У меня уточняющий вопрос к автору темы.
Вот есть станок, там есть механика и шаговые двигатели в N-ом количестве. А драйвера к этим двигателям есть? Блок питания, который обеспечивает энергией все эти движки?
Или предполагается разработка вообще всей электрической части: БП, драйверов шаговых движков, точных концевых, сопряжение с компьютером, и в итоге программы на комп?

Я например полагал, что шаговики уже укомплектованы драйверами и блоками питания для них. Что автор может через LPT хотя бы зажечь светодиод - из какой-нить тестовой программки (к примеру на Visual Basic). Возможно даже через LPT, в тестовом режиме, был включен\выключен хотя бы один движок. И на основании подобного успешного опыта было принято решение использовать LPT. А как на самом деле?

Подозреваю что драйвера и источники есть. И даже некий контроллер, который управляет есть.
С программкой для управления - беда.
Будь исходники на контроллер - наверное решили бы в них поковыряться (что более правильно).

Мне это тоже не совсем понятно. Вот есть задача резать резьбу. Если всё управляется шаговыми двигателями, то вероятно замысел такой: один движок вращает заготовку, а другой в это время двигает суппорт с резцом, нарезая резьбу...
Но при этом могут быть разные ситуации! Движок вращающий заготовку может "забуксовать", пропустить несколько шагов из-за нагрузки создаваемой резцом... Или "суппорт" может пропустить свои шаги из-за нагрузки. Могут пробуксовать и оба двигателя.
Как избежать пропуска шагов под нагрузкой? Добавлять понижающую передачу, наверное. А какая тогда будет скорость резки, если движок даже напрямую, не может больше 6 оборотов в секунду выдать (если 100 импульсов на оборот)?

Единственный вариант, позволяющий избежать пропуска шагов — обратная связь. Без хотя бы инкрементального энкодера придется очень часто выполнять операции координатной инициализации.

Все что есть автор показал: https://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1479018

Сначала почудилось 500, даже мысль мелькнула - it's a deal!
а так - купите лучше у китайцев готовый контроллер

Я бы предложил сделать скромно, но со вкусом.

Сделать несколько одинаковых плат с драйверми моторов. На чипах MK58 от NXP. Каждая плата работает с однм мотором и всеми типами энкодеров и конечников при нем.
Платы вроде таких -
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
На тех же платах поставить чипы EtherCAT от Beckhoff
Таким образом все платы соединяются в жестком реалтайме по шине EtherCAT.
А мастер шины сделать на индустриальном BeagleBone Black Industrial c Add-On платой на том же ET1100.
Соединение мастера с компьютером через HS USB

На первых порах можно вместо EterCAT использовать CAN. Он, кстати, есть на показаной выше плате и USB HS есть.

То есть дополнительно к управляющему софту и плате PCI добавляются еще и самопальные драйвера? И все за полтинник? Серьезно?
ЗЫ: Не буду спрашивать какому станку нужно столько шаговых двигателей

Автор действительно очень наивен.

Нельзя, к сожалению. Вернее, можно, но для этого нужна RTOS, коей ни винда ни линукс не являются. У меня буквально на днях управление станком по LPT (под виндой) начало прерываться на какие-то миллисекунды раз в 15-40 секунд, что-то в системе начало периодически занимать ресурсы в эти моменты. Восстановление системы до состояния недельной давности помогло. А в прошлый раз, когда комп начал так выделываться, восстановление системы не помогло, пришлось полностью переустанавливать винду
Хорошо, что я за несколько дней до этого заказал-таки внешний контроллер, подключаемый по Ethernet, ему затыки операционки и до 0.5 сек не страшны Вчера получил, подключил - доволен как слон.




