4-osiowy system sterowania CNC. CSMIO/IP-M z oprogramowaniem CNC

Zalety sterownika CSMIO/IP-M i oprogramowania simCNC

Sterownik CNC – 4 osie CSMIO/IP-M Ethernet

CSMIO/IP-M to 4-osiowy sterownik ruchu, który w połączeniu z komputerem PC i zainstalowanym na nim oprogramowaniem sterującym simCNC jest idealnym systemem do kontroli maszyn CNC. Kontroler CSMIO/IP-M został stworzony z myślą o profesjonalnych odbiorcach, producentach maszyn ale także hobbistach, którzy chcą wyposażyć swoją obrabiarkę w wydajny, stabilny i elastyczny system sterowania CNC. Kontroler CSMIO/IP-M jest dedykowany osobom, które za niewielkie pieniądze chcą kupić kontroler o identycznej precyzji i stabilności pracy, co jego większy brat CSMIO/IP-S (więcej o dostępnych funkcjonalnościach sterownika CSMIO/IP-M przeczytasz niżej).

Jak to działa?
W dużym uproszczeniu – mózgiem całego systemu jest oprogramowanie (simCNC, Mach3, Mach4) zainstalowane na komputerze PC, z kolei sercem całego systemu jest 4-osiowy sterownik CNC CSMIO/IP-M. Oprogramowanie sterujące simCNC zamienia gcody na trajektorię ruchu i wysyła ją za pomocą połączenia sieciowego do kontrolera ruchu CSMIO/IP-M. Na podstawie trajektorii ruchu sterownik generuje precyzyjny sygnał step/dir dla wszystkich osi. Taki podział zadań powoduje mniejsze obciążenie komputera PC w porównaniu do rozwiązań wykorzystujących klasyczny port równoległy LPT.

Stabilność działania zapewniona jest dzięki połączeniu z komputerem PC poprzez sieć ETHERNET, której warstwa fizyczna jest galwanicznie izolowana, a stosowane protokoły zapewniają poprawną i szybką transmisję nawet w trudnym środowisku przemysłowym. Praktycznie żadne inne interfejsy komunikacyjne nie zapewniają ciągłości transmisji i niezawodności na tak wysokim poziomie jak ETHERNET. Z tego też właśnie powodu jest to obecnie światowy standard szybkiej komunikacji cyfrowej.

Prosta instalacja – sterownik CNC 4-osiowy CSMIO/IP-M do prawidłowego działania nie wymaga żadnej zewnętrznej elektroniki. Sygnały wejścia/wyjścia są wewnętrznie izolowane optycznie, filtrowane, zabezpieczone przed zwarciem, przegrzaniem etc. Wszystkie sygnały dostosowane są do standardu przemysłowego 24V. Całość zamknięta jest w kompaktowej obudowie, montowanej na szynie DIN, co jeszcze bardziej upraszcza instalację i skraca czas montażu mechanicznego i elektrycznego w szafie sterowniczej.

Jako interfejs sterowania napędami wybór padł na popularny standard „krok/kierunek (step/dir)”. Umożliwia to sterowanie zarówno napędami silników krokowych, jak i większości nowoczesnych serwo napędów. Częstotliwość sygnału step osiągająca do 125KHz pozwala zastosować wystarczający podział krokowy w silnikach krokowych zmniejszając przy tym rezonans i znacznie polepszając osiągi układu napędowego. Pozwala też w pełni wykorzystać enkodery o przeciętnej liczbie impulsów na obrót (10 tys. imp/rev) a także enkodery o dużej liczbie impulsów na obrót z zastosowaniem niewielkiej przekładni elektronicznej.

Moduły rozszerzeń – Możliwości systemu można rozszerzać poprzez zastosowanie dodatkowego modułu CSMIO-MPG. Moduł ten umożliwia korzystanie z ręcznego manipulatora – bardzo płynne sterowanie ruchem maszyny, automatyczne przełączanie pomiędzy trybem prędkościowym i pozycyjnym. Moduły CSMIO-ENC oraz CSMIO-IO nie są obsługiwane przez sterownik CSMIO/IP-M.

