ex+V

ex

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

ENA(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN28

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN2

1

AN

1

IN29

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN2

2

AN

2

IN30

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN26

IN2

3

AN

3

IN31

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN25

IN2

4

AN

4

IN32

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gn

dG

nd

Gn

dG

ndG

ndG

nd

GN

D

GN

D

5V

10V

J4 &

J5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Co

n.3

8

Co

n.3

6C

on.

34C

on

.32

Co

n.3

0

Co

n.3

7C

on.

35C

on

.33

Co

n.3

1C

on

.39

Con.40

Co

n.2

5

Co

n.2

2C

on.

21C

on.

20C

on.1

9C

on.

18C

on

.17

Co

n.1

6

Co

n.10

Co

n.1

1C

on

.14

Con

.15

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OP

TO IS

OLA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UT

S



DIF

FE

RE

NTI

AL

DIG

ITA

L IN

PU

TS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GE

NE

RA

L P

UR

PO

SE

DIG

ITA

L O

UT

PU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

8..25 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN27

+V GND J2 J1

+Vex (NC)

J3

+5VETH-MC

5V

+V+V

IN14

IN13

GND

4 x

Slika 2.10 Položaj konektora na ETH-BOX kontroleru kretanja za povezivanje diferencijalnih digitalnih ulaza







Strana 33/61


Slika 2.11 daje neke od primera vezivanja periferija na diferencijalne ulaze ETH-BOX kontrolera kretanja. Na diferencijalne digitalne ulaze je moguće povezati izvore sa:

diferencijalnim izlazima (Slika 2.11, primer veze rotacionog inkrementalnog enkodera i linearnog enkodera) i

nesimetričnim (eng. single-ended) izlazima (Slika 2.11, primer veze MPG-a).

+V

IN20 IN19

GN

D

Con

.19

Con

.18

Con

.17

Co

n.16

DIF

FER

EN

TIA

L D

IGIT

AL

INP

UTS

+5V

A-A+

B+

B-

GND

+5V

A-

A+

B+

B-

GND

DCmotor

Manual Pulse Generator - MPG

2030

4050

60

70

80

GNDBA

+5V

010 90

Inkrementalnienkoder

+VIN13 IN14GN

DVe

x5V

J3

Linearni enkoder

+V IN16 IN15G

ND

+VIN17 IN18GN

D

Slika 2.11 Primeri povezivanja periferija na diferencijalne digitalne ulaze

2.6 Digitalni ulazi opšte namene Na ETH-BOX kontroler kretanja je moguće priključiti 12 digitalnih ulaza opšte namene. Uokvireni su pod nazivom „DIGITAL INPUTS“ i obeleženi su sa IN21-IN32. Priključuju se preko konektora Con.20, Con. 21 i Con.22 (Slika 2.2). Svi digitalni ulazi opšte namene su Schmitt trigger tipa, naponskog nivoa 5V. Svi pomenuti ulazi imaju pull-up otpornik 4k7.

2.7 Analogni ulazi ETX-BOX kontroler kretanja ima četiri analogna ulaza (AN1-AN4) opsega 0-5 V. Analogni ulazi (obeleženi su sa „ANALOG INPUTS“) se povezuju preko konektora Con. 25 (Slika 2.2). Analogni ulazi pružaju mogućnost povezivanja potenciometara, THC senzora i drugih senzora sa analognim izlazima u cilju realizacije nekih od specijalnih funkcija (FRO, SRO, THC kontrole i dr.). Slika 2.12 daje preporučeni način vezivanja potenciometra na analogni ulaz AN1, kao i analogni izlaz sa THC Senzora na analogni ulaz AN2. Više detalja o vezivanju THC Senzora se nalazi u njegovom uputstvu za upotrebu. Detaljan opis kontrole visine baklje plazma agregata (eng. Torch Height Control – THC) dat je u poglavlju 3.2.







Strana 34/61


Co

n.25

ANALOG INPUTS

+5V

AN

1

AN

3

AN

4

1 2 3 4 7 85 6 9

10 11 12 16 17 1813 14 15

Analog IsolatedVoltage Divider

www.audiohms.comwww.prizma.rsTHC Sensor

Ver. 2© 2018.

GND

THCARC

THCARC

300VDCmax

AN IN0..5V

LVIN

LVGnd

+V

Ou

tG

ND

Ou

t0

-5V

Power Supply

AN

2

GN

D

1-1

0k

Slika 2.12 Primer vezivanja izvora analognih signala na analogne ulaze ETX-BOX kontrolera kretanja

2.8 Izolacioni analogni izlazi Mach3 ima mogućnost generisanja PWM (eng. Pulse-width modulation) signala. PWM ili impulsno-širinska modulacija predstavlja način upravljanja kod koga se učestanost upravljačkog signala ne menja. Ono što se menja je odnos signal/pauza, odn. menja se širina signala. Ako se na TTL izlazu na kome se dobija PWM signal postavi odgovarajući filter, onda će se na izlazu iz ovog filtra dobiti analogni signal. Naponski nivo analognog signala zavisi od odnosa signal/pauza. Ako je širina signala recimo 10%, a širina pauze 90%, napon na analognom izlazu će biti 10% od maksimalnog napona. Ovaj analogni signal je moguće upotrebiti kao upravljački signal za regulaciju broja obrtaja glavnog vretena (Spindle) ili za upravljanje nekom od drugih periferija na mašini. Osim jednog PWM izlaza koji standardno podržava Mach3, ETH-MC kontroler kretanja podržava i dodatna 2 PWM izlaza (detaljnije opisano u poglavlju 1.8.4 u delu gde se opisuju fukcije Extended PWM outputs) koja mogu da se upotrebe za generisanje analognih izlaza. ETH-BOX kontroler kretanja ima dva nezavisna izolovana analogna izlaza. Slika 2.12 daje pojednostavljenu šemu izolacionih analognih izlaza, kao i poziciju Con. 37 na kome se nalaze pomenuti izolacioni izlazi. Upravljanje analognim izlazom Aou1 vrši se generisanjem PWM signala na digitalnom izlazu O25, a za Aou2 generisanjem PWM signala na digitalnom izlazu O26. Moguć je izbor naponskog nivoa na izolacionim analognim izlazima i to u opsegu 0-5 V ili 0-10 V. Izbor se vrši preko pozicije kratkospojnika J4 i J5. Slika 2.12 daje položaj kratkospojnika J4 i J5 za izabrani izlazni opseg 0-10 V.







Strana 35/61


+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V+V

+V

+V

+Ve

x+V

ex+V

ex+V

ex+V

ex+V

ex

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

ENA(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN28

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN2

1

AN

1

IN29

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN2

2

AN

2

IN30

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN26

IN2

3

AN

3

IN31

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN25

IN2

4

AN

4

IN32

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gn

dG

ndG

ndG

ndG

nd

Gn

d

GN

D

GN

D

5V

10V

J4 &

J5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Co

n.3

8

Co

n.3

6C

on.3

4C

on

.32

Co

n.3

0

Co

n.3

7C

on.3

5C

on

.33

Co

n.3

1C

on

.39

Con.40

Co

n.2

5

Co

n.2

2C

on.2

1C

on.2

0C

on

.19

Con

.18

Co

n.1

7C

on.

16

Co

n.10

Co

n.1

1C

on

.14

Co

n.1

5

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OP

TO IS

OLA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UT

S



DIF

FE

RE

NT

IAL

DIG

ITA

L IN

PU

TS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GE

NE

RA

L P

UR

PO

SE

DIG

ITA

L O

UT

PU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

8..25 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN27

+V GND J2 J1

+5VETH-MC

+5VETH-MC

O26PWM

O25PWM

Gnd2

Gnd1

Aou2

Aou1

DC/DC

DC/DC

Slika 2.13 Pojednostavljena šema izolacionih analognih izlaza i pozicija konektora Con. 37 na ETH-BOX kontroleru kretanja







Strana 36/61


2.9 Opto-izolovani digitalni izlazi Na konektoru Con. 38 izvedena su dva opto-izolovana digitalna izlaza (Slika 2.14 – obeleženi kao „OPTO ISOLATED OUTPUT“). Potrebno je napomenuti da je na opto-izolovane izlaze potrebno postaviti eksterne otpornike u cilju ograničenja struje kroz izlazni stepen opto-kaplera. Slika 2.14 daje jedan od mogućih načina vezivanja opto-izolovanih digitalnih izlaza na ETH-BOX kontroleru kretanja.

O27

Out27

Out28

O28

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V+

V

+V+

V

+Vex

+Vex

+Vex

+Vex

+Vex

+Ve

x

+5V

+5V +5V

+5V

+5V

ENA(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN28

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN21

AN

1

IN29

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN22

AN

2

IN30

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN2

6IN

23

AN

3

IN31

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN2

5IN

24

AN

4

IN32

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gnd

Gnd

Gnd

Gnd

Gnd

Gnd

GN

D

GN

D

5V

10

VJ

4 &

J5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Con

.38

Con

.36

Co

n.34

Co

n.32

Co

n.30

Con

.37

Co

n.35

Co

n.33

Co

n.31

Con

.39

Con.40

Con

.25

Con

.22

Co

n.21

Co

n.20

Con

.19

Co

n.18

Co

n.17

Co

n.16

Co

n.10

Co

n.11

Co

n.14

Co

n.15

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OPT

O IS

OL

ATE

D D

IGIT

AL

INP

UTS



DIF

FER

EN

TIA

L D

IGIT

AL

INP

UTS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GEN

ER

AL

PU

RP

OS

ED

IGIT

AL

OU

TPU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

7..28 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN27

+V GND J2 J1

O27ETH-MC

O28ETH-MC

24 VDC

2 x 2k4 0,5W

Slika 2.14 Pozicija opto-izolovanih digitalnih izlaza

2.10 Relejni izlazi ETH-BOX kontroler kretanja ima na sebi četiri relejna izlaza koji su izvedeni na konektorima Con. 39 i Con. 40 (Slika 2.15). Relejni izlazi su obeleženi kao „RELAY CONTROLLED OUTPUTS“. Svi relejni izlazi su NO tipa (normalno otvoreni ili Normaly Open). Nominalni strujni kapacitet kontakata releja je 1 A na 30 VDC ili 0,5 A na 125 VAC (resistive load). Maksimalna snaga koju relej može da uključi je 62,5 VA / 30 W.

