FAQ – Najczęściej zadawane pytania i odpowiedzi


Informacje podstawowe

CSMIO-seria urządzeń do budowy systemu sterowania maszyn CNC (frezarek, tokarek, wycinarek plazmowych itp.) w oparciu o popularny program Mach3 Kanadyjskiej firmy ArtSoft. CSMIO/IP-S – 6 osiowy sterownik, urządzenie działające poprzez Ethernet, stworzone z myślą o profesjonalnych odbiorcach, którzy za niewygórowaną cenę chcą wyposażyć swoją obrabiarkę w wydajny, stabilny i elastyczny system sterowania CNC. CSMIO/IP-M – 4-osiowy sterownik, urządzenie działające poprzez Ethernet, stworzone z myślą o profesjonalnych odbiorcach, którzy za niewygórowaną cenę chcą wyposażyć swoją obrabiarkę w wydajny, stabilny i elastyczny system sterowania CNC. CSMIO-IO – Moduł 16 wejść cyfrowych oraz 8 wyjść cyfrowych. CSMIO-MPG – Moduł do obsługi MPG (JOG) 3 wejścia cyfrowe mnożnika( x1 x10 x100 ), 6 wejść wyboru sterowanej osi, 2 wejścia niezależne , 2 wyjścia niezależne, 2 wejścia analogowe do potencjometru korekcji prędkości posuwu oraz do korekcji prędkości wrzeciona, wejście i wyjście STOPu awaryjnego. CSMIO-IP-A – 6 osiowy sterownik CNC (+/- 10V) połączony za pośrednictwem portu Ethernet. Sterownik podobny do sterowania CSMIO-IP-S CSMIO-ENC – moduł do gwintowania.


Co to jest program Mach3 i jak działa – użyteczne wskazówki

Oprogramowanie Mach3 firmy ArtSoft® jest rozwijane już od wielu lat i w tym czasie zdobyło sporą rzeszę użytkowników. Za stosunkowo niską cenę (~170USD) otrzymujemy kompleksowe rozwiązanie dla wieloosiowej obróbki CNC. Najważniejsze zalety programu to: Elastyczność – Możliwość tworzenia własnych interfejsów użytkownika, przejrzystych i dopasowanych do specyficznych potrzeb konkretnego zastosowania maszyny. Dostępny jest specjalny edytor wizualny, w którym można zaprojektować wygląd interfejsu Mach3 „od zera” lub w oparciu o gotowy projekt.

W internecie można znaleźć również sporo gotowych rozwiązań. Jeden z bardziej atrakcyjnych wizualnie interfejsów dostępny ze strony www.machmotion.com. – Możliwość samodzielnego rozszerzania funkcjonalności programu poprzez makra pisane w prostym i znanym przez wiele osób VisualBasic®. Dzięki temu możliwe jest implementowanie najróżniejszych sond pomiarowych, automatycznego pomiaru długości narzędzi, automatycznych magazynów narzędzi w wielu wariantach itp. – Obsługa tzw. wtyczek (plugins), dodatkowo rozszerzających zakres funkcji programu oraz umożliwiających współpracę z zewnętrznymi kontrolerami ruchu. Połączenie ze sterownikiem CSMIO/IP-S odbywa się właśnie za pośrednictwem takiej wtyczki, stworzonej przez naszą firmę i tworzącej „pomost” pomiędzy programem Mach3, a kontrolerem. Łatwość obsługi – Osoby, które miały wcześniej styczność z obrabiarkami CNC są w stanie praktycznie w ciągu jednego dnia przyswoić sobie podstawowe funkcje i zasady obsługi programu Mach3. – Konfiguracja kluczowych parametrów jest przejrzysta i intuicyjna, dzięki czemu można je szybko dopasować do wymagań specyficznej maszyny.

