Limite frequenza porta parallela

[shineworld]

Immagino che tutto questo discorso cada con l'utilizzo dei vari motion controller moderni (uc, smoothstepper, ecc ecc). Vero?

Le smoothstepper implementano FPGA e microprocessore dedicato per fare funzionalità addizionali ma non sono riuscito a capire se queste comprendano la gestione della creazione profilo posizionamento con generazione impulsi stepper o facciano altre cose di contorno lasciando, come credo, la gestione ancora al codice nativo di Mach3/4.

Per quello che ho provato alcuni tipi di schede che lasciano al PC solo la parte interfaccia utente e parametrizzazione e dopo fanno tutte da loro tramite un chip ed un sistema operativo dedicato sono: Colibri, CentroidCNC, RosettaCNC, etc. In queste schede la potenzialità del PC usato per interfaciarsi ha poca rilevanza e nessun effetto sul risultato finale.

Concludo ammettendo che conosco poco Mach3 e Mach4 (quest'ultimo acquistato da poco ma ancora nel cassetto).

[salvatore993]

Salve a tutti,da profano ho provato a cercare,ma non mi è chiaro il limite di frequenza di una porta parallela,percio' chiedo qui.
Ipotizzando una cnc 3 assi con motori stepper,tutti e 3 in movimento fatti girare a 1600 passi giro ed una velocita' di 1000rpm a che frequenza equivale?
Fatti due conti sarebbe se non sbaglio
1600x1000=1600000 impulsi minuto

1600000:60=2666.6 hz

2666.6x3(motori)=8khz

Ragionamento corretto oppure è na fregnaccia?

Vorrei capire dove mi posso spingere con gli impulsi giro per poi piu' avanti settare mach3

giusto per non disperderci, cerco di risponderti in modo secco, con l'altro intervento mi sono fatto trascinare dalla discussione:

bisognerebbe cercare di affinare la domanda, nel senso che vuoi sapere il limite degli impulsi generabili, o a che velocità puoi spingere la macchina?
il discorso è il seguente:
il sistema cnc si compone sostanzialmente di due organi, il controllo e la meccanica, uno si fa in funzione dell'altro, e visto che quasi sempre il limite commerciale sta sulla meccanica, si fa il controllo in funzione di quest'ultima anche se non è un obbligo, diciamo che è più semplice.
una volta stabilita la velocità voluta il passo di trasmissione moto ecc. , si crea il controllo in modo da servire adeguatamente la meccanica appunto.
il controllo a sua volta si divide in generatore di segnale, che in effetti converte le info del cam in impulsi, e sostanzialmente la parte potenza che trasforma gli impulsi in movimento. Nel caso di mach, emc e simili anche con elaborazioni potenti, il limite è la parallela del computer che opera,in termini di qualità e stabilità degli impulsi. Poi devi scindere a sua volta quest'ultimo fattore in più cose ossia, Mach ti dice che può operare con il kernel fino a 45khz (se non sbaglio) e suppone che il sistema pc glielo possa fornire, pensa che senza toccare pc settaggi e schede varie, il solo driver della parallela potrebbe permettertelo o no. ammesso che si poi collegandomi al post precedente devi far in modo che tutta la catena di comando possa eseguire ciò che ti sei prefisso.
processori dedicati, come le schede colibrì, planet ecc. fino ai controlli dedicati, si occupano di prelevare il dato e mandarlo ai drive, e evitano appunto che tu debba fare tutto ciò, infatti ti dichiarano la massima frequenza, e i livelli di uscita, lasciandoti solo la preoccupazione di scegliere driver e motori per far calzare a pennello la meccanica.

[filo77]

Grazie salvatore993 per la tua spiegazione,per fare un po di chiarezza spiego in che macchina sto mettendo le mani e cosa vorrei avere da lei.
Sto semplicemente retrofittando una fresa fervi T044 che principalmente fresera acciaio e alluminio,prevalentemente alluminio,come viti ho utilizzato delle viti diametro 25 passo 5 precaricate per ridurre al minimo possibile il gioco,come ragionamento di base,con questi due diciamo parametri,mi sono rivolto su motori nema 34 dove hanno piu' coppia e percio riusciranno meglio acontrastare gli attriti delle code di rondine e le viti precaricate,inoltre per avere piu' semplicita' di montaggio con minore precisione ho preferito ridurre con delle cinghie htd i motori con rapporto 1:2,come driver ho acquistato dei cinesissimi 2m982 da 7,8A che piloteranno dei motori MAE con bassissima induttanza per avere maggiore velocita da 8A.
come rapidi vorrei avere tra i 2-3000mm/min e avere una ottima risoluzione con un errore e una ripetibilita sotto 1 decimo con la speranza di avere mezzo decimo di errore.
Ecco il motivo che mi ha spinto a fare questa domanda