O29

O31

O30

O32

O29ETH-MC

O31ETH-MC

O30ETH-MC

O32ETH-MC

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V+

V

+V+

V

+Vex

+Vex

+Vex

+Vex

+Vex

+Ve

x

+5V

+5V +5V

+5V

+5V

ENA(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25IN

28

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN21

AN

1

IN29

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26IN

22

AN

2

IN30

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27IN

26

IN23

AN

3

IN31

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28IN

25

IN24

AN

4

IN32

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gnd

Gnd

Gnd

Gnd

Gnd

Gnd

GN

D

GN

D

5V

10

VJ

4 &

J5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Con

.38

Con

.36

Co

n.34

Co

n.32

Co

n.30

Con

.37

Co

n.35

Co

n.33

Co

n.31

Con

.39

Con.40

Con

.25

Con

.22

Co

n.21

Co

n.20

Con

.19

Co

n.18

Co

n.17

Co

n.16

Co

n.10

Co

n.11

Co

n.14

Co

n.15

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OPT

O IS

OL

ATE

D D

IGIT

AL

INP

UTS



DIF

FER

EN

TIA

L D

IGIT

AL

INP

UTS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GEN

ER

AL

PU

RP

OS

ED

IGIT

AL

OU

TPU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

7..28 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN27

+V GND J2 J1

Slika 2.15 Pozicija relejnih izlaza na ETH-BOX kontroleru kretanja

Kapacitet kontakta

(Resistive load) - 30 VDC / 1 A - 126 VAC / 0,5 A Maksimalna snaga prekidanja

(Maximum Switching Power) - 62,5 VA / 30 W







Strana 37/61


3 Podešavanje naprednih opcija ETH-MC i ETH-BOX kontroleri kretanja pružaju značajan broj naprednih opcija koje nisu izvorno dostupne u okviru Mach3 upravljačkog softvera. U ovom poglavlju će biti opisane neke od podržanih naprednih opcija.

3.1 Rad sa ručnim enkoderom (MPG pendant operation) ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja podržava priključivanje MPG (eng. Manual Pulse Generator) pendanta (Slika 3.1) za upravljanje CNC mašinom, tj. omogućava standardne operacije koje pomenuti pendanti nude. Podržano je:

pritiskom na dugme Enable automatski se omogućava rad (aktivira) MPG mod,

izbor ose kojom se upravlja (maksimalno 6 osa),

izbor koraka MPG-a (maksimalno 4 pozicije),

ESTOP taster na pendantu,

LED indikator aktivnosti,

osama 4, 5 i 6 moguće je dodeliti alternativne funkcije (Shuttle, FRO, SRO).

20

30

4050

60

7080

0

109 0

OFF

Xx1

x10 x100x1000

YZ

4

5

6

Enabletaster

ESTOPtaster

Izborkoraka

Izborose

MPG - ManualPulse Generator

Slika 3.1 Pendant za upravljanje CNC mašinom

Pomenuti pendanti su najčešće realizovani tako da se zahteva pritisak na Enable taster (nalazi se sa strane, Slika 3.1) da bi operacije pendanta bile omogućene (ne odnosi se na taster ESTOP koji je uvek aktivan). Pritiskom na Enable taster automatski se ulazi u MPG jog mod, a otpuštanjem ovog tastera MPG jog mod se deaktivira. Kod osa 4, 5 i 6 ako je selektovana neka od alternativnih funkcija (Shuttle, FRO, SRO) pritiskom na Enable taster aktivira se ta odabrana funkcija, a otpuštanjem tastera izlazi se iz moda odabrane funkcije. Slika 3.2 daje jedan od mogućih načina povezivanja pendanta na ETH-BOX kontroler kretanja. Na slici je prikazan opšti slučaj pendanta sa:

MPG-om koji ima diferencijalne izlaze,

preklopnikom za izbor 6 osa,

preklopnikom za izbor koraka sa 4 položaja,

ESTOP i ENABLE tasterima i

LED indikatorom aktivnosti.







Strana 38/61


+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V+V

+V

+V

+Ve

x+V

ex+V

ex+V

ex+V

ex+V

ex

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

ENA(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN28

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN2

1

AN

1

IN29

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN2

2

AN

2

IN30

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN26

IN2

3

AN

3

IN31

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN25

IN2

4

AN

4

IN32

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gn

dG

ndG

ndG

ndG

nd

Gn

d

GN

D

GN

D

5V

10V

J4 &

J5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Co

n.3

8

Co

n.3

6C

on.3

4C

on

.32

Co

n.3

0

Co

n.3

7C

on.3

5C

on

.33

Co

n.3

1C

on

.39

Con.40

Co

n.2

5

Co

n.2

2C

on.2

1C

on.2

0C

on

.19

Con

.18

Co

n.1

7C

on.

16

Co

n.10

Co

n.1

1C

on

.14

Co

n.1

5

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OP

TO IS

OLA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UT

S



DIF

FE

RE

NT

IAL

DIG

ITA

L IN

PU

TS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GE

NE

RA

L P

UR

PO

SE

DIG

ITA

L O

UT

PU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

8..25 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN27

+V GND J2 J1

+V

IN14IN13GN

D

IN2

1

IN2

2

IN2

3

IN2

4

IN26

IN25

IN28

IN27

IN26

GN

D

GND

IN29

GN

D

IN31

IN30

MPG - ManualPulse Generator

Izbor ose

Izbor koraka

Pendant

+5V

6

0V

X

COM

ES1

Led+

ES1

Led-

ENABLE

ESTOP

B+

5

A+

Z

B-

4

A-

Y

x1000

x10

x100

x1

+5V

O20

Slika 3.2 Predlog veze pendanta na ETH-BOX kontroler kretanja

Opcije za funkcionalnost pendanta se podešavaju preko ETH-MC dijaloga za konfiguraciju. U okviru Special Functions grupe nalazi se grupa opcija za pendant (Slika 3.3).

Slika 3.3 Primer podešavanja funkcionalnosti pendanta sa 4 položaja preklopnika za selekciju osa i 3 položaja preklopnika za selekciju koraka pomeranja







Strana 39/61


Za čitanje položaja preklopnika i ostalih opcija na pendantu, koriste se OEM ulazni signali u okviru Mach3 upravljačkog softvera. Bliže rečeno, čita se stanje pomenutih signala bez obzira na koji način su aktivirani (standardno putem digitalnih ulaza ili alternativno preko nekog drugog plugin-a, skripte i sl.). Dostupne opcije (Slika 3.3) su:

- Enable generic MPG pendant operations on OEM inputs – Aktivira/deaktivira operacije pendanta.

- Pendant axis selector – omogućava podešavanje funkcionalnosti selektora osa. Maksimalno je podržano 6 pozicija preklopnika. Putem polja OEM input# moguće je (ako je potrebno) promeniti koji se od OEM ulaznih signala koristi za koju poziciju preklopnika. Pin i port za digitalne ulaze ovih signala je moguće podesiti preko Mach3 Ports&Pins dijaloga za konfiguraciju ulaza (Slika 3.4).

Slika 3.4 Primer podešavanja ulaznih pinova za OEM ulazne signale koji se koriste za funkcionisanje pendanta

Kao što je već rečeno, za pozicije 4, 5 i 6 je moguće podesiti sledeće funkcije:

aktiviranje Shuttle moda (upravljanje brzinom izvršavanja G-koda okretanjem MPG točka),

FRO (Feedrate override 0-250%) i

SRO (Spindle rate override 0-250%).

- Pendant step selector – grupa opcija omogućava podešavanje funkcija selektora koraka na pendantu (Slika 3.3). Maksimalno su podržane 4 pozicije selektora. OEM input# i Step polja omogućavaju podešavanje OEM ulaza i vrednosti koraka za svaku poziciju.

- LED indicator OEM output# (1-20) – ako pendant ima LED indikator, moguće je iskoristiti ga

povezivanjem na slobodan digitalni izlaz. LED indikator svetli kada je pendant aktivan.

- ESTOP button OEM input# (1-15) – ako pendant ima ESTOP taster, moguće ga je iskoristiti uključivanjem ove opcije

Za podešavanje MPG-a (eng. Manual Pulse Generator odnosno ručni generator impulsa) koristi se dijalog Encoder/MPG's (Slika 3.5). Potrebno je uključiti MPG1 i podesiti pin i port za A i B ulaze kao i ostala potrebna polja. Za vrednost detenta (counts/unit) je potrebno uneti broj impulsa koje MPG generiše kada se pomeri za jedan pedeok (obično 4 impulsa).







Strana 40/61


Slika 3.5 Primer podešavanja kada su A i B linije MPG-a povezane preko digitalnih ulaza 13 i 14 (preko prvog para diferencijalnih ulaza ETH-BOX kontrolera kretanja)

NAPOMENA: Za najbolje performanse, preporučljivo je da bude uključena opcija Hardware MPG u General Setup tab-u dijaloga za konfiguraciju ETH-MC kontrolera. U tom slučaju kontroler autonomno čita poziciju MPG-a i kontroliše kretanje osa bez potrebe za komunikacijom sa računarom.

