Перейти к публикации

Бесплатная система ЧПУ


Рекомендованные сообщения

Уважаемый пользователь форума Художник попросил меня разместить его статью о разработанной им системе ЧПУ, что я с удовольствием и делаю.

От себя лично и администрации форума выражаю радость и одобрение такой политике обращения с интеллектуальной собственностью и выношу г-ну Художнику многие благодарности от лица возможных пользователей (за очевидно доброе дело) и администрации (за размещение на нашем ресурсе таких материалов в свободном доступе). Отрадно знать, что есть люди "делающие добро и бросающие его в воду" и ты можешь быть им полезен.

Это была прамбула, вот и амбула (т.е. статья):

ЧПУ своими руками.

Так случилось, есть у меня фрезерные и гравировальные станки хорошие и разные, стойки ЧПУ на них были устаревшие, требовали замены. Поискав готовые варианты стоек ЧПУ, контроллеров управления движением, электронных плат ввода-вывода и программ, столкнулся с ситуацией - то, что в зоне видимости, не устраивает либо по ценам, либо по характеристикам. Доставка долгая, сервис и поддержка зачастую оставляют желать лучшего.

Решил свою собственную систему ЧПУ сделать. Для начала - управление шаговыми приводами.

Есть несколько концепций создания систем ЧПУ – на отдельном DSP процессоре, на различных PCMAC, на PC контроллере с управлением по портам или посредством плат ввода-вывода, на PIC контроллерах.

Различны скорости, стабильность, исполнение, цены.

Выбрал комбинированный вариант на PC с управлением по COM порту с использованием PIC для некоторых реалтайм процессов.

Может возникнуть вопрос, почему не использовал готовые любительские программы?

Во-первых, у меня были негативные отзывы от пользователей, говорили что некоторые программы нестабильно работают с большими управляющими программами (УП), зависают (хотя возможно из за хакерских версий), некорректно работают с некоторыми материнскими платами. Во-вторых, управление по LPT, это не промышленный вариант. Низкая помехозащищённость и длина кабеля. В-третьих, нет Look ahead. Для больших раскройных станков, объёмной гравировки и работ по пластику и дереву, а также для работ с формообразующими поверхностями, он жизненно необходим. В-четвёртых, не работают с пультом управления или кнопками, реле станка.

Неизвестно, какая девиация частоты и стабильность импульсов. Это очень важно для системы ЧПУ, нужны частоты, близкие к идеальным, что во многом определяет работу станка. Надо тестировать. А не лучше ли свою программу тестировать?

Если использовать PC-104, встроенный в стойку, на который установлена программа управления по LPT, это дополнительные расходы от 200$ и выше. Так как одноплатные компьютеры в этом стандарте недешёвые, а такие программы под Windows требуют серьёзный быстрый компьютер, то намного выше.

Интерфейсы не очень нравятся, и неизвестно, какие в программе глюки, свои то я подправлю, а чужие нет.

Стоимость таких программ от 100 до 200$. По сети кряки можно нарыть, но нет гарантии, что корректно взломаны. Долбайся потом с багами, никому не пожалуешься, в общем, своё как-то лучше.

Решил программу управления писать под Windows 98. Одна из причин – возможность использования «старых и слабых» компьютеров.

Виндовс не реалтайм система, и для управления станками её лучше не использовать. Но подкупает хороший привычный и совместимый интерфейс, популярность, доступность, и как следствие, низкая стоимость.

Некоторые задачи повесил на PIC контроллер. В частности, обработку прерываний от концевых датчиков. Так же на плате сформировал оптически развязанные входы-выходы.

Первую версию контроллера CSDM сделал на трёх микроконтроллерах для упрощения микропрограмм и ухода от проблем одномоментной обработки прерываний по трём каналам.

Программа управления трёхкоординатным станком CPFM работает как драйвер устройства, удалось добиться стабильной работы и небольшой девиации частоты, но скорости относительно низкие, хотя и достаточные для большинства станков на ШД, и некоторых станков с импульсными сервоприводами.

На низких частотах осциллограмма как на картинке, стабильность ширины импульса и подёргивание частоты на верхнем пределе зависит от конфигурации компьютера.

Для корректности работы, соответствия скоростей и снижения зависимости от конфигурации компьютера разработан и применён оригинальный метод калибровки программы под конкретную конфигурацию.

Винды однако...