[salvatore993]

in teoria con un microstep settato a 800 non sacrifichi esageratamente la coppia, ed avresti una risoluzione "elettronica" di un centesimo e 25, potresti settare a 1000 step per fare conti pari, il che è vivamente consigliato quando è possibile.
avresti (con mille microstep) una velocità di 5000 mm/min con una rotazione motore a 1000 rpm, tutto abbastanza comodo e possibile, riferito con un accoppiamento motori in diretta, altra cosa vivamente consigliata.
a livello parallela e interfacce addette, sotto l'aspetto della velocità (intesa come calcolo, e generazione di impulsi) con questi parametri non hai problemi neanche con un Pentium 1, altro aspetto è la stabilità, qualità e livello dei segnali in uscita.
ultimo punto nel range del lavoro supposto, devi solo verificare che la curva del motore, mettendo come paletto la tensione di alimentazione, abbia la coppia necessaria nei punti della curva che corrispondono alle tue esigenze di lavoro.
esempio con questa risoluzione quando sarai in lavorazione con un 1500 circa di feed, starai intorno ai 300 rpm li quasi nessuno stepper perde coppia, devi solo confrontare nella curva del motore a quei numeri di giri, quanti watt vuole (se la curva è in potenza appunto) ti porti sul livello tensione che corrisponde al tuo disponibile, e riscontri quanti ampere devi dare al motore.
spero di non averti confuso.

[filo77]

Ciao Salvetore993 come ti avevo accennato i motori non sono in diretta,perchè nell'asse Z non avevo lo spazio per montarlo perchè avrei dovuto fare un buco nel soffitto,e non mi sembrava una gran idea ,i motori sono ridotti 1:2 ,2 giri motore 1 vite.
i motori sono dei Mae da 8A ciascuno per Z montero' un Hs200 3455 0800 da 10Nm per Y e X un Hs 200 3448 0800 da 7,5Nm verranno alimentati a 70V.
Purtoppo i manuali dei motori in mio possesso sono con alimentazione a 120V e io non capisco se lavorerebbero correttamente,andando in questa pagina ci sono le tabelle dei miei motori basta selezionare i nema 34 (hx200-34)

http://www.pamoco.it/catalogo-prodotti/ ... motori-mae

[salvatore993]

ho visto i motori, hai una coppia più che decente dai 200 a 500 step/sec il che valida i settaggi che ti ho indicato tipo 1000 microstep, con accoppiamento in diretta.
quando dico in diretta, intendo si il motore in diretta, ma se non puoi per spazio, il rapporto 1/1 anche con cinghie è quasi lo stesso, il problema è che se riduci 1/2, (nel tuo caso) devi giusto raddoppiare i valori, quindi a parità di velocita macchina, devi raddoppiare la velocità del motore, il che ti fa andare in un punto della curva dove inizi a perdere coppia, e quindi in fresatura potenzialmente passi.
con quei settaggi imposta la corrente a max 4a o giu di li.

[filo77]

Scusami perchè solo 4A se i motori sono da 8A?
I motori stepper non sono pilotati in velocita dagli Ampere!

[ross]

Un po' di chiarezza:
i motori passo passo si pilotano in corrente, nell'azionamento si imposta il limite massimo di corrente che può sopportare in modo da garantire la coppia indicata dal costruttore.
Nei datasheet dei motori viene indicato in un grafico step/coppia pilotando il motore con una tensione di alimentazione abbastanza alta e il motivo è semplice, lo statore con i suoi avvolgimenti è un'induttanza e lavorando in frequenza (numero di step al secondo) più si sale e più aumenta la sua reattanza con il conseguente calo di coppia (e corrente assorbita), occorre quindi per compensare la perdita alzare la tensione di alimentazione (la legge di Ohm).

Settare un azionamento a 4 amper significa non sfruttare a pieno tutta la coppia disponibile del motore, idem lavorando con tensione di alimentazione più bassa che solo in questo caso occorre valutare il compromesso tra il costo di un sistema a 60V o a tensione più alta.

Il grafico indica a quanti step al sec il motore fornisce tot Newton al cm, le specifiche indicano anche che il motore ha una risoluzione di 1.8 gradi, pari a 200 step giro e non c'entra nulla in questo caso il micropasso, in altre parole il motore non si accorge dei micropasso ma l'insieme dei micropasso che compongono il cambio di polarità magnetica (la frequenza degli step).

