CNC INTERFEJS PB-RS2 - alco.co.rs Interface/cnc_interfejs_pb...Multi-funkcionalni interfejs PB-2RS se jednostavno priključuje na AC napon 10-12 V. Potrošnja uređaja je mala, maksimalno

UPUTSTVO ZA UPOTREBU

CNC INTERFEJS PB-RS2 ‘

Multifunkcionalni CNC interfejs PB-2RS 2011

2 http://www.alco.co.rs/Kontroleri/multifunkcionalni-cnc-interfejs.html Motion TECH

MULTIFUNKCIONALNI CNC INTERFEJS PB-2RS

OPŠTI PREGLED

Ova kartica je dizajnirana kao fleksibilni interfejs za CNC projekte koji upravljanje vrše preko paralelnog porta PC-a nekim od poznatih softvera kao što su MACH3, K-Cam, TurboCNC, EMC2 i slično. Dokazana implementacija baferovanja i optičke izolacije daje brzo i pouzdano rešenje . PB-2RS je namenjena korisnicima koji ne zahtevaju optički izolovane izlazne signale koji vode na drajvere, zato što većina drajvera već imaju optički izolovane inpute (Naprimer: proizvodi Gecko, Leadshine, Motiontech). Njena multi-funkcionalnost se ogleda u mogućnosti da je upotrebite na različitim uređajima , glodalicama, strugovima, CNC ruterima kao i za specifičnu vrstu kontrole, kao što je brzina obrtanja glavnog vretena preko AC Invertera i sl. Pomoću preklopnika jednostavno birate hoćete li da sa odgovarajućim pinom kontrolišete relej, a njime dalje obradni motor ili pumpu za hlađenje, ili ćete ga iskoristiti za kontrolu 5-te ose(B). Interfejs poseduje visokofrekfentni I/O na pinu 15 i 16. Na pin 15 možete povezati enkoder i iskoristiti ga za povratnu spregu pri kontroli obrtanja glavnog vretena kod struga .To je neophodno kako bi na njemu mogli da režete navoj i slično. Na sl.1 je dat prikaz povezivanja uredjaja i komponenti na CNC interfejs PB-2RS.

Sl. 1 Mogućnosti povezivanja na CNC interfejs PB-2RS



KARAKTERISTIKE

Multi-funkcionalni interfejs PB-2RS se jednostavno priključuje na AC napon 10-12 V. Potrošnja uređaja je mala, maksimalno 300mA i zavisi od funkcija koje obavlja i korišćenih drajvera.

• Optički izolovani ulazi i delimično izlazi • Baferovani ulazi • LED indikacija na svim ulaznim i izlaznim vezama • Dva relejna izlaza • Kontrola brzine obradnog motora putem softwera • Dva stabilizovana napona 5VDC i 12VDC • Eksterna ENABLE komanda • Različiti konektori za povezivanje, PCB kleme i IDC (10 pina) • Radi sa MACH3, Linuks EMC, TurboCNC, KCam,CNCPlayer, CNCZeus

KARAKTERISTIKE DIGITALNIH ULAZA Naponski opseg ukljućenog stanja 2 – 5 Vdc Vrednost maksimalnog napona isključenog stanja 0.8 V Maksimalna radna frekvencija 4 MHz Kašnjenje signala , tipična vrednost 10 ns



KARAKTERISTIKE DIGITALNIH IZLAZA Maksimalni izlazni napon 5 Vdc+0.5 Vdc Izlazna struja, tipično 24 mA Vrednost maksimalnog napona isključenog stanja 0.44 V Maksimalna radna frekvencija 4 MHz Kašnjenje signala , tipična vrednost 10 ns Vreme prelaza u stanje visoke impedanse 12 ns*

*Proteklo vreme od trenutke kad se na ulazu detektuje ENABLE low do trenuteka kad se isključe izlazi