Zalety kontrolera CSMIO/IP-M

• Sygnał step/dir – pierwszą zauważą zaletą, zaraz po pierwszym uruchomieniu maszyny CNC wyposażonej w kontroler CSMIO/IP-M, jest płynna i precyzyjna praca silników. Odpowiada za to wysokiej jakości sygnał step/dir i bufor danych, który magazynuje małą część trajektorii przesyłanej przez oprogramowanie sterujące simCNC.
• Bufor danych – wspomniany bufor trajektorii zapewnia nieprzerwaną pracę maszyny CNC nawet w przypadkach chwilowych problemów z połączeniem sieciowym lub z oprogramowaniem sterującym.
• Obsługa osi zależnych – obsługa 1 osi zależnej (brak możliwością korekcji geometrii maszyny).
• System bezpieczeństwa – bardzo istotną zaletą kontrolera CSMIO/IP-M jest własny system bezpieczeństwa. Czuwa on nieprzerwanie nad bezpieczeństwem użytkownika i maszyny. W jego skład wchodzi wiele samodzielnych algorytmów i “watchdogów” bardzo szybko reagujących w sytuacjach niedozwolonych lub alarmowych.Obsługa RESET dla napędów osi. Obsługa sygnałów FAULT z serwo napędów (natychmiastowe zatrzymanie maszyny w przypadku awarii którejkolwiek osi).
• Solidna aluminiowa obudowa, dobrze odprowadzająca ciepło, oraz doskonale chroniąca obwody elektroniczne urządzenia.Czytelne kontrolki na przednim panelu, ułatwiające prace instalacyjne i ewentualną diagnostykę w przypadku problemów z działaniem krańcówek lub innych urządzeń zewnętrznych, z którymi współpracuję CSMIO/IP-M. Ta kompaktowa obudowa montowana jest na szynie DIN (DIN 35mm), co jeszcze bardziej upraszcza instalację i skraca czas montażu mechanicznego i elektrycznego w szafie sterowniczej.
• Makra -Możliwość sterowania wszystkimi sygnałami cyfrowymi i analogowymi poprzez makra Python.
• Standard przemysłowy – kontroler CSMIO/IP-M został przystosowany do powszechnie panujących standardów stosowanych przez producentów serwo napędów, jaki i napędów krokowych, m.in.:
  • wyjścia step/dir obsługiwane przez nadajniki linii różnicowej DS26C31 (zgodny ze standardem RS422),
  • Optoizolwane wyjścia cyfrowe 24V DC obsługiwane przez wyspecjalizowane układy z zabezpieczeniem przeciw zwarciowym i przeciążeniowym
  • Optoizolwane wejścia cyfrowe 24V DC
  • Wejścia analogowe 0-10V służące między innymi do podłączenia potencjometrów korekcji prędkości obrotowej wrzeciona i posuwu osi
  • Wyjścia analogowe 0-10V służące między innymi do sterowania VFD

Oprogramowanie simCNC

Oprogramowanie simCNC jest cenione przez użytkowników na całym świecie za wysoką precyzję, prostą konfigurację, zastosowanie profilu krzywej S, a także wyrafinowanych algorytmów optymalizacji trajektorii ruchu.

Główne zalety simCNC

• Zawansowane algorytmy ruchu, które zapewniają wysoką precyzję oraz płynność ruchu, przekładające się na jakość powierzchni obrabianego detalu.
• Profil prędkości krzywej S, gwarantujący uzyskanie kilkukrotnie większych przyspieszeń bez słyszalnych stuków w układzie napędowym.
• Zwiększoną precyzję wykonania narożników przy jednoczesnym skróceniu czasu obróbki.  Efekt ten uzyskuje się dzięki możliwości konfiguracji wartości precyzji cięcia narożników z poziomu gcod za pomocą komendy G64 P (x to wartość precyzji). Pozwala to na znaczne skrócenie czasu obróbki zgrubnej, a także na zwiększenie precyzji wykonania narożników podczas obróbki finiszowej.
• Język skryptowy Python to najbardziej popularny i najbardziej rozwinięty język skryptowy świata. Dzięki temu w sieci można znaleźć wiele tutoriali i darmowych bibliotek rozszerzających jego możliwości.
• Edytor ekranu wbudowany w simCNC pozwala na tworzenie skalowalnych ekranów praktycznie do każdego formatu monitora. Posiada także obsługę plików i krótkich wstawek CSS, które dla zawansowanych programistów otwierają nowe możliwości.
• Przejrzystą i usystematyzowaną konfigurację. Wszystkie ustawienia zostały pogrupowane tematycznie tak, aby użytkownik samoistnie zwracał uwagę na opcje, które powinien skonfigurować.
• Obsługę maszyn hybrydowych. SimCNC jest tworzony w taki sposób, aby pozwalał na zbudowanie maszyny łączącej w sobie funkcjonalność kilku maszyn. Przykładowo simCNC pozwala na stworzenie maszyny wielogłowicowej umożliwiającej cięcia nożem stycznym, bigowanie, wypalanie laserem oznaczeń i nakładanie kleju. Innymi przykładami są frezarki wielowrzecionowe z kilkoma magazynami narzędzi lub wiertarko-przecinarki plazmowe.
• Możliwość eksportowania profilu simCNC do pliku i importowania z pliku. Umożliwia to odtworzenie oprogramowania simCNC na nowym komputerze lub seryjnie produkowanej maszynie w kilka minut. Jest to możliwe dzięki temu, że profil simCNC zawiera w sobie wszelkie ustawienia, makra Python oraz ekran simCNC.
• Obsługę kilku systemów operacyjnych. simCNC można z powodzeniem uruchomić na systemach Windows, Linux i MacOS (szczegóły w zakładce Download). Ciekawą opcją jest także możliwość uruchomienia simCNC na urządzeniu Raspberry Pi model B z 4GB pamięci RAM lub więcej. Rozwiązanie to może być stosowane w przypadku wszystkich przeciętnych maszyn oprócz bardzo szybkich urządzeń pracujących z dużymi rozdzielczościami, gdzie moc obliczeniowa Raspberry Pi może być nie wystarczająca.