Тем не менее, система ЧПУ получилась вполне рабочая. За счёт применения Look ahead удалось значительно поднять производительность станков. Основное предназначение – фрезерно-гравировальные станки, хотя вполне успешно применяется даже на фрезерных станках 6520Ф3.

Любой PIC контроллер конечно имеет свои недостатки. Относительно невысокие скорости обработки импульсов и низкая помехозащищённость, проблемная работа с внешней памятью, некорректная работа с RS-232.

В настоящее время на базе существующих разработок заканчиваю новый проект более совершенной системы ЧПУ для любых типов трёхкоординатных фрезерных станков, в том числе на сервоприводах, с высокими техническими характеристиками, работает с электроавтоматикой станка и магазинами автоматической смены инструмента.

Безвозмездно размещаю на данном ресурсе, любезно предоставленным администрацией сайта Sapr2000, для всех желающих, пакет документации изготовления контроллера CSDM, прошивки микроконтроллеров и рабочую версию программы управления CPFM. Авторское право оставляю за собой, при перепечатке или тиражировании ссылка на источник желательна.

Пользуйтесь, может кому-нибудь пригодиться.

Демо-версия программы CPFM на некоммерческом сайте: ]]>http://k2soft.narod.ru/]]>

22.06.2006.

PC_CNC.rar

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 недели спустя...


По просьбе участников форума в ближайшее время выложу исходник и исправленные hex файлы прошивок контроллера, а так же CPFM Ver.51 с корректной обработкой концевых датчиков.

Изменено пользователем Художник
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 4 недели спустя...

Готова CPFM Ver. 54.

Откорректирован алгоритм Look ahead, улучшена процедура выставки нуля, оптимизирован визуализатор.

CPFM Ver. 54 работает с новыми прошивками микроконтроллеров от 17.07.06.

Для обеспечения стабильности функций движения, применена обработка данного модуля программы по потоку с наивысшим приоритетом. Интерфейс «замораживается» до окончания обработки элемента движения. В связи с этим, возможно некоторое замедление визуализации, не влияющее на работу машины.

Добавлена «горячая клавиша» F4 – пошаговый режим.

Во время движения активны только кнопки «Пауза» и «Стоп» и только при нажатии с клавиатуры. F11 – «Пауза» , Esc - «Стоп».

Для корректной выставки нуля достаточно одного концевого датчика "Тормоз". Машина идёт в минус по координате на скорости поиска концевика, скорость подбирается с учётом исключения возможности повреждения концевого датчика. Далее, для обеспечения точности срабатывания, машина отходит от датчика и наезжает на пониженной скорости выставки нуля. Затем ещё раз отходит от датчика на расстояние смещения нуля. Смещение задаётся с учётом условия выключения датчика. В этой точке смещения происходит сброс и данная координата принимается за аппаратный ноль машины.

Все скорости выставки нуля (в мм/мин) и расстояние смещения нуля (в шагах машины) задаются в настройках.

Крайние датчики положения можно использовать как аварийные. Рекомендуется аварийные датчики завести не только на контроллер, но и параллельно на реле аварийного останова.

Команды G11 – G15 задают пять «Домов» машины. Например: G11 X100 Y100 Z-52.3

G54 – G58 выводят машину в соответствующие «дома». Координаты «Домов» (смещения нуля координат) записываются в энергонезависимую память и не стираются при выключении машины.

Шпиндель включается/выключается с выходов первого оптрона, как по команде М3, так и М6, а так же из файла в формате Roland по команде«! 1» и «! 0». Работают М8, М9, задействованы на выходы второго оптрона.

Если при движении машина внезапно останавливается, возможная причина – недостаточная скорость обработки компьютером. Для избежания, необходимо использовать более мощный компьютер, или снизить скорости движения.

Если при движении машина внезапно останавливается, и начинает мигать красным цветом окно отображения координат, в окне лога отображается «Аврия», но срабатывания концевых аварийных датчиков не было, возможно, это из-за помех по входам датчиков, для устранения поставьте конденсаторы SMD 0,1 мкФ на разъёме DB25. Неиспользуемые входы можно закоротить на корпус. Если датчики не используются, можно сделать заглушку на DB25, в которой закоротить неиспользуемые входа на корпус.

Заканчиваю тесты программы.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 недели спустя...

Вроде всё работает, если какие мелочи надо поправить, или адаптировать для Вас, обращайтесь.

Всех благ, искренне ваш,

свободный Художник.

:smile:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 5 месяцев спустя...