Raspored pinova DB25 konektora na PB-2RS interfejsu

Breakout Board PB-2RS PIN (DB25) Characteristic Aplplication Setting 1 Output DIR B-axis/ENABLE Soft. JP4 to 1-2/2-3 2 Output STEP X-axis 3 Output DIR X-axis 4 Output STEP Y-axis 5 Output DIR Y-axis 6 Output STEP Z-axis 7 Output DIR Z-axis 8 Output STEP A-axis 9 Output DIR A-axis 10 Input Home/Limit/E-Stop 11 Input Home/Limit/E-Stop 12 Input Home/Limit/E-Stop 13 Input Home/Limit/E-Stop 14 Output 14 /Raly 1(K4) Pump/Plasma/FW-RV JP2 to 1-2/2-3 15 Input (Speed) Encoder/Opto Switch/Switch 16 Output (Speed) STEP B-axis/Spindle Speed Reg. JP1 to 1-2/2-3 17 Output 17 /Relay 2(K3) Spindle FW/ATC JP3 to 1-2/2-3 18-25 GND GND

Optički izolovani ulazi i delimično izlazi Kartica poseduje optički izolovane veze da biste zaštitili svoj računar od kratkog spoja.Optoisolator je integrisano kolo koje na ulazu ima LED koja prima signal, a na izlazu fototransistor. Kada je signal uključen, LED zasvetli , fototransistor provede i prenese signal dalje. Na taj način, elektronika računara je potpuno izolovani od CNC kola. Signali se prenose bez fizičke konekcije svetlosnim putem. Na ovaj način, nestanakom struje prestaje i prenos od računara. Izlazi 2-9 nisu optički izolovani.Oni prenose signale kojima se upravlja drajverom (4-ose).Svi proizvođači drajvera obavezno imaju brze optički izolovane ulaze, tako da nema potrebe vršiti još jednu optičku izolaciju na interfejsu. Ulaz pin 15 i izlazni pin 16 su optički izolovani optokaplerima velike brzine. Oni se mogu koristiti za prijem i slanje signala velike frekvencije. Ovi pinovi se obično koriste za povezivanje ulaza i PULSE signala koji čitaju brzinu rotacije vretena (obradnog motora, glavnog vretena kod struga i sl.). Tipičan STEP signal se upotrebljava za frekvenciju za rad Charge Pump, PVM signala i slično.Izlazi , to jest



pinovi 1,14,16 i 17 su optički izolovani. Svi ulazi,to jest pinovi 10,11,12,13 i 15 su optički izolovani.

Baferovani ulazi Svi ulazi i izlazi idu preko bafera velike brzine i velike snage. Oni pojačavaju signal i obezbeđuju na svakom pinu struju od 24 miliampera.Time, bez obzira na izlaz sa računara, obezbeđuju potrebnu struju za funkcionisanje.

• Izlazni pinovi 1,2,3,4,5,6,7,8,9,14,16,17 • Ulazna pinovi 10,11,12,13,15.

LED indikacija na svim ulaznim i izlaznim vezama Svi ulazi i izlazi poseduju svetlosnu LED indikaciju crvene boje.LED se nalaze ispred PCB kleme čiji signal detektuje. Nema više nagađanja. Možete videti sve svoje signale. Sačuvajte dragoceno vreme prilikom povezivanja i probe. Interfejs poseduje LED indikaciju zelene boje za 5VDC i 12VDC regulisan napon.

Dva relejna izlaza Interfejs ploča poseduje dva releja snage 1 A, 250 V. Stavljanjem kratkospojnika JP2 i JP3 u položaj 2-3 , uključujemo signal pinova 14 i 17 kao komandni signal releja. Releji imaju različite funkcije u zavisnosti od mašine za koju se upotrebljava interfejs. Jedan relej možete ,naprimer, upotrebiti za uključivanje i isključivanje motora glavnog vretena (preko releja ili invertera). Drugi relej možete upotrebiti za pumpu za hlađenje , komandu ATC uređaja ili sl. Sve jedno, omogućeno Vam je da preko pomenutih pinova, upravljate tim uređajima direktno iz MACH-a ili drugog sofwera. Oba releja imaju LED indikaciju koja pokazuje njihov trenutni status . Ukoliko nemate potrebe za tom vrstom izlaza, pomeranjem kratkospojnika u položaj 1-2 , eliminišete relejne izlaze i pinove 14 i 17 možete upotrebiti za drugu funkciju, kao i ostale optički izolovane izlaze (5-osu, Charge Pump i sl.)