3.2 Kontrola visine baklje plazma sistema – THC regulacija Kontrola visine baklje plazma sistema (Slika 3.6), eng. Torch Height Control – THC, je funkcija koja se koristi kod mašina za sečenje plazmom za kontinualno regulisanje visine plazma glave. Potrebno je obezbediti održavanje konstantnog rastojanja između plazma glave i materijala koji se obrađuje. Pomenuta funkcija je kod ETH-MC kontrolera kretanja dosta unapređena u odnosu na rad sa LPT portom.

NAPOMENA: Za THC funkciju potrebna je licencna verzija upravljačkog softvera Mach3. Demo verzija ne podržava THC mod rada.

Slika 3.6 Sečenje plazmom







Strana 41/61


Bitne mogućnosti koje donosi ETH-MC kontroler kretanja:

Tri opcije za THC kontrolu:

o podrška za eksterne THC kontrolere,

o interni THC napredni kontroler sa PID regulacijom (zatvorena petlja 1 kHz),

o interni THC klasičan Up/Down regulator (odziv od 1 ms).

Napredne opcije internih THC regulatora:

o detekcija zaseka (kerf detect - tip saver),

o zabrana THC kretanja kada je napon na luku izvan validnog opsega,

o voltage sampling (podešavanje nominalnog napona snimanjem napona na datoj visini),

o podešavanje nominalnog napona iz G-koda putem S komande,

o detekcija prisutnosti luka,

o učestanost uzorkovanja napona 1 kHz,

o podesivi nisko-propusni (low pass) filter napona,

o grafički prikaz promene napona.

Za interni i eksterni regulator:

o THC zabrana/dozvola komandama iz G-koda,

o status (vreme rada i broj paljenja) elektrode,

o THC kretanje sa ubrzanjem/usporenjem,

o Anti-plunge opcija.

Prilagođen Mach3 ekran sa dodatnim indikatorima. Najpopularniji način regulacija visine je putem praćenja napona na luku kao povratne informacije jer je napon na luku proporcionalan dužini luka, tj. visini plazma glave iznad materijala. THC regulator podiže ili spušta plazma glavu sa ciljem da postigne i održi zadatu nominalnu vrednost napona. Tradicionalno kod Mach3, koristi se eksterni THC regulator koji meri napon na luku i putem digitalnih ulaza zahteva od Mach3 kretanje plazma glave, gore ili dole. Novina kod ETH-MC kontrolera kretanja je to što pored podrške za rad sa eksternim THC regulatorom ima integrisana i dva tipa internih THC regulatora koje je moguće iskoristiti uz priključivanje odgovarajućeg naponskog senzora (THC Senzora) na jedan od analognih ulaza ETH-MC kontrolera kretanja. Interni regulatori donose i napredne opcije za kontrolu THC regulacije kao „kerf detect“ (detekcija zaseka), podešavanje nominalnog napona snimanjem na datoj visini (voltage sampling) itd. I u slučaju internog i eksternog THC regulatora, sve bitne funkcije se obavljaju autonomno unutar hardvera ETH-MC kontrolera kretanja, tako da je obezbeđena brza reakcija regulatora.

3.2.1 Mach3 THC podešavanja na glavnom ekranu Da bi se na glavnom ekranu upravljačkog softvera Mach3 pojavile kontrole vezane za THC (Slika 3.7), potrebno je:

pri startovanju Mach3 programa odabrati neki plazma profil (kao fabrički Plasma.xml) ili u neki postojeći profil učitati screen „plasma.set“ ili prilagođen ekran (Slika 3.19) putem menu opcije „View/Load screens...“.







Strana 42/61


Slika 3.7 THC kontrole na Mach3 Plasma.set ekranu

Kratak opis THC kontrola:

Torch On/Off – dugme za ručno paljenje/gašenje luka. Normalno se ovo dugme ne koristi osim za testiranje. Plazma luk se pali programabilno iz G-kod programa, obično komandom M3, a gasi komandom M5.

THC – uključivanje/isključivanje THC moda rada. THC mod mora biti uključen ručno pre početka rada da bi ETH-MC kontroler kretanja pravilno izvršavao THC funkcije. Indikator pored dugmeta pokazuje da je ovaj mod aktiviran (zeleni pravougaonik).

Reset dugme – resetuje na nulu internu promenljivu korekcije pozicije po Z osi plazma glave (Curr: polje) Trenutna pozicija po Z-osi glave postaje referentna za definisanje minimuma i maksimuma korekcije visine.

Curr – prikazuje trenutnu vrednost korekcije pozicije po Z-osi. Pri paljenju luka, trenutna pozicija po Z-osi se pamti kao referentna, a THC Max i THC Min su definisane u odnosu na tu referencu.

THC Speed – maksimalna brzina kretanja plazma glave po Z-osi prilikom Up/Down ili PID kontrole od strane regulatora. Zadaje se kao procenat od maksimalne brzine za Z-osu, definisane u Motor tuning podešavanjima. ETH-MC kontroler nudi opciju THC kretanja bez zaletanja i usporavanja (kao kod rada sa LPT portom). U tom slučaju, THC brzinu je potrebno pažljivo podesiti na nižu vrednost koja neće izazvati zaostajanje sistema upravljanja baziranih na koračnim motorima (gubitak koraka). Sa druge strane, ako se koristi opcija kretanja sa zaletanjem i usporavanjem, prevelika brzina može dovesti do oscilacija regulatora. To može biti slučaj, recimo, kod Up/Down regulatora ako je zona histerezisa suviše uska ili kod PID regulatora ako se koriste agresivnije PID konstante.

THC Min / THC Max – definišu minimum i maksimum pozicije plazma glave po Z-osi u odnosu na referentnu poziciju.

THC min speed – dugme uključuje anti-plunge opciju, odnosno opciju sprečavanja da plazma glava padne suviše nisko po Z-osi. Pomenuto stanje može da se desi ako tokom obrade dođe do pada brzine kretanja u X-Y ravni, na primer kod oštrih ivica kontura koje se režu, odnosno pri nagloj promeni pravca kretanja. Pri usporenju se povećava širina zaseka, dolazi do rasipanja luka pa se kao posledica javlja povećanje napona na luku. THC regulator tada reaguje spuštanjem glave pa može doći i do kontakta sa materijalom. THC min speed se zadaje kao procenat od maksimalne brzine kretanja (rapid feedrate) koji je moguć na datom sistemu. Ako brzina kretanja u X-Y ravni padne ispod podešene THC min speed, Up/Down THC komande se ignorišu dok brzina ponovo ne poraste.







Strana 43/61


NAPOMENA: Poželjno je izbeći da se Z-osom upravlja istovremeno iz G-kod programa i putem THC Up/Down kontrola sa spoljašnjeg ili internog regulatora (aktivan je ARC_OK signal). ETH-MC kontroler kretanja će, u ovom slučaju, izvoditi složeno kretanje (THC kretanje je superponirano na G-kod kretanja po Z-osi). U nekim slučajevima, usled naglih promena režima pa i brzine/smera kretanja moguće

je da dođe do zaostajanja sistema upravljanja baziranih na koračnim motorima (gubitka koraka).

Poželjno je ispravno definisati pauzu ETH-MC THC options/ Pierce delay (Slika 3.12) tako da se potrebno G-kod kretanje po Z-osi završi pre nego se omogući regulacija visine od strane internog ili eksternog THC regulatora. Alternativno, moguće je potrebnu pauzu podesiti u eksternom THC kontroleru ako podržava ovu opciju. THC kontroleri obično podržavaju definisanje pauze od trenutka paljenja luka do aktiviranja Up/Down komandi u cilju sprečavanja da plazma glava poleti ka materijalu odmah posle paljenja luka. Naime, potrebno je sačekati da napon na luku padne na normalnu vrednost i stabilizuje se. Slika 3.8 daje prikaz jednog od mogućih postupaka za početno pozicioniranje glave i paljenje plazma luka. Vidi se da se u prvom periodu obavlja G-kod kretanje po Z-osi, prvo da bi se zauzela pozicija za paljenje luka, a zatim posle proboja (eng. pierce) za rezanje (eng. cut). Kada se pomenuto pozicioniranje završi, posle isteka pierce_delay pauze, dozvoljava se reakcija na Up/Down signale sa THC kontrolera.

z

G-code z moves

z controlledby THC

Igni

tion

allow Up/Downpierce delay

Cut height

Pierceheight

ARC_O

K

pier

ce

finishe

dt

Slika 3.8 Primer rada plazma mašine

Ignition je trenutak kada se zahteva paljenje luka. Ignition signal iniciran, recimo, komandom M3 (npr. Output #1) se vodi na plazma agregat. ARC_OK (THC on) je signal koji se dobija sa plazma agregata (ili sa eksternog/internog THC kontrolera) i ukazuje da je izvršeno paljenje luka, odnosno da je radni luk prisutan. Mach3 čeka ovaj signal da bi se nastavilo sa daljim izvršavanjem programa. Ako se u nekom trenutku izgubi luk, Mach3 zaustavlja sve kretanje dok se luk ponovo ne detektuje. Slika 3.8 ne daje prikaz početnog traženja materijala – nulte pozicije po Z-osi. Pomenutu funkciju je moguće realizovati preko PROBE ili HOME funkcije upravljačkog softvera Mach3 i za to je potrebno da mašina ima neki vid detekcije kontakta plazma glave i materijala (na primer, plivajuću glavu ili omski senzor).

