CNC che non funzionano a STEP DIR

Sezione dedicata all'elettronica di controllo cnc.
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torn24
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CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da torn24 » mercoledì 27 luglio 2022, 8:20

Ciao, pongo una domanda per una mia curiosità :D
Abbiamo cnc in cui comandiamo il motore in STEP e DIR, ma spesso si fa intuire che esistono altri modi per comandare un motore di una cnc, ma a me non viene in mente nessun sistema diverso, non riesco ad immaginarmi come possa funzionare. C' è qualcuno che mi spiega altri sistemi, avevo sentito "retroazione" ma non mi dice niente.
A step e dir è il sistema che si utilizzerebbe con un volantino e nonio, direzione e passo, mi sembra indispensabile avere queste due cose :D
Ringrazio anticipatamente chiunque mi darà spiegazioni.
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hellfire39
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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da hellfire39 » mercoledì 27 luglio 2022, 10:13

l'utilizzo di step/dir è legato essenzialmente agli stepper ed ai podotti amatoriali.
Gli azionamenti industriali comunicano solitamente tramite bus di campo (profinet, profibus, ethercat, can, ...) ovvero tramite comunicazioni per lo più seriali o ethernet.

I questi casi il sistema di controllo passa ciclicamente (ad es. ogni ms) il valore di posizione all'azionamento che pilota l'asse.


Il discorso della retroazione non è legato al modo in cui comandi la posizione all'azionamento. Tant'è vero che esistono azionamenti stepper ad anello chiuso.

I motori stepper sono utilizzati in ambito amatoriale proprio per la loro semplicità d'uso. Non richiedono un sensore di posizione (encoder, resolver, ...) per funzionare.
Altri motori, come i brushless, richiedono necessariamente la misura della posizione.

torn24
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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da torn24 » mercoledì 27 luglio 2022, 15:28

Grazie della risposta :D
Da come capito se con step-dir inviamo in pratica i passi da fare, in questo caso inviamo la posizione attuale e forse, presumo, anche quella da raggiungere? Se so la posizione attuale dovrei sapere anche dove devo arrivare? Comunque grazie.
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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da qandro » mercoledì 27 luglio 2022, 16:22

Il sistema STEP/DIR usa una serie di impulsi STEP per passare al driver la posizione di spazio che deve fare nel tempo.
Questo sistema di trasmissione di velocità/posizione è indifferente al fatto che poi al driver ci si colleghi un motore STEPPER/BRUSHLESS/DC/etc.

Si tratta solamente di un sistema di comunicazione tra CNC e Driver il quale in base al tipo di motore che andrà a supportare lo trasformerà
in quanto serve per muoverlo.

Di driver che accettano segnali STEP/DIR ve ne sono diversi tipi tra cui quelli che permettono anche di avere un encoder sul motore e chiudere
l'anello tra posizione richiesta dalla CNC con segnali STEP/DIR e posizione reale del motore.

Nulla vieta che in un sistema STEP/DIR, con ad esempio un Driver e motore Brushless con encoder che chiude l'anello in driver, poi con la riga ottica o lo stesso encoder/resolver sul motore non si rientri in CNC per avere un feed-back reale della posizione per "aggiustare" il tiro o valutare il comportamento dell'asse.

Tutto è possibile, dipende dai casi.

Poi vi sono i driver che funzionano vis BUS, siano Profibus, CanBus, EtherCAT, etc o bus proprietari.
In questo caso non è detto che l'anello si chiuda per forza in CNC e non nel Driver.
Dipende...

Con i BUS si ha comunque una serie di funzioni in più.
Sicuramente si ha sempre una serie di valori del driver che tornano in CNC, come la posizione attuale, velocità, errore inseguimento, etc.
Sempre da BUS alcuni driver permettono di impostare i parametri d'anello PID+FF, etc, direttamente in CNC senza dover accedere all'interfaccia del driver.
Spesso i driver su BUS possono eseguire operazioni complesse già da soli, senza che la CNC deva generare il profilo da eseguire.
Alcuni mettono a disposizione una serie di ingressi/uscite che poi la CNC può utilizzare per i propri scopi.

Di solito la soluzione via BUS permette anche di usare Encoder o righe ottiche assolute e quindi di evitare la fase di Homing in quanto gli encoder assoluti hanno batteria di backup e non perdono mai la posizione, anche in assenza di alimentazione.