Kontrola brzine obradnog motora Interfejs ploča je snabdevena AD konvertorom koji omogućava kontrolu brzine obrtanja glavnog vretena preko invertera. Izlazni pin br 16,koji je optički izolovan optokaplerom velike brzine, može biti upotrebljen za funkciju softwerske kontrole brzine obrtanja ,direktno iz MACH-a. Postavljanjem kratkospojnika JP1 u položaj 2-3 omogućavamo tu funkciju. Ukoliko pin br.16 želimo da koristimo za druge namene,kao brzi optički izolovani izlaz, kratkospojnik postavljamo u položaj 1-2. Mach3 vam omogućava da kontrolišete brzinu vretena kroz kontrolni PULSE/DIR signal .Taj signal generiše ekvivalentni napon 0-10V ,koji povezujete na inverter obradnog motora. Svi inverteri imaju taj ulaz, i potrebno ih je podesiti tako da je aktivan. Na interfejs ploči se nalazi trimer potenciometar R52 koji služi za fino podešavanje napona, odnosno brzine. Kod mašina kod kojih je potrebno ostvariti povratnu spregu kontrole obrtanja vretena (naprimer, rezanje navoja ili slično), isto možete izvesti korišćenjem optičkih senzora, enkodera i sl., upotrebom brzog ulaznog pina velike frekvencije br.15.

Dva regulisana napona Interfejs se napaja povezivanjem na naizmenični napon od 12VAC i poseduje ispravljački i filterski deo , sa dva nivoa regulisanog napona 5VDC i 12VDC. Ploču je potrebno priključiti samo na naizmeničan napon 12VAC,što umnogome



olakšava instalaciju. Na ploči se nalaze i PCB kleme sa regulisanim napajanjem 5VDC i 12VDC za druge potrebe (senzori blizine, enkoder i sl.), maksimalne struje do 1A.Potrošnja uređaja ,bez spoljnih potrošača je maksimalno 300 mA.

Eksterna komanda (ENABLE) Ploča ima konektor (EN) koji omogućava da omogućite / onemogućite sve izlaze odjednom. Za svoj rad ploča zahteva konstantno +5 VDC na EN konektoru. Ako ovaj napona nije priključen, svi izlazi će biti odmah onemogućeni. Konektor EN koji vam omogućava da kontroliše karticu spoljnim prekidačem .Da bi kartica funkcionisala, na EN konektoru uvek mora da bude doveden 5VDC napon. Ovaj konektor se može koristiti da ručno ili preko Charge Pump i sl.omogućite ili onemogućite sistem, što doprinosi bezbednosti rada na CNC mašini.

Radi sa različitim ulaznim naponima, TTL +5 VDC ili +3.3 VDC signali. Interfejs radi sa novijim desktop i laptop računarima, koji imaju nizak napon na paralelnom portu.

Svi ulazi i izlazi su vezani preko pull-down otpornika. Pinovi ne prave smetnje ako nisu spojeni. Ako ostavite pin nespojen, dobićete LOW ili 0 . Ako unesete masu dobićete LO signal , a ako unesete +3.3VDC ili + 5 VDC dobićete HI signal.

Različiti konektori za povezivanje Interfejs je snabdeven različitim konektorima za povezivanje. Svi pinovi imaju svoju vezu na PCB klemama (1,5mm). Raspored je napravljen tako da se ulazni i izlazni konektori nalaze na različitim stranama. Pored PCB klema, na ploči se nalaze IDC konektori sa 10 pina, namenjeni povezivanju izlaznih pinova 2-9 sa drajverima (4 konektora), kao i sa frontalnim panelom mašine (1 konektor).

Radi direktno sa popularnim CNC softwerom i hardwerom To važi za Geckdrive, DeskCNC,Leadshine,Motiontech ili Rutex hardware i softwer za kontrolu preko paralelnog porta, kao što su MACH3, Linuks EMC, TurboCNC, CNCPlayer, CNCZeus i drugi.



POVEZIVANJE Povezivanje interfejs ploče sa ostalim komponentama CNC sistema je jednostavno .

Ulazne veze, pinovi 10,11,12,13,15

Izlazne veze, pinovi 1,2,3,4,5,6,7,8,9,14,16,17



Veze releja i kontrolne funkcije brzine obrtanja obradnog motora preko AC invertera

OUTPUT KONEKTOR



Izbor namene pinova 1,14,16 i 17

Preklopnik Kratkospojnik Povezivanje JP1 1-2 Pin 16 3-4 Kontrola obrtaja obradnog motora 0-10V JP2 1-2 Pin 14 3-4 Rele 1 JP3 1-2 Pin 17 3-4 Rele 2 JP4 1-2 Pin 1 3-4 ENABLE (iz Macha ili sl.)