3.2.2 Podešavanja za eksterni THC regulator Za rad sa eksternim THC regulatorom potrebno je podesiti port i pinove digitalnih ulaza THC On (ARC_OK), THC Up, THC Down (Slika 3.9). THC On – naziv je zbunjujuće formulisan i u stvari znači ARC_OK, odnosno predstavlja signal prisutnosti radnog luka. Signal se dovodi sa plazma agregata, eksternog THC kontrolera ili posebnog strujnog senzora za detekciju luka.







Strana 44/61


Slika 3.9 Definisanje ulaznih pinova za THC

NAPOMENA: Dat je primer podešavanja pinova kada se koristi ETH-BOX i opto-izolovani ulazi 1-3. Za druge slučajeve ulazno-izlaznog hardvera je potrebno prilagoditi brojeve pinova.

Alternativno, moguće je potpuno izbeći upotrebu ovog signala i u tom slučaju je potrebno u dijalogu Config/Ports and Pins/Mill Options u THC options grupi uključiti opciju Allow THC UP/DOWN Control even if not in THC mode. Time se omogućava da Mach3 ne čeka ARC_OK signal pri izvršavanju G-koda, već posle komande M3 za paljenje luka odmah dalje nastavlja sa radom. Drugim rečima, ako se koristi interna/eksterna detekcija ARC_OK signala, onda je ova opcija isključena (Allow THC UP/DOWN Control even if not in THC mode). THC Up – komanda za kretanje plazma glave na gore. THC Down – komanda za kretanje plazma glave na dole. Dalje, potrebno je podesiti digitalni izlaz koji se koristi za paljenje plazma luka komandom M3/M4. U prikazanom primeru (Slika 3.10), odabran je za izlaz Output #1 i za taj izlaz je podešen port i broj pina (Slika 3.11). Opciono, moguće je podesiti pauze pri paljenju/gašenju plazme, prikazane u grupi General parameters (Slika 3.10). Ova podešavanja važe i za interni regulator.

Slika 3.10 Podešavanje izlaza za paljenje plazme







Strana 45/61


Slika 3.11 Podešavanje izlaznog pina za paljenje plazme

NAPOMENA: Dat je primer podešavanja izlaznog pina kada se koristi ETH-BOX kontroler i relej 1 (pin 29). Za druge slučajeve ulazno-izlaznog hardvera je potrebno prilagoditi broj pina.

U dijalogu za podešavanja ETH-MC kontrolera kretanja koji se otvara preko menu opcije Plugin Control/ETH-MC Config.../THC options (Slika 3.12), potrebno je da za THC type bude aktivna opcija External THC. Za oba moda rada (interni i eksterni THC regulator) dostupne su za podešavanje sledeće opcije: Pierce delay – Kao što je već napomenuto, ovo polje definiše pauzu od trenutka kada se detektuje ARC_OK signal pa do dozvole reakcije na Up/Down komande sa THC regulatora. Obično, posle M3 komande za paljenje luka sledi G04 komanda za čekanje da se završi proboj materijala. Dalje sledi pozicioniranje po Z-osi na visinu za rezanje i početak rezanja (kretanje u X-Y ravni). Pierce delay parametar treba podesiti tako da se THC kretanje dozvoli tek kada se završe pomenuti koraci (Slika 3.8). Ramp THC moves (use accel. and decel.) – kada je ova opcija uključena, THC kretanje po Z-osi sadrži zaletanje pri polasku i usporavanje pri zaustavljanju. Drugim rečima, poštuju se dati parametri ubrzanja za Z-osu. Ako je ova opcija isključena, THC kretanje kreće odmah punom brzinom i zaustavljanje je takođe trenutno. Force wait for THC_ON after M3 (fix Mach3 bug) – Mach3 ima bug (ili u najmanju ruku, nelogičnu osobinu) kod redosleda operacija posle M3 komande za paljenje luka. Naime, kako je već rečeno, često se posle M3 komande za paljenje luka u G-kodu nalazi i G04 komanda kojom se zadaje pauza za čekanje da se izvrši proboj materijala pre nego što se nastavi sa daljim izvršavanjem programa. Ispravan redosled koraka bi bio:

zadavanje komande M3,

čeka se ARC_OK signal,

čeka se G04 dwell time i

nastavak rada. Kako u stvari Mach3 radi:

zadavanje komande M3,

čeka se odmah dwell time,

čeka se ARC_OK i

nastavak rada. Razlika se često i ne primeti ako se posle izvršenja M3, baklja vrlo brzo upali i još uvek traje vreme dwell pauze. Ali ako se signal ARC_OK pojavi kasnije posle dwell pauze, Mach3 onda odmah kreće sa daljim







Strana 46/61


radom. Takođe, vreme potrebno da se baklja upali može da varira (naročito kod prvog paljenja je duže) pa je zato poželjno da se vreme za proboj materijala (zadato sa G04) meri od trenutka pojave ARC_OK signala. Da bi se prevazišao ovaj problem, uvedena je opcija koja forsira da se posle M3 komande prvo čeka ARC_OK pa tek onda da se nastavi sa radom. Time se dobija ispravan redosled koraka i precizniji tajming za sekvencu paljenja luka.

.................................................................................................................................

Slika 3.12 ETH-MC dijalog za podešavanje THC opcija pri radu sa eksternim kontrolerom

Lock THC from g-code by fast port#6 commands – često je poželjno privremeno zabraniti THC kretanje programabilno iz G-koda. Primer za to je, recimo, rezanje malih otvora, zatim kada pri rezanju delovi materijala ispadaju i ostavljaju otvor, pri rezanju kontura sa oštrim uglovima kada kretanje u X-Y ravni usporava i dovodi do spuštanja glave itd. Za ovu svrhu, odabrane su brze komande za kontrolu porta (inače prevashodno zamišljene za kontrolu lasera). Ovaj tip kontrole ima nekoliko dobrih osobina: komande su brze, tj. nema pauza pri izvršavanju, ne prekida se CV (eng. Constant Velocity) kontinuitet G-kod kretanja po osama tako da se mogu zadati i usred neke putanje i idealno su vremenski sinhronizovane sa G-kod pokretima po osama. Kada je ova opcija uključena, brze komande za kontrolu porta 6 se interpretiraju kao THC zabrana ili dozvola. Signal Output#6, tj. odgovarajući port i pin u Mach3 podešavanjima (Ports&Pins) nije potrebno podešavati da bi ove komande radile ispravno. Konkretno, komande su: E6p1 (zabrana THC kretanja)

E6p0 (dozvola THC kretanja)

Popularni CAM programi za rezanje plazmom imaju podršku za automatsko generisanje komandi za zabranu/dozvolu THC kretanja u G-kodu prema unapred zadatim kriterijumima.







Strana 47/61


NAPOMENA: Treba podsetiti na osobinu ovih brzih komandi za kontrolu porta da se, striktno gledano, izvršavaju pri sledećem zadatom G-kod kretanju u programu. Na primer, kod G-koda: G1X100

E6P1

G1X200

sve je jasno. Međutim, kod G-koda: G1X100

E6P1

G04 P1

G1X200

zabrana THC će se izvršiti tek u četvrtoj liniji što nije očigledno na prvi pogled. Ipak, kada ovakvo ponašanje nije poželjno, lako se može prevazići ubacivanjem bilo kakvog kretanja neke ose neposredno posle komande E6P1 u ovom slučaju. Enable manual THC mode when NumLock is active – ova opcija omogućava manuelni mod za ručnu, direktnu kontrolu visine plazma glave. Naime, bez obzira koji THC regulator je odabran, nekada je korisno privremeno preuzeti ručnu kontrolu. To može biti slučaj, recimo, pri eksperimentalnom utvrđivanju optimalne visine plazma glave pri sečenju. Manuelni mod je moguće aktivirati u svakom trenutku, pritiskom na tipku NumLock na numeričkom delu tastature. Kada je aktivan manuelni mod, THC automatska kontrola je suspendovana i kretanje gore-dole je moguće kontrolisati putem tastera 9 i 3 na numeričkom delu tastature. Ponovnim pritiskom na NumLock taster izlazi se iz manuelnog moda rada i THC automatska regulacija preuzima kontrolu. U manuelnom modu kontrole, kretanje je omogućeno čak i ako je aktivirana zabrana THC (Lock THC opcije) i prisustvo luka ne mora biti detektovano. Speed [%] of THC speed – ovo polje omogućava definisanje brzine kretanja u manuelnom modu i to kao procenat zadate THC brzine (polje THC speed na glavnom ekranu). Consumable information – informacije o radu, tj. potrošenosti elektrode:

Ignition count – broj paljenja plazma luka,

Cut time (h:m:s) – ukupno vreme rada (sati : minuta : sekundi). Vreme rada teče dok je prisutan luk, tj. aktivan je ARC_OK signal i

Reset – dugme resetuje na nulu prethodno navedena polja.

3.2.3 Podešavanja za interni THC regulator Interni THC regulator ETH-MC(-BOX) kontrolera kretanja zamenjuje funkciju eksternog regulatora i realizovan je potpuno u hardveru. Regulacija visine baklje se vrši praćenjem napona na luku kao povratne informacije. Za ovu funkciju je neophodno preko posebnog izolacionog interfejsa (THC Senzora, Slika 3.15) dovesti naponski signal sa plazma agregata na jedan od analognih ulaza ETH-MC(-BOX) kontrolera kretanja. Slika 3.13 daje jednu od mogućih šema povezivanja internog THC regulatora baziranog na THC Senzoru i ETH-BOX kontroleru kretanja.