Хочу для себя собрать два станка - фрезу XYZ и резак XY

Кто собирал контроллер, окликнитесь! :blink:

Изменено пользователем Skinner
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 6 месяцев спустя...
  • 1 год спустя...

Здравствуйте.Прошу помощи в отладке вашего контроллера.Сначала по программе.Работает не на всех материнских платах.Хотел запустить на Р3 и Win98 но после установки прогр. попыталась запустить калибровку и на этом зависла,окно программы не открылось.То же происходит и наWinXP.Удалось запустить только на слабом Х86 компе и Win98.Но тогда возникает проблема со слабой видеокартой.Пришлось поставить NVidia с ее 38 мб памяти и драйверами подWin98.Поэтому рекомендация насчет мощного комп. невыполнима.При работе программы иногда выскакивает ошибка и система с трудом после нескольких перезагрузок восстанавливается.Что посоветуете для оптимизации системы?Может настроить также как и для Mach3- отключить фоновые приложения в реестре?

Теперь насчет контроллера.При работе в 2-х координатах все хорошо.При фрезеровке, по оси Z после нескольких начальных проходов начинает накапливаться положительная ошибка и инструмент постепенно уходит вверх. Как это исправить.Ошибка в прошивке ПИКА Z, или печатной платы?Именно в разводке этого ПИКА на печатке есть исправления.С уваж. Николай.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 4 месяца спустя...

Уважаемый Художник, все это прекрасно, но не хочется возиться с пайкой и привязкой. Сколько будет стоить готовая система для управления самодельным токраным станком и маленьким фрезерным (По отдельности) . Планируемый срок изготовления станка- будущим летом.

Спасибо, Дмитрий.

Изменено пользователем zoowar
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый Художник, все это прекрасно, но не хочется возиться с пайкой и привязкой. Сколько будет стоить готовая система для управления самодельным токраным станком и маленьким фрезерным (По отдельности) . Планируемый срок изготовления станка- будущим летом.

Спасибо, Дмитрий.

В настоящее время ЧПУ не занимаюсь, по мере свободного времени постараюсь доделать новую систему 2ПК ЧПУ на ПЛИС.

Выложенные выше программы устарели, постараюсь в ближайшее время обновить и добавить схему и прошивки пульта управления.

Сразу предупреждаю, в процессе эксплуатации, выявились недостатки схемы контроллера, в частности, PICи ловят помехи. Поэтому дополнительно ставили на входы датчиков оптроны. Ограничение по частоте управляющих импульсов примерно 6 КГц, для микрошага большинства ШД недостаточно. Вообще решение ЧПУ на ПИКах мне не понравилось. Генерация частоты компьютером, то же плохая идея.

Если не хотите связываться с пайкой, попробуте программу Mach-2, она работает непосредственно с LPT порта компьютера.

Недостаток - нет пульта управления и есть нестабильность частоты управляющих импульсов. И конечно же всего 1,5 м кабель от LPT. Но хоббисты вроде хвалят:

<noindex>http://www.cnczone.ru/forums/index.php?showtopic=7&st=0</noindex>

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 1 месяц спустя...

В настоящее время ЧПУ не занимаюсь, по мере свободного времени постараюсь доделать новую систему 2ПК ЧПУ на ПЛИС.

Выложенные выше программы устарели, постараюсь в ближайшее время обновить и добавить схему и прошивки пульта управления.

Сразу предупреждаю, в процессе эксплуатации, выявились недостатки схемы контроллера, в частности, PICи ловят помехи. Поэтому дополнительно ставили на входы датчиков оптроны. Ограничение по частоте управляющих импульсов примерно 6 КГц, для микрошага большинства ШД недостаточно. Вообще решение ЧПУ на ПИКах мне не понравилось. Генерация частоты компьютером, то же плохая идея.

Если не хотите связываться с пайкой, попробуте программу Mach-2, она работает непосредственно с LPT порта компьютера.

Недостаток - нет пульта управления и есть нестабильность частоты управляющих импульсов. И конечно же всего 1,5 м кабель от LPT. Но хоббисты вроде хвалят:

<noindex>http://www.cnczone.ru/forums/index.php?showtopic=7&st=0</noindex>

Извините, а как скоро можно ожидать эти обновления? Уж больно хочется вживую попробовать сей продукт, потому что в предыдущей версии глюк по оси Z победить не удалось.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Извините, а как скоро можно ожидать эти обновления? Уж больно хочется вживую попробовать сей продукт, потому что в предыдущей версии глюк по оси Z победить не удалось.