Dynamiczna analiza trajektorii – Program CNC jest analizowany z wyprzedzeniem, co pozwala na optymalne dopasowanie prędkości ruchu w każdym punkcie trajektorii. Dzięki temu program wykonywany jest szybko, ale z zachowaniem pełnej płynności ruchu. Firma CS-Lab s.c. jest autoryzowanym dystrybutorem programu Mach3 w Polsce. Jeśli są Państwo zainteresowani kupnem licencji, proszę kontaktować się na adres email: biuro@cs-lab.eu. Jeśli zamawiają Państwo sterownik CSMIO i od razu chcą Państwo zamówić licencję, proszę ująć to w zamówieniu i podać dokładne dane osoby/firmy, na którą licencja ma być wystawiona.


Wady i zalety serwonapędów?

Dobór odpowiednich silników do maszyny jest sprawą bardzo indywidualną. Jak pokazuje doświadczenie – wielu konstruktorów staje przed dylematem, jakie rozwiązanie wybrać. Jeszcze niedawno – z uwagi na wysokie ceny napędów serwo, w prostszych maszynach praktycznie zawsze stosowano silniki krokowe. Dzisiaj postęp technologiczny i upowszechnienie się techniki serwo sprawia, że nawet budując maszynę hobbystycznie warto zastanowić się nad wyborem serwonapędów. Najczęściej popełnianym błędem przy podejmowaniu decyzji jest dobór mocy (i momentu obrotowego) serwonapędu. Dzieje się tak za sprawą sugerowania się momentem obrotowym oraz momentem trzymającym. Pierwszy parametr najczęściej podawany jest przy silnikach serwo, drugi przy silnikach krokowych. Oba najczęściej podane są w tej samej jednostce Nm (Niuton – metr).

Nie należy jednak porównywać ze sobą tych parametrów dobierając moc serwonapędu. Podawany dla silnika krokowego moment trzymający to siła, z jaką trzymany jest w pozycji wał zasilonego silnika w spoczynku. Przy bardzo małych obrotach rzędu 200obr/min moment obrotowy będzie w przybliżeniu taki sam (patrz rysunki poniżej), jednak wraz ze wzrostem obrotów moment obrotowy, czyli właściwie siła na wale silnika, drastycznie spada. Spada do tak niskich wartości, że czasem zdarza się, że przy 1000obr/min silnik nie ma już nawet siły by obracać się bez obciążenia, a co dopiero napędzać maszynę. Mówiąc w prostych słowach: silnik krokowy 3Nm, osiąga moment obrotowy 3Nm na bardzo niskich (rzędu 200obr/min) obrotach, a wraz ze wzrostem obrotów jego siła szybko maleje, dążąc do zera.

Zupełnie inaczej się to przedstawia w silnikach serwo. Po pierwsze podawany jest nominalny moment obrotowy oraz nominalna prędkość obrotowa. Czyli silnik 1Nm/ 2000obr/min może pracować w trybie ciągłym z obrotami 2000obr/min i przy tych obrotach dostarczać 1Nm momentu obrotowego na wale. Poza tym silniki serwo mają jeszcze jedną bardzo ważną cechę: można je chwilowo przeciążać. Co to oznacza? – To, że silnik 1Nm może chwilowo dostarczyć nawet 2,5-4Nm (zależnie od typu). W praktyce największe obciążenie silnika występuje podczas dynamicznego rozpędzania, są to jednak obciążenia krótkotrwałe, w których właśnie idealnie przydaje się możliwość przeciążenia silnika. Jeśli używamy sterownika ruchu z szybkimi wyjściami STEP, takiego jak CSMIO/IP-S, ważnym parametrem napędu silnika jest maksymalna częstotliwość kroków jaką jest w stanie przyjąć.

Sterowniki o wyższej dopuszczalnej częstotliwości sygnału STEP pozwalają na stosowanie wyższych podziałów krokowych (dla silników krokowych) lub enkoderów o większej liczbie impulsów na obrót (serwo). Wszystko jednak ma swoje wady i zalety. Jakie są więc wady serwonapędów? Są na pewno droższe – o ile, to już zależy jakie porównywać napędy krokowe, a jakie serwo. Są np. sterowniki silników krokowych kosztujące 800 USD i są takie, które kosztują 40 USD (w przybliżeniu oba takiej samej mocy!). Generalnie można jednak uznać, że zestaw serwosilnik + napęd jest droższym rozwiązaniem. Innymi wady serwonapędów to konieczność strojenia regulatorów PID oraz bardziej skomplikowane okablowanie. Na tym jednak wady się kończą. Natomiast ich wielką zaletą, o której jeszcze nie wspomniano jest to, że dzięki sprzężeniu zwrotnemu serwonapęd może zasygnalizować przeciążenie i błąd pozycjonowania. Sterownik CMIO/IP-S otrzymując taki sygnał bezzwłocznie zatrzymuje pozostałe osie maszyny.