Funkcje sterownika CSMIO/IP-M i oprogramowania simCNC

Oprogramowanie simCNC

Oprogramowanie simCNC (w zestawie) zapewnia dynamikę i precyzję ruchu niespotykaną wcześniej w innych autorskich programach sterujących CNC. Dzięki profilowi krzywej S i zaawansowanym algorytmom optymalizacji trajektorii ruchu, Twoje CNC może być szybkie, dynamiczne i precyzyjne. Obróbka jest płynna i stabilna. Wpływa to bardzo na czas obróbki oraz wydłuża żywotność narzędzi i mechaniki maszyny.
Główne funkcje oprogramowania firmy CS-Lab to: zaawansowane algorytmy ruchu i zwiększona precyzja, profil prędkości na krzywej S, język skryptowy Python, Edytor GUI, przejrzysta i uporządkowana konfiguracja, obsługa maszyn hybrydowych, obsługa kilku systemów operacyjnych.

Przejdż do Oprogramowanie simCNC i przeczytaj pełny opis oprogramowania CNC.

Sterownik CSMIO/IP-M

CSMIO/IP-M – poniżej podsumowanie specyfikacji technicznej w zestawieniu porównawczym. Ostatnia kolumna – CSMIO/IP-M.

PARAMETR	CSMIO/IP-S	CSMIO/IP-A	CSMIO/IP-M
Number of axes	6	6	4
Digital inputs (optoizolowane)	32	24	12
Digital outputs (optoizolowane)	16	16	4
Relay outputs	–	–	2
Analog inputs	4	4	2
Analog outputs	2	6 (+/- 10V) 2 (0-10V)	2
Supply voltage	24VDC +/-10%	24VDC +/-10%	24VDC +/-10%
Power consumption	5W	5W	5W
Maximum voltage on in/out lines	30VDC	30VDC	30VDC
Maximum load of output line	250mA	250mA	250mA
Voltage range of analog inputs	0-10VDC	0-10VDC	0-10VDC
Maximum load of analog output	5mA	5mA	5mA
Axis drives control type	Step/Direction (STEP/DIR)	Analog +/- 10V	Step/Direction (STEP/DIR)
Maximum frequency of STEP signal (Mach3/simCNC, Mach4)	4MHz/8MHz	–	125kHz
STEP signal duty cycle	50%	–	50%
PC connection type	Ethernet 10/100Mb	Ethernet 10/100Mb	Ethernet 10/100Mb
Ambient temperature range	0oC to +60oC	0oC to +60oC	0oC to +60oC
Relative humidity (without condensation)	10% – 95%	10% – 95%	10% – 95%
CSMIO-MPG module support
CSMIO-IO module support
CSMIO-ENC module support
Backlash compensation
Homing on INDEX
Slave axes support			*podstawowa (bez korekcji geometrii bramy)
THC analog mode
Spindle axis	wkrótce dostępne w simCNC	wkrótce dostępne w simCNC
#G32# threading	wkrótce dostępne w simCNC	wkrótce dostępne w simCNC
RIGID TAPPING	wkrótce dostępne w simCNC	wkrótce dostępne w simCNC
Spindle speed readout
Feedback

Zastosowanie

Kontroler CSMIO/IP-M jest dedykowany osobom, które za niewielkie pieniądze chcą kupić kontroler o identycznej precyzji i stabilności pracy, co jego większy brat CSMIO/IP-S. Jednakże osoby te już na etapie projektowania maszyny muszą uwzględniać możliwości (funkcjonalności) kontrolera CSMIO/IP-M.