Spajanje preko IDC konektora

Za jednostavniju montažu i brže spajanje koristite IDC konektore. Na raspolaganju su Vam 4 konektora za spajanje četiri osa (Pinovi 2-9) i još jedan konektor koji po potrebi možete upotrebiti za spajanje sa kontrolnim panelom mašine. Za spajanje koristite IDC flat kablove sa 10 polova (crveno obeležena je br.1, pa dalje redom do 10). Na slici je dat raspored povezivanja IDC konektora.



Dimenzije ploče ( D x Š ) : 175 x 93 ( cm )

NAPOMENA:

Pojava smetnji u sistemu može biti od nekog spoljašnjeg izvora smetnji. Preporučujemo da za povezivanje sa periferijama koristite oklopljene kablove kako bi imali siguran i pouzdan rad vašeg CNC sistema.

Budite oprezni prilikom rada sa CNC mašinama. Motion tech ne odgovara za bilo kakve nezgode nastale zbog nepravilnog korišćenja ovog interfejsa.



Podešavanje veza CNC interfejsa PB-2RS u MACH-u

Podešavanje veza interfejsa PB-2RS u MACH-u je jednostavno. Kombinacijom na preklopnicima JP1-4 izvršili pripreme za osnovnu upotrebu interfejsa . Ukoliko želite da kontrolišete brzinu obradnog motora direktno iz Mach-a, kratkospojnike na JP1 i JP2 postavite u položaj 2-3. Ukoliko imate dodatni uređaj koji želite da kontrolišete direktno iz MACH-a, naprimer pumpa za hlađenje ili ATC , na preklopniku JP3 postavite kratkospojnik na 2-3- Time ste omogućili da drugi relej uključuje to kolo. Ukoliko želite da iz MACH-a upravljate Enable funkcijom ( U Machu je to taster RESET), i omogućavate i neomogućavate drajvere , kratkospojnik na JP4 postavite u položaj 2-3. Ukoliko umesto ovih funkcija želite više slobodnih izlaznih pinova , na primer za 5-tu osu ili slično, kratkospojnike po potrebi postavite u položaj 1-2. Posle osnovnog konfigurisanja MACH-a ,pristupite konfigurisanju pinova paralelnog priključka. Biramo Config>Ports and Pins

Motor Outputs



Input Signals

Input Signals E-Stop, po potrebi i Index (za kontrolu brzine obradnog motora)



Output Signals

Spindle Setup (Ukoliko koristite mogućnost kontrole brzine obrtanja obradnog motora)

Kao prvo, potrebno je u Config>Motor Tuning, Axis Selection>Spindle podesiti STEP i VELOCITY karakteristike.Njih izračunavamo na osnovu karakteristika obradnog motora, na sledeći način. Recimo da upotrebljavamo obradni motor sa 18000 obrtaja, bez redukcije.

Brzinu obrtanja motora u sekundi izračunavamo Vobr/S= 18000/60= 300 obr/S STEP per= 10000Hz/300 = 33,33 (1/Obr) VELOCITY=18000 ACCELERATION=Standardna kriva ubrzanja Ovakvim podešavanjem, dobili smo napan na izlazu SPINDLE koji iznosi 1V/1000Hz. To znači, da ako želimo brzinu obrtanja motora 9000 Obr/min, napon na izlazu treba biti 5VDC, odnosno 10VDC za 18000 obr/min.



Podesite karakteristike obradnog motora u Config>Ports and Pins>Spindle Setup u Motor Control (Prethodno ste u Motor Outputs aktivirali Step Pin 16). Na istom tabu podesite Output 1 (M3) koji će da Vam uključuje rele 1 , a on dalje FW funkciju na AC inverteru (Start i smer). Output 2 možete koristiti za kontrolu drugog releja (dalje za pumpu za hlađenje ili sl.)

Podesiti u “Pulley Selection” minimalnu i maksimalnu brzinu, kao i prenosni odnos vretena i motora (izabrati “Ratio” 1 za direktni prenos).



Special Function koristite ako imate potrebe za povratnom spregom (Optocoupler ili sl). Prethodno je potrebno Pin 15 iskoristiti kao preko ulaza INDEX (Input Signals)



LOCIRANJE I UKLANJANJE NEISPRAVNOSTI

ZNAK NEISPRAVNOSTI 1 : PLOČA NEMA RELEJNE SIGNALE

MOGUĆ UZROK MOGUĆA REŠENJA - Pin conflict ili mach3

konfiguracija. Moguće je da port adresa koja se koristi nije dobra, ili da se dva puta koristi isti pin za različite funkcije.