Энкодеры нужны очень хорошие. В промышленных сервомоторах на станках ставят энкодеры на несколько тысяч/десятков тысяч линий на оборот. Другой используемый в станках вариант контроля - измерительные линейки непосредственно на осях, попросту линейные энкодеры с разрешением в единицы-десятки микрон. И тут мы опять приходим к тому, что все уже придумано до нас - есть и сервокомплекты (драйвер плюс двигатель) с высокоточными энкодерами, которые сами внутри себя следят за правильностью перемещений, есть и контроллеры движений, к которым можно подключать линейки на осях
ТС действительно наивен. Один только качественный алгоритм управления шаговым двигателем съест не один месяц упорного труда и не один авторский бюджет.

Шаговые то зачем? Нынче кругом BLDC. Вон тот движок на моей фотке дает 1800 импульсов на оборот. Без всяких энкодеров.
Качественный алгоритм нынче в матлабе делается за спасибо.
Технологии знаете ли меняются.

Они банально дешевле и проще в управлении и настройке, а обратная связь по положению не везде требуется. Ну и ТС на них настаивает Современные сервоприводы - да, почти все на бесколлекторниках, имеют несколько преимуществ и один большой недостаток - цена
Кстати, а какое усилие удержания на валу у движка с Вашей фотки?

Вы лучше объясните это китайцам. А то они отстают от технологий, похоже, - только одна их контора делает приличные драйвера для ШД. Видимо, никто больше в Китае не владеет матлабом, или не хочет говорить спасибо тому кто им владеет

50 кг/см в статике. Стоит 60$. Поставляется с контроллером встроенным внутрь.
Без контроллера 40$.
Неужто мы проглядели шаговые с таким моментом и более дешевые.

Насчет алгоритма не понял. Я имел в виду оптимальный алгоритм управления типа PID, PIDF, 2DOF PID и прочие. Они настраиваются по объекту, китайцы как бы ни при чём.

Можно подробнее про двигатель BLDC и 1800 импульсов за 60 баксов?
Шаровые двигатели выбраны по 3-м причинам.
1. Не нужно выдирать двигатель из дрели, потом приделывать его к станку, потом проделывать к нему датчик. Вопрос времени.
2. Высокий крутящий момент.
3. Ниже цена по сравнению с бесколлекторными двигателями. В 3-5 раз дешевле.
4. Есть посадочное место под датчик.
Идея управления станком в реальном времени обусловлена тем что:
1. Каждый отдельный драйвер стоит кучку денег.
2. Станок управляетсяется как единое целое. При стопоре одной оси остальные оси тоже останавливаются. Шаговые двигатели планируется управлять в серво-режиме, с датчиком на 1000 имп. На главный привод - коллекторный двигатель с датчиком или асинхронник с датчиком и частотником.
Сделать по отдельной плате на каждую ось тоже можно, но подключаться они должны к мастер- плате, последняя- в PCI или PCI-E. Главное чтобы это все работало синхронно, с одной платы и в одном процессе.
От шагов можно вообще отказаться. Передавать на привод текущее положение с частотой 1КГц и моментальную скорость. Работать будет плавнее. С шагами получается двойное вычисление, сначала по положению нужно вычислить шаги, потом в контроллере по полученным шагам вычислять требуемое положение и моментальную скорость.
Со стоимостью могу продвинуться

Как вариант можно попробовать отдельные платы подключать по USB 3.0
С алгоритмом работы примерно следующее: есть окно программы, удивительно похожее на NC Drive. В это окно загружается текстовый файл с командами в G-кодах (отступление: для каждой оси заранее установлены параметры: количество шагов на количество миллиметров, скорость в ускоренном перемещении, ускорение и замедление в ускоренном режиме). С запуском программы начинается процесс эмуляции работы станка.
A, B M4 S1000 (шпиндель и противопоставленный шпиндель вращение на себя, 1000 об/мин
G0 X20.00 Z1,Z2 1.00 (ускоренное перемещение в точку x 20 мм z 1 мм.)
G1 X19.50 F0.1 (подход в точку x 19,5 мм, подача 0,1 мм на оборот).
G31 Z1,Z2-10.00 F2.00 (проход нарезания резьбы со стартом с нулевой меткой шпинделя)
G1 Z1,Z2 -14.00 X 22.00 (сбег резьбы)
G0 X100.00 (отход по оси X)
A,B M5 (остановка шпинделя и противошпин.)
B M11 (разжать цангу в шпинделе
G0 Z2 200.00
%
Соответственно, с определённым шагом времени (1 мкс) вычисляется положение всех задействованных осей и моментальная скорость. Положение осей и скорость сравнивается с реальным. Происходит согласование по осям, увеличивается ширина ШИМ, ток на обмотках. При достижении предельного тока, большого рассогласования, происходит остановка по остальным осям.