Przy silnikach krokowych takiego sprzężenia zwrotnego nie ma, więc gdy nawet jedna z osi na skutek np. przeciążenia nie utrzyma zadanej trajektorii, maszyna będzie pracować dalej – psując przy tym cały obrabiany detal. Reasumując – zalecamy stosowanie serwonapędów. Ich wady są znikome w porównaniu do zalet jakie oferują. Należy pamiętać tylko o tym, że serwonapęd może mieć dużo niższy moment nominalny od momentu trzymającego silnika krokowego. Wspominamy o tym głównie dlatego, że porównując napęd krokowy 3Nm i serwo 3Nm – różnica w cenie może być znaczna. Gdy jednak porównamy napęd krokowy 3Nm i serwo 1Nm, dystans cenowy ulega znacznemu zmniejszeniu.

Z praktyki można przytoczyć taki przypadek, gdzie mechanicznie identyczne maszyny sprzedawane były w wersji z silnikami krokowymi 3Nm oraz z serwonapędami 1Nm. Maszyna na silnikach krokowych osiągała max 7,5m/min posuwu z przyspieszeniem 0,1g. Maszyna na serwonapędach osiąga 20m/min z przyspieszeniem 0,4g. Jeśli dodać do tego wspomniane wcześniej sprzężenie zwrotne, dalsze porównywanie staje się bezcelowe. Wybór oczywiście zależy do Państwa, w niektórych rozwiązaniach silniki krokowe w zupełności wystarczają i sprawdzają się bardzo dobrze. Można jedynie dodać, że dzięki idealnie precyzyjnemu taktowaniu sygnału STEP sterownika CSMIO/IP-S silniki krokowe zachowują się znacznie lepiej niż przy sterowaniu np. z portu LPT. Można zastosować wyższy podział krokowy, przez to silniki będą pracowały ciszej, płynniej i dzięki zmniejszeniu rezonansu, osiągną wyższe obroty.


Makra VisualBasic, do czego służą?

Na stronie www.cs-lab.eu dostępne są do pobrania standardowe skrypty do obsługi automatycznego pomiaru długości narzędzia oraz do automatycznej wymiany narzędzia. Są to z reguły najbardziej pożądane funkcje, bardzo ułatwiające pracę. Zaawansowanym użytkownikom gorąco polecamy bliższe zapoznanie się z makrami, które dają ogromne możliwości samodzielnego poszerzania funkcjonalności programu Mach3.


Jak podłączyć sygnał E-Stop do kontrolera?

Zobacz prosty przykład tutaj – podłączenie sygnału E-Stop do sterownika CSMIO/IP-S oraz napędów osi, z użyciem przekaźnika bezpieczeństwa firmy PILZ o symbolu PNOZ X7 24V. Przycisk S1 to reset (załączenie przekaźnika bezpieczeństwa), S2 to grzybek stopu awaryjnego. Użyty moduł posiada jeden tor wejściowy i z uwagi na to wszystkie źródła alarmowe podpięte są do tego wejścia (A1). Oprócz wspomnianego wyłącznika grzybkowego(S2) są tu styki rozwierne NC1 i NC2, które mogą być np. czujnikami otwarcia osłony oraz szafy sterowniczej.

Poza tym szeregowo wpięte są sygnały FAULT napędów. Dwa tory wyjściowe przekaźnika bezpieczeństwa wykorzystano jako sygnał E-Stop dla sterownika CSMIO/IP-S oraz napędów osi. Takie połączenie zapewnia zatrzymanie maszyny w przypadku wystąpienia awarii na którejkolwiek osi (sygnały FAULT napędów), wciśnięcia grzybka stopu awaryjnego i otwarcia szafy lub osłony. Rozdzielenie kanałów wyjściowych przekaźnika bezpieczeństwa podwójnie zabezpiecza system i znacznie zwiększa niezawodność całego układu.


