Делаю систему управления ЧПУ CNC

[michael-yurov]

Наглядно просмотреть - это как?
У вас есть такой интерфейс?

Полагаю, здесь достаточно грамотный планировщик.
Даже судя по видеозаписи.

А по углам и по ускорению - это как?

Поиск дома - наверняка есть. Было бы очень странно этого не сделать.

[gendos]

Я хотел использовать этот контролер для вышивальной машинки.
будет использоваться две оси и движение происходило по команде от датчика хола который стоит на швейной головке,
когда игла находится в верхней мертвой точке. И нужно чтоб при нажатии на паузу можно было двигаться по коду вперед -назад до нужного места без вращения швейной головки.
Возможно ли такое реализовать ?

[AlexSVC]

Наглядно просмотреть - это как?
У вас есть такой интерфейс?
А по углам и по ускорению - это как?

Снял видео.
https://www.youtube.com/watch?v=rAkSS7wfoZ8
https://www.youtube.com/watch?v=GJ-joT--glc

По углам (Planet) - строим угол на стыке кадров, если угол больше значения N - тормозим до фидрейта F потом разгоняемся.
По ускорению (NC-Studio) - Если скачек скорости на стыке кадров больше чем ускорение N - тормозим до фидрейта F потом разгоняемся.
По моменту - тут двумя словами не опишеш, надо статью писать...

[AlexSVC]

Пост выше - выложил видео.

[michael-yurov]

Пост выше - выложил видео.

Посмотрю видео, когда будет доступ к компьютеру.

Как-то у вас очень просто на словах.

Хотелось бы пообщаться на эту тему, но сейчас не могу даже видео посмотреть.

[aftaev]

Как-то у вас очень просто на словах.

AlexSVC, пиши круче типо: инкапсуляция классов, кривые второго порядка, аппроксимация, сдвиг фазы луны и тд..

[AlexSVC]

Как-то у вас очень просто на словах.

Так оно всегда так. С начала все просто, потом в зависимости от того, на сколько "начало" было далеко от истины оно начинает обрастать пропорциональным количеством костылей, что-бы приблизиться к истине.

[sertix]

Отправил запрос на описалово.

Получите инструкцию

Four-axis offline motion controller manual.pdf

(1.58 МБ) 1415 скачиваний

[Darxton]

Отправил запрос на описалово.

Не видать что-то пинов для реле/датчиков. После задействования 4 осей остается только 2 свободных контакта.

[AlexSVC]

Как я понял из дока на этот контроллер там,16 входов 16 выходов + 8 выходов на 4 оси.

[gendos]

Описание просмотрел , не понял возможно ли реализовать , что то типа M66 P1 L1
перед началом движения будет ждать включение соответствующего датчика?

[AlexSVC]

Приобрел для тестирования платку DDLMV1

Комплект:

1.Плата
2.Шнур USB
3.CD

Характеристики:

1.Частота Step : 50 Khz
2.К-во Осей : 5
3.Входов : 12 (Опторазвязанных)
4.Выходов : 12 (8 с опторазвязкой и 4 без)
5.Выход управления шпинделем.
6.Подключение: USB
7.Программа : Mach3 (не лицензия, идет в комплекте на CD)

На CD:

1.Mach3 (не лицензия, идет в комплекте на CD)
2.Небольшой мануал по платке (PDF)
3.Видео по установке Mach
4.Видео как настроить Mach под этот контроллер

Тестирование:

1. Максимальная частота.
Проверил максимальную частоту осциллографом - действительно ~51Khz судя по всему ограничено программно. При разгоне\торможении наблюдается неравномерность генерации шагов.

2. Подключение к драйверам.
У меня вход драйвера 3 контакта: 1- земля 2- DIR 3- Step,
на контроллере выход 4 контакта: 1- Step+ 2- Step- 3- Dir+ 4- Dir-.
Тут возникли сложности, т.к. в контроллере общим выходом для Step и Dir оказался не 0 а +5В.
Т.е.: 1- +5 2- Step 3- +5 4- Dir, если оптопара в драйвере не связана, то вроде бы все Ок, но возникает вопрос, почему именно +5 общие а не земля ? Собственно за формирование выходных сигналов отвечают 3 микросхемы 74HC244D. Было предположение, что тут выходы типа открытый коллектор но после изучение pdf на них, выяснилось, что это буферные формирователи с ограничением по току +-35мА на вывод и 70мА на питание, т.е. 70/(5*2) = 7 мА на вывод максимум при включении всех выводов всех каналов. После чего общий провод был подключен к найденному общему выводу.