NOTE
I sistemi STEP/DIR ovviamente sono fortemente legati alla frequenza massima di segnali STEP che può ricevere il DRIVER o che può generare una determinata CNC. Sebbene ormai siano tante le CNC che arrivano a 2Mhz è anche vero che i driver che accettano tali frequenze hanno un certo costo.
Facciamo un esempio:
I driver Delta per esempio hanno un resolver da 160000 impulsi giro motore.
Se il motore gira a 3000 giri sono 160000x3000/60 = 8Mhz necessari per sfruttare ogni quanto di movimento del motore.
Quindi anche avendo una CNC da 2Mhz di STEP/DIR si dovrà impostare un divisore del resolver 1:4 per sfruttare appieno la precisione del motore
e farlo girare alla massima velocità.
Se invece si ha una CNC da 100Khz il ratio sarà 1:80, etc. sempre andando alla massima velocità.
E qui si entra nei calcoli della serve che bisogna ovviamente fare.

Con i BUS questo non c'è perchè non si usa la frequenza ON/OFF del segnale STEP per dare info al driver ma ciclicamente, ogni ms, gli si passa
cosa fare come informazione numerica.
Ultima modifica di qandro il mercoledì 27 luglio 2022, 16:39, modificato 1 volta in totale.

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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da torn24 » mercoledì 27 luglio 2022, 16:34

Grazie anche a te qandro :D
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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da Pedro » giovedì 28 luglio 2022, 10:01

e i sistemi +-10V? li il controllo di posizione si fa esternamente al motore e quasi sempre con righe ottiche o magnetiche, il controller dice al driver da che parte deve far girare il motore, quindi o più o meno, e a che velocità, 0-10 Volt. Quindi molto efficiente, invece di sparare impulsi da una tensione e invece di dare una frequenza a questi impulsi da una tensione proporzionale alla velocità richiesta. Sistema molto logico per i motori brushed e anche molto usato per i brushless
"Ho controllato molto approfonditamente," disse il computer, "e questa è sicuramente la risposta. Ad essere sinceri, penso che il problema sia che voi non abbiate mai saputo veramente qual è la domanda."

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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da qandro » giovedì 28 luglio 2022, 10:56

Certo poi ci sono driver step/dir che integrano il PID per chiudere l'anello e comandano motori DC ad esempio questo:
https://rhinomc.com/products/stepper-dr ... rmcs-2301/

Insomma alla fine la cosa si risolve sempre in tre parti:

- Sistema di comunicazione con il driver (spazio, se chiude l'anello il driver, o velocità, se chiude l'anello il controllore).
- Driver che si interfaccia con il client e con il motore.
- Controller che comanda solo in spazio o chiude l'anello di un sistema aperto.

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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da hellfire39 » giovedì 28 luglio 2022, 13:38

Nel campo dell'automazione industriale, di sistemi ±10V non ne ho mai visti. Oggigiorno, per gli assi controllati in posizione, si utilizzano prevalentemente brushless controllati dal proprio azionamento e comandati dal PLC via bus di campo.
In certi casi si aggiunge un sistema di misura esterno (es. riga ottica) in aggiunta all'encoder sull'asse del motore. Soprattutto se si cerca una alta precisione.
In alcuni casi, con portali XY, abbiamo utilizzato anche motori lineari.
Non ho esperienza diretta dei centri a controllo numerico, quindi non mi esprimo su di loro.

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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da Pedro » giovedì 28 luglio 2022, 18:49

se per questo ci sono driver che funzionano, in ingresso, in quadratura (come gli impulsi generati dagli encoder per capirci)

I driver +-10 Volt sono molto ma molto comuni sulle cnc sia a singolo che doppio CL, anzi direi quasi la norma sulle generazioni fino a una decina di anni fa, adesso ci sono i bus come nella automazione industriale ma chi compera un centro di lavoro usato al 98% si trova i driver +-10V
"Ho controllato molto approfonditamente," disse il computer, "e questa è sicuramente la risposta. Ad essere sinceri, penso che il problema sia che voi non abbiate mai saputo veramente qual è la domanda."

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Re: CNC che non funzionano a STEP DIR

Messaggio da theking0 » giovedì 28 luglio 2022, 21:27

Quoto, anche sulle mie CNC (della meta' anni novanta) i drive sono tutti con comando analogico differenziale -10/+10, i motori sono brushless con un resolver collegato al drive (anello velocità) e un encoder collegato al controllore (anello posizione), inoltre il controllore legge direttamente anche delle righe ottiche assolute.

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