Это меня извините за нехваток времени, постараюсь в ближайшие 24 часа что нибудь выложить, далее по обстоятельствам, но что за глюк по Z? Может быть только на Look ahead. В простом режиме глюков на линейной интерполяции нет, это точно, проверено, мин нет :smile:
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это меня извините за нехваток времени, постараюсь в ближайшие 24 часа что нибудь выложить, далее по обстоятельствам, но что за глюк по Z? Может быть только на Look ahead. В простом режиме глюков на линейной интерполяции нет, это точно, проверено, мин нет :smile:

Именно в простом режиме и есть глюк. На 1-й странице один товарищ уже поднимал эту тему,а если конкретно,то накапливается положительная ошибка по Z. Это выглядит так- не смотря на команды движения хоть в+,хоть в- ,двигатель крутит только в +, хотя в ручном режиме все нормально. При работе на Mach2 все замечательно, так что с электроникой и приводами ошибок быть не может, Ваш контоллер тоже спаян без ошибок (судя по схеме и дополнениям),так что дело либо в проге, либо в прошивке по Z. Что подскажете по этому поводу?
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Последние прошивки контроллера, схемы и прошивки пульта с описаниями.

По возможности, буду исправлять ошибки в программах, но не обессудьте, в режиме хобби.

hall,

Какая версия CSDM?

Последняя версия вот с этими прошивками работает довольно стабильно, во всяком случае никаких глюков по Z нет. Проверьте распиновку DB-9.

Прошивки_пульт.rar

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Последние прошивки контроллера, схемы и прошивки пульта с описаниями.

По возможности, буду исправлять ошибки в программах, но не обессудьте, в режиме хобби.

hall,

Какая версия CSDM?

Последняя версия вот с этими прошивками работает довольно стабильно, во всяком случае никаких глюков по Z нет. Проверьте распиновку DB-9.

Я скачивал прошивки из последнего выложенного Вами архива выше. Написано,что вроде бы 55 версия. С распиновкой тоже нормально-иначе движок крутил бы в ручном режиме только в одну сторону,а он крутит как ему и положено. Глюк происходит только при запуске программы.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Написано,что вроде бы 55 версия.

Вроде 57-я была последняя. Сегодня выложу последнюю версию.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А возможно ли использовать зту систему для для Graphiplot-01

Теоретически любую ЧПУ можно приспособить, только зачем? У плоттера как правило своё ПО.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • SHARit открепил тему