Ho visto le specifiche del motore in questione e a mio avviso si può lavorare bene a frequenze abbastanza alte, nelle lavorazioni di fresatura (sgrossatura e finitura) non credo che andrai a farle ad alta velocità, l'alta velocità ti occorre solo in rapido.
Il micropasso è utile a frazionare la risoluzione ma fino ad un massimo di 4x perché oltre non comporta migliorie se il motore non è costruito a regola d'arte o è di una specifica tipologia e poi ti costringe ad usare un controllo che può lavorare a frequenze elevate con i relativi costi.
Per i calcoli devi usare la risoluzione base del motore in modo da calcolare lo spostamento in relazione alla frequenza di step e poi se ti occorre migliori il calcolo con il micropasso 2x o 4x.

Ross

[filo77]

Grazie ross della spiegazione,percio' facendo lavorare a 800 passi giro sarei in una situazione "ideale" tra risoluzione/velocita?
Mi sarebbe piaciuto a farli lavorare a 1000 passi giro,per avere una risoluzione di 0.0025mm passso,invece usando 800 passi giro viene 0.003125mm passo che non è proprio il massimo,ma non capisco se puo' essere una situazione ideale per non perdere troppa coppia e stare lontano da eventuali problemi/limiti della parallela utilizzando 1000 passi giro.
Per ora credo che provero' con 800 passi giro nella speranza di avere dei rapidi di almeno 2000mm/min e non avere problemi con la parallela

[salvatore993]

con un passo 5 di vite, e 800/1000 step la semplificazione c'è l'hai nel calcolo, nel senso che nel programma andrai ad impostare 160 step per mm con 800, e 200 step per mm per l'impostazione a 1000. la qualità del giunto, e della vite stabiliranno se poi la tieni a livello meccanico, ma il vantaggio è che nel percorso utensile non avrai coordinate con 4 cifre dopo la virgola, che a volte in sistemi giusti giusti causa l'approssimazione della cifra, generano errori dimensionali.
ti dicevo di settare a 4 ampere perché il valore di coppia della curva, con quelle velocità (200/400 rpm) lo tieni con 250 watt, (scheda motori sanyo equivalenti) considerando 70 volt di alimentazione credo sia inutile andare oltre i 4 ampere.

[shineworld]

Mi vien da chiedere solo una cosa, ovviamente con il massimo rispetto per le scelte fatte:

Ma perché usare ancora le parallele ?
Perché non scegliere una BB o CNC board con USB o ETH e dimenticarsi dei limiti di questa vecchia tecnologia ?

[ross]

Con 800 passi/giro hai una risoluzione di 0.00625 con una vite con passo 5mm, se vuoi migliorare la risoluzione portandola a 0.005mm secondo me la soluzione ottimale è quella di usare una puleggia dentata da 40 denti all'albero motore e una puleggia dentata da 50 denti alla vite, ottenendo un coefficiente di riduzione pari a 1.25 e hai la massima velocità possibile senza sacrificare la risoluzione.

Ross

[ross]

Abbandonare la parallela significa migliorare le prestazioni in termini di velocità ma occorre fare i conti con il costo del nuovo sistema, occorre valutare ciò che si vuole ottenere in relazione a quanto si vuole spendere.

Ross

[billielliot]

Ciao,

non prendete questo mio intervento come una polemica.

Una risoluzione di 0.005mm corrisponde a 5 micrometri. Se fosse cosi' facile ottenere simili risoluzioni, vien da chiedersi perche' ci siano aziende che spendono molti euro/dollari per ottenerle.

In questo forum si 'e scritto piu' volte che I centesimi di millimetro sono cosa molto rara. I millesimi di millimetro direi che e' meglio lasciarli nella teoria o nei soli conti matematici (mi riferisco agli appassionati con le macchine in cantina o nei BOX).

Anche il microstepping non dovrebbe essere annoverato tra le soluzioni per migliorare la risoluzione di un sistema. Serve a rendere piu' fluida la rotazione dell'albero del motore, da una posizione angolare alla succesiva/precedente.

Sempre per quanto letto nel forum, I migliori costruttori di motori assicurano precisone di posizionamento fino al mezzo step. Il resto dei microstep sono si disponibili, ma non si e' sicuri di come si posiziona il rotore del motore.

L'uso del microstep riduce anche la coppia disponibile (in certi casi in modo molto marcato).

La cosa buona di usare la parallela e' che, nonostante la sua obsolescenza, costringe ancora a pensare

I miei due centesimi (spero realistici e non polemici)

Ciao

Mauro

[kalytom]

Non ricordo chi disse "il centesimo è quello che ti danno di resto al supermercato !" ... ovviamente parlando di macchine hobbystiche