Обычный китайский ширпотреб.
Около 100 об/мин на выходе. Планетарный редуктор. Внутри 3-и датчика холла и 4-х полюсный магнит.
Процессор все сигналы холов складывает по модулю 2.
Так и получается около 1800 пульсов на оборот.

Плата драйвер на фотке стоит копейки и потянет BLDC мотор до киловата без усилий.
CAN который у него есть способен с частотой 1 Кгц обслуживать 6-ь и больше таких же плат-драйверов.
Естественно при сбое хоть в одном драйвере происходит останов всей системы за 1 мс.

ссылку бы или название хотя бы.

http://www.omc-stepperonline.com/geared-st...motors-c-4.html
для таких размеров всё равно редуктор максимальный момент определяет, а не двигатель.
bldc или шаговик особой разницы нет.

В этой программе резьба нарезается за один проход?
https://www.youtube.com/watch?v=0q_q53wsyHU
Или я чего не понял?

Вот теперь понятно Может быть для каких-то специфичных станков, которым двигать оси быстрее черепахи не нужно, эти двигатели и подойдут, но для обычного фрезерного, к примеру, обороты нужны хотя бы раз в 6 выше. Соответственно, в 6 раз падает момент и разрешение энкодера.

Можно начать с GRBL.
Осей и датчиков там не неограничено, но как идею для правильного начала советовал бы рассмотреть.
У меня есть маленький ЧПУ-станок, написал на perl программу генерации G-кода для нарезания резьбы - прекрасно режет.

Посмотрел и вижу, что шаговый с аналогичным моментом раза в два будет дороже.
Чуда не случилось.
На самом деле движок на моей фотке 50 кг/см развивает при токе в 1.5 А с встроенным китайским драйвером.
С моим внешним я даю ему ток в 15 А. Он останавливает как вкопаную 100 кг дверь так, что шестеренки хрустят.

хоть какую-нибудь ссылку на свой BLDC привели бы.
Н*м в кг*см точно правильно переведены?


да хоть 150А, максимальный момент ограничен редуктором, а не мотором.

шаговик NEMA17 c редуктором на 50:

Мотор на фотке отсюда взят
Там и по спец. заказу делаем.

Редуктор доделываем сами частично, так что ограничения редуктора не проблема.
Но шаговики однозначно слабее в том же размере и цене.

максимальный момент 5Нм не зависит от редукции, какая разница какой там будет мотор, если у него момент больше чем
5Nm / 189 (коэфф редукции) / 65% (эффективности) = 0.04Нм.
NEMA17 шаговики такие - 15$

А что вы тут посчитали?
Это момент стартовый или момент в режиме торможения, момент на оси мотора или момент чего?

В механических станках многократное попадание в нитку обеспечивалось отмоткой системы в обратную сторону. Такой прикол, как сбег резьбы - ещё не придумали. В станках с ЧПУ многопроходное нарезание проходит без остановки шпинделя. Попадание в нитку происходит либо стартом прохода с нулевой меткой, либо применением шаго-подобных двигателей при работе под MACH.
Большая просьба всем участникам этого чата написать свои контакты sayt1000@ya.ru
(Уехал)

Прикольно.
Тема практически совпала по дате с моей идеей сделать свою ЧПУ.
Наверное действительно есть какие то магнитные выбросы во вселенной

Такие хотелки регулярно возникают на тематических форумах, только вот доведенных до ума вариантов пока не видно
Задача сделать свой программно-аппаратный контроллер, жрущий на входе G-код и управляющий на выходе моторами, не так проста как кажется на первый взгляд. У меня тоже когда-то была мысль сделать по-быстрому подобную штуку, но когда я вник во все это поглубже, отказался от нее.