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • AlexArt
      Ну допустим, ты и на другом ресурсе это опубликовал. А не коммуниздил. Но вот продвигать воровство от государства, ворующее из Вики, это верх мерзости.
    • maxx2000
      Ах, да. Фильтры выбора добавили. Теперь можно выбрать только то что видно на первом плане, а не вместе с тем что с обратной стороны детали. В общем надо обновляться. Как раз работёнка на прессформу нарисовалась 
    • maxx2000
      Причина того - Кроилово. Кроилово всегда приводит к попадалову. Месяц простоял сколько мильонов деревянных потеряли? Вопрос риторический. И ещё будет стоять. Как памятник человеческой глупости и жадности.
    • AlexKaz
      "9 июля 1968 года на мышах был проведен самый знаменитый эксперимент американского ученого-этолога Джона Кэлхуна «Вселенная-25». Суть опыта заключалась в создании идеальных условий, где мыши могли бы жить и размножаться, не ведая никаких забот, вдали от хищников и в отсутствие эпидемий и заболеваний. Для этих целей ученый построил специальный загон, куда были помещены четыре пары белых мышей (самцов и самок). В распоряжении мышей всегда была чистая вода и еда в изобилии, специальные гнезда, где можно обустроить себе жилище ― гнезд в загоне хватало для проживания нескольких тысяч мышей. Температура в загоне в среднем составляла около 20 ℃ и была комфортной для мышей. Животные не подвергались никаким влияниям извне и жили в идеальных условиях в свое удовольствие. А дальше началось самое интересное. На первом этапе эксперимента мыши хорошо размножались, вели активный образ жизни, охотно играли. На следующей фазе эксперимента мыши стали есть меньше, перестали наедаться до отвала. На третьей фазе эксперимента, когда в загоне были уже сотни мышей, произошло распределение социальных ролей, стала ярко выраженной иерархия, клановость. Появились так называемые отверженные ― молодые особи, которых другие, взрослые мыши сгоняли в центр загона, не давали им вести нормальный образ жизни, причиняли физический вред. В природе такое, наверное, было бы невозможно, ведь эти мыши-агрессоры просто не дожили бы до старости: их бы съели хищники. Но в загоне Кэлхуна хищников не было, и взрослые мыши начали попросту издеваться над молодняком. Образовались две большие группировки: самцы-одиночки и самки-одиночки. При этом самки-одиночки отказывались спариваться <с менее статусными многочисленными молодыми самцами и с оставшимися старыми статусными> и отвергали ухаживания самцов. У мышей стал проявляться тотальный индивидуализм, мыши не стремились создать семью. На последней, четвертой стадии мышиная популяция стала сокращаться. Появились самцы, которых сам Кэлхун назвал «красивыми» (англ. beautiful ones), из-за отсутствия ран и рубцов. <В оригинале: They never engaged in sexual approaches toward females, and they never engaged in fighting, and so they had no wound or scar tissue. Thus their pelage remained in excellent condition. - Дословный перевод: Они никогда не прибегали к сексуальным подходам к самкам, и они никогда не участвовали в боях, и поэтому у них не было ран или рубцовой ткани. Таким образом, их шерсть сохранилась в отличном состоянии.> Эти мыши не вступали в борьбу за самок и территорию, не проявляли активности к размножению и только питались, спали и чистили шёрстку. У мышей стали проявляться различные формы девиантного поведения, вспышки агрессии. Самки стали проявлять агрессию, защищать себя сами, стали умерщвлять своих детенышей, а затем окончательно отказались размножаться. На пике эксперимента в загоне одновременно проживало чуть более двух тыс. мышей. Еды и гнезд было достаточно для дальнейшего роста популяции, но через четыре года после начала эксперимента Кэлхун остановил свой опыт, потому что в загоне осталось чуть более сотни мышей, и все они уже вышли из репродуктивного возраста. По итогам эксперимента Кэлхун пришел к выводу, что достижение определенной плотности населения и заполнение социальных ролей в популяции приводит к распаду общества" https://physicsoflife.pl/dict/pic/calhoun/calhoun.. https://scientificrussia.ru/articles/utopiya-dlya-mys.. https://ru.wikipedia.org/wiki/Кэлхун,_Джон_(этолог)
    • gudstartup
      @Koels вот в чем дело пока ds609 это предупреждение поэтому F может и не появится если sv601 это значит ошибка. возможно при нагреве радиатора серво определяет это как предупреждение или ваш вентилятор крутиться медленнее чем оригинальный и серва думает что он встал хотяпри этом обычно на экране в строке состояния FAN.мигает больше у меня вариантов нет....  
    • ДОБРЯК
      Решите любым алгоритмом. Тогда будет конструктивный разговор. :=)
    • Fedor
      https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_numerical_analysis_topics#Eigenvalue_algorithms     :) 
    • Юрий К.Ф.
      Добрый день. Не нашёл тут тему по стойке Китайско Китайской)) Lynuc N3ME. Видать мне так повезло с её наличием)) Приобрели 5-ти осевой Китаец. В б/у состоянии после удара по оси Z. Отремонтировали по механике, заменили батареи на драйверах, выставили лимиты. Всё Ок. Пригласили со стороны людей которые бы разобрались по операторской части. Те два выходных ковырялись, после сказали покажут расскажут, но за огромные деньги. Не сошлись. После месяц станок простоял, когда включили перестал реагировать на регулировку скорости шпинделя. То есть в режиме Jog, включаем обороты, которые стандартно 2140-2149 об/мин. При регулировке процетности не меняются (сама процентность показывает на мониторе). Так же при включении оборотов через команду M03S300 или другое значение, скорость так же показывает 2140-2149 об/мин. Грешить на тех товарищей с которыми не сошлись по деньгам для обучения, как то не хочется. Поковырялся в настройках шпинделя, вроде всё в норме. Проводку на шпинделе прозвонил, целая. В чём причина, не понятна. Кто нибудь сталкивался с подобным, или с подобной стойкой? Может подсказать варианты причины подобного?
    • ДОБРЯК
    • Fedor
      https://en.wikipedia.org/wiki/Eigenvalue_algorithm   Вот , кстати, важное свойство которое раньше встречал у Стренга. :)    http://elibrary.bsu.edu.az/files/kitablar/1022.pdf   
×
×
  • Создать...