Kontroler CSMIO/P-M jest polecany użytkownikom / firmom które:

• modernizują oryginalne maszyny CNC, wymagające niewielkiej liczby sygnałów cyfrowych do obsługi podstawowych sygnałów takich jak: krańcówki, E-Stop, Servo Alram, Servo On, Servo Reset, czy też sygnały potrzebne do sterowania wrzeciona (VFD).
• budują nowe frezarki lub rutery o dowolnej wielkości, uzyskujące zadawalające prędkości i precyzję. Przykładowo, sterownik frezarki CNC CSMIO/IP-M pozwala osiągnąć rozdzielczość osi na poziomie 0.002mm, i maksymalną prędkości osi wynoszącą aż 15m/min. Dla większości użytkowników są to parametry przewyższające ich oczekiwania od kontrolera, którego koszt jest niewielki.
• budują przecinarki plazmowe lub laserowe. Na tym polu kontroler CSMIO/IP-M odnosi niepodważalny sukces. Jest to spowodowane niewygórowaną ceną i możliwościami w pełni wystarczającymi do obsługi tej grupy maszyn.

System sterowania oparty o kontroler CSMIO/IP-M można rozbudować o dodatkowy moduł CSMIO-MPG.

Sterowniki CSMIO/IP-M mogą być z powodzeniem stosowane we frezarkach i tokarkach, które nie wymagają funkcji gwintowania, ruterach, przecinarkach plazmowych, czy laserowych.

W zestawie CSMIO/IP-M otrzymają Państwo:

• Sterownik CNC CSMIO/IP-M
• licencja do programu simCNC (dostarczana drogą elektroniczną)
• Przewód połączeniowy Ethernet
• Wtyczkę zasilania „Phoenix” 3 pin (1 szt.)
• Przejściówkę 1xDB25 -> Terminal block
• Przejściówkę 1xDB25 + 1xDB9 -> Terminal Block
• Taśmę połączeniowa DB25 (2 szt.)
• Taśmę połączeniowa DB9 (1 szt.)

Wymiary CSMIO/IP-M

Kliknij, aby powiększyć

Oprogramowanie sterujące CNC simCNC

Urządzenie współpracuje z oprogramowaniem simCNC firmy CS-Lab (w zestawie).  Plik licencyjny simCNC otrzymasz w wiadomości e-mail. Oprogramowanie simCNC nie wymaga żadnych dodatkowych wtyczek (pluginu).

Pobierz oprogramowanie simCNC: simCNC DOWNLOAD. Zainstaluj, otwórz i wprowadź plik licencji w menu >> Ustawienia (konfiguracja).

Czytaj więcej: Aktualizacje simCNC

CSMIO/IP Firmware (plugin) i aktualizacje

Kontrolery CSMIO/IP domyślnie mają zainstalowany najnowsze oprogramowanie firmware (firmware v3.xxx z wtyczką dla simCNC). Aktualizacje są wykonywane za pomocą intuicyjnego narzędzia Firmware Update Utility. Wszystkie kontrolery CSMIO/IP mają wbudowany bootloader, więc nie ma ryzyka uszkodzenia urządzenia po niepowodzeniu aktualizacji firmware. Oprogramowanie SimCNC nie wymaga żadnych dodatkowych wtyczek do użycia z CSMIO/IP.

Obsługiwane napędy

CSMIO/IP-M obsługuje serwonapędy napędy silników krokowych step/dir.

CSMIO/IP-M obsługuje serwonapędy simDrive dostępne w sklepie CS-Lab. Sterowniki CSMIO/IP współpracują bardzo dobrze z napędami Delta (zarówno step/dir, jak i +/-10V). Jesli posiadasz inny napęd i nie jesteś pewien sposobu podłaczenia przeszukaj naszą bazę schematów połączeń lub skontaktuj się z nami.

Download

simCNC software – pobierz program, dokumentację, sprawdź Changelog.

Oprogramowanie simCNC

Firmware CSMIO/IP jest sukcesywnie rozwijany. Wszystkie sterowniki CS-LAB posiadają zainstalowany program ładujący (tzw. bootloader) dzięki czemu nie ma ryzyka uszkodzenia sprzętu przy nieudanej aktualizacji oprogramowania. Aktualizacja odbywa się przy pomocy intuicyjnego kreatora aktualizacji, nie wymaga znajomości samego sprzętu. Oprogramowanie SimCNC nie wymaga instalowania żadnych dodatkowych wtyczek do współpracy z CSMIO/IP.

CSMIO/IP-M  Dokumentacja

CSMIO/IP-M  Firmware