3. Тестирование скорости.
После того как все было подключено и настроено, начал выяснять максимальную скорость обработки. Она оказалась такой-же как и для Planet - 350 мм\мин. В отличии от планета звук разгона гораздо грубее что говорит о скачкообразном изменении частоты при разгоне\торможении и большой неравномерности импульсов, что в общем и дало такую низкую скорость ( не смотря на ARM на борту и ПЛИС Altera Cyclone 2).
В процессе тестирования перемещения от ручного пульта, были замечены кратковременные изменения в звуке двигателя при равномерном движении,
это говорит о том, что есть паузы в генерации сигнала.

Выводы:

1. Соответствует заявленным характеристикам.
2. Странный выход для подключения драйвера (возможно это такой стандарт ?)
3. Грубое изменение частоты Step делает низкой скорость обработки с использованием полушаговых драйверов. Паузы в генерации - пропуски двигателя. Возможно микрошаг сгладит это явления, но для полушаговых драйверов - это плохой выбор. Для микрошага будет получше(за счет сглаживания неравномерности шагов драйвером), как будут микрошаговые драйвера, проведу тестирование с ними.

Сравнение контроллеров

Холостое перемещение (полушаг):
1. Planet Mk1 - 1000мм\мин
2. DDLMV1 - 600мм\мин
3. Мой - 1800мм\мин

Стабильная рабочая подача:
1. Planet Mk1 - 350мм\мин
2. DDLMV1 - 350мм\мин
3. Мой - 1000мм\мин

Частота Step:
1. Planet Mk1 - 25кГц
2. DDLMV1 - 50кГц
3. Мой - 120-25кГц (зависит от режима работы и множителя виртуальной оси)

Так что, мой контроллер все-же имеет право на жизнь. Продолжаю свой проект.

UPD.
Осциллограма разгона.
Настройки оси - Ш\мм : 266.66 Скорость : 499.98 Ускорение 100

Осциллограма разгона. Земля с платы.

Осциллограма разгона. Земля с разьема.

Для сравнения тоже с моего контроллера:

Осциллограма разгона. Мой контроллер.

DDLMV1_s_140827_12-49.7z

Исходник осциллограм

(2.65 КБ) 445 скачиваний

Исходник смотреть этим: http://pv65.ru/pv6501_161.zip

[tooshka]

50кГц конечно уже просто ни о чем, даже с микрошагом. Вроде сейчас китайцы под мач контроллеры сделали 400 кГц. Правда в России я не слышал что бы кто то пробовал.
Все хочу МК3 с СНСюсб прикупить попробовать, посмотрел программу очень удобно прямо в программе управления и УП можно сварганить. Конечно это не СолидКам но для дома нормально.

[sertix]

Чего то вы темните... Как при большей частоте на выходе(50гЦ) у вас получилась меньшая скорость? Может Mach настраивать не умеем или драйверы у вас не очень? Настройки каждой системы приведите пожалуйста, мануал по платке. А то как то не понятно с какими параметрами все было протестировано!

[AlexSVC]

50кГц конечно уже просто ни о чем, даже с микрошагом. Вроде сейчас китайцы под мач контроллеры сделали 400 кГц. Правда в России я не слышал что бы кто то пробовал.

Ну почему так. Давайте посчитаем:
Вариант 1:
1. Ходовой винт - Стр. Шпилька
2. Перемещение - 1.5мм на оборот
3. Дравйвер - 1/2 шага
При 50кГц имеем: (50000/2)/200*1.5*60 = 11250 мм/мин или 11метров в минуту, некисло так...
Даже если Дравйвер - 1/8 шага то : (11250*2)/8 = 2800 мм/мин тоже ничего.

Кто на какой скорости ведет обработку ? Я Быстрее 1500 мм\мин фанеру не резал, можно быстрее но уже наверно пластики и пенопласт...

Вариант 2:
1. Ходовой винт - ШВП
2. Перемещение - 5мм на оборот
3. Дравйвер - 1/8 шага
При 50кГц имеем: (50000/8)/200*5*60 = 9375 мм/мин или 9 метров в минуту, тоже некисло...
При полушаге (9375*8)/2 = 37500 мм/мин или 37 метров в минуту, ну это уже дофига...

Пара слов про микрошаг.
Бытует мнение что чем больше микрошаг - тем точнее станок. Я когда ствил ЧПУ на токарный станок, наглядно увидел что это не так.
Что было: Стоял мотор на 0.9градуса на шаг (т.е. 400 шагов на оборот) который работал в полушаге, так вот, при хорошем съеме с заготовки и соответственно хорошей нагрузке на шаговик последний переходил на работу в шаг вместо полушага...
Заинтересованный этим явлением я занялся изучением работы мотора в режиме, когда он находится между двух шагов (в равновесном состоянии когда обе обмотки включены). В результате выяснилось что в этом режиме мотор имеет очень низкий момент на валу, который увеличивается при принудительном приближении ротора к одному из железных полюсов. Визуально это выглядело как возможность болтать ротор рукой (ну с определенным усилием) в пределах железного шага (т.е. точностью тут и не пахло).