Do jakich maszyn służą produkty CS-Lab?

Produkty z rodziny CSMIO są przeznaczone do różnego typu obrabiarek CNC (m.in. frezarek, tokarek, wycinarek plazmowych etc.), zarówno nowych, jak i modernizowanych.


Gdzie szukać pomocy technicznej?

Na wszelkie dodatkowe pytania odpowie dział techniczny CS-Lab, który zapewnia także doradztwo techniczne w przypadku ewentualnych wątpliwości w zakresie podłączania, konfigurowania, uruchamiania i użytkowania urządzeń.


Czy sterownik 4 osiowy obsługuje wszystkie G-kody i cykle stałe?

Nasze sterowniki pracują pod kontrolą programu Mach3 i to od tego programu zależy jakie g cody i cykle są obsługiwane , listę obsługiwanych g-codów można znaleźć pod tym linkiem http://machmotion.com/cnc-info/g-code.html lub tym http://www.machsupport.com/docs/Mach3Mill_1.84.pdf Mach3 posiada kreatory które pozwalają generować gotowy g cod, jest także możliwość ich dodawania i modyfikowania.


Czy bez stosowania modułu gwintowania można wykonywać gwintowanie > frezem oscylacyjnym?

Jeśli chodzi o tego typu gwintowanie jak tu>>> to moduł gwintowania jest całkowicie nie potrzebny. Moduł gwintowania obecnie głownie wspiera tylko gwintowanie G32 używane dla tokarek, możliwe że niedługo zostanie dodane gwintowanie na sztywno dla frezarek i tokarek. Co najważniejsze moduł gwintowania nie jest wspierany przez CSMIO/IP-M tylko przez CSMIO/IP-A i CSMIO/IP-S. Dodam jeszcze że Mach3 posiada kreatora takiego gwintowania i 4- 5 kliknięciami można wygenerować taki kod i od razu frezować gwint.


Czy pomiędzy sterownikiem a falownikiem znajduje się jakiś moduł, czy dwa kabelki i to wszystko?

Każdy z naszych sterowników posiada dwa wyjścia analogowe 0-10V można je użyć w dowolny sposób a między innymi do konfiguracji jako wyjście sterujące bezpośrednio falownikiem bez żadnych dodatkowych modułów („tylko 2 kabelki”). Proszę przeanalizować instrukcję, na stronie 17 pokazano podłączanie falownika do CSMIO/IP-M.


Czy sterowniki silników krokowych muszą być dedykowane do Państwa sterownika, czy wystarczą mi chińskie budżetówki?

Wystarczą Panu chińskie budżetowe sterownik silników krokowych.

  • Proszę tylko zwrócić uwagę aby najlepiej sterownik silnika krokowego posiadał możliwość podłączenia sygnału różnicowego czyli anody ani katody nie były wspólne. Podłączanie różnicowe jest najbardziej odporne na zakłócenia i najprostsze bez żadnych utrudnień ani dodatkowych kosztów. Proszę zajrzeć do instrukcji „Wyjścia różnicowe – do dodatek do dokumentacji CSMIO/IP-M (PL)” [link] na stronie 4 pokazano idę połączenia różnicowego a na stronie 5 idę połańczanie z wspólną katodą Przykładowe zdjęcie sterownika silnika krokowego z możliwością podłączenia sygnału różnicowego: [link]
  • W przypadku sterownika silnika krokowego z wspólną katodą musimy wykonać połańczanie nie różnicowe, wykorzystując masę kontrolera CSMIO/IP-M i jednego z wyprowadzań wyjścia różnicowego jak pokazano w powyższej instrukcji.
  • W przypadku sterownika silnika krokowego z wspólną anodą musimy zakupić specjalny konwerter 9 kanałowy sygnału różnicowego do sygnału TTL lub OC z wspólnym sygnałem 5V lub 0V. Jest on dostępny w naszym sklepie jako deska ratunku na takie właśnie przypadki i nie tylko.