NAPOMENA: Više o THC Senzoru pogledajte na sajtu www.audiohms.com

ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja nudi dva tipa regulacije:

klasičan regulator sa kretanjem gore-dole pri čemu se zadaje naponski histerezis (mrtva zona) i

PID regulator sa zatvorenom petljom od 1 kHz. PID regulator je napredniji i nudi preciznu regulaciju, ali zahteva pažljivo podešavanje parametara.








Strana 48/61


PlasmaCutter

ARC ON

THC ON(ARC OK)

option

+15..25 VDC

Oklopljenikabl

+8..25 VDC

1 2 3 4 7 85 6 9

10 11 12 16 17 1813 14 15

Analog IsolatedVoltage Divider

www.audiohms.comwww.prizma.rsTHC Sensor

Ver. 2© 2019.

GND

THCARC

THCARC

300VDCmax

AN IN0..5V

LVIN

LVGnd

+V

Ou

tG

ND

Ou

t0

-5V

Power Supply

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+V

+V

+V

+V

+V

ex+

Vex

+V

ex+

Vex

+V

ex+

Vex

+5V

+5V +5V

+5V

+5V

ENA(O24)

(O25)

(O26)

O5O1

O9

O17

O25

IN2

8

IN20

IN16

IN17

IN13

IN3

IN5

IN7

IN9

IN11

IN1

IN19

IN15

IN18

IN14

IN4

IN6

IN8

IN10

IN12

IN2

IN21

AN

1

IN2

9

O13

O21

GND

O6O2

O10

O18

O26

IN22

AN

2

IN3

0

O14

O22

Aou1

Aou2

O7O3

O11

O19

O27

IN2

6IN

23

AN

3

IN3

1

O15

O23

Gnd1

Gnd2

O8O4

O12

O20

O28

IN2

5IN

24

AN

4

IN3

2

O16

O24

GND

GND

GND

GND

GND

GN

DG

ND

GN

D

GN

DG

ND

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Gn

dG

nd

Gn

dG

nd

Gn

dG

nd

GN

D

GN

D

5V10

VJ4

& J

5

Vex

5VJ3

GN

D

GND

GND

O27 O29

O29

Co

n.3

8

Co

n.3

6C

on

.34

Co

n.3

2C

on

.30

Co

n.3

7C

on

.35

Co

n.3

3C

on

.31

Co

n.3

9

Con.40

Con

.25

Co

n.2

2C

on

.21

Co

n.2

0C

on

.19

Co

n.1

8C

on

.17

Co

n.1

6

Co

n.1

0C

on.

11C

on.

14C

on

.15

Con.12

Con.13

O31

O31

O28 O30

O30

O32

O32

E EC C

OP

TO

ISO

LA

TE

D D

IGIT

AL

INP

UTS



DIF

FE

RE

NT

IAL

DIG

ITA

L IN

PU

TS

DIG

ITA

L IN

PU

TS

GE

NE

RA

L P

UR

PO

SE

DIG

ITA

L O

UT

PU

TS

X-AxisST-O1 & DR-O2

PowerSupply

8..25 VDC



Y-AxisST-O3 & DR-O4



Z-AxisST-O5 & DR-O6

A-AxisST-O7 & DR-O8





Ethernet

IN2

7

+V GND J2 J1

+V

ex

Sw

Gn

d

Slika 3.13 Moguća šema veze sistema za interni THC regulator realizovan pomoću THC Senzora







Strana 49/61


Slika 3.14 ETH-MC dijalog za podešavanje THC opcija pri radu sa internim THC regulatorom

THC type – potrebno je uključiti opciju Internal THC Up/Down regulation ili Internal THC PID regulation (Slika 3.14).







Strana 50/61


3.2.4 Kalibracija ulaza (Input calibration) Interfejs koji se koristi za povezivanje plazma uređaja sa ETH-MC(-BOX) kontrolerom kretanja ima određeni prenosni odnos napona, tj. visok napon koji je prisutan sa strane plazma agregata se spušta na naponski nivo pogodan za čitanje preko ETH-MC(-BOX) kontrolera kretanja. Ovaj prenosni odnos, kod Audiohms plazma izolacionog interfejsa (THC Senzora) iznosi 1:50 (opciono 1:1). Slika 3.15 daje izgled THC Senzora.

Slika 3.15 THC Senzor

U cilju pravilnog preračunavanje napona na luku, na osnovu pročitane vrednosti na analognom ulazu, neophodno je izvršiti kalibraciju. To je moguće uraditi navođenjem jednog para vrednosti ulaz-izlaz. Prenosni odnos 1:50 odgovara default podešavanju 5000 mV – 250 V. Neki plazma agregati imaju u sebi ugrađen delitelj napona, tako da imaju naponski izlaz nižeg naponskog nivoa (obično 0–5 V) koji je proporcionalan naponu plazma luka. U ovom slučaju, moguće je iskoristiti naponski ulaz 1:1 koji se nalazi na THC Senzoru (Slika 3.15). Polje Voltage [V] (Slika 3.14 gore desno) bi trebalo posle kalibracije da pokazuje ispravnu trenutnu vrednost napona na luku. Analog input (Slika 3.14) selektor omogućava odabir analognog ulaza (1-4) na koji je priključen izlaz sa THC Senzora. U polje ispod potrebno je uneti pročitanu vrednost napona na analognom ulazu [mV]. Maksimum je 5000 mV. Ovo polje je moguće popuniti ručno ili pritiskom na Get dugme čime se uzima trenutno pročitana vrednost napona na analognom ulazu. Torch voltage [V] (Slika 3.14) je vrednost napona na luku koja odgovara prethodno navedenoj vrednosti napona na analognom ulazu. Log to file – opcija je korisna za dijagnostiku jer omogućava kontinuirano snimanje napona u log fajlu thc_voltage.log koji se formira u Mach3 direktorijumu. Snimanje se vrši pod uslovom da je aktivan THC mod rada. Graph... – dugme otvara prozor sa grafičkim prikazom napona na luku (Slika 3.16). Ovaj prozor je „plivajući“ iznad ostalih prozora i ne sprečava korišćenje drugih Mach3 komandi.







Strana 51/61


Slika 3.16 Grafik promene napona i opcije za prikaz

Desnim klikom miša na grafik otvara se dijalog za podešavanje opcija prikaza. Dostupne opcije su:

Set Umax – Ako je opcija uključena, omogućava ručno podešavanje maksimalne vrednosti na grafiku. Inače se maksimalna vrednost automatski određuje.

Set Umin – Ako je opcija uključena, omogućava ručno podešavanja minimalne vrednosti na grafiku. Inače, minimalna vrednost se automatski određuje.

Time period – Dužina vremenskog perioda koji je prikazan na grafiku (x osa).

For autoscaling use only last x sec – opcija omogućava da se za automatsko skaliranje uzima u obzir samo poslednjih x sekundi.

3.2.5 Opcije internih THC regulatora Nominal torch voltage [V] – željeni napon na luku, tj. nominalna vrednost napona (Vnom). Nominalni napon je moguće zadati i upisom u polje na glavnom ekranu upravljačkog softvera Mach3 u THC grupi (ako se koristi prilagođeni ekran za THC). Takođe, nominalni napon je moguće zadati i S komandom iz G-koda (videti opciju niže). Sample voltage [V] – umesto ručnog zadavanja nominalnog napona, nekada je praktičnije napon zadati preko visine glave, tj. rastojanja od materijala koje se želi održati tokom rezanja. Naime, optimalna vrednost napona na luku može da varira od stepena istrošenosti elektrode kao i od stanja materijala koji se obrađuje pa je poželjno ciljni napon odrediti u konkretnim uslovima. Vrednost napona sa čita dok je plazma glava na željenoj visini rezanja i to posle paljenja baklje u trenutku kada istekne pauza pierce delay. Znači, detaljnije, posle inicijalnog traženja materijala (recimo preko G31 probe funkcije) i paljenja luka komandom M3, plazma glava se iz G-koda pozicionira na visinu za sečenje (cut height, Slika 3.8) i sečenje počinje. U trenutku kada istekne pauza pierce delay, neposredno pre dozvole THC kretanja (gore-dole), vrši se snimanje trenutne vrednosti napona na luku i ova vrednost se dalje koristi kao ciljna za regulaciju. U polje Max deviation from Vnom [±%] je potrebno uneti maksimalno dozvoljeno odstupanje snimljene vrednosti napona od zadate nominalne vrednosti. Hysteresis voltage [Vpp] – naponski histerzis, peak-to-peak. Zadaje se kod Up/Down regulatora i predstavlja dozvoljeno variranje napona oko nominalne vrednosti, tj. razliku između maksimalne i minimalne vrednosti napona (Slika 3.14).







Strana 52/61


PID constants – u slučaju PID regulatora, potrebno je podesiti P, I i D konstante regulacije. Pritiskom na ovo dugme, otvara se PID settings dijalog (Slika 3.17). Proporcionalnu, integralnu i diferencijalnu konstantu je moguće podesiti ručno (opcija Custom) ili odabirom predefinisanih preseta (opcija Preset). Fast (krajnje desna pozicija slajdera) dovodi do agresivnijih parametara za brzu reakciju regulatora. Slow (krajnje leva pozicija) implicira sporiji odziv regulatora, ali i manje šanse za pojavu oscilovanja.