Я бы сказал, что в токарно-винторезных станках попадание в нитку обеспечивается не "отмоткой", а наличием достаточно точного ходового винта, в котором вся соль. Т.к. вряд ли на токарном станке с реечной передачей на приводе продольной подачи можно отматыванием в обратную сторону точно попасть в нитку и нарезать резьбу.
Но это лирика.
Имелось в виду не это, а Ваш пример управляющей программы в G-кодах. То есть что там с многопроходностью и попаданием в нитку при выбранном Вами способе управления, кинематике, точности и жесткости механической части?

Если не злодействовать в ТТХ, то китайский станочек вполне не плох по характеристикам и доступен по цене.
Я купил с рабочим полем 240x180x45 мм + лазер 2.5 Вт с доставкой менее 21 тыр.
Таможню пролетел без вопросов.
На станке можно фрезеровать фанеру (пробовал 8 мм), гравировать лазером надписи, резать лазером фанеру 4 мм,
гравировать печатные платы (ширина реза около 0.35 мм) и выполнять другие работы.
Для начала работы с ЧПУ очень рекомендую.

HAAS с реечной подачей прекрасно режет резьбу и в нитку попадает. Вот только привод на рейку там хитрый, с выбиранием люфтов двумя звездочками.
Так что можно и без ШВП резьбы резать.
А вот есть вопрос- кто-нибудь нарывался на грабли с несовпадением шагов дюймовых резьб? Похоже в некоторых контроллерах пересчет дюймов в метрику сделан криво и набегает ошибка в математике.

А что еще и какой толщины лазер такой мощи режет? Пластик черный, белый толщиной 2..3мм может? С какой скоростью режет?
Софт нормальный?
Ссылочку не дадите на такой комплект, а то на али дороже значительно выходит.

Пластик начинает гореть и плавиться. Уменьшив мощность лазера, можно нарезать канавки (лазерная гравировка).
Пластики разные бывают, и не все допускают реза, даже на промышленных лазерных резаках.

Пластик можно резать фрезой.

Насчет скорости - у меня требований нет. Т.к. для прототипирования хватает, а для коммерческого производства нужен
агрегат посерьезнее, ибо этот никогда не окупится.
Обычно режу фрезой или гравирую PCB с F50,
Фанеру режу лазером с F160 в 4 прохода.
Быстрое перемещение около F500.


Бесплатный так себе, но я привык. Можно купить нормальный, но я не готов. Можно поломать, но я противник.

На али. Кста, на 3 тыр подешевел из-за курса.

Спасибо за информацию, жаль, что пластик не режет, видно маловата моща. Иногда приходится на сторону отдавать на резку небольшие партии и желателен рез почти без радиусов.

А уже ломанного нет для не противников? Или там стандартный интерфейс и софт для других 3д фрезеров подходит.

А мне рез после лазера не очень приятен. Мне ближе фреза + постобработка напильником.
Больше всего смущает малый ход по Z (~45 мм). Не всякую деталь обработаешь. В основном листовой материал.
Кста, если кого интересует результат работы станка, могу фоток наделать.

Я пользуюсь этим.

Интересно конечно поглядеть, уж очень дешево выходит набор.
Ход конечно мал, но высокие детали редко нужно делать, в основном отверстия и пазы в готовых корпусах. А для макетов можно и послойно делать и клеить.

Всем привет! Я вернулся! Дотянули трубу до зоны покрытия GSM.
Благодарю всех за публикации в теме. Лазерный гравер мне тоже нужен.
К сути вопроса:
1. Есть интерфейс CAN. По своим ресурсам он позволяет управлять одновременно 5-ю приводами с частотой 1 КГц, что уже неплохо. На этом все заканчивается.
2. В идеале нужно сделать такую вещь: плата PCI либо PCI-E с клеммником на подключение 100 витых пар. Назовём этот вариант 100%
Каждому приводу (и не только приводу) будет соответствовать свой физический разъём. Соединение по типу RS485-CAN-Свой стандарт, нужно рассмотреть все 3 варианта.
3. Финансирование работы предполагается с моим приездом к месту проведения работы и моего участия в оной.