Из всего этого я сделал вывод:
1. При хорошей нагрузке на двигатель точность микрошаг дать не может.
2. При слабой нагрузке или в холостую точность как минимум полушаг будет.
3. Вся эта "борьба с резонансом с помощю микрошага" - попытка исправить ошибку интерполятора, ценой увеличения частоты контроллера, что собственно подтвердилось, когда я наступил на эти грабли делая свой контроллер, и допустив ту-же ошибку. После того как придумал как ее исправить мой станок на полушаге заработал без резонансов.
Вот и смысл наращивать частоту с ошибкой а потом ее сглаживать микрошагом, когда можно просто исправить интерполятор ?

[sertix]

Вся эта "борьба с резонансом с помощю микрошага" - попытка исправить ошибку интерполятора, ценой увеличения частоты контроллера, что собственно подтвердилось, когда я наступил на эти грабли делая свой контроллер, и допустив ту-же ошибку.

Может стоит попробовать нормальные драйвера, а уж потом делать выводы...
P.S. Мой вопрос в сообщении #54 вы проигнорировали?

[michael-yurov]

70/(5*2) = 7 мА

Там, скорее всего, по четыре выхода с каждой микросхемы, так что с каждого выхода можно снять до 17,5 мА.

В отличии от планета звук разгона гораздо грубее что говорит о скачкообразном изменении частоты при разгоне\торможении и большой неравномерности импульсов, что в общем и дало такую низкую скорость ( не смотря на ARM на борту и ПЛИС Altera Cyclone 2).

Очень хотелось бы увидеть осциллограмму.

Вроде сейчас китайцы под мач контроллеры сделали 400 кГц. Правда в России я не слышал что бы кто то пробовал.

Вроде бы контроллер подобен такому: http://cnc-club.ru/forum/viewtopic.php? ... 78#p102628

[michael-yurov]

Ну почему так. Давайте посчитаем:

Вот, реальный пример - мой станок (настройки странноватые, не спорю, но вот мне так хочется).
Винты ШВП с шагом 5 мм,
Микрошаг - 1/64
Максимальная скорость (очень даже нужна при холостых перемещениях) - 10 м/мин.
Получается 427 кГц.

Полагаю, возникнет резонный вопрос - зачем такой микрошаг, если точности он не добавляет, и с резонансом не помогает?
А нужен он мне по двум причинам:
- Чтобы станок не шумел (чтобы шаговые моторы работали максимально тихо).
- Чтобы движение станка было максимально плавным и равномерным. Это нужно при работе тонким инструментом (иногда использую фрезы диаметром до 0,3 мм).

[AlexSVC]

Чего то вы темните... Как при большей частоте на выходе(50гЦ) у вас получилась меньшая скорость? Может Mach настраивать не умеем или драйверы у вас не очень? Настройки каждой системы приведите пожалуйста, мануал по платке. А то как то не понятно с какими параметрами все было протестировано!

Mach настроен по видео, которое приложил к контроллеру производитель.

Параметры двигателей:
Mach: Скорость 600 ; ускорение 100 ;шагов на мм 266.667
Planet: Скорость 1300 ; ускорение 100 ;шагов на мм 266.667
Моя: Скорость 1800 ; ускорение 100 ;шагов на мм 266.667

Мануал по платке в сети по запросу DDLMV1.

Имелась в виду устойчивая скорость работы, а не "визги".

Драйверы как уже говорил 1/2 шага или полушаговые. Именно на них тестировал, т.к. других пока нет.
И еще в этом режиме, как оказалось, вылазят все глюки контроллера, т.е. чем хуже исходный сигнал - тем меньше скорость.
Повторюсь, что на своем контроллере я сначала получил те-же 350мм\мин, хотя казалось все проверил и все правильно, и сначала списывал на резонанс двигателей\кривость контроллеров\фазу луны, но после длительного и глубокого анализа всплыл глюк интерполятора. Скорее это даже не глюк а неизбежная ошибка, которая к сожалению присутствует в многих контроллерах, я решил эту проблему созданием режима виртуальной оси и ценой снижения максимальной частоты степов, зато на выходе получил заметный прирост в скорости и стабильности.

[sertix]

В DDLMV1 интерполятора скорее всего нет, так как он не является DSP контроллером. Интерполятор в данном случае находится в Mach