Slika 3.17 Podešavanje PID konstanti regulatora

Dok je dijalog aktivan, moguće je pritiskom na dugme Apply aktivirati trenutna podešavanja i bez izlaska iz dijaloga sa OK. S command sets Voltage – Kada je uključena ova opcija, S komanda iz G-koda (koja se inače koristi za podešavanje brzine obrtanja radnog vretena) podešava nominalnu vrednost napona na luku. Arc detection [±V] relative to Vnom – opcija za detekciju radnog luka (ARC_OK) preko praćenja napona na luku. Prvi parametar koji se navodi je odstupanje napona u pozitivnom i negativnom smeru u odnosu na nominalnu vrednost (Vd Slika 3.18), a drugi Detection time (Td), tj. vreme za detekciju luka. Naime, potrebno je da se napon na luku određeni vremenski period zadrži unutar datog opsega da bi se smatralo da je uspostavljen radni luk i da bi bio aktiviran ARC_OK signal.

V

IgnitionTd

Vnom

ARC_OK

Pierce delay THC enabled

hyste

resis

Vo

ltag

e

V +Vnom d

V -Vnom d

t

Slika 3.18 Detekcija prisutnosti luka

Opisana opcija za detekciju luka je korisna ako ne postoji mogućnost dovođenja eksternog signala ARC_OK i u tom slučaju je potrebno isključiti THC_ON signal u Ports&Pins podešavanjima (Slika 3.9) jer se ARC_OK signal interno generiše. Ako ipak ta mogućnost postoji, potrebno je podesiti digitalni ulaz THC_ON za ovaj signal kao kod rada sa eksternim THC regulatorom (Slika 3.9).







Strana 53/61


NAPOMENA: Kao što je već opisano u uputstvu za podešavanja eksternog kontrolera, moguće je i potpuno izbeći upotrebu detekcije luka i u tom slučaju je potrebno u dijalogu Config/Ports and Pins/Mill Options u THC options grupi uključiti opciju Allow THC UP/DOWN Control even if not in THC mode. Time se omogućava da Mach3 ne čeka ARC_OK signal pri izvršavanju G-koda, već posle komande M3 za paljenje luka odmah dalje nastavlja sa radom. Drugim rečima, ako se koristi interna/eksterna detekcija ARC_OK signala, onda je ova opcija isključena (Allow THC UP/DOWN Control even if not in THC mode).

Low pass filter [Hz] – Naponski signal sa luka koji THC kontroler prati može imati značajan šum. Analogni THC Senzor (Slika 3.15) ima ugrađen filter za potiskivanje šuma, ali može biti potrebno i dodatno filtriranje. Filter propusnik niskih učestanosti potiskuje učestanosti iznad zadate. Što se niže postavi frekvencija filtera, to će se bolje potisnuti šum, međutim, istovremeno se i više usporava reakcija na realnu promenu signala. Kerf detect (tip saver) – Kada plazma glava pri rezanju naiđe na već izrezanu putanju (zasek) ili neki otvor u materijalu, pri prelasku preko otvora, luk se izdužuje, rasipa i zatvara preko okolnih ivica. To dovodi do naglog skoka očitanog napona na luku, THC kontroler tada reaguje spuštanjem plazma glave koja, u najgorem slučaju, može i da udari u materijal. Da bi se ovo sprečilo, uvedena je opcija detekcije zaseka (eng. kerf) i zabrana THC kretanja za to vreme prelaska preko otvora. THC kretanje se ponovo dozvoljava tek kada se napon spusti na normalnu vrednost. Parametri koji se zadaju su:

o Voltage rise above Vnom [%] – Rast napona na luku iznad zadate nominalne vrednosti (u procentima). Ako se zada niža vrednost, povećava se osetljivost detekcije, ali se može desiti i pogrešna detekcija zbog šuma ili drugih normalnih varijacija napona.

o Time period [ms] – vremenski period za detekciju. Skok napona mora biti dovoljno brz da se desi unutar ovog perioda da bi to bilo prepoznato kao prelazak plazma glave preko zaseka. Drugim rečima, recimo, ako je period postavljen na malu vrednost, na primer 5 ms, a promena napona (porast) je spora, u tom slučaju se porast napona neće prepoznati kao prelazak preko zaseka. Potrebno je voditi računa da Low pass filter, ako je uključen (prethodno opisana opcija), onemogućava brze promene napona kada je frekvencija postavljena nisko. U tom slučaju, da bi detekcija ispravno radila, potrebno je ili postaviti veće vreme detekcije ili podići frekvenciju filtera.

Lock THC when voltage out of valid range – ova opcija zabranjuje THC kretanje ako je napon na luku izvan datog opsega. To može da se desi, kao što je rečeno, pri prelasku preko zaseka ili nekog otvora u materijalu ili, recimo, kada se izlazi izvan okvira komada koji se obrađuje. Zadaju se:

o Vmax [%Vnom] – gornja granica napona na luku zadata kao procenat nominalnog napona, o Vmin [%Vnom] – donja granica napona na luku zadata kao procenat nominalnog napona.

Što se tiče podešavanja u Ports & Pins dijalogu (Slika 3.9), digitalni ulazi THC Up i THC Down moraju biti isključeni pošto se ovi signali generišu interno. Takođe, ako je uključena opcija za internu detekciju radnog luka, potrebno je isključiti ulazni pin THC On. Digitalni izlaz za iniciranje paljenja plazme se podešava na isti način kao kod eksternog kontrolera (Slika 3.10 i Slika 3.11). Takođe, kao što je već navedeno, opcije Pierce Delay, Ramp THC moves, Force wait for THC_ON after M3 (fix Mach3 bug) i Lock THC from g-code by fast port#6 commands važe i za interni THC regulator (objašnjene su ranije u opisu eksternog regulatora).

NAPOMENA: Za pravilno povezivanje plazma agregata i ETH-MC kontrolera kretanja preko pomenutog interfejsa (THC Senzora) pogledati dokumentaciju za pomenuti interfejs.







Strana 54/61


3.2.6 Prilagođen ekran – custom screen set Za pregledniji prikaz opcija i statusa signala koji se koriste u THC modu rada, moguće je u upravljačkom softveru Mach3 učitati prilagođen ekran (screen set). Ovaj ekran je modifikovana verzija originalnog Mach3 Plasma.set ekrana. U glavnu grupu kontrola za rad sa plazmom dodato je pet LED indikatora (ArcOK, Up, Down, Lock, Manual) koji prikazuju trenutno stanje pomenutih signala i modova rada (Slika 3.19). Lock indikator je aktivan kada je zabranjeno THC kretanje (za vreme pierce delay pauze ili od strane opcija kerf detect (tip saver), voltage out of valid range ili iz G-koda odgovarajućim komandama).

Slika 3.19 Mach3 screen prilagođen za THC mod rada sa ETH-MC kontrolerom kretanja

Takođe, dodata su polja za prikaz trenutne i nominalne vrednosti napona na luku. Ova dva polja su specifična za interni THC regulator ETH-MC kontrolera kretanja. Ponekad, potrebno je uneti negativnu vrednost u polje THC Min, a to kod originalnog plasma.set ekrana nije moguće. U ovoj modifikovanoj verziji je to omogućeno. Prilagođen ekran je dostupan za preuzimanje sa www.audiohms.com sajta na stranici koja daje opis ETH-MC kontrolera kretanja.

3.2.7 Praktična razmatranja i primeri THC obrade Traženje materijala Ova procedura nije specifična za ETH-MC kontroler kretanja, tj. ista je kao kod rada sa paralelnim portom, ali se ovde navodi radi kompletnosti uputstva. Traženje materijala, tj. podešavanje inicijalne pozicije po Z-osi pre paljenja luka, moguće je obaviti na dva načina:

upotrebom probe (G31) funkcije ili

upotrebom home (G28.1) funkcije Mach3. Ako se koristi G31 metod, potrebno je podesiti plivajuću glavu (eng. floating head) kao Probe ulazni signal u Ports&Pins podešavanjima Mach3, a onda CAM postprocesor treba da generiše G-kod nalik na navedeni: G31 Z-100 F50 (probing na dole brzinom 50 mm/min)

G92 Z-0.1 (podesiti trenutnu poziciju kao Z=-0.1)

G00 Z5.0 (nastavak rada, zauzeti visinu za paljenje luka)








Strana 55/61


U slučaju da se koristi G28.1 metod, potrebno je podesiti da se homing po Z-osi vrši na dole, a plivajuću glavu podesiti da generiše Home signal za Z-osu (da glumi home prekidač). U tom slučaju, CAM postprocesor treba da generiše G-kod nalik na kod u nastavku: G28.1 Z0.50 (homing Z ose preko tačke Z=0.5)

G92 Z-0.1 (set Z=-0.1)

G00 Z5.0 (nastavak rada)

Primer G-koda za sečenje plazmom uz THC G0 X0Y50 (idi na potrebnu X,Y poziciju)

G31 Z-100 F50 (probing na dole brzinom 50 mm/min)

G92 Z-0.1 (podesiti Z ofset tako da trenutna pozicija bude Z=-0.1)

G0 Z5.0 (idi na visinu Z za paljenje luka)

M3 (komanda za paljenje luka, Mach3 čeka signal ARC_OK za nastavak

rada)

G4 P0.5 (dwell time 0.5s tj. čekanje da se izvrši proboj materijala)

G0 Z2.0 (zauzeti visinu za nastavak obrade)

F1000 (feedrate = 1000 mm/min)

G2 X100 Y50 R50 (rezanje prvog dela kruga; kada istekne vreme pierce_delay koje

se meri od trenutaka pojave ARC_OK signala, nastupa THC Up/Down

regulacija)

G2 X0 Y50 R50 (drugi deo kruga)

M5 (gašenje luka)

M30 (kraj koda)