.

- Idi na device manager u Windows-u i proveriti koja se adresa memorije koristi za paralelni port koji koristite. Obično je 387 za LPT1. Proveriti takođe da li se pin ne koristi dva puta za različite funkcije. Zatim u mach3 idite na Ports & Pins / Port Setup and Axis Selection. Proverite memory Address i postavite je ispravno.

- Proverite da li se pin koji koristite upotrebljava još u nekim podešavanjima.

- Nije odgovarajući waveform kojim se pokreće ploča . Neke ploće traže invertovan signal ili širinski modifikovan impuls. Promena radnog niskog stanja kao i invertovanog talasnog oblika.

- Postavi active low status pina koji se koristi za frekvenciju.

- Signal ili frekvencije ne pokreću ploču. Razlog može biti u kablu ili na ploči signal prolazi kroz vod enabling/disambling, tako da su izlazi na ploči isključeni.

- Probajte sa drugim kablom. - Ispitati pinove u kabli ( ispred

ploče ) multimetrom.

- Problemi sa Mach3 Pulse Generation. Mach3 može imati probleme u instalaciji (niste restartovali odmah nakon instalacije), ili dolazi do nekih neusaglašenosti. Uzrok tome mogu biti hardverdski zaštićeni uređaji, drugi softveri , kao što je QuickTime ili drajveri za ekrane osetljive na dodir.

- Testirajte ovo na drugom računaru.

- Pratite Art predloge za optimizaciju WinXP.



ZNAK NEISPRAVNOSTI 2 : IZLAZI NISU UKLJUČENI / NEMA SIGNALA NA IZLAZU

MOGUĆ UZROK MOGUĆA REŠENJA - EN priključak (Enable Outputs)

nije omogućen. Ploča zahteva eksterno priključenje.

- Proverite da li je prisutan napon +5 VDC na EN priključku. Napon +5 VDC možete uzeti sa priključka pored njega.

- Kabal za PC paralelni port nije dobro povezan.

- Proverite da li je paralelni port dobro povezan na PC.

ZNAK NEISPRAVNOSTI 3 : JAVLJA SE BRUJANJE U SISTEMU ILI SE MOTOR NE VRTI RAVNOMERNO

MOGUĆ UZROK MOGUĆA REŠENJA - Napajanje ploče niže od

nominalnog napona - Proverite da li je prisutan napon

+5 VDC 500 mA za napajanje - Moguće je da napon napajanja

ploče opada zbog kratkog ili lošeg spoja ili preopterećenja

- Proveriti da li postoji loš spoj na ploči ili u vezama.

- Izmeriti potrošnju struje ploče,trebalo bi da je manja od 300 mA (u zavisnosti koje funkcije ploče se koriste).

- Pregoreli čipovi mogu da stvore unutrašnje kratke spojeve koji mogu da utiču na to da drugi ispravni čipovi nepravilno rade

- Pojava smetnji u sistemu može biti od nekog spoljašnjeg izvora smetnji.

- Pokušajte da koristite oklopljene kablove.

- Pokušajt da izolujete AC servo ili VF motore itd

- Pokušajte da koristite kondezator C=0.1mF između I/O konektora i mase ploče.

ZNAK NEISPRAVNOSTI 4 : I/O PIN MOŽDA NE RADI

MOGUĆ UZROK MOGUĆA REŠENJA - Neki čip može nepravilno da

radi. Ovi baferi mogu delovati kao osigurač za signal, a mogu nepravilno raditi zbog prisutnih smetnji.

- Ovi čipovi su jeftini i lako su vam dostupni.

- Pažljivo zamenite čip i proverite veze oko njega ako je to izvor problema.

- Problem može biti sa kablom za paralelni port ili u paralelnom portu

- Proverite ovo sa drugog računara ili paralelnog porta.

Documents

CNC INTERFEJS PB-RS2 - alco.co.rs Interface/cnc_interfejs_pb...Multi-funkcionalni interfejs PB-2RS se jednostavno priključuje na AC napon 10-12 V. Potrošnja uređaja je mala, maksimalno