Нужно подумать, что приобрести для начала разработки. Конечный результат скорее всего будет открытым для всех, т. е. будет выложен на моём сайте (в данный момент он не работает), со ссылкой из этой темы форума.

напишите, для начала виртуальный lpt, а потом будем рассуждать о пользе lpt, например в ноутбуке или ещё каком планшете
напишете ?

Lpt я сам лично не смогу написать. Задача обозначена - делаем плату на PCI или PCI-E, 100 витых пар на частоте 1 МГц. Применять ноутбук не планируется, слишком суровые реали на производстве. А LPT на плате уже есть, на всякий случай.

Сейчас нужно распределить обязанности и определиться со стоимостью проведения работ. Как минимум 50 000р у меня на это есть.

Советую скачать исходники LinuxCNC и оценить обьем кода. Тогда станет понятно, что в одиночку такую работу не потянуть. Если надо сразу начинать работать- то ставить на выделенный компьютер LinuxCNC, цеплять у нему контроллеры на базе карт Mesa http://www.mesanet.com/ и к ним драйверы выбранных моторов и работать.
Из продуктов Mesa можно собрать набор контроллера и под PCI, и под Эзернет, притом исходники прошивок FPGA открытые, если что то не получается под стандартный набор, всегда можно переделать под свои хотелки или перекомпилировать под свою плату.
Про LPT забыть как страшный сон.
На самом деле любая система CNC распадается на две части - trajectory planner и motion controller. Первая часть интерпретирует G-код и готовит наборы кадров с позициями, скоростями и привязкой кадра по времени для 6 координат. Вторая часть заставляет станок двигаться по этим приготовленным координатам. Вот физически это могут быть два разных устройства, и только второе должно обеспечивать риалтайм. Попытка напихать все в одну программу и один компьютер годится только для хоббийщиков.

я думаю, 50 рублей хватит, чтобы написать виртуальный lpt, задача непростая, но не большая по объёму


нет в ноутах pci, можно даже сказать, что и pcmcia нет
эзернет есть во всех, поэтому и нужен виртуальный lpt
и да, есть ещё забавный вариант - hdmi


ну купите милитари
в принципе, не исключено сделать свой ноут, вопрос лишь нафига
точнее, где деньги, зин


вы бы видели станки - палка-палка-два-конца, на которых люди деньжищи зарабатывают - не обижайте хоббийщиков

Да никто их и не обижает, вы бы видели глаза заказчика когда заснувшая ( или апгрейдящаяся- так и не разобрались) винда запорола заготовку за пару килобаксов....
Про витруальный LPT забыть ка про ночной кошмар. В крайнем случае китайская USB плата с драйверами под мач3 за 50 баксов типа такой

это из той же оперы - жадность
не важно, сколько стоит заготовка, это же заготовка, должен быть заложен процент брака
а вот станок таки да, должен стоить хотя бы сотню-другую заготовок
лучше тысяч


сомневаюсь, что предлагая usb вы вообще понимаете, о чём я говорю
и да, никаких usb, кроме как если для апгрейда софта

собрал плагин под мач3, какой-то, кое-как-то, так что виртуальный lpt как бы уже не так актуален
с другой стороны, как и мач3, не нравится он мне, хоть и работает - если ввязываться всерьёз и надолго

Обоснуйте Вашу мысль. Процент брака никто не закладывает, каждая запоротая заготовка- потеря в прибыли и форсмажор. Тем более что данный код успешно перед тем отработал на десятке точно таких же заготовок. И это не была авария от затупления инструмента.


Цена станка с ценой заготовки вообще не связаны никак. Определяющими является или производительность, или точность станка.