U prvom delu koda vrši se traženje materijala G31 metodom, zatim se zauzima visina za paljenje luka. Posle komande M3 za paljenje luka Mach3 čeka ARC_OK signal (preporučuje sa da bude aktivna opcija Force wait for THC_ON after M3 (fix Mach3 bug) u THC podešavanjima ETH-MC(-BOX) kontrolera kretanja. Kada se pojavi ARC_OK signal, Mach3 nastavlja sa izvršavanjem G-koda, a sledeća komanda je G4, tj. pauza od 0,5 s dok se ne završi proboj materijala (eng. pierce). Istovremeno, od trenutka pojave ARC_OK signala teče vreme pierce_delay (vrema za dozvolu THC regulacije gore/dole). Ovo vreme treba da je postavljeno na odgovarajuću vrednost tako da se THC regulacija dozvoli tek kada se završi proboj materijala i krene rezanje. Ručno upravljanje visinom plazma glave putem simuliranih ulaza Ponekad je potrebno ručno (putem tastera na tastaturi) kontrolisati pomeranje plazma glave gore/dole. Osim manuelnog THC moda koji nudi ETH-MC kontroler to je moguće uraditi i putem simuliranih ulaza. Mach3 nudi mogućnost da se ulazni signali (pa tako i THC Up i THC Down) simuliraju preko tastature. Ove signale je potrebno označiti kao Emulated i dodeliti im tastere (HotKey) na tastaturi (Slika 3.9). Da bi ovakvo simulirano kretanje radilo, THC funkcija zahteva da je:

u ETH-MC konfiguraciji (Slika 3.12) za „THC type“ odabran „External THC“ mod jer u suprotnom, ako je aktivan interni THC regulator, signali Up/Down se interno generišu,

uključen THC mod rada (THC dugme na glavnom ekranu),

inicirano paljenje luka, ručno, putem „Torch On/Off F5“ dugmeta ili M3 komandom iz G-koda,

detektovan je signal ARC_OK (THC_ON) na ulazu. Posle aktiviranja ovog signala, čeka se definisano vreme (pierce delay) i onda THC kretanje gore/dole može da počne. Alternativno, ako se ovaj signal ne koristi, potrebno je uključiti opciju „Menu/Config/PortsAndPins/MillOptions/Allow THC UP/DOWN Control even...“. U tom slučaju, odmah po iniciranju paljenja luka, smatra se da je luk upaljen i nema čekanja.







Strana 56/61


Kako bi THC Up/Down kretanje bilo omogućeno i u stanju mirovanja, potrebno je isključiti opciju „THC Min Speed“ na glavnom ekranu, u donjem, desnom uglu (Slika 3.7). Ova opcija (tzv. anti-dive) služi da se zabrani THC regulacija po Z-osi kada brzina kretanja, tj. feedrate u X-Y ravni padne ispod zadate brzine (podešeno kao % od maksimalne brzine).

3.2.8 THC kontrola – često postavljana pitanja

THC regulacija radi ali konstantno je prisutno kretanje gore-dole u pravilnom ritmu. Zašto se to dešava? U pitanju je oscilovanje regulatora koje se može javiti ako je zadata prevelika brzina THC kretanja (THC Speed) ili je (kod internog regulatora) zadat premali naponski histerezis (razlika između maksimuma i minimuma napona) koji se želi postići. Naročito, kada je uključena opcija THC kretanja sa poštovanjem ubrzanja, treba pažljivo podesiti ove parametre. Naime, ubrzavanje i usporavanje zahteva neko vreme, tj. nije moguće trenutno pokretanje i zaustavljanje pa je moguće da se „preleti“ zona histerezisa sa jedne na drugu stranu i natrag. Agresivnija ili neadekvatna podešavanja PID regulatora takođe mogu dovesti do oscilovanja.

ARC_OK signal se pali odmah po zadavanju komande M3 za paljenje luka tj ne čeka se realna pojava ovog signala. Aktivna je opcija „Menu/Config/PortsAndPins/MillOptions/Allow THC UP/DOWN Control even not in THC mode...“. Ova opcija upravo služi da se izbegne korišćenje ARC_OK signala.

THC regulator ne reaguje na pojavu nekog od eksternih signala (Up, Down, THC On/ARC_OK). Proveriti da li su dobro podešeni ulazi u Ports&Pins kao i da nije aktivna opcija Emulated za neki od signala.

Mach3 pri izvršavanju G-koda posle paljenja luka komadnom M3 ne čeka ispravno zadato G04 dwell vreme pauze. Potrebno je uključiti opciju Force wait for THC_ON after M3 (fix Mach3 bug) u ETH-MC konfiguracionom dijalogu. Takođe proveriti da li je vreme zadato u sekundama ili milisekundama, tj. u skladu sa podešavanjem u Mach3 (Menu/GeneralConfig/G04 Dwell in ms).

Kretanje po Z-osi je limitirano i hod je nedovoljan za THC regulaciju. Potrebno je ispravno podesiti polja THC Min i THC Max na glavnom Mach3 ekranu. Takođe, proveriti da li zadati SoftLimiti za Z-osu ograničavaju kretanje. Dalje, moguće je i da Z-osa nije dobro kalibrisana. Proveriti u Menu/Config/MotorTuning da li je polje steps per unit ispravno podešeno.







Strana 57/61


3.3 Kruto urezivanje navoja – Rigid Tapping ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja podržava sinhronizaciju kretanja određenih osa u odnosu na master osu koja se slobodno obrće i koja može menjati brzinu pa i smer obrtanja. To omogućava realizaciju funkcije urezivanja navoja kod koje se pravolinijsko kretanje, najčešće po Z-osi, mora precizno sinhronizovati sa obrtanjem Spindle ose. Naziv „kruto urezivanje“ (eng. Rigid Tapping), potiče od činjenice da se kao nosač alata za urezivanje ne koristi glava sa ugibanjem (eng. floating tapholder). Glava sa ugibanjem koristi elastično prednaprezanje i omogućava značajno ugibanje po Z-osi pod dejstvom otpornih sila u cilju kompenzacije pozicije. Kod krutog urezivanja navoja, alat je čvrsto stegnut u nosač alata pa je neophodna precizna sinhronizacija kretanja Z-ose sa Spindle osom da bi se dobio kvalitetan rezultat ove operacije. Mach3 originalno, ne nudi Rigid Tapping operaciju, tj. ne podržava odgovarajući G-kod (obično G84). Međutim, to je kod ETH-MC(-BOX) kontrolera izvedeno uz upotrebu korisničkog makroa (M841). U tekstu koji sledi, dat je primer G-koda (listing 1) kao i sadržaj M841.m1s makroa za Rigid Tapping (listing 2). U G-kodu (listing 1) se prvo vrši pozicioniranje na lokaciju za urezivanje. Zatim se zadaju parametri operacije za urezivanje dodeljivanjem vrednosti promenljivama od #1500 do #1503. Posle toga se vrši pozivanje makroa M841 koji obavlja operaciju urezivanja navoja. Kada se operacija završi, nastavlja se dalje sa izvršavanjem G-koda. Treba uočiti da je dubina urezivanja negativna, jer označava kretanje na dole, kao i da se zadaje posebno brzina obrtanja spindle pri kretanju alata na dole, a posebno pri povratku na gore. Primer G coda za Rigid Tapping operaciju:

;optional: use g17,g18 or g19 to select work plane

G0x10y10z10 ;goto start position

#1500 = -20 ;z depth [units]

#1501 = 1 ;thread pitch [units/rev], <0 for CCW thread

#1502 = 1000 ;spindle rpm forward

#1503 = 2000 ;spindle rpm reverse

M841 ;call rigid tapping macro

G1f1000x0y0

Listing 1 M841.m1s (pomenuti makro fajl treba kreirati u folderu Mach3\macros\ime_xml_profila):

'Rigid tapping macro for ETH-MC controller

'parameters are taken from user variables

'#1500 = z depth (negative for downward tap)

'#1501 = thread pitch [units/rev], negative for ccw tap

'#1502 = forward spindle rpm

'#1503 = reverse spindle rpm

SetVar(1510, 0) 'reset return value

NotifyPlugins(18000) 'Exec canned cycle

While(GetVar(1510) = 0) 'Wait for rigid tapping sequence to finish

Sleep(50)

Wend

Listing 2 Da bi operacija Rigid Tapping bila moguća neophodno je da na Spindle osi postoji montiran inkrementalni enkoder koji daje povratnu informaciju o trenutnoj poziciji ove ose. Slika 3.20 daje prikaz dijaloga za podešavanje opcija za Rigid Tapping.







Strana 58/61


Slika 3.20 Dijalog za podešavanje opcija Rigid Tapping operacije

Spindle encoder – omogućava selektovanje enkodera (1-4) koji se koristi za ovu operaciju. Ulazni pinovi enkodera se podešavaju putem Mach3 dijaloga Ports&Pins\Encoders/Mpg's. Encoder counts per revolution (CPR) – u ovo polje potrebno je uneti broj koraka po obrtu za enkoder koji se koristi. Poželjno je upotrebiti enkoder sa višom rezolucijom, ali i niže vrednosti, kao 400 CPR (koraka po obrtu), bi trebalo da daju dovoljno dobre rezultate. Broj CPR je 4 puta veći od broja impulsa po obrtu (PPR) individualnih linija A i B. ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja vrši interpolaciju pozicije između koraka enkodera preko predviđanja, na osnovu trenutne brzine obrtanja, tako da se dobija glatka putanja kretanja i kod enkodera sa nižom rezolucijom. U tom slučaju, moguća je određena greška predviđanja pozicije pri naglim promenama brzine obrtanja Spindle ose. Synthetised Index pulse – Enkoderi obično osim A i B fazno pomerenih izlaza imaju i Index izlaz na kome se generiše jedan impuls po obrtu. Ovaj impuls se uvek generiše na određenoj poziciji po obrtu pa može da se koristi za sinhronizaciju. Ako Index signal ne postoji na enkoderu ili nije povezan na ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja, onda ova opcija može da se koristi za emulaciju Index signala. U suprotnom, ako je Index izlaz sa enkodera povezan i podešen u Mach3 Ports&Pins\InputSignals, onda ova opcija može biti isključena. Wait Spindle to stabilize – Ako je ova opcija uključena, pri startovanju Rigid Tapping operacije kontroler prvo čeka da se brzina obrtanja Spindle stabilizuje (prati se preko enkodera) pa tek onda nastavlja sa radom. Ovo je i preporučen način rada. Use Spindle encoder to display RPM – opcija nije isključivo vezana za Rigid Tapping. Omogućava da ako na Spindle osi postoji enkoder, onda on može da se upotrebi za praćenje i prikazivanje realne brzine obrtanja na Mach3 glavnom ekranu. U suprotnom, za ovu namenu se koristi Index ulaz koji daje jedan impuls po obrtu. Slika 3.21 daje bliži opis Rigid Tapping sekvence. Prvo se putem komandi iz G-koda vrši pozicioniranje alata na lokaciju za urezivanje navoja, tj. iznad izbušenog otvora (Slika 3.21 – pozicija 2); zatim se poziva makro M841 koji preuzima kontrolu i obavlja Rigid Tapping operaciju.







