6-osiowy system sterowania CNC. CSMIO/IP-A z oprogramowaniem CNC

Zalety sterownika CSMIO/IP-A i oprogramowania simCNC

Sterownik CNC – 6 osi CSMIO/IP-A Ethernet

CSMIO/IP-A to 6-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-A został stworzony z myślą o profesjonalnych odbiorcach, którzy za niewygórowaną cenę chcą wyposażyć swoją obrabiarkę w wydajny, stabilny i elastyczny system sterowania CNC.

Jak to działa?
W dużym uproszczeniu – mózgiem całego systemu jest oprogramowanie simCNC zainstalowane na komputerze PC, z kolei sercem całego systemu jest  kontroler ruchu CSMIO/IP-A. Oprogramowanie sterujące simCNC zamienia gcody na trajektorię ruchu i wysyła ją za pomocą połączenia sieciowego do kontrolera ruchu CSMIO/IP-A. Trajektoria ruchu (czyli wartość zadana pozycji osi) wraz z sygnałem sprzężenia zwrotnego (czyli wartością rzeczywistą położenia osi) zostaje przekazana do pętli PID. Na podstawie tych dwóch wartości pętla PID generuje sygnał +/-10V. 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 – CSMIO/IP-A do prawidłowego działania nie wymaga żadnej zewnętrznej elektroniki. Sygnały wejścia/wyjścia są wewnętrznie izolowane optycznie, filtrowane (UWAGA: sygnały analogowe nie są separowane galwanicznie), zabezpieczone przed zwarciem, przegrzaniem etc. Wszystkie sygnały cyfrowe 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 wybrano sygnał +/-10V i sygnał sprzężenia zwrotnego pochodzący z liniałow pomiarowych lub enkoderów. Wybór ten nie był przypadkowy, miał on na celu umożliwić użytkownikom wykorzystanie serwonapędów analogowych (pracujących w trybie prędkościowym), spotykanych w starszych maszynach. Nie oznacza to jednak że CSMIO/IP-A nie może być stosowane w nowych maszynach wraz z nowymi precyzyjnymi napędami analogowymi. Dużą zaletą stosowania kontrolera CSMIO/IP-A w nowych maszynach jest choćby to, że raz zbazowana maszyna do momentu jej wyłączenia nie wymaga powtórnego bazowania. Ta zaleta przez wielu użytkowników jest mocno ceniona i jest powodem, dla którego decydują się na zakup tego sterownika. Maksymalna częstotliwość wejściowa sygnału sprzężenia zwrotnego, wynosząca aż 6MHz pozwala na wykorzystanie enkoderów o dużej liczbie impulsów, co w połączeniu z zastosowanym przetwornikiem DAC o wysokiej rozdzielczości, wynoszącej aż 16bit zapewnia wysoką precyzję, płynność pracy maszyny i znacznie polepsza osiągi układu napędowego. Dostrzegło to już wielu instalatorów maszyn CNC, którzy wymienili oryginalny kontroler ruchu, zamontowany fabrycznie w maszynie lub kontrolery ruchu innych firm na kontroler CSMIO/IP-A.

Główne zalety kontrolera CSMIO/IP-A

• Częstotliwość wejść enkoderowych – Częstotliowość ta wynosi aż 6MHz i pozwala na wykorzystanie enkoderów o dużej liczbie impulsów. Zaleca się stosowanie enkoderów o liczbie impulsów wynoszących co najmniej 10 tys licząc ze wszystkimi zboczami (2500×4). Nie oznacza to jednak tego, że zastosowanie enkoderów o mniejszej liczbie impulsów na obrót jest złe i pogorszy znacząco dynamikę maszyny.
• Przetwornik DAC – W kontrolerze CSMIO/IP-A zastosowano wysokiej rozdzielczości przetwornik 16-bitowy, w połączeniu z enkoderem o zalecanej wartości impulsów pozwala na precyzyjnie i szybkie sterowanie maszyną. Zastosowanie przetwornika 16-bit oznacza, że sygnał +/-10V (zakres 20V) zostaje podzielony na 65535 części, co daje rozdzielczość wyjścia analogowego +/-10V równą 0.0003mV.
• 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 do 3 osi zależnych z możliwością korekcji geometrii maszyny.
• System bezpieczeństwa – bardzo istotną zaletą kontrolera CSMIO/IP-A 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-A. Ta kompaktowa obudowa montowana jest na szynie 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-A jest przystosowany do powszechnie panujących standardów stosowanych przez producentów serwonapędów m.in.:
  • wejścia sygnału enkoderowego obsługiwane przez odbiorniki linii różnicowej DS26C32 (zgodny ze standardem RS422),
  • Wyjścia +/-10V o wysokiej rozdzielczości.
  • 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

Moduły rozszerzeń – Możliwości systemu można rozszerzać poprzez zastosowanie dodatkowych modułów:

• CSMIO-ENC – moduł umożliwiający gwintowanie za pomocą enkodera.
• CSMIO-MPG – moduł umożliwiający korzystanie z ręcznego manipulatora. Bardzo płynne sterowanie ruchem maszyny, automatyczne przełączanie pomiędzy trybem prędkościowym i pozycyjnym.
• CSMIO-IO – Moduł dodatkowych 16 wejść i 8 wyjść cyfrowych (24V, optoizolacja, zabezpieczenia przeciążeniowe). Możliwe jest podłączenie do 16 takich modułów.

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-A 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-A

CSMIO/IP-A – poniżej podsumowanie specyfikacji technicznej w zestawieniu porównawczym. Środkowa kolumna – CSMIO/IP-A.

PARAMETER	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	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
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

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

• posiadają maszynę w dobrej kondycji mechanicznej, wyposażoną w sprawne serwo napędy sterowane sygnałem +/-10V z uszkodzonym lub przestarzałym kontrolerem ruchu, np. znikomą pamięcią wewnętrzna,
• modernizują oryginalne maszyny CNC, wymagające dużej liczby sygnałów cyfrowych do obsługi magazynów narzędzi, czy też automatycznych skrzyń biegów,
• budują nowe szybkie i precyzyjne frezarki lub rutery wyposażone w serwo napędy +/-10V.
• budują bardzo duże maszyny, wyposażone w jeżdżącą bramę, która wymaga napędzania dwoma niezależnymi serwo napędami +/-10V Master i Slave. Mowa tu o funkcji osi zależnych, która umożliwia wykonanie programowej korekty geometrii w przypadku niewielkich niedokładności konstrukcji lub małej sztywności bramy,
• z czasem myślą o rozbudowie systemu sterowania o dodatkowe moduły dające im między innymi możliwość gwintowania, czy też użycia ręcznego manipulatora.

Kontroler CSMIO/IP-A może być z powodzeniem stosowany we frezarkach, tokarkach, ruterach, przecinarkach plazmowych, czy laserowych.

 W zestawie CSMIO/IP-A znajdują się:

• Sterownik CNC CSMIO/IP-A
• licencja do programu simCNC (dostarczana drogą elektroniczną)
• Przejściówka 3x DB25->Terminal block (2szt.)
• Przewód połączeniowy Ethernet
• Taśma połączeniowa DB25 (6 szt.)
• Wtyczka zasilania „Phoenix” 3pin

Wymiary CSMIO/IP-A

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.

Drivers supported

CSMIO/IP-A supports +/- 10V (velocity mode – tryb prędkości) serwonapędy i napędy silników krokowych.

Starowniki 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 sterowników 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-A®  6-osiowy sterownik CNC via Ethernet (+/- 10V)

CSMIO/IP-A  Dokumentacja

CSMIO/IP-A  Firmware