Плата управління ЧПУ MACH3 (5-ти осьовий контролер)

Комутаційна плата (контролер) для ЧПУ(CNC) 5 осей

Інтерфейсна плата з опторазвязкой на 5 осей ЧПУ використовується в якості сполучного ланки між комп'ютером і п'ятьма драйверами крокових або серво двигунів у системах верстатів з числовим програмним управлінням. Інтерфейсна плата оснащена опторазвязкой силовий і логічної частин плати. Опторазвязка – це один з видів гальванічної розв'язки. Сенс у тому, щоб між двома схемами не було електричного зв'язку, коли струм з однієї частини схеми не йде в іншу частину.
Розташування на платі компонентів і складових частин:

Для використання інтерфейсної плати потрібно завантажити і встановити на комп'ютер програму для управління і настройки, наприклад MACH3, KCAM4, EMC2 Mach2, Master5, TurboCNC, Step2CNC та інші. Тепер потрібно визначитися з місцем монтажу BL - MACH - V1.1 D305. Місце повинно бути захищене від агресивних факторів навколишнього середовища т. к. BL - MACH - V1.1 D305 не встановлений в корпус. BL - MACH - V1.1 D305 може бути змонтований на будь-якій плоскій поверхні, для цього на платі передбачено чотири отвори. Потім за допомогою кабелю LPT (в комплект поставки не входить) з'єднати інтерфейсну плату з комп'ютером. Роз'єм LPT інтерфейсної плати виконаний в корпусі DB25 типу «тато».
Коли фізична зв'язок з комп'ютером встановлена, можна підключати живлення. BL - MACH - V1.1 D305 потребує окремому харчуванні логічної і силової частини. Харчування логічної частини може здійснюватися двома способами.
Перший – від USB порту комп'ютера. Для цього в комплекті з BL - MACH - V1.1 D305 йде кабель USB тип A – USB тип A (довжина кабелю ~1 м), на самій платі є роз'єм USB типу «мама».
Другий – від зовнішнього джерела живлення. Зовнішнє джерело живлення підключається до клем-затискачів PCGND (загальний контакт), PC5V (напруга живлення). Клем PC5V дві, немає різниці, до якої підключати живлення. Зовнішнє джерело живлення повинен підтримувати струм не менше 500 мА.
BL - MACH - V1.1 D305 має світлодіодну індикацію. Світлодіод, позначений на платі PW(5V), горить, коли на логічну частину плати подається напруга живлення 5 Ст.
Після цього можна підключати живлення до силової частини BL - MACH - V1.1 D305. Харчування повинно здійснюватися від зовнішнього джерела харчування з напругою 12 – 24 В постійного струму. Підключати джерело живлення потрібно до клем-затискачів, позначеним на нижній стороні плати +12-24V (IN) і GND. Світлодіод, позначений на платі 12-24V, горить, коли на силову частину плати подається напруга живлення 12 – 24 Ст.
Щоб правильно підібрати джерело живлення для всієї системи потрібно зробити невеликий розрахунок. Джерело живлення в комплекті з BL - MACH - V1.1 D305 не йде. Для розрахунку потрібних характеристик джерела живлення можна використовувати формулу: Вихідний струм = Сума струмів всіх споживачів системи + 2A.
Тепер потрібно зайнятися захистом самої плати, комп'ютера і пристроїв. BL - MACH - V1.1 D305 спочатку має оптоизоляцию всіх вхідних сигналів. Блок для підключення кнопки аварійної зупинки зображений на малюнку зліва. Позначення контактів P10 – P13, P15, GND. P10 – аварійна зупинка всієї системи. P11 – попереднє налаштування різака (можна не підключати). P12 – кінцевий вимикати осі X. P13 - кінцевий вимикати осі Y. P15 - кінцевий вимикати осі Z. GND – загальний контакт.
Після цього можна підключати до BL - MACH - V1.1 D305 драйвери двигунів. Драйвери двигунів до інтерфейсної плати можна підключити двома способами.
Перший – більш цивілізований спосіб. На корпусі плати BL - MACH - V1.1 D305 є п'ять гнізд – з одного гнізда на кожну вісь. Кожне гніздо має чотири контакту +5V (харчування логіки), CLK (Pulse), CW (Direction), EN (Enable). Якщо виявилося, що гнізда Ваших драйверів двигунів такі ж, як у інтерфейсної плати, і у Вас є правильні кабелі-з коннекторами під ці гнізда – можете з'єднувати пристрої цим способом.
Другий – підключення драйверів двигунів до клем-затискачів. На текстоліті інтерфейсної плати є таблиця відповідності клеми-сигнали для кожної осі.
Сигнали від інтерфейсної плати потрібно підключати до відповідних входів драйверів двигунів:

• Вісь X: P2 – CLK, P3 – CW;
• Вісь Y: P4 – CLK, P5 – CW;
• Вісь Z: P6 – CLK, P7 – CW;
• Вісь A: P8 – CLK, P9 – CW;
• Вісь B: P16 – CLK, P17 – CW.

Сигнал Enable буде спільним для всіх драйверів двигунів – цей сигнал потрібно розводити на кожен драйвер окремо. Він виводиться з клеми P14.
Клема P17 може виконувати дві функції: сигнал CW (Direction) для осі B і вихідний сигнал реле управління шпинделем. Функція клеми P17 встановлюється з допомогою джампера, який знаходиться на інтерфейсної плати. Якщо джампер встановлено – клема P17 виконує функцію виходу реле, якщо немає – функцію сигналу CW (Direction) для осі B. Використовується реле SRD-05VDC-SL-C, комутаційна здатність реле 8 А при живленні 24 Ст. До цього інтерфейсу може бути підключений тільки один пристрій. Світлодіод, позначений на платі Relay, горить, коли релейний інтерфейс замкнутий.
Клема P1 вихід широтно-імпульсної модуляції (PWM).
Клеми PCGND, PC5V крім функції зовнішнього живлення логіки можуть використовуватися у схемах з використанням загального анода (PCGND) або загальних катода (PC5V) з напругою сигналу до +5 Ст.
Клеми, позначені на малюнку «Spindle ON/OFF Control interface», виконують функцію перемикача шпинделя.
Клеми, позначені на нижній частині інтерфейсної плати PWM 0-10V(OUT) і GND – виконують функцію регулювання швидкості обертання шпинделя. Це фактично аналоговий ШІМ частотний перетворювач.
Приблизительную схему подключения BL - MACH - V1.1 D305 можно посмотреть здесь.
Теперь нужно произвести настройку всей системы и записать в программу управления исполняемый код. Пример программной настройки в программе MACH3 и руководство пользователя на английском языке можно скачать здесь.

Характеристики:

модель: BL - MACH - V1.1 D305;
плата собрана на двух микросхемах: 74HC245D;
количество осей: 5;
совместимые программы: MACH3, KCAM4, EMC2 Mach2, Master5, TurboCNC, Step2CNC;
соединение с компьютером: LPT DB25;
напряжение питания цифровой части: 5 В;
максимально потребляемый ток цифровой части: 500 мА;
напряжение питания силовой части: 12 – 24 В;
используемое реле: SRD-05VDC-SL-C;
коммутационная способность реле: 8 А при питании 24 В;
число срабатываний реле при нагрузке 5 В 10 мА: 500 000 000 циклов;
класс защиты: IP20;
вес комплекта: 130 г;
размеры: 70 х 90 х 20 мм.

Комплект поставки:

• інтерфейсна плата з опторазвязкой на 5 осей ЧПУ;
• кабель USB тип A – USB тип A (довжина кабелю ~1 м).