Я тоже на в восторге от USB, но для современных ноутбуков это часто единственное решение.
Нормальное же управление по Эзернету требует выделенной сетевой карты, а если это EtherCat то и вообще специализированных адаптеров с дублированием физических интерфейсов.

когда я учился - ещё закладывали
хотя бы чтобы не искать, чью печень продавать за заготовку


можно через производительность - цена станка и цена обработанных заготовок должны быть сопоставимы
т.е. глупо совать пару килобаксов в станок, сделанный из резинки от трусов


не единственное, но таки usb имеет право на жизнь - где-нибудь для настольного решения, типа 3d принтера


зачем же ? парсим g-код, сливаем бинарник через эзернет на флешку, дальше спокойно в реалтайме выполняем
вы же именно про это писали выше

и почему бы не так:

Давайте ближе к сути вопроса: управление приводами по витой паре через PCI (PCI-E x1).
На первое время согласен поставить сразу MACH+LPT и линукс CNC + PCI плата.
Вроде не сложно накидать алгоритм программы без ограничения по количеству осей. По ходу выполнения G-кода добавляй себе по оси- две в расчёт и вычисляй их положения на ближайшие 0,2 с.
Связь цены заготовки и станка, а так же заложенный процент брака- личное дело каждого. Есть какой-то раздел экономики с ориентацией на максимальные результаты, так вот с этой точки зрения должна быть максимальная накрутка в стоимости обработки, максимальная производительность и минимальная стоимость оборудования (не в ущерб производительности и комфорта в работе). Для борьбы с браком делают изолятор брака - весь брак складывают в одну кучу и потом анализируют убытки; причины их возникновения.

А вот если станок дал сбой 1 раз - нужно что-то менять и не совать туда дорогие заготовки и пальцы. В старой винде можно отключить все лишние службы через msconfig. В новой выставляется минимальная частота процессора, в разделе электропитания. Если ничего не помогло - менять компьютер, потом ОС, в крайнем случае есть станочные стойки, начиная с НЦ31 заканчивая Siemens- Fanuk

форум про pci где-то выше


в нашем трехмерном мире всего 6 осей
если вам нужно больше, то mach и lpt вам бесполезны, вам потребуется разработать свой софт, заточенный под кинематику вашего станка

лучше взять какой-нибудь xilinx zinq, поднять на нём ethernet.
заливаем файл с G-кодом в Zinq, и вперёд в бой.
а сделать графическую морду с управлением железкой по Ethernet - это совсем не хлопотно.

Покажите пример приводов, которые управляются по "витой паре". А то это слишком общее определение. Потому что по витой паре можно пустить тривиальный STEP/DIR с оптоизоляцией и пару концевиков в обратную сторону,
По той же физической витой паре может бегать CANOpen или Ethercat ( по 4 парам) а могут быть и совсем другие варианты управления.
Для этого и придумали HAL в LinuxCNC.

Mach имеет смысл использовать, если Вам надо фрезеровать на обычном 3 координатном станке что то плоско-выпуклое. Можно конечно разогнаться и до 6 координат, но там в маче будет бег по граблям.
LinuxCNC имеет до 9 координат, но все координаты нужны разве что на проволочно- вырезном электроэрозионном станке с вращающейся осью. При независимом управлении двумя фильерами для проволоки ( по 2 координаты на фильеру и общий Z) и три-четыре угловые и пространственные координаты для столика с деталью. Для обычной мехобработки обычно хватает 4-5 координат. с запасом.
Смена размерности системы координат в процессе работы требуется весьма редко, разве что для универсальны станков со сменой типа обработки "на ходу"
Зы. Я бы рекомендовал ознакомиться с http://linuxcnc.org/docs/2.7/html/code/code-notes.html для понимания архитектуры системы управления станком, просмотреть реализованные драйвера харда в разделе Hardware Drivers http://linuxcnc.org/docs/2.7/html/ При более глубоком изучении там найдутся ответы на практически на все вопросы. Конечно можно иногда не соглашаться с философией управления принятой в LinuxCNC, но изучить ее желательно.

а вы и парсер в туда залить хотите ?