Strana 59/61


Pokreće se obrtanje Spindle ose (alata), a zatim se čeka da se brzina obrtanja Spindle ose stabilizuje (ako je uključena odgovarajuća opcija). Zatim, na pojavu Index signala počinje kretanje Z-ose na dole, istovremeno, ulazeći u sinhronizaciju sa obrtanjem Spindle ose. Pošto je ubrzanje Z-ose ograničeno (potrebna brzina se ne postiže trenutno), postizanje sinhronizacije traje neko kratko vreme. Posle toga, Z-osa (alat) se kreće na dole, sinhronizovano sa Spindle osom dok se ne stigne u zadatu dubinu (Z depth). Tada se komanduje zaustavljanje Spindle ose, a pošto zaustavljanje nije trenutno, već postepeno, Z-osa koja je i dalje sinhronizovana, nastavlja još malo da se kreće na dole sve dok se okretanje Spindle ne zaustavi. Zbog toga treba predvideti da je dubina otvora dovoljno velika (ili zadato Z depth dovoljno malo) da se izbegne da alat udari u dno otvora. Kada kontroler detektuje da je Spindle osa zaustavljena (Slika 3.21 – pozicija 3), pokreće obrtanje te ose u suprotnom smeru. Z osa je i dalje sinhronizovana i sada vrši kretanje na gore do pozicije 4 (Slika 3.21), tj. alat se vraća u početni položaj. Time je Rigid Tapping operacija završena i obustavlja se sinhronizacija Z-ose u odnosu na Spindle osu. Izvršavanje G-koda se nastavlja.

3.4 Operacija rezanja navoja na strugu – Mach3Turn Za operaciju rezanja navoja (funkcije G32, G76), ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja ima značajno unapređen algoritam u odnosu na standardnu funkciju koju nudi Mach3 upravljački softver. ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja koristi sopstveno, autonomno generisano linearno kretanje koje je sinhronizovano sa obrtanjem Spindle ose, a kao povratnu informaciju o poziciji Spindle ose koristi se inkrementalni enkoder. Algoritam ugrađen u ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja eliminiše pauzu pre povlačenja alata, nakon svakog odrađenog prolaza rezanja, koja je inače karakteristična za Mach3. Takođe, pošto se kao povratna informacija koristi inkrementalni enkoder, dobija se mnogo preciznija sinhronizacija kretanja nego kod upotrebe samo jednog (Index) impulsa po obrtu što je inače karakteristično za Mach3. Osim toga, omogućeno je i idealno spajanje navoja više sukcesivnih G32 poteza što omogućava da se navoj proteže preko spojenih konusnih površina različitog ugla nagiba. Bitne smernice za rezanje navoja:

Potrebna je licencna verzija softvera Mach3,

Rezanje navoja bi trebalo da se obavlja u G95 (unit/rev) feedrate modu,

Podešene opcije za rezanje navoja na strugu (Slika 3.22),

Index ulaz treba biti konfigurisan (ili koristiti sintetizovani index signal, videti u daljem tekstu),

Index prescaller (index pulses per revolution) podesiti u ETH-MC(-BOX) dijalogu za konfiguraciju ako se koristi Index ulaz,

u Spindle setup-u Mach3 (Ports&Pins/Spindle setup) uključiti opcije: o Use Spindle feedback in Sync Modes i o Spindle speed averaging.

3.4.1 Ciklus rezanja navoja Rezanje navoja se vrši u više prolaza alata, korišćenjem komandi G32 ili G76. Na početku svakog prolaza, Mach3 će preko učestanosti Index impulsa (ili preko povratne informacije sa inkrementalnog enkodera) prepoznati trenutnu brzinu obrtanja glavnog vretena i planirati feedrate tako da se obezbedi zadata brzina kretanja alata u units/rev (mernih jedinica po obrtaju) tokom narednog prolaza.

Z d

ep

th

Reversespeed

12

3

45

Slika 3.21 Rigid Tapping sekvenca







Strana 60/61


Kontroler zatim čeka Index impuls kao sinhronizacioni znak za start prolaza rezanja. U tom trenutku, zadato kretanje G32/G76 komandom postaje potpuno sinhronizovano, tj. povezano sa obrtanjem Spindle vretena. Ako tokom ovog prolaza rezanja navoja dođe do usporenja brzine obrtanja glavnog vretena, npr. zbog povećanog opterećenja, tada će i linearno kretanje alata da se uspori tako da alat ostane na ispravnoj helikoidnoj putanji. I suprotno, kada dođe do povećanja brzine obrtanja vretena, to će se kompenzovati bržim kretanjem alata po zadatoj putanji.

3.4.2 Opcije ETH-MC(-BOX) kontrolera kretanja za rezanje navoja Slika 3.22 daje prikaz opcija ETH-MC(-BOX) kontrolera kretanja povezane sa rezanjem navoja.

Slika 3.22 Opcije za rezanje navoja na strugu

Spindle encoder – omogućava izbor enkodera (1-4) koji se koristi za ovu operaciju. Ulazni pinovi inkrementalnog enkodera se podešavaju putem Mach3 dijaloga Ports&Pins/Encoders/Mpg's. Encoder counts per revolution (CPR) – u ovo polje potrebno je uneti broj koraka po obrtu za inkrementalni enkoder koji se koristi. Poželjno je upotrebiti inkrementalni enkoder sa višom rezolucijom, ali i niže vrednosti, kao 400 CPR (koraka po obrtu), bi trebalo da daju dovoljno dobre rezultate. Broj CPR je 4 puta veći od broja impulsa po obrtu (PPR) individualnih linija A i B. ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja vrši interpolaciju pozicije između koraka inkrementalnog enkodera, preko predviđanja na osnovu trenutne brzine obrtanja, tako da se dobija glatka putanja kretanja i kod inkrementalnih enkodera sa nižom rezolucijom. U tom slučaju, moguća je određena greška predviđanja pozicije pri naglim promenama brzine obrtanja Spindle ose. Synthetised Index pulse – Inkrementalni enkoderi obično, osim A i B fazno pomerenih izlaza, imaju i Index izlaz na kome se generiše jedan impuls po obrtu. Ovaj impuls se uvek generiše na određenoj poziciji po obrtu pa može da se koristi za sinhronizaciju. Ako Index signal ne postoji na inkrementalnom enkoderu ili nije povezan na ETH-MC(-BOX) kontroler kretanja, tada se ova opcija može koristi za emulaciju Index signala. U suprotnom, ako je Index izlaz sa inkrementalnog enkodera povezan i podešen u Mach3 Ports&Pins\InputSignals onda ova opcija može biti isključena.







Strana 61/61


Blend consequtive G32 moves – Mach3 standardno ne omogućava spajanje više G32 poteza u jedan navoj već se na početku svakog G32 poteza vrši zastajanje alata i obavlja ponovna sinhronizacija sa Index signalom za početak novog navoja. Ako se ne želi opisano ponašanje, tada je potrebno da ova opcija bude uključena. U tom slučaju, sinhronizacija sa Index signalom za početak navoja obavlja se samo na početku prvog G32 poteza. Sinhronizacija sa obrtanjem vretena se vrši sve do poslednjeg obavljenog G32 poteza u seriji. Use Spindle encoder to display RPM – opcija nije isključivo vezana za rezanje navoja. Omogućava da ako na Spindle osi postoji inkrementalni enkoder, tada on može da se upotrebi za praćenje i prikazivanje realne brzine obrtanja na Mach3 glavnom ekranu. U suprotnom, za ovu namenu se koristi Index ulaz koji daje jedan impuls po obrtu. NAPOMENA: Rezanje navoja na strugu je složena operacija koja zahteva određeni nivo znanje i dosta iskustva. Kao pomoć, može da bude od koristi dobar priručnik sa linka: http://www.machsupport.com/wp-content/uploads/2013/02/Mach3_Threading.pdf

IZMENE DOKUMENTA:

- Ver. 1.0, Mart 2019., Polazna verzija uputstva





http://www.machsupport.com/wp-content/uploads/2013/02/Mach3_Threading.pdf

ETH-MC & ETH-BOXRezanje navoja na strugu bazirano na enkoderu (G32, G76) preko Mach3turn; napredno,...

Documents

Transcript of ETH-MC & ETH-BOXRezanje navoja na strugu bazirano na enkoderu (G32, G76) preko Mach